20 из них понадобятся для изготовления цветной шкалы и поэтому должны быть подготовлены под запайку. Можно пробирки после наполнения закрыть пробками и залить эпоксидной смолой. Остальные 5 пробирок будут рабочими. Затем надо приготовить индикатор. К прибору Алямовского он готовится так: 0,01 г метилового красного растворяют в 30 мл этилового спирта, затем добавляют 0, 74 мл 0,05 и раствора едкого натра (0, 2 г едкого натра в 100 мл воды) и доводят до 50 мл дистиллированной водой. Далее 0,04 г бромтимолового синего растворяют в 20 мл этилового спирта, добавляют 1, 28 мл раствора едкого натра, приготовленного, как было сказано выше, и разбавляют до 100 мл дистиллированной водой. Оба раствора сливают, получая 150 мл раствора смешанного индикатора к прибору Алямовского. Далее готовят цветную шкалу сравнения к этому прибору, но предварительно нужно приготовить четыре цветных раствора:
1. В 1 л 1 %-ного раствора соляной кислоты (HCl) — 10 г по массе на 1 л воды растворяют 59,5 г хлористого кобальта (CoCl×6H2O).
2. В 1 л 1 %-ного раствора соляной кислоты растворяют 45,05 г хлорного железа (FeCl2×6H2O).
3. В 1 л 1 %-ного раствора соляной кислоты растворяют 400 г хлорной меди (CuCl2×2H2O).
4. В 1 л 1 %-ного раствора соляной кислоты растворяют 200 г сернокислой меди (CuS04×5H2O).
Полученные растворы по 5–6 мл наливают в пробирки в соответствии с данными, приведенными в таблице 2, и запаивают. После этого прибор готов к работе.
Для измерения рН берут 5 мл исследуемой воды и добавляют в нее 0, 3 мл индикатора (7 капель), пробирку взбалтывают, не закрывая пальцем, и сравнивают окраску с цветной шкалой.
| Цветной раствор
рН | Вода дистиллированная | 1 | 2 | 3 | 4
4,0 | 9,60 | 0,30 | — | — | 0,10
4,2 | 9,15 | 0,45 | — | — | 0,40
4,4 | 8,05 | 0,65 | — | — | 1,30
4,6 | 7,25 | 0,90 | — | — | 1,85
4,8 | 6,05 | 1,50 | — | — | 2,45
5,0 | 5,25 | 2,80 | — | — | 1,95
5,2 | 3,85 | 4,00 | — | — | 2,15
5,4 | 2,60 | 4,70 | — | — | 2,70
5,6 | 1,65 | 5,55 | — | — | 2,80
5,8 | 1,35 | 5,85 | 0,5 | — | 2,75
6,0 | 1,30 | 5,50 | 0,15 | — | 3,05
6,2 | 1,40 | 5,50 | 0,25 | — | 2,85
6,4 | 1,40 | 5,00 | 0,40 | — | 3,20
6,6 | 1,40 | 4,20 | 0,70 | — | 3,70
6,8 | 1,90 | 3,05 | 1,00 | 0,40 | 3,65
7,0 | 1,90 | 2,50 | 1,15 | 1,05 | 3,40
7,2 | 2,10 | 1,80 | 1,75 | 1,10 | 3,25
7,4 | 2,20 | 1,60 | 1,80 | 1,90 | 2,50
7,6 | 2,20 | 1,10 | 2,25 | 2,20 | 2,25
7,8 | 2,20 | 1,05 | 2,20 | 3,10 | 1,45
8,0 | 2,20 | 1,00 | 2,00 | 4,00 | 0,70
Пользуясь бумажной цветной шкалой, добавим еще несколько граф для рН от 4,0 до 5,2.
| Раствор, мл
pH | «А» | «Б»
4,0 | 3,08 | 1,92
4,2 | 2,93 | 2,07
4,4 | 2,80 | 2,20
4,6 | 2,59 | 2,41
4,8 | 2,54 | 2,46
5,0 | 2,43 | 2,57
5,2 | 2,32 | 2,68
Изменить значение рН до необходимого уровня можно следующим образом: если рН выше необходимого значения, то воду можно подкислить, добавляя раствор пищевой лимонной кислоты; если ниже, то добавляют раствор пищевой (питьевой) соды.
Приготовление химически обессоленной воды. Химическое обессоливание воды основано на способности некоторых химических соединений, называемых ионитами, или ионообменными смолами, удерживать на поверхности ионы различных элементов и при определенных условиях обменивать их. Иониты, обменивающие катионы (положительно заряженные ионы), называются катионитами, а обменивающие анионы (отрицательно заряженные ионы) — анионитами. Пропуская воду, содержащую различные соли, в том числе кальций и магний, последовательно через катионит и анионит, можно получить обессоленную воду. При этом скорость протока и количество полученной обессоленной воды значительно превосходят процесс дистилляции. Практически это делается так: берут два сосуда (колонки), которые нетрудно изготовить из полиэтиленовых флаконов вместимостью 0, 5–1 л. В эти флаконы сверху встраивают пластмассовую воронку, а снизу — трубку. Положив на дно сосуда фильтровальную ткань или капроновую вату, для того чтобы зерна ионитов не вымывались через трубку, засыпают туда иониты.
В воронку верхней колонки наливают водопроводную воду (или 5 %-ный раствор чистой соляной кислоты при регенерации катионита, который прекратил способность обменивать катионы). В этой колонке катионы металлов, в том числе кальция и магния, обмениваются на катионы водорода (Н). Вода попадает в нижнюю колонку, где анионы кислотных остатков обмениваются на анионы гидроксильной группы.