Соляная кислота не относится к тем веществам, из которых можно приготовить раствор точно концентрации по навеске. Поэтому сначала готовится раствор кислоты приблизительной концентрации, а точная концентрация устанавливается путем титрования по Na 2 CO 3 или по Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O.
1. Приготовление раствора соляной кислоты
По формуле С(HCl) =
рассчитывается масса хлороводорода, необходимая для приготовления 1 л раствора кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.
m(HCl) = C(HCl) . Mэ(HCl) .V(р-ра),
где Mэ(HCl) = 36,5 г/моль;
m(HCl) = 0,1. 36,5 . 1 = 3,65 г.
Поскольку раствор соляной кислоты готовится из концентрированной, необходимо с помощью ареометра измерить ее плотность и по справочнику найти, какому процентному содержанию соответствует кислота такой плотности. Например, плотность (r) = 1,19 г/мл, w = 37 %, тогда
m(р-ра) = 
г;
V(р-ра) = m(р-ра)/r = 9,85/1,19 = 8 мл.
Таким образом, для приготовления 1 л раствора HCl, C(HCl) = 0,1 моль/л, отмеривают при помощи цилиндра (объемом 10 – 25 мл) или градуированной пробирки около 8 мл соляной кислоты (r = 1,19 г/мл), переносят ее в склянку с дистиллированной водой и доводят раствор до метки. Приготовленный таким образом раствор HCl имеет приблизительную концентрацию (» 0,1 моль/л).
2. Приготовление стандартного раствора карбоната натрия
Рассчитывается навеска карбоната натрия, необходимая для приготовления 100,0 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.
m(Na 2 CO 3) = C э (Na 2 CO 3) . Mэ(Na 2 CO 3).V(р-ра),
где Mэ(Na 2 CO 3) = M(Na 2 CO 3)/2 = 106/2 = 53 г/моль;
m(Na 2 CO 3) = 0,1.53.0,1 = 0,53 г.
Предварительно на технических весах взвешивают 0,5–0,6 г Na 2 CO 3 . Переносят навеску на часовое стекло, заранее взвешенное на аналитических весах, и точно взвешивают стекло с навеской. Навеску переносят через воронку в мерную колбу на 100 мл, добавляют приблизительно до 2/3 объема дистиллированной воды. Содержимое колбы перемешивают осторожными вращательными движениями до полного растворения навески, после чего доводят раствор до метки.
3. Стандартизация раствора соляной кислоты
Для установления точной концентрации соляной кислоты используется приготовленный раствор Na 2 CO 3 точной концентрации. Водный раствор карбоната натрия вследствие гидролиза имеет щелочную реакцию среды:
Na 2 CO 3 + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 CO 3 (реакция гидролиза);
2NaOH + 2HCl = 2NaCl + 2H 2 O;
___________________________________________________
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 CO 3 (реакция титрования).
Из суммарного уравнения видно, что в результате реакции в растворе накапливается слабая угольная кислота, определяющая рН в точке эквивалентности:
рН = 1/2 рК 1 (Н2СО3)– 1/2 lgС(H2CO3)= 1/2 .6,35 – 1/2lg 0,1 = 3,675.
Для титрования лучше всего подходит метиловый оранжевый.
Бюретку ополаскивают приготовленным раствором HCl и наполняют ее почти доверху раствором соляной кислоты. Затем, подставив под бюретку стакан и приоткрыв зажим, заполняют нижний конец бюретки так, чтобы в ней не оставалось пузырьков воздуха, нижний мениск раствора HCl в бюретке должен находиться на нулевом делении. При отсчете по бюретке (и пипетке) глаз должен быть на уровне мениска.
Ход определения. В колбу для титрования пипеткой отбирают 10,00 мл приготовленного раствора Na 2 CO 3 , добавляют 1–2 капли метилового оранжевого и титруют раствором HCl до изменения цвета из желтого в оранжево-розовый. Опыт повторяют несколько раз, полученные результаты заносят в таблицу 4, находят средний объем соляной кислоты и рассчитывают ее молярную концентрацию эквивалента, титр и титр по определяемому веществу.
Хлористоводородная (Соляная) кислота — очень сильное, опасное химическое вещество, что имеет довольно широкое применение во многих сферах жизни человека.
Соляной раствор — это водород хлористый (HCL, термический газ без запаха) соединенный с водой (H2O). Температура кипения зависит от концентрации раствора. Вещество пожароопасно, условие хранения: только в сухих помещениях.
Применяют в медицине, в отрасли стоматологии, для отбеливания зубов. Если желудок выделяет недостаточное количество сока (фермента), соляно — кислотный раствор используют как вспомогательное средство. В химических лабораториях хлор – популярный реактив для опытов биохимии, санитарных нормах и диагностике.
Широкую известность хлороводородная кислотаприобрела в промышленности: покраска тканей, кожи, пайка металла, очистка от накипи, оксидов, входит в состав в изготовлении фармацевтических препаратов, как окислитель и прочее.
Свойства химического спектра
Кислота взаимодействует со многими металлами, солями. Она считается довольно сильной и стоит в одном ряду с серной. Основная реакция проявляется на все группы металлов, находящихся левее от водорода (магний, железо, цинк – электротехнические потенциалы).
В результате подобного воздействия получается образование солей с выделением в воздух H.
Хлороводородный раствор в разбавленном виде вступает в реакцию с солями, но только с теми, которые образованы менее сильными кислотами. Известные всем натрия и кальция карбонат после взаимодействия с ним распадаются на воду и угарный газ.
Азотная кислота – качественная реакция на солевой раствор. Для ее получения необходимо добавить в этот реактив нитрат серебра, как результат – выпадет осадок белого цвета, с которого получается азотное вещество
С помощью данной смеси воды и водорода проводят множество интересных экспериментов. Например, разбавляют его аммиаком. В итоге, получится белый дым, густой, имеющий консистенцию маленьких кристаллов. Метиламин, анилин, диоксид марганца, калий карбонат – реактивы, также поддающиеся под влияние кислоты.
Как добывают соляную кислоту в лабораторных условиях
Производство вещества масштабно, продажа свободна. В условиях лабораторных опытов добывают раствор воздействием серной кислоты высокой концентрации на обычную кухонную соль (натрия хлорид).
Существует 2 метода растворения хлороводорода в воде:
- Водород сжигается в хлоре (синтетический).
- Попутный (абгазный). Суть его в проведении органического хлорирования, дегидрохлорирования.
Химические свойства соляной кислотыдостаточно высоки.
Вещество хорошо поддается синтезу при пиролизе отходов от хлороорганики. Это случается в результате распада углеводородов при полном дефиците кислорода. Можно использовать так же хлориды металлов, которые являются сырьем неорганических веществ. Если нет серной кислоты концентрированной (электролита), берите разведенную.
Перманганат калия – еще один способ получить раствор соли.
Что касается добывания реагента в природных условиях, то чаще всего эту химическую смесь можно встретить в водах вулканических отходов. Хлороводород – это составляющая минералов сильвина (калия хлорид, по виду напоминает кости для игр), бишофита. Все это – методы добыть вещество в промышленности.
В организме человека, данный фермент содержится в желудке. Раствор может быть как кислотой, так и основанием. Одним из распространенных способов добывания, называют сульфатный.
Как и для чего применяют
Пожалуй, это по праву одно из важных веществ, которое встречается и необходимо практически во всех отраслях жизнедеятельности человека.
Локализация области применения:
- Металлургия. Очистка поверхностей от окисленных участков, растворение ржавчины, обработка перед спайкой, лужением. Соляная кислотапомогает извлекать мелкие вкрапления металлов из руд. Цирконий и титан получают, используя способ переведения оксидов в хлориды.
- Промышленность пищевых технологий. Раствор с низкой концентрацией применяется в качестве пищевой добавки. Желатин, фруктоза для диабетиков содержат в своем составе чистый эмульгатор. Обычная сода так же обладает высоким коэффициентом содержания данного вещества. На упаковке товаров увидите его под названием Е507.
- Область медицины. При недостаточном показателе кислотной среды в желудке и проблемах с кишечником. Низкий уровень Ph приводит к появлению рака. Даже при надлежащем питании, витаминов в достатке, опасность не исчезает, необходимо проводить анализы для получения сока из желудочного тракта, ведь при недостаточно кислой среде полезные вещества практически не всасываются, нарушается пищеварение.
- Раствор соли используется как ингибитор – защита от грязи и инфекций, антисептическое действие. Для изготовления клеевых смесей, изделий из керамики. Ним промывают теплообменники.
- Процедура очистки воды для питья тоже не обходится без участия хлора.
- Изготовление каучука, отбеливание тканевых основ.
- Можно ухаживать за линзами с помощью данного раствора.
- Полоскание полости рта в домашних условиях
- Вещество отлично проводит электрический ток.
Инструкция по применению
Применять соляную кислоту внутрь в медицине можно исключительно по предписанию доктора. Самолечением заниматься нельзя.
Инструкция проста: привычный способ приготовить раствор в качестве препарата – перед применением размешайте до полного исчезновения в воде. На половину 200 граммового стакана назначается 15 капель лекарства. Принимать только во время приема пищи, 4 раза в сутки.
Не переусердствуйте, это не панацея от болезней, важна консультация специалиста. При передозировке возникают язвенные образования на слизистой оболочке пищевода.
Побочные эффекты и противопоказания
Воздержитесь от приема, при наличии расположения к аллергическим реакциям, это может плохо влиять на общие функции организма.
Тяжелые отравления и ожоги
При попадании на кожу продукта в концентрированном виде, можно получить тяжелый токсикологический ожог. Проникновение избытка пара в дыхательные пути (гортань, горло) способствует вызыванию отравления.
Появляется сильнейший удушливый кашель, мокрота может быть с кровью. Зрение мутнеет, хочется постоянно тереть глаза, слизистые раздражены. Радужка не реагирует на яркий свет.
Обжечься кислотой соляной не так страшно, как серной, но пары, которые могут попадать в путь жкт, способны привести к серьезным последствиям интоксикации щелочью.
Первый признак (симптом) – наличие повышенной температуры тела. Характеристика особенности действия этого вещества на пищевод видна в следующем: хрипы в легких, рвота, физическая слабость, невозможность глубоко вдохнуть, отеки дыхательных путей.
При попадании большого количества внутрь картина токсикологии страшна: объем рвотных масс увеличивается, формируется цианоз лица, аритмия. Грудная клетка сдавливается (асфиксия), за этим следует отек гортани и от болевого шока наступает летальный исход.
При перечисленных симптомах есть определенная классификация действий оказания первой медицинской помощи.
Очень важно отличить стадии интоксикации:
- Если человек отравился парами, нужно срочно выносить его на чистый воздух. Сделать промывание горла раствором гидрокарбоната натрия, наложить компресс на глаза. Незамедлительно обратиться в больницу.
- Если действие кислоты направлено на кожный покров ребенка или взрослого человека, важно правильно обработать обожженный участок. Промыть кожу в течение 15 минут, и нанести мазь от ожогов.
- Если вред раствором нанесен внутренним органам, необходимо срочное очищение желудка зондированием и госпитализация.
Аналоги соляной кислоты в препаратах
Поскольку, допустимую норму вещества применяют в медицине, то оно содержится в таких лекарственных препаратах:
- Магния Сульфат.
- Хлористый Кальций.
- Реамберин.
Помните, что для употребления человеком, кислоту хлороводорода используют исключительно в разведенном виде.
Именно он помогает переваривать пищу. В норме, кислоты в желудке 0,3%.
Этого достаточно, чтобы разрушить бритвенное лезвие. Нужно всего около недели. Эксперименты, конечно, проводили вне человеческого тела.
Опасный предмет повредил бы пищевод, не задержался бы в желудке в течение 7-ми дней.
Какие еще эксперименты ставили ученые и чем пополнили список свойств соляной кислоты, расскажем далее.
Свойства соляной кислоты
Формула соляной кислоты – это смесь воды и хлористого водорода. Соответственно, жидкость едкая, что и позволяет ей разрушать большинство веществ.
На вид реагент бесцветный. Выдает его запах. Он кислый, удушливый. Аромат резкий и, скорее, характеризуется, как вонь.
Если раствор соляной кислоты технический, в нем содержатся примеси двухатомного и . Они придают жидкости желтоватый оттенок.
В отличии, к примеру, от , масса соляной кислоты в растворе не может превышать 38%.
Это критическая точка, при которой вещество попросту испаряется. Улетучивается и хлороводород, и вода.
При этом, естественно, раствор дымится. Максимальная концентрация указана для 20-градусной температуры воздуха. Чем больше градусов, тем быстрее протекает испарение.
Плотность 38-процентной кислоты чуть превышает 1 грамм на кубический сантиметр.
То есть, даже концентрированное вещество весьма водянисто. Хлебнешь такую жидкость, получишь ожоги.
А вот слабый 0,4-процентный раствор можно выпить. Естественно, в небольших количествах. Разбавленная кислота почти не пахнет, а вкус у нее терпко-кислый.
Взаимодействие соляной кислоты с другими веществами, во многом, обосновано одноосновным составом реагента.
Это значит, что в формулу кислоты входит лишь один атом водорода. Значит, в воде реагент диссоциирует, то есть, растворяется, полностью.
Остальные вещества, как правило, растворяются уже в самой кислоте. Так, в ней распадаются все металлы, стоящие в периодической системе перед водородом.
Растворяясь в кислоте, они связываются с хлором. В итоге, получаются хлориды, то есть, .
Реакция с соляной кислотой состоится у большинства оксидов и гидроксидов металлов, а так же у их .
Главное, чтобы последние были получены от более слабых кислот. Соляная считается одной из самых сильных, ставится в один ряд с серной.
Из газов соляная кислота бурно реагирует с аммиаком. При этом, образуется хлорид аммония. Он кристаллизуется.
Частицы столь мелкие, а реакция столь активна, что хлорид устремляется вверх. Внешне это дым.
Белым является и продукт реакции с нитратом . Это взаимодействие относится к качественно определяющим соляную .
Итог реакции – творожистый осадок. Это хлорид . В отличие от хлорида аммония, он устремляется вниз, а не вверх.
Реакция с нитратом считается качественной, поскольку является специфической, не свойственной остальным однокомпонентным кислотам.
Они игнорируют благородные металлы, к коим относится и аргентум. Как помните, стоит в химическом ряду после водорода и, по идее, не должно взаимодействовать с растворенным в воде хлороводородом.
Добыча соляной кислоты
Выделяется соляная кислота не только в лабораторных условиях, но и природе. Человеческий организм – ее часть.
Но, соляная кислота в желудке уже обсуждалась. Однако, это не единственный природный источник, причем, в прямом смысле.
Реагент встречается в некоторых гейзерах и прочих выходах воды вулканического происхождения.
Что же касается отдельно хлороводорода, он входит в состав бишофита, сильвина, галита. Все это – минералы.
Под словом «галит» скрывается обычная соль, которую употребляют в пищу, то есть, хлорид натрия.
Сильвин – это хлорид , его по форме напоминают игральные кости. Бишофит – хлорид , в изобилии присутствует на землях Поволжья.
Для промышленного получения реагента подходят все перечисленные минералы.
Но, чаще всего используют хлорид натрия. Соляная кислота получается, когда на поваренную соль воздействуют концентрированной серной кислотой.
Суть метода сводится к растворению газообразного хлороводорода в воде. На этом основаны еще два подхода.
Первый – синтетический. Водород сжигают в хлоре. Второй – абгазный, то есть, попутный.
Используется хлороводород, попутно получаемый при работе с органическими соединениями, то есть, углеводородами.
Абгазный хлороводород образуется при дегидрохлорировании и хлорировании органики.
Вещество, так же, синтезируется при пиролизе хлорорганических отходов. Пиролизом химики именуют разложение углеводородов в условиях дефицита кислорода.
Попутным сырье для соляной кислоты бывает и при работе с неорганическими веществами, к примеру, хлоридами металлов.
Тот же сильвин, к примеру, идет на производство калиевых удобрений. Магний тоже нужен растениям.
Поэтому, без дела не остается и бишофит. В итоге, производят не только подкормки, но и соляную кислоту.
Абгазный метод вытесняет остальные способы получения соляной кислоты. На «побочную» индустрию приходятся 90% производимого реагента. Узнаем, зачем его изготовляют, где применяют.
Применение соляной кислоты
Соляная кислота используется металлургами. Реагент нужен для декапирования металлов.
Так называют процесс удаления окалин, ржавчины, окислов и просто грязи. Соответственно, кислоту применяют и частные мастера, работая, к примеру, с винтажными вещами, в коих есть металлические детали.
Реагент растворит их поверхность. От проблемного слоя не останется и следа. Но, вернемся к металлургии.
В этой отрасли кислоту начинают применять для извлечения из руд редких металлов.
Старые методы основаны на использовании их оксидов. Но, не все из них легки в обработке.
Поэтому, окислы стали переводить в хлориды, а после, восстанавливать. Сейчас, так получают, к примеру, и .
Раз соляная кислота содержится в желудочном соке, а раствор малой концентрации можно выпить, значит, реагент можно применять и в пищевой промышленности.
Увидели на упаковке продукта добавку Е507? Знайте, это соляная кислота. Она придает ту самую кислинку и терпкость некоторым пирожным, колбасам.
Но, наиболее часто пищевой эмульгатор добавляют во фруктозу, желатин и лимонную кислоту.
Е507 нужна не только для вкуса, но и в качестве регулятора кислотности, то есть Ph продукта.
Соляная кислота может применяться в медицине. Слабый раствор соляной кислоты прописывают пациентам с пониженной кислотность желудка.
Она не менее опасна, чем повышенная. В частности, увеличивается вероятность рака желудка.
Организм недополучает полезные элементы, даже, если человек принимает витамины и правильно питается.
Дело в том, что для адекватного, полноценного всасывания полезных веществ, нужна стандартная кислотность.
Последнее применение реагента очевидно. Из кислоты получают хлор. Достаточно выпарить раствор.
Хлор идет на очищение питьевой воды, отбеливание тканей, обеззараживание, производство пластикатов и .
Получается, будучи активной и агрессивной, соляная кислота необходима человечеству. Есть спрос, — есть предложение. Узнаем цену вопроса.
Цена соляной кислоты
Цена продукта зависит от вида. Техническая кислота дешевле, очищенная – дороже. За литр первой просят 20-40 рублей.
Стоимость зависит от концентрации. За литр очищенного реагента дают примерно на 20 рублей дороже.
Ценник зависит и от тары, фасовки, формы продажи. Приобретение кислоты в пластиковых канистрах по 25-40 литров выгоднее.
В медицинской же сфере, в рознице, вещество предлагают в стеклянных .
За 50 миллилитров отдашь 100-160 рублей. Это самая дорогостоящая соляная кислота.
Купить раствор хлороводорода в литровой таре тоже не дешево. Фасовка рассчитана на частного потребителя, поэтому, за бутыль просят около 400-500 рублей.
Техническая кислота в рознице встречается реже, стоит примерно на 100 рублей дешевле. Основной же – оптовый.
Закупаются крупные предприятия. Именно для них актуальны цены, обозначенные в начале главы. В розницу гиганты не торгуют.
Соответственно, стоимость вещества в небольших магазинах – отражение «аппетитов» владельцев лавок.
Кстати, об аппетите. Если кислотность в желудке повышена, пища переваривается быстрее, чаще хочется есть.
Это приводит к худобе, гастриту и язвам. Люди же с пониженной кислотностью склонны к зашлакованности, ведь пища долго «бродит» в желудке, плохо усваивается.
Это отражается на коже, как правило, в виде акне и точек. Есть такая проблема?
Задумайтесь не о дорогой косметике, а о проверке желудочно-кишечного тракта.
Для приготовления раствора необходимо смешать расчетные количества кислоты известной концентрации и дистиллированной воды.
Пример.
Необходимо приготовить 1 л раствора HCL концентрацией 6 % вес. из соляной кислоты концентрацией 36 % вес.
(такой раствор используется в карбонатомерах КМ производства ООО НПП «Геосфера»)
.
По
таблице 2
определите молярную концентрацию кислоты с весовой долей 6 % вес.(1,692 моль/л) и 36 % вес.(11,643 моль/л).
Рассчитайте объем концентрированной кислоты, содержащей такое же количество HCl (1.692 г-экв.), что и в приготавливаемом растворе:
1,692 / 11,643 = 0,1453 л.
Следовательно, добавив 145 мл кислоты (36 % вес.) в 853 мл дистиллированной воды, получите раствор заданной весовой концентрации.
Опыт 5. Приготовление водных растворов соляной кислоты заданной молярной концентрации.
Для приготовления раствора с нужной молярной концентрацией (Mp) необходимо один объем концентрированной кислоты (V) влить в объем (Vв) дистиллированной воды, рассчитанный по соотношениюVв = V(M/Mp – 1)
где M – молярная концентрация исходной кислоты.
Если концентрация кислоты не известна, определите ее по плотности, используя
таблицу 2
.
Пример.
Весовая концентрация используемой кислоты 36,3 % вес. Необходимо приготовить 1 л водного раствора HCL с молярной концентрацией 2,35 моль/л.
По
таблице 1
найдите интерполированием значений 12,011 моль/л и 11,643 моль/л молярную концентрацию используемой кислоты:
11,643 + (12,011 – 11,643)·(36,3 – 36,0) = 11,753 моль/л
По приведенной выше формуле рассчитайте объем воды:
Vв = V (11,753 / 2,35 – 1) = 4·V
Принимая Vв + V = 1 л, получите значения объемов: Vв = 0,2 л и V = 0,8 л.
Следовательно, для приготовления раствора с молярной концентрацией 2,35 моль/л, нужно влить 200 мл HCL (36,3 % вес.) в 800 мл дистиллированной воды.
Вопросы и задания:
Что такое концентрация раствора?
Что такое нормальность раствора?
Сколько граммов серной кислоты содержится в растворе, если на нейтрализацию израсходовано 20 мл. раствора гидроксида натрия, титр которого равен 0,004614?
Материалы и оборудование:
Ход работы:
Йодометрический метод
Реактивы:
1. Йодистый калий химически чистый кристаллический, не содержащий свободного йода.
Проверка. Взять 0,5 г йодистого калия, растворить в 10 мл дистиллированной воды, прибавить 6 мл буферной смеси и 1 мл 0,5% раствора крахмала. Посинения реактива быть не должно.
2. Буферная смесь: рН = 4.6. Смешать 102 мл молярного раствора уксусной кислоты (60 г 100% кислоты в 1 л воды) и 98 мл молярного раствора уксуснокислого натрия (136,1 г кристаллической соли в 1 л воды) и довести до 1 л дистиллированной водой, предварительно прокипяченой.
3. 0,01 Н раствор гипосульфита натрия.
4. 0,5% раствор крахмала.
5. 0,01 Н раствор двухромовокислого калия. Установка титра 0,01 Н раствора гипосульфита производится следующим образом: в колбу всыпают 0,5 г чистого йодистого калия, растворяют в 2 мл воды, прибавляют сначала 5 мл соляной кислоты (1:5), затем 10 мл 0,01 Н раствора двухромовокислого калия и 50 мл дистиллированной воды. Выделившийся йод титруют гипосульфитом натрия в присутствии 1 мл раствора крахмала, прибавляемого под конец титрования. Поправочный коэффициент к титру гипосульфита натрия рассчитывается по следующей формуле: К = 10/а, где а - количество миллилитров гипосульфита натрия, пошедшего на титрование.
Ход анализа:
а) ввести в коническую колбу 0,5 г йодистого калия;
б) прилить 2 мл дистиллированной воды;
в) перемешать содержимое колбы до растворения йодистого калия;
г) прилить 10 мл буферного раствора, если щелочность исследуемой воды не выше 7 мг/экв. Если щелочность исследуемой воды выше 7 мг/экв, то количество миллилитров буферного раствора должно быть в 1,5 раза больше щелочности исследуемой воды;
д) прилить 100 мл исследуемой воды;
е) титровать гипосульфитом до бледно-желтой окраски раствора;
ж) прилить 1 мл крахмала;
з) титровать гипосульфитом до исчезновения синей окраски.
Х = 3,55 Н К
где Н - количество мл гипосульфита, израсходованное на титрование,
К - поправочный коэффициент к титру гипосульфита натрия.
Вопросы и задания:
Что представляет собой йодометрический метод?
Что такое рН?
ЛПЗ №6: Определение хлорид иона
Цель работы:
Материалы и оборудование: вода питьевая, лакмусовая бумага, беззольный фильтр, хромовокислый калий, азотнокислое серебро, титрованный раствор хлорида натрия,
Ход работы:
В зависимости от результатов качественного определения отбирают 100 см 3 испытуемой воды или меньший ее объем (10-50 см 3) и доводят до 100 см 3 дистиллированной водой. Без разбавления определяются хлориды в концентрации до 100 мг/дм 3 . pН титруемой пробы должен быть в пределах 6-10. Если вода мутная, ее фильтруют через беззольный фильтр, промытый горячей водой. Если вода имеет цветность выше 30°, пробу обесцвечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200 см 3 пробы добавляют 6 см 3 суспензии гидроокиси алюминия, а смесь встряхивают до обесцвечивания жидкости. Затем пробу фильтруют через беззольный фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносят в две конические колбы и прибавляют по 1 см 3 раствора хромовокислого калия. Одну пробу титруют раствором азотнокислого серебра до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу используют в качестве контрольной пробы. При значительном содержании хлоридов образуется осадок AgCl , мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе приливают 2-3 капли титрованного раствора NaCl до исчезновения оранжевого оттенка, затем титруют вторую пробу, пользуясь первой, как контрольной пробой.
Определению мешают: ортофосфаты в концентрации, превышающей 25 мг/дм 3 ; железо в концентрации более 10 мг/дм 3 . Бромиды и йодиды определяются в концентрациях, эквивалентных Сl - . При обычном содержании в водопроводной воде они не мешают определению.
2.5. Обработка результатов.
где v - количество азотнокислого серебра, израсходованное на титрование, см 3 ;
К - поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;
g - количество хлор-иона, соответствующее 1 см 3 раствора азотнокислого серебра, мг;
V - объем пробы, взятый для определения, см 3 .
Вопросы и задания:
Способы определения хлорид ионов?
Кондуктометрический метод определения хлорид ионов?
Аргентометрия.
Цель работы:
Материалы и оборудование:
Опыт 1. Определение общей жесткости водопроводной воды
Отмерить мерным цилиндром 50 мл водопроводной воды (из-под крана) и перелить её в колбу емкостью 250 мл, добавить 5 мл аммиачно-буферного раствора и индикатор – эриохром черный Т – до появления розовой окраски (несколько капель или несколько кристаллов). Заполнить бюретку раствором ЭДТА 0,04 н (синонимы – трилон Б, комплексон III) до нулевой отметки.
Приготовленную пробу медленно при постоянном перемешивании оттитровать раствором комплексона III до перехода розовой окраски в голубую. Результат титрования записать. Повторить титрование ещё один раз.
Если разница результатов титрований превышает 0,1 мл, то оттитровать пробу воды третий раз. Определить средний объем комплексона III (V К, СР) израсходованного на титрование воды, и по нему рассчитать общую жесткость воды.
Ж ОБЩ = , (20) где V 1 – объём анализируемой воды, мл; V К,СР – средний объём раствора комплексона III, мл; N К – нормальная концентрация раствора комплексона III, моль/л; 1000 – коэффициент перевода моль/л в ммоль/л.
Результаты опыта записать в таблицу:
| V К,СР | N К | V 1 | Ж ОБЩ |
Пример 1. Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 л её содержится 202,5 г Ca(HCO 3) 2 .
Решение. В 1 л воды содержится 202,5:500 = 0,405 г Ca(HCO 3) 2 . Эквивалентная масса Ca(HCO 3) 2 равна 162:2 = 81 г/моль. Следовательно, 0,405 г составляют 0,405:81 = 0,005 эквивалентных масс или 5 ммоль экв/л.
Пример 2. Сколько граммов CaSO 4 содержится в одном кубометре воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 ммоль эк
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие катионы называются ионами жесткости?
2. Какой технологический показатель качества воды называют жесткостью?
3. Почему жесткую воду нельзя применять для регенерации пара на тепловых и атомных электростанциях?
4. Какой метод умягчения называют термическим? Какие химические реакции протекают при умягчении воды этим методом?
5. Как осуществляют умягчения воды методом осаждения? Какие реагенты используют? Какие реакции протекают?
6. Можно ли умягчать воду с помощью ионного обмена?
ЛПЗ №8 «Фотоколориметрическое определение содержания элементов в растворе»
Цель работы: изучить устройство и принцип действия фотоколориметра КФК - 2
ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРЫ. Фотоэлектроколориметр – это оптический прибор, в котором монохроматизация потока излучения осуществляется с помощью светофильтров. Колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК – 2.
Назначение и технические данные. Однолучевой фотоколориметр КФК - 2
предназначен для измерения пропускания, оптической плотности и концентрации окрашенных растворов, рассеивающих взвесей, эмульсий и коллоидных растворов в области спектра 315–980 нм. Весь спектральный диапазон разбит на спектральные интервалы, выделяемые с помощью светофильтров. Пределы измерения пропускания от 100 до 5% (оптической плотности от 0 до 1,3). Основная абсолютная погрешность измерения пропускания не более 1%. Рис. Общий вид КФК-2. 1 - осветитель; 2 - рукоятка ввода цветных светофильтров; 3 - кюветное отделение; 4 - рукоятка перемещения кювет; 5 - рукоятка (ввода фотоприемников в световой поток) «Чувствительность»; 6 - рукоятка настройки прибора на 100%-е пропуска- ние; 7 - микроамперметр. Светофильтры. Для того чтобы из всей видимой области спектра выделить лучи определенных длин волн в фотоколориметрах на пути световых потоков перед поглощающими растворами устанавливают избирательные поглотители света – светофильтры. Порядок работы
1. Включите колориметр в сеть за 15 минут до начала измерений. Во время прогрева кюветное отделение должно быть открыто (при этом шторка перед фотоприемником перекрывает световой пучок).
2. Введите рабочий светофильтр.
3. Установите минимальную чувствительность колориметра. Для этого ручку "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" установите в положение «1», ручку "УСТАНОВКА 100 ГРУБО" – в крайнее левое положение.
4. Стрелку колориметра вывести на нуль с помощью потенциометра «НУЛЬ».
5. В световой пучок поместите кювету с контрольным раствором.
6. Закройте крышку кюветного отделения
7. Ручками "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" и "УСТАНОВКА 100 ГРУБО" и "ТОЧ- НО" установите стрелку микроамперметра на деление «100» шкалы пропускания.
8. Поворотом рукоятки кюветной камеры поместите в световой поток кювету с исследуемым раствором.
9. Снимите показания по шкале колориметра в соответствующих единицах (Т% или Д).
10. После окончания работы отключите колориметр от сети, очистите и протрите насухо кюветную камеру. Определение концентрации вещества в растворе с помощью КФК-2. При определении концентрации вещества в растворе с помощью калибро- вочного графика следует соблюдать следующую последовательность:
исследуйте три образца раствора перманганата калия различной концентрации результаты запишите в журнал.
Вопросы и задания:
Устройство и принцип действия КФК – 2
Основная литература для студентов:
1. Курс опорных конспектов по программе ОП.06 Основы аналитической химии.-пособие /А.Г.Бекмухамедова- преподаватель общепрофессиональных дисциплин АСХТ- Филиал ФГБОУ ВПО ОГАУ; 2014г.
Дополнительная литература для студентов:
1.Клюквина Е.Ю. Основы общей и неорганической химии: учебное пособие/ Е.Ю. Клюквина, С.Г.Безрядин.-2-е изд.-Оренбург. Издательский центр ОГАУ,2011г.-508 стр.
Основная литература для преподавателей:
1. 1.Клюквина Е.Ю. Основы общей и неорганической химии: учебное пособие/ Е.Ю. Клюквина, С.Г.Безрядин.-2-е изд.- Оренбург. Издательский центр ОГАУ,2011г.-508 стр.
2.Клюквина Е.Ю. Лабораторная тетрадь по аналитической химии.- Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012 г.-68 стр
Дополнительная литература для преподавателей:
1. 1.Клюквина Е.Ю. Основы общей и неорганической химии: учебное пособие/ Е.Ю. Клюквина, С.Г.Безрядин.-2-е изд.-Оренбург. Издательский центр ОГАУ,2011г.-508 стр.
2.Клюквина Е.Ю. Лабораторная тетрадь по аналитической химии.- Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012 г.-68 стр
Соляная кислота – это прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость без взвешенных или эмульгированных частиц
Соляная кислота представляет собой раствор газообразного хлористого водорода HCl в воде. Последний представляет собой гигроскопичный бесцветный газ с резким запахом. Обычно употребляемая концентрированная соляная кислота содержит 36 – 38% хлористого водорода и имеет плотность 1, 19 г/см3. Такая кислота дымит на воздухе, так как из неё выделяется газообразный HCl; при соединении с влагой воздуха образуются мельчайшие капельки соляной кислоты. Она является сильной кислотой и энергично взаимодействует с большинством металлов. Однако такие металлы, как золото,платина, серебро, вольфрам и свинец, соляной кислотой практически не травятся. Многие недрагоценные металлы, растворяясь в кислоте, образуют хлориды, например цинк:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
Чистая кислота бесцветна, а техническая имеет желтоватый оттенок, вызванный следами соединений железа, хлора и других элементов (FeCl3). Часто применяют разбавленную кислоту, содержащую 10% и меньше хлористого водорода. Разбавленные растворы не выделяют газообразного HClи не дымят ни в сухом, ни во влажном воздухе.
Применение соляной кислоты
Соляная кислота широко используется в промышленности при извлечении металлов из руд, травлении металлов и т. д. Также она используется при изготовлении паяльной жидкости, при осаждении серебра и как составная частьцарской водки.
Масштабы применения соляной кислоты в промышленности меньше, чем азотной. Связано это с тем, что соляная кислота вызывает коррозию стальной аппаратуры. К тому же летучие пары её довольно вредны и также вызывают коррозию металлических изделий. Это нужно учитывать при хранении соляной кислоты. Хранят и перевозят соляную кислоту в гуммированных цистернах и бочках, т.е. в сосудах, внутренняя поверхность которых покрыта кислотостойкой резиной, а также в стеклянных бутылях и полиэтиленовой посуде.
Соляная кислота применяется для получения хлоридов цинка, марганца, железа и других металлов, а также хлористого аммония. Соляную кислоту применяют для очистки поверхностей металлов, сосудов, скважин от карбонатов, окислов и других осадков и загрязнений. При этом используют специальные добавки - ингибиторы, которые защищают металл от растворения и коррозии, но не задерживают растворение окислов, карбонатов и других подобных соединений.
HCl применяется в промышленном производстве синтетических смол, каучуков. Используется как сырьё в производстве хлористого метила из метилового спирта, хлористого этила из этилена, хлорвинила из ацетилена.
Отравление соляной кислотой
HCl ядовит. Отравления происходят обычно туманом, образующимся при взаимодействии газа с водяными парами воздуха. HCl поглощается также на слизистых оболочках с образованием кислоты, вызывающей их сильное раздражение. При длительной работе в атмосфере HCl наблюдаются катары дыхательных путей, разрушение зубов, изъязвление слизистой оболочки носа, желудочно-кишечные расстройства. Допустимое содержание HCl в воздухе рабочих помещений не более 0, 005 мг/л. Для защиты используют противогаз, защитные очки, резиновые перчатки, обувь, фартук.
В то же время, наше пищеварение невозможно без соляной кислоты, её концентрация в желудочном соке достаточно высока. Если в организме кислотность понижена, то пищеварение нарушается, и врачи прописывают таким больным приём соляной кислоты перед началом еды.
Применение в быту соляной кислоты
Концентрированная «солянка» смешивается с водой в любой пропорции для бытовых нужд. Сильный раствор этой неорганической кислоты без труда очищает фаянсовую сантехнику от известкового налета и ржавчины, а более слабым можно убрать с тканей пятна ржавчины, чернил, ягодного сока.
Если приглядитесь, на средстве для чистки унитазов «Туалетный утенок» написано, что в состав сходит соляная кислота, поэтому работать с ним нужно в резиновых перчатках и беречь глаза от попадания в них брызг.
Кроме того, без этой кислоты немыслима жизнь ни одного человека – она содержится в желудке и именно благодаря ей пища, попавшая в желудок, растворяется (переваривается).
К тому же, эта кислота служит первым барьером от болезнетворных бактерий, попавших в желудок – они погибают в кислой среде.
Ну а людям, страдающим от гастрита с повышенной кислотностью, эта кислота тоже хорошо знакома. Они даже уменьшают ее действие, чтобы она не разрушала стенки желудка, с помощью специальных препаратов, которые взаимодействуют с ней и уменьшают ее концентрацию.
Самые популярные – это препараты, содержащие оксиды магния и алюминия, например, «Маалокс». Впрочем, есть и экстремальщики, которые пьют пищевую соду, хотя уже доказано, что это приводит лишь к временному облегчению.