Учебное пособие: Получение гидроксида натрия каустификацией содового раствора

10. 0,1

NHCL = ——— = 0,09 (5),где

11,1

N HCL - нормальность соляной кислоты

V HCL - объем 0,1Н соляной кислоты, пошедшей на титрование, 11,1 мл (За окончательный результат принимается среднее арифметическое значение из серии проведенных параллельных титрований.

V1=11 мл, V2=11,2 мл, V3=11,1мл)

V NaOH - объем аликвоты гидроксида натрия, равный 10 мл

NNaOH - нормальность отстандартизированного раствора гидроксида натрия (использовали 0,1Н раствор)

Для оценки концентрации 1Н соляной кислоты предварительно осуществили разведение в мерной колбе в 10 раз. Полученным раствором заполнили бюретку объемом 25 мл.

Титрование проводили аналогично методике, указанной в п. 2.3. Нормальность соляной кислоты определяется по формуле 6:

10 . 0,1 .10

N HCL = ——————— =0,867(6) ,где

11,53

NHCL - нормальность соляной кислоты, получили равной

VNaOH - объем аликвоты гидроксида натрия, равный 10 мл,

NNaOH - нормальность отстандартизированного раствора гидроксида натрия (использовали 0,1Н раствор)

VHCL - объем разведенной 0,1Н соляной кислоты, пошедший на титрование, 11,53 мл (За окончательный результат принимается среднее арифметическое значение из серии проведенных параллельных титрований.V1=11,5 мл, V2=11,4 мл, V3=11,7мл)

R - число разведений, равное 10.

Содержимое колб перенесли в склянки (бутыли) объемом 1000 мл, оформили этикетки, закрыли пробками. /10/

2.4 Приготовление 25% раствор хлорида бария (BaCL2)

Для приготовления раствора использовали ВаС12х2Н2О W=99,5% ,ГОСТ 4108-72, дата производства 08.09.2003, срок хранения 3года.

Взвесили 62,5 г хлорида бария на технических весах с точностью до 0,01 г. В термостойкую колбу объемом 250 мл налили около 100 мл дистиллированной воды и постепенно через воронку пересыпали навеску хлорида бария. Затем с помощью стеклянной палочки, а также круговыми движениями в одном направлении, перемешали содержимое колбы. Полученному раствору дали отстояться, отфильтровали и слили в склянку (бутыль) объемом 300 мл. /5, 8,10,20/

2.5 Приготовление 3% оксалата аммония ((NH4) C2O4)

Для приготовления использовалиС2Н8N2О4 х Н2О,W=99,8%, ГОСТ 5712-78, дата изготовления 24.05.83, срок хранения 3 года

Взвесили 7,5 г оксалата аммония на технических весах с точностью до 0,01 г. В термостойкую колбу объемом 250 мл налили 100 мл дистиллированной воды и постепенно через воронку пересыпали навеску оксалата аммония. Затем с помощью стеклянной палочки, или круговыми движениями в одном направлении, перемешали содержимое колбы. Полученному раствору дали отстояться, отфильтровали и слили в склянку (бутыль) объемом 300 мл. /5,8,10,20/

2.6 Приготовление 16 % раствора карбоната натрия (Na2CO3)

Для приготовления использовали безводный Na2CO3, W=99,8%, ГОСТ 83-63, 1968

Взвесили 95,2 г карбоната натрия на технических весах с точностью до 0,01 г. В термостойкую колбу объемом 1000 мл налили 300 мл дистиллированной воды и, в несколько приемов (4-5) постепенно при перемешивании стеклянной палочкой добавили карбонат натрия. Затем прилили оставшиеся 200 мл дистиллированной воды. Процесс растворения карбоната натрия в воде является экзотермическим, поэтому его проводили при охлаждении водой на водяной бане. Полученному раствору дали отстояться, отфильтровали и слили в склянку объемом 500 мл.

2.7 Определение точной концентрации карбоната натрия

Определение проводили с помощью ранее приготовленного и отстандартизированного раствора 1Н соляной кислоты (п. 2.1.). Для разбавления исходного раствора карбоната натрия пипеткой отобрали пробу объемом 20 мл, перенесли в коническую мерную колбу объемом 100 мл и довели до метки дистиллированной водой. Колбу закрыли и раствор перемешали. Из разбавленного раствора пипеткой отобрали аликвоту 10 мл и перенесли в коническую мерную колбу для титрования объемом 100 мл. Добавили 20 мл дистиллированной воды (отмерить мерным цилиндром или пипеткой) и 2-3 капли индикатора фенолфталеина. Титрование проводили 1Н соляной кислотой до перехода розовой окраски в бледно-розовую. Затем к этому титруемому раствору добавили 2-3 капли индикатора метилового - оранжевого и продолжили титрование 1Н соляной кислотой до перехода желто-оранжевой окраски в розовую. Титрование повторили 3 раза.

Концентрация соды определяется по формуле 7:

10,4 . 1 . 100 . 106

C Na2CO3 =———————— = 275,6 (7) ,где

исх. р-р 10 . 20 . 2

C Na2 CO3 - концентрация карбоната натрия, г/л

исх. р-р

Nk - нормальность соляной кислоты (1Н)

Vk - общий объем 1Н соляной кислоты пошедший на титрование аликвоты в присутствии индикаторов фенолфталеина и метилового оранжевого, 10,4 мл

V ал.Na2 CO3- объем аликвоты карбоната натрия, равный 10 мл

Vпробы - объем пробы исходного 16 % раствора карбоната натрия, взятый для разбавления, равный 20 мл

Vобщ.- объем приготовленного разбавленного раствора карбоната натрия, равный 100 мл

MNa2 CO3- молярная масса карбоната натрия, равная 106

За окончательный результат принимали среднее арифметическое значение из серии проведенных параллельных титрований. /5,10,17,20/

2.8 Содержание оксида кальция в негашеной извести

Около 1 г оксида кальция взвесили в предварительно взвешенном бюксе с крышечкой на технических весах с точностью до 0,01 г. Поместили в сухую фарфоровую ступку, осторожно смочили 5 мл дистиллированной воды. Титровали из бюретки объемом 25 мл в ступке в присутствии 2-3 капель индикатора фенолфталеина раствором 1Н соляной кислоты, растирая комочки пестиком до полного исчезновения розовой окраски титруемого раствора. Затем к раствору в ступке прибавили 1-2 капли индикатора метилового - оранжевого и продолжили титрование 0,1Н соляной кислоты до перехода желтой окраски в розовую. Титрование повторили 3 раза.

Массовую долю оксида кальция в % вычислить по формуле 8:

26,067 · 0,02804 · 100

WCaO = ——————— = 73,09 % (8)

1

,где V - объем раствора 1Н соляной кислоты, израсходованный на титрование в присутствии индикатора фенолфталеина, 26,067 мл

0,02804 - количество оксида кальция, соответствующее 1 мл точно 1Н соляной кислоты

m пробы - масса навески оксида кальция, равная 1 г

Массовая доля углекислого кальция (W1) в % вычислить по формуле 9:

5,6 · 0,05004 · 100

WCaCO3 = ——————————————— = 26,91%

1

где V1 - объем раствора 0,1Н соляной кислоты, израсходованной на титрование в присутствии индикатора метилового - оранжевого, 5,6 мл

0,05004 - количество карбоната кальция, соответствующее 1 мл точно 0,1Н соляной кислоты

m пробы - масса навески оксида кальция, равная 1 г

За окончательный результат принимается среднее арифметическое значение из серии проведенных параллельных титрований. /19,20/

2.9 Приготовление известкового молока (Ca(OH)2)

Рассчитать массу оксида кальция для приготовления известкового молока с концентрацией 310 - 330 г/л по формуле 10:

70

mCaO=———= 95,77(10)

0,7309

где mCaO - масса технического продукта оксида кальция, г

71  - масса оксида кальция чистого (без примесей), г

WCaO - массовая доля оксида кальция в техническом продукте, определенная в п. 2. 8.

Взвесили расчетное количество технического кальция в предварительно взвешенном стакане на технических весах с точностью до 0,01 г. В термическую колбу объемом 250 мл налить 100 мл дистиллированной воды и в несколько приемов (4-5) постепенно при перемешивании стеклянной палочкой прибавили известь. К полученной суспензии прилить 100 мл дистиллированной воды и тщательно взболтали

Известковое молоко приготовили непосредственно перед проведением лабораторной работы. /5, 10,17,20/

2.10 Определение точной концентрации гидроксида кальция

Определение проводили с помощью ранее приготовленного и отстандартизированного раствора 1Н соляной кислоты (п. 9.1.). Для разбавления исходного раствора гидроксида кальция пипеткой отобрали пробу объемом 10 мл, перенесли в коническую мерную колбу объемом 100 мл и довели до метки дистиллированной водой. Колбу закрыли и раствор перемешали. Из разбавленного раствора пипеткой отобрали аликвоту 10 мл и перенесли в коническую мерную колбу для титрования объемом 100 мл. Добавить 20 мл дистиллированной воды и 2-3 капли индикатора фенолфталеина. Титрование проводится 1Н соляной кислотой до перехода розовой окраски в бледно-розовую. Титрование повторили 3 раза.

Концентрация соды определяется по формуле 11:

1 · 8,43 · 100 · 74

CCa(OH)2 = ————————— = 312,03 (11)

исх. р-р 10 · 10 · 2

где CCa(OH)2 - концентрация гидроксида кальция, г/л

исх. р-р

Nн - нормальность соляной кислоты (1Н)

Vk - объем 1Н соляной кислоты пошедшей на титрование аликвоты в присутствии индикатора фенолфталеина, мл

V ал Ca(OH)2 - объем аликвоты гидроксида кальция, равный 10 мл

V пробы - объем пробы исходного раствора известкового молока, взятый для разбавления, равный 10 мл

V общ. - объем приготовленного разбавленного раствора гидроксида кальция, равный 100 мл

M Ca(OH)2 - молярная масса гидроксида кальция, равная 74

За окончательный результат принимается среднее арифметическое значение из серии проведенных параллельных титрований. /10,17/

3.  Методика выполнения лабораторной работы.

По заданному количеству карбоната натрия и по соотношению исходных реагентов в загрузке (избыток гидроксида кальция в мольном отношении составляет 1; 1-1,5) рассчитали объемы растворов исходных реагентов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10