[参考资料]去离子水的制备(微型实验)
实验目的
1.了解硬水、软水和去离子水的概念。
2.学习、掌握离子交换法制取去离子水的原理和方法。
3.进一步熟悉微型离子交换柱的操作,学习使用电导仪。
实验原理
工农业生产、科学研究和日常生活用水,对水质各有一定的要求。通常将溶有微量或不含Ca2+、Mg2+等离子的水叫软水,而将溶有较多Ca2+、Mg2+离子的水叫硬水。自来水中常溶有钙、镁、钠的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐和氯化物以及某些气体和有机物等杂质,属于硬水。为了除去水中杂质,常采用蒸馏法和离子交换法。本实验用离子交换树脂制取去离子水。
自来水流经阳离子交换树脂柱时,水中Na+、Mg2+、Ca2+等阳离子被树脂交换吸附,发生如下反应:
由交换柱底部流出的水,Ca2+,Mg2+含量显著减少,已是软水。此软水
去。阴离子交换树脂是一类含有季胺基(≡N—Cl)等碱性基团的高分子固态珠状物,以R—Cl表示。它以NaOH转型为R—OH后,能与阴离子发生如下交换反应:
经过阴、阳离子交换柱以后的水,杂质阴、阳离子均已除去,故称为去离子水。为进一步提高水质,可在阴离子交换柱后再串接一个阴、阴离子交换树脂混合柱,其作用相当于多级交换。
纯水是弱电解质,含有可溶性杂质后常使电导能力增大。测定水样的电导率,可以确定水的纯度。各种水样电导率的大致范围列于表。
表、各种水样的电导率
水的纯度还可以用化学法来检测。Mg2+离子用铬黑T指示剂检出[注1];Ca2+离子用钙指示剂检出[注2]。
仪器与药品
电导率仪,0.7mL与5mL的井穴板各2块,组装微型离子交换树脂柱的器材3套,15mL锥形瓶4只,多用滴管若干支。
732型强酸性阳离子交换树脂和717型强碱性阴离子交换树脂各1.5g,1mol·L-1NaOH,1mol·L-1HCl,0.2mol·L-1氨水,0.1mol·L-1AgNO30.1mol·L-1BaCl2,NH3—NH4Cl缓冲溶液(5.4gNH4Cl溶于少量蒸馏水中加35mL浓氨水,再以蒸馏水稀释到100mL,此溶液pH=10),铬黑T,钙指示剂,pH试纸
…… …… 余下全文