Минералка. Минералка город. Проблема люди употребляют минеральную воду, но во внимание не принимают химический состав, показания и противопоказания к лечению. Цель

• Название: Проблема люди употребляют минеральную воду, но во внимание не принимают химический состав, показания и противопоказания к лечению. Цель
• Анкор: Минералка
• Дата: 20.02.2021
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: Минералка город.docx
• Тип: Документы; #177967
• страница: 2 из 3

2.3.Количественное определение содержания сульфат-аниона (SO₄^2-)

Подготовка к проведению анализа:

Экран мутномера установила под углом 45^о к подставке. Работу проводила при рассеянном, но достаточно сильном дневном (комбинированном) освещении экрана мутномера. В каждое отверстие мутномера вставила пробирку с надетым на нее резиновым кольцом в положении, фиксирующим пробирку таким образом, чтобы нижняя ее часть была выдвинута в вырез мутномера на расстоянии около 1 см (при этом дно пробирки окажется на требуемом расстоянии - около 2 см от экрана).Примечание: выявить концентрициюсульфат-аниона можно только при его предполагаемом содержании свыше 30мг/л.

Методика

1. 
   Налила в одно из пробирок с резиновым кольцом анализируемую воду или разбавленную пробу до отметки «100» мм.
   
2. 
   Добавила в пробирку пипетками- капельницами 2 капли раствора соляной кислоты и 14-15 капель раствора нитрата бария.
   
3. 
   Закрыла пробирку пробкой и встряхнула, чтобы перемешать раствор.
   
4. 
   Оставила пробирку с раствором на 5-7 минут для образования белого осадка (суспензии).
   
5. 
   Перемешала образовавшуюся суспензию.
   
6. 
   Установила вращающийся экран мутномера так, чтобы обеспечить максимальную освещенность дна пробирки с рисунком. Переносила пипеткой- капельницей образовавшуюся суспензию во вторую пробирку с резиновым кольцом до тех пор, пока в первой пробирке не появятся четкие границы рисунка на дне. Измерила по шкале высоту столба суспензии в первой пробирке (h₁, мм). Примечание: если изображение на дне мутномерной пробирки возникает при высоте столба суспензии менее 40 мм, пробу разбавить дистиллированной водой в зависимости от предполагаемой концентрации сульфат-анионов.
   
7. 
   Продолжила переносить суспензию во вторую пробирку до тех пор, пока не исчезнет четкое изображение рисунка. Измерила высоту столба суспензии во второй пробирке (h₂, мм).
   
8. 
   Р
   h₁+h₂
   ассчитала среднее арифметическое измерение высоты столба суспензии (h) по формуле:
   

h=

2

9. 
   По таблице определила концентрацию сульфат-аниона в пробе (C_пр), мг/л.
   

Высота столба суспензии (h), мм	Массовая концентрация сульфат-аниона, мг/л	Высота столба суспензии (h), мм	Массовая концентрация сульфат-аниона, мг/л
100	33	65	50
Окончание таблицы
95	35	60	53
90	38	55	56
85	40	50	59
80	42	45	64
75	45	40	72
70	47	--	--

10. 
    Рассчитала концентрацию сульфат-анионов в анализируемой воде (C) с учетом степени разбавления по формуле:
    

C=C_пр * K


Где:

C_пр- концентрация сульфат-анионов в пробе, определенная по таблице выше;

K- коэффициент разбавления анализируемой воды.

Результат в мг/л.

Результат опыта

Проводя опыт с обычными растворами минеральной воды (неконцентрированными), мне было трудно выявить концентрацию сульфат-аниона, поэтому я выпарила растворы минеральной воды заявленных марок («Хан-Куль, «Ессентуки №17», «Святой источник», «Карачинская» и «Aqua Minerale») и получила пять концентрированных растворов.

Процесс выпаривания растворов: На плите в колбах выпаривала по 100 мл минеральной воды ("Хан-Куль" и "Карачинская") и по 50 мл минеральной воды (« Ессентуки», «Святой источник» и «Aqua»).Выпаривать начала в 10:10 и закончила в 11:10.

Когда вода остыла и отстоялась, в колбе с минеральной водой марки "Хан-Куль" выпал небольшой белый осадок в виде маленьких частиц.

• 
  "Хан-Куль":
  

Заявленный диапазон сульфат-аниона-900-1900 мг/л. Как было сказано выше, я взяла концентрированный раствор минеральной воды. Затем я разбавила его дистиллированной водой из-за большого содержания сульфат-аниона (0,5 мм минеральной воды и 9,5 мм дистиллированной воды). Получила: h₁=45 мм, h₂=35 мм.


45+35

h=

=40 мм

Высоте столба суспензии (h)= 40 мм, значит массовая концентрация сульфат-аниона=72 мг/л:

C=72*20=1440 мг/л



2



900<1440<1900 мг/л

• 
  "Ессентуки":
  

Заявленный диапазон сульфат-аниона<25 мг/л.Я не смогу выявить концентрацию сульфат-аниона данным способом, т.к. 25 мг/л<30 мг/л.

• 
  «Aqua Minerale»:
  

Заявленный диапазон сульфат-аниона<100мг/л.Как было сказано выше, я взяла концентрированный раствор минеральной воды. При проведении опыта раствор не помутнел, следовательно, либо (SO₄^2-) в данной минеральной воде вообще нет, либо содержание (SO₄^2-)<30мг/л, а данный метод выявления не позволит получить результат.

• 
  «Карачинская»:
  

З
Высоте столба суспензии (h)= 45 мм, значит массовая концентрация сульфат-аниона=64 мг/л:

C=64*2=128мг/л
аявленный диапазон сульфат-аниона-150-250 мг/л. Как было сказано выше, я взяла концентрированный раствор минеральной воды. Затем я разбавила его дистиллированной водой (50 мм минеральной воды и 50мл дистиллированной воды). Получила: h₁=40 мм, h₂=50 мм.


40+50

h=

=45 мм



2

128<150-250мг/л

• 
  «Святой источник»:
  

Заявленный диапазон сульфат-аниона<100мг/л. Как было сказано выше, я взяла концентрированный раствор минеральной воды. При проведении опыта раствор не помутнел, следовательно, либо (SO₄^2-) в данной минеральной воде вообще нет, либо содержание (SO₄^2-)<30мг/л, а данный метод выявления не позволит получить результат.

Вывод:из представленных популярных марок минеральной воды только «Хан-Куль» подошел под его диапазон, «Карачинская» меньше заявленного диапазона, «Ессентуки» вообще невозможно выявить из-за малого содержания сульфат-аниона, «Святой источник» и «Aqua Minerale» остаются под сомнением: отсутствие сульфат-аниона или его малое содержание.

2.4.Количественное определение содержания ионов Ca²⁺

Методика

1. 
   Налила анализируемую воду в склянку до отметки «10», предварительно ополоснув ее 2-3 раза анализируемой водой.
   
2. 
   Прибавила по каплям раствор соляной кислоты при перемешивании стеклянной палочкой до pH=4-5 (для удаления гидрокарбонат аниона). Величину pH контролировала по универсальной индикаторной бумагой.
   
3. 
   К пробе прибавила пипеткой-капельницей 13-14 капель (около 0,5 мл) раствора гидроксида натрия и содержимое одной капсулы (0,02 г) индикатора мурексида. Раствор перемешивала стеклянной палочкой.
   
4. 
   Проводила титрование раствором трилона Б, используя шприц и градуированную пипетку до перехода окраски в точке эквивалентности из розово-оранжевой в сине-фиолетовую. Переход окраски наблюдала на белом фоне при достаточной освещенности. Периодически встряхивала склянку для перемешивания пробы. Определила объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование кальция (V_mp, мл). Примечание: после изменения окраски пробу необходимо выдержать еще 0,5 минуты для полного протекания реакции, после чего принять решение об окончании титрования (окраска раствора может несколько восстановиться, в этом случае необходимо добавить еще некоторое количество трилона Б).
   

C_mp*V_mp*1000

0,05*V_mp*1000



C_эк=

V

=

10

=V_mp*5



20,04*С_mp*V_mp*1000

20,04*0,05*V_mp*1000



C_к=

V

=

V

=V_mp*100,2


Где:

C_эк- молярная концентрация эквивалента кальция в воде, моль/л эквивалента;

C_к- массовая концентрация эквивалента кальция в воде, мг/л;

C_mp- концентрация раствора трилона Б, моль/л эквивалента;

V_mp- объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование пробы, мл;

V- объем пробы воды, взятый для определения, мл;

20,04- молярная масса эквивалента Ca²⁺, г/моль;

1000- коэффициент пересчета единиц измерения из моль/л в ммоль/л.

Результаты опыта

Примечание: на каждую марку минеральной воды я делала по три пробы, чтобы выявить более точную концентрацию ионов Ca²⁺.

• 
  "Хан-Куль":
  

Заявленный диапазон ионов Ca²⁺-50-250 мг/л. Реакцию проводила с концентрированным раствором этой минеральной воды. Добавила 2 капли соляной кислоты и 0,6 мл трилона Б.


C_эк=V_mp*5=0,6*5=3 ммоль/л;

C_к= V_mp*100,2=0,6*100,2=60,12 мг/л



50<60,12<250 мг/л

• 
  "Ессентуки":
  

Заявленный диапазон ионов Ca²⁺-50-200 мг/л. Разбавила анализируемую воду дистиллированной водой в соотношении 1:1, (т.е. 5 мл к 5 мл), следовательно, продукт реакции я умножу на 2. Добавила 30 капель соляной кислоты и 0,4 мл трилона Б.


C_эк=V_mp*5=0,4*5=2*2=4 ммоль/л;

C_к= V_mp*100,2=0,4*100,2=40,08*2=80,16 мг/л



50<80,16<200 мг/л

• 
  " Aqua Minerale ":
  

З
C_эк=V_mp*5=0,1*5=0,5 ммоль/л;

C_к= V_mp*100,2=0,1*100,2=10,02 мг/л
аявленный диапазонионов Ca²⁺<30 мг/л. Добавила 1 каплю соляной кислоты и 0,1 мл трилона Б. Примечание: до титрования раствором трилона Б окраска раствора минеральной воды была с фиолетовым оттенком, поэтому количество ионов Ca²⁺ должно быть очень небольшим. Эту закономерность я выявила из опытов на выявление ионов Ca²⁺_.


10,02<30 мг/л

• 
  "Карачинская":
  

Заявленный диапазонионов Ca²⁺<25мг/л. Реакцию проводила с концентрированным раствором этой минеральной воды. Добавила 15 капель соляной кислоты и 0,1 мл трилонаБ.Примечание: до титрования раствором трилона Б окраска раствора минеральной воды была с фиолетовым оттенком, поэтому количество ионов Ca²⁺ должно быть очень небольшим. Эту закономерность я выявила из опытов на выявление ионов Ca²⁺.


C_эк=V_mp*5=0,1*5=0,5 ммоль/л;

C_к= V_mp*100,2=0,1*100,2=10,02 мг/л



10,02<25 мг/л

• 
  "Святой источник":
  

Заявленный диапазонионов Ca²⁺<80мг/л. Добавила 1 каплю соляной кислоты и 0,2 мл трилона Б.


C_эк=V_mp*5=0,2*5=1 ммоль/л;

C_к= V_mp*100,2=0,2*100,2=20,04 мг/л



20,04<80 мг/л


Вывод:из представленных популярных марок минеральной воды все подходят под индивидуальный диапазон массовой концентрациииона кальция в воде.

2.5.Качественное определение щелочности минеральной воды

Из опытов на выявление ионов Ca²⁺ я выявила еще один существенный показатель-это щелочность минеральной воды. Во время опыта я прибавляла по каплям раствор соляной кислоты до pH=4-5 (для удаления гидрокарбонат аниона). Величину pH контролировала по универсальной индикаторной бумагой. С помощью этой индикаторной бумаги я выявила щелочность заявленной минеральной воды.

• 
  «Хан-Куль»:
  

Не выявила отличительных признаков наличия большой щелочности.

• 
  «Ессентуки»:
  

Из проделанного опыта с индикаторной бумагой выявила, что эта минеральная вода очень щелочная. Следовательно, я могу предполагать о наличии гидрокарбонат-аниона.

• 
  «Aqua Minerale»:
  

Не выявила отличительных признаков наличия большой щелочности.

• 
  «Карачинская»:
  

Из проделанного опыта с индикаторной бумагой выявила, что эта минеральная вода очень щелочная. Следовательно, я могу предполагать о наличии гидрокарбонат-аниона.

• 
  «Святой источник»:
  

Не выявила отличительных признаков наличия большой щелочности.

Вывод:из представленных популярных марок минеральной воды только две («Ессентуки» и «Карачинская») отличаются большой щелочностью, следовательно, употреблять такую воду нужно в ограниченном объеме и не всем людям.

2.6.Количественное определение содержания

карбонат-аниона(CO₃^2-) и гидрокарбонат-аниона(HCO₃^-)

Методика

1. 
   Налила в склянку анализируемую воду до отметки «10».
   
2. 
   Добавила пипеткой 3-4 капли раствора фенолфталеина.
   
3. 
   Постепенно титровала пробу, используя градуированную пипетку и шприц-дозатор, раствором соляной кислоты (0,05 моль/л) до обесцвечивания раствора. Определила объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование с фенолфталеином (мл).
   
4. 
   Налила в склянку до отметки «10» анализируемую воду.
   
5. 
   Добавила пипеткой 1 каплю раствора метилового оранжевого. Примечание: для более четкого определения момента перехода окраски титрование проводила в присутствии контрольной пробы, для чего рядом с титруемой пробой помещаю такой же объем анализируемой воды (во второй склянке), добавляя такое же количество индикатора.
   
6. 
   Постепенно титровала пробу с помощью градуированной пипетки и шприца-дозатора раствором соляной кислоты (0,05 моль/л) при перемешивании, до перехода желтой окраски в оранжевую. Определила объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование с метиловым оранжевым (V_мо, мл). При использовании раствора после определения карбонат-аниона определила общий объем соляной кислоты, израсходованный на титрование с фенолфталеином и метиловым оранжевым. Примечание: помешивала раствор при титровании; момент окончания титрования определила по контрольной пробе.
   
7. 
   Определила ионные формы, обуславливающие потребление кислоты на титрование. Примечание: в зависимости от соотношения объемов кислоты, израсходованных на титрование с фенолфталеином (V_Ф) и метиловым оранжевым (V_МО), по таблице выбрала подходящий вариант для вычисления концентрации ионных форм, обуславливающих потребление кислоты при титровании.
   

   Соотношение между VФ и VМО	Вклад ионных форм в потребление кислоты
   	VOH (OH-)	VК (CO32-)	VГК (HCO3-)
   VФ =0	0	0	VО
   2VФ МО	0	2VФ	2VФ =VМО
   2VФ =VМО	0	VМО	0
   2VФ >VМО	2VФ –VМО	2(VМО-VФ )	0
   VФ =VМО	VМО	0	0

8. 
   Рассчитала массовую концентрацию карбонат-аниона (C_К) в мг/л по формуле:
   

V_К*H*60*1000

C_K=

= V_K*300



V_A

9. 
   Рассчитала массовую концентрацию гидрокарбонат-аниона (С_ГК) в мг/л по формуле:
   

V_ГК*H*61*1000

= V_ГК*305

C_ГК=



V_A


Примечание: полученные результаты округлила до целых чисел.

Результат опыта:

Проводя опыт с обычными растворами минеральной воды (неконцентрированными), я не выявила карбонат-анион, поэтому я взяла концентрированные растворы минеральной воды, выпаренной ранее.

• 
  "Хан-Куль":
  

Заявленный диапазон гидрокарбонат-аниона-300-700 мг/л.

V _Ф=0,12 мл; V_МО=0,8 мл; по таблице определила соотношение: 0,12<0,8

2
C_К=V_K*300; C_К=0,24*300=72 мг/л

C_ГК=V_ГК*305; C_ГК=0,56*305=171 мг/л
V_ФМО, значит V_К(CO₃^2-)=2V_Ф иV_ГК(HCO₃^-)=V_МО-2V_Ф

V _К(CO₃^2-)=2*0,12=0,24 мл;

V_ГК(HCO₃^-)=0,8-0,24=0,56 мл;

• 
  «Ессентуки»:
  

З
2V_ФМО,
аявленный диапазон гидрокарбонат-аниона-4900-6500 мг/л.

V _Ф=1 мл; V_МО=11 мл; по таблице определила соотношение: 1<11


C_К=V_K*300; C_К=2*300=600 мг/л

C_ГК=V_ГК*305; C_ГК=9*305=2745 мг/л
значит V_К(CO₃^2-)=2V_Ф иV_ГК(HCO₃^-)=V_МО-2V_Ф

V_К(CO₃^2-)=2*1=2 мл;

V_ГК(HCO₃^-)=11-2=9 мл;

• 
  «Aqua Minerale»:
  

Заявленный диапазон гидрокарбонат-аниона<200 мг/л.

В процессе опыта я не выявила карбонат-анион даже в концентрированном растворе, следовательно, гидрокарбонат-анион в пробе отсутствует.

• 
  «Карачинская»:
  

Заявленный диапазон гидрокарбонат-аниона-800-1100 мг/л.

V
2V_ФМО,
_Ф=0,8 мл; V_МО=3,2 мл; по таблице определила соотношение: 0,8<3,2


C_К=V_K*300; C_К=0,16*300=48 мг/л

C_ГК=V_ГК*305; C_ГК=3,04*305=927 мг/л
значит V_К(CO₃^2-)=2V_Ф иV_ГК(HCO₃^-)=V_МО-2V_Ф

V _К(CO₃^2-)=2*0,8=0,16 мл;

V_ГК(HCO₃^-)=3,2-0,16=3,04мл;

• 
  «Святой источник»:
  

Заявленный диапазон гидрокарбонат-аниона<300 мг/л.

В процессе опыта я не выявила карбонат-анион даже в концентрированном растворе, следовательно, гидрокарбонат-анион в пробе отсутствует.

Вывод: в представленных популярных марках минеральной воды ("Святой источник" и «Aqua Minerale») не выявлено гидрокарбонат-аниона, хотя содержание указано на этикетке. «Хан-Куль» не подходит под диапазон гидрокарбонат-аниона, указанный на этикетке (171<300-700 мг/л).