Батталова Лилия Ильдаровна МОБУ СОШ № 1с. Буздяк, Буздякский район, РБ

Научный руководитель: Ситдикова И. Ф., учитель химии и биологии

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ

Вода – непременная составляющая всего живого на земле. Вода – это бесценный дар для нашей планеты. Она дороже любых богатств, и иногда даже возникают непонимания и войны среди людей. Умеем ли мы ценить это богатство? Правильно ли мы понимаем значение воды для всего живого? Можно ли сказать сегодня, что мы всѐ знаем о воде? И какая она бывает – вода, везде ли она одинаковая?

Одним из показателей качества воды является ее жесткость.

В жесткой воде с трудом развариваются пищевые продукты, сваренные в ней овощи невкусны, плохо заваривается чай, и вкус его теряется.

При постоянном употреблении чрезмерно жесткой воды в кровеносных сосудах образуются наросты, а на зубах в желчном и мочевом пузыре – камни. При воздействии на кожу жесткой воды появляется сухость после умывания и принятия душа, появляются морщины, перхоть, возникают раздражения, фурункулы и прочие неприятности [7] .

По статистике, 90% всех поломок водонагревателей, чайников, кипятильников, стиральных машин происходит из-за наличия нерастворимого слоя накипи. Отслоившиеся частицы накипи начинают «болтаться» по всей системе водоснабжения, попадая в краны, приборы автоматики, выводя их из строя. Особенно при этом устройства с мелкими отверстиями – душевые сетки, разбрызгивающие головки стиральных и посудомоечных машин. При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей, увеличивает расход мыла [2].

Актуальность данной проблемы состоит в необходимости определения типа воды для гигиенических, хозяйственно-бытовых нужд и рационального еѐ использования.

Целью моей работы является определение общей жесткости дождевой, речной, родниковой, колодезной, водопроводной воды различными методами.

Задачи:

– Изучить различные методы определения общей жесткости воды.

– Определить общую жесткость дождевой, речной, родниковой, колодезной, водопроводной воды.

– Сделать выводы.

Объектами исследования являются дождевая вода; вода из р. Кидаш Буздякского района; вода из родника с. Буздяк; вода из колодца южного микрорайона с. Буздяк; водопроводная вода южного микрорайона с. Буздяк.

Определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом

Сущность комплексонометрического метода состоит в образовании комплексных соединений анализируемых катионов кальция и магния с органическими реагентами – комплексонами (трилоном Б) в щелочной среде в присутствии индикатора (хромогена черного). Используемый метод соответствует ГОСТу Р 52407-2005 [4] .

По величине жесткости различают воду:

– очень мягкую < 1,5 (мг-экв/л); – мягкую 1,5-3 мг-экв/л

– среднежесткую 3,0-4,5 мг-экв/л –довольно жесткую

– 4,5-6,5 мг-экв/л

– жесткую 6,5-11,0 мг-экв/л

– очень жесткую > 11,0 мг-экв/л [1].

Необходимо налить 25 см 3 анализируемой воды. Добавить 75 см 3 дистиллированной воды. Затем добавить 5 см 3 аммиачно-буферного раствора и сухой смеси индикатора хромогена черного. Постепенно титровать 0,05 Н раствором трилона Б (Na2C10H14O8N2*2H 2 O) до изменения окраски. Титрование повторить 2 раза и для расчета взять среднее значение.

Рассчитать величину общей жесткости(Ж, мг-экв/л) по формуле: Ж = V * Kп * 2,0;

где V – объем раствора трилона Б, мл; Кп – коэффициент поправки для трилона Б;

Кп = 1,020 + 0,03.

Расчеты для :

1. Дождевой воды Ж=0,35*2,0*1, 020=0,714

2. Речной водыЖ=4,8*2,0*1, 020=9,792

3. Родниковой воды Ж=5,8*2,0*1, 020=11,8

4. Колодезной воды Ж=1,5*2,0*1, 020=3,06 5. Водопроводной воды Ж=4,0*2,0*1,020=8,2.

Определение общей жесткости воды капельным тестом TetraTest GH

В коробке размещены мерный стаканчик, пузырек-капельница с реагентом-индикатором и инструкция. Производитель: Tetra (Германия). Для начала нужно промыть кювету тестируемой водой. Затем заполнить кювету тестируемой водой до отметки 5 мл. Расположить резервуар с реактивом вертикально над кюветой и добавлять в нее реактив по каплям. После каждой капли слегка встряхивать кювету и считать количество капель, пока не изменился цвет раствор. При общей жесткости цвет раствора менялся с красного на зеленый. После каждого теста тщательно промывать кювету проточной водой.

Измерение общей жесткости воды в градусах 0  - 4 – очень мягкая 4  - 8  – мягкая 8  -12 – средне жесткая 12 -20  – жесткая >20 – очень жестка.

Определение общей жесткости воды с помощью тестовых полосок Test 6in1

В коробке находятся: колба с цветовой шкалой и тестовыми полосками. Производитель: Tetra (Германия). По инструкции нужно погрузить тестовую полоску в воду и сравнить тестовое поле с цветовой шкалой. Шкала результатов – 0-4-8-16.

Определение жесткости воды с помощью обычного хозяйственного мыла

Необходимо измельчить хозяйственное мыло и добавить его одинаковое количество в равные объемы исследуемой воды. Затем взболтать. Пронаблюдать за образованием пены и выпадением хлопьев. Образование обильной пены, наблюдалось у дождевой воды в отличие от других образцов. Большое количество хлопьев выпало у родниковой воды.

Результаты всех проведенных исследований подтверждают предыдущие и не противоречат друг другу. По итогам всех проведенных опытов можно утверждать следующее: дождевая вода – очень мягкая; речная вода – жесткая; родниковая вода – очень жесткая; колодезная вода – мягкая; водопроводная вода – жесткая (диаграмма).

В работе были применены четыре метода определения общей жесткости воды. Самым точным способом определения общей жесткости воды в лабораторных условиях является комплексонометрический метод по ГОСТу, но он требует специального оборудования и материальных затрат. В домашних условиях более простым и подтверждающим результаты лабораторных исследований является капельный тест TetraTest GH. Существующие тестовые полоски Test 6in1не являются точными, но дают ориентировочный результат. Эти тесты мы можем приобрести в специальных магазинах. Более, проще и дешевле, но менее точно определить жесткость воды можно с помощью хозяйственного мыла.

Исходя из результатов наших исследований, жесткими являются водопроводная, родниковая, речная воды. Для питьевых целей мы используем родниковую и водопроводную воды, которые лучше прокипятить, т.к. общеизвестно, что после кипячения уровень жесткости снижается – вода становится мягкой. Также можно приобретать питьевую воду через торговую сеть. Для бытовой техники, связанной с применением воды, обязательно использовать средства, препятствующие образованию накипи [5].

Материал этих исследований, основанный на изучении некоторых водных объектов Буздякского района, мы рекомендуем для использования в школе при изучении следующих тем: «Вода – растворитель», «Щелочно-земельные металлы», «Жесткость воды».

Список литературы

1. Алексеев С.В. Практикум по экологии. М.: АО МДС, 1996.

2. Гроссе Э. Химия для любознательных. Л.: Изд-во «Химия», 1979.

3. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. М.: Изд-во «Высшая школа», 1992.

4. Лыгин С.А. Химия в школе. М.: Изд-во «Центрхимпресс», 2010.

5. Меньшикова А.М. Химия в школе. М.: Изд-во «Центрхимпресс», 2010.

6. Миркин Б.М. Экология Башкортостна. Уфа: Изд-во «Китап», 2008.

7. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров. Новосибирск: Изд-во Новосибирского университета, 1999.