Отчет по лабораторной работе



«Определение обменной емкости катионитов»

Выполнил: Маликов Е.Д

Группа: Э-392

Проверил: Рысс Г.М.

Челябинск 2011

Цель работы:

Познакомится с процессом ионного обмена. Определить обменную емкость катионита.

Сущность метода:

Одним из методов очистки воды является ионный обмен. Ионообменные процессы основаны на способности некоторых веществ – ионов – поглощать из растворов электролитов ионы, отдавая в раствор эквивалентное количество ионов того же знака.

В общем виде реакцию ионного обмена можно записать следующим образом:

где R – каркас ионита, z – заряд иона.

Перед использованием сухой ионит на определенное время заливают водой. При контакте с водой происходит набухание ионита, ионогенные группы диссоциируют, связь между матрицей и противоионами ослабляется. Поэтому при контакте набухающего ионита раствором электролита процесс ионного обмена активируется.

Количественной характеристикой ионного обмена является обменная емкость – суммарное количество поглощенных ионов, приходящееся на единицу массы (или объема) ионы.

Порядок выполнения работы:

1. Возьмем 2 колбы с заранее замоченным в воде катионитом с водородным противоионом (масса ионита заданна), сливаем воду и добавляем в нее 2…3 капли метилоранжа. Окраска раствора стала красной, следовательно нужно отмыть ионит от избытка кислоты. Для этого промоем ионит небольшими порциями воды (50 мл) до тех пор, пока при добавлении к слитой воде индикатора не проявится оранжевая окраска.

2. Приливаем к иониту 15 мл 10% - го раствора хлорида натрия и прибавляем 2…3 капли метилоранжа. Выдерживаем 15 мин.

3. Медленно оттитрововаем смеси раствором щелочи до перехода окраски раствора в оранжевую. При титровании смесей раствором щелочи ионы водорода связываются в малодиссоциированное соединение и равновесие реакции ионного обмена смещается вправо. Поскольку водородные ионы переходят из смолы в раствор не мгновенно, через некоторое время после конца титрования может восстановиться первоначальная окраска раствора. Поэтому через некоторое время после окончания титрования (примерно через 20 минут), если смеси покраснеют, их необходимо дотитровать.

Экспериментальные данные:

Массы ионита в колбах: m1=0,225 г; m2=0,224 г.

Объем титранта V (NaOH) пошедший на титрирование в каждую из колб:

Колба 1: V1 =10,1 мл.

Колба 2: V2 =10 мл.

Нормальность щелочи NaOH: N=0,08 г-экв/л

Обработка экспериментальных данных:

Формула для расчета обменной емкости ионита:

Проведем расчет обменной емкости для 1-ой и 2-ой колб:

Вычислим среднее значение обменной емкости:

Вывод: Ознакомились с процессом ионного обмена. Определили полную обменную емкость катионита, которая составила 0,00716 г-экв/г статистическим методом.


5026750898619617.html
5026764361328478.html
    PR.RU™