黃腐酸钙镁肥中钙镁氯离子的测定
xxx1,xxx2
(1河北联合大学机械学院,2河北联合大学化工学院，唐山,063009) 摘要：根据EDTA滴定法及硝酸银滴定法原理，采用透析法对某企业生产的黄腐酸钙镁肥中钙镁氯离子的渗透前后浓度进行测定。结果表明，该黄腐酸盐中含有20.6%的钙元素、2.775%的镁元素，8.9318%的氯元素；经过在室温条件下透析48h后黄腐酸钙镁肥中含2.2%的钙元素、0.346%的镁元素、0.6035%的氯元素，经渗析后钙、镁、氯流失率分别89.32%、84.27%、93.24%。采用透析的方法使钙、镁、氯流失率较大，提出应控制一定渗透条件才能使氯离子分离且钙、镁流失少。
关键词：黄腐酸钙镁肥；钙镁氯离子；EDTA滴定法；硝酸银滴定法；透析
引言
黄腐酸钙镁肥是一种高附加值绿色天然生长调节剂，具有较强的化学活性和生物活性，可以促进农作物生长，提高作物抗逆性能，改善作物品质、促进营养吸收利用，同时对农药具有增效减毒等作用。本文针对某企业黄腐酸钙镁肥中氯离子浓度超标问题，研究了采用半透膜法分离氯离子的可行性，分析透析前后钙镁肥中镁、钙、氯离子的浓度变化，为半透膜法分离氯离子的最佳工艺条件的确定打下一定的实验基础。
1 实验
1.1实验原理
1.1.1 透析原理
透析是指溶质从半透膜的一侧透过膜至另一侧的过程,任何天然的(如腹膜)或人造的半透膜,只要该膜含有使一定大小的溶质通过的孔径,那么这些溶质就可以通过弥散和对流从膜的一侧移动到膜的另透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度,还正比于膜的面积和温度,通常是4℃透析,升高温度可加快透析速度[1]。
1.1.2 氯离子测定原理
在中性至弱碱性范围内(ph6.5—10.5)，以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氯离子时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，氯离子首先被完全沉淀出来后，然后铬酸盐以铬
酸银的形式被沉淀，产生砖红色，指示滴定终点到达。该沉淀滴定的反应如下：
Ag＋＋Cl—→AgCl↓
2Ag＋＋CrO42-→Ag2CrO4↓(砖红色)
1.1.3 钙镁离子测定原理
1.1.3.1测定钙镁离子总含量的原理
在ph=10的溶液中以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定，EDTA首先与Ca2+离子配合，然后与Mg2+配合，方程式如下：
H2Y2-+Ca2+←→CaY2-+2H+
H2Y2-+Mg2+←→MgY2-+2H+
到达终点时，由于lgK MgY＞lgK MgIn稍微过量的EDTA就会从MgIn-中夺取Mg2+，反应式如下：MgIn-+H2Y2-←→MgY2-+HIn2-+H+
（EDTA滴定Mg2+允许的最小ph值为：logαY（H）=8.63-8=0.63 ph9.5～10.0 lgαY（H）
=10.69-8=2.69 ph7.5～8.0）
1.1.3.2测定钙离子含量的原理：
用NaOH调节水样ph=12.5，使Mg2+→Mg（OH）2↓，以钙指示剂确定终点，用EDTA滴定至由红→蓝。
Ca2++HIn2-=CaIn-+H+
（红色）
Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+
终点时：CaIn-+H2Y2-=CaY2-+HIn2-+H+[2]
红蓝
1.2 仪器与试剂
1.2.1 仪器
分析天平（0.1mg，上海上平仪器公司）、干燥箱（202-00，北京中兴伟业仪器有限公司）、即用型透析袋（上海某公司）
1.2.2 试剂及配制
EDTA二钠溶液（≈0.01mol/L）配制：将一份EDTA二钠二水合物在80℃干燥2h，放入干燥器中冷却至室温，称取3.725g溶于300mL温水中，在容量瓶中定容至1000mL，盛放在乙烯瓶中，准备校验其浓度，备用。
标准钙溶液（0.02mol/L）配制：将碳酸钙在150℃干燥2h，取出放在干燥器中冷却至
室温，称取1.001g 置于50mL 的锥形瓶中，用水浸润。逐滴加入4mol/L 的盐酸至碳酸钙全部溶解。加200mL 的水，煮沸数分钟赶除二氧化碳，冷却至室温，加入数滴甲基红指示剂溶液（0.1g 甲基红溶于100mL 60%的乙醇中），逐滴加入3mol/L 的氨水至变为橙色，再在容量瓶中定容至500mL ，此溶液1.00mL 中含0.8016mg （0.02mmol ）的钙元素。
铬黑 T 指示剂配制：将 0.5g 铬黑T 溶于100mL 三乙醇胺中，盛放在棕色瓶中。
铬黑T 指示剂干粉：称取0.5g 铬黑T 与100g 氯化钠(NaCl)充分混合研磨后通过40~50 目，盛放在棕色瓶中，分子式见图1。
缓冲溶液(ph=10) ：取16.9g 氯化铵溶于143mL 氨水中。另外再取0.78g 七水硫酸镁和1.179gEDTA 二纳二水 合物溶于50mL 水，加入2mL 配好的氯化胺、氨水溶液和0.2g 左右铬黑T 试剂干
粉。此时溶液应显紫红色，如出现天蓝色，应再加入极少量的硫酸镁使变为紫红色。逐滴加入EDTA 二钠溶液直至溶液有紫红转变为天蓝色为止（切勿过量）。
氢氧化钠溶液（2mol/L ）：将8g 氢氧化钠溶于100mL 蒸馏水中，盛放在聚乙烯瓶中，避免空气中二氧化碳的污染。
硝酸银标准溶液（≈0.014mol/L ）：称取2.395g 硝酸银溶于蒸馏水中，并定容至1000mL ，储存在棕色瓶中，准备校验其浓度，备用。
标准氯溶液：将氯化钠置于坩埚内，在500℃--600℃加热40--50min ，冷却后称取8.2400g ，溶于蒸馏水，置于1000mL 的容量瓶中，稀释至标线，吸取10.0mL 配好的氯化钠溶液用水定容至100mL ，此时每毫升溶液中含有氯化钠0.500mg 。
铬酸钾指示剂 ：称取5g 铬酸钾溶于少量水中，滴加硝酸银溶液至有红色沉淀生成，摇匀，静置12h ，然后过滤并用水将滤液稀释至100mL 。
钙指示剂： 称取0.05g 钙指示剂和10g 氯化钠，将二者充分研磨，然后过筛40-50目
[3]
。
1.3透析过程
用量筒量取5mL 黄腐酸钙镁肥放在 2×2 即用型透析袋中，用夹子将其两端加紧放在500ml 烧杯中，在烧杯中加入300mL 蒸馏水在室温条件下透析48h ，取出透析袋中液体待用。
图1 铬黑T
结构
图2透析装置
1.4 黄腐酸钙镁肥中氯、钙、镁离子测定 1.4.1 EDTA 标准溶液的标定
移液管准确平行移取10mL 标准钙溶液三份于锥形瓶中，分别加一滴甲基红，用氨水中和至红变黄，加10mL Cl 43NH NH -缓冲溶液调节ph 值，加入3滴铬黑T 指示剂，然后用EDTA 标准溶液滴定至蓝色，记录消耗EDTA 标准溶液体积。 1.4.2硝酸银溶液的标定
吸取10mL 的氯化钠标准溶液置于250mL 的锥形瓶中，加水40mL ，另取一锥形瓶放50mL 蒸馏水做空白。向两个锥形瓶在各自滴加1mL 的铬酸钾做指示剂，在不断摇动下用硝酸银溶液滴定，至砖红色沉淀刚刚出现，记录消耗硝酸银标准溶液体积。 1.4.3透析前后黄腐酸钙镁肥溶液氯、钙、镁离子的滴定
①分别取10mL 透析前后黄腐酸钙镁肥溶液置于150mL 的锥形瓶中，加入40mL 蒸馏水，滴加一滴指示剂铬酸钾，用硝酸银标准溶液滴定，至砖红色刚刚出现，记录滴定管初末读数。平行滴定三次，计算黄腐酸钙镁肥氯含量。
②分别取10mL 透析前后黄腐酸钙镁肥溶液置于150mL 的锥形瓶中，加入40mL 的蒸馏水，加入缓冲溶液调溶液的ph=10，滴加3滴指示剂铬黑T ，用EDTA 标准溶液滴定，至溶液中出现天蓝色，记录初末读数。平行滴定三次，计算黄腐酸钙镁肥钙镁总量。
③分别取10mL 透析前后黄腐酸钙镁肥溶液置于150mL 的锥形瓶中，加入40mL 的蒸馏水，加入氢氧化钠缓冲溶液调溶液的ph=12，滴加0.2g 钙指示剂做指示剂。再用EDTA 滴定，至溶液中出现天蓝色，最后记录初末读数。平行滴定三次，计算黄腐酸钙镁肥中镁含量[4]
。
2 结果与讨论
2.1 标准溶液浓度计算 2.1.1 EDTA 溶液的标定
表1为标定EDTA 溶液时碳酸钙标准溶液用量，计算EDTA 溶液浓度为：
EDTA 的浓度:11
mol 0102.0m 6.19 mol 02.0*m 10c --?=?=L L
L L EDTA ）
（
表1 标定EDTA 溶液时碳酸钙标准溶液
编号
读数
1
2
3
初始读数 2.8ml 0ml 0ml 最终读数 22.5ml 19.5ml 19.6ml 碳酸钙消耗量 19.7ml
19.5ml 19.6ml
碳酸钙平均消耗量
19.6ml
2.1.2 硝酸银溶液的标定
表2为标定硝酸银溶液时氯化钠标准溶液用量，计算硝酸银 溶液浓度为：
硝酸银的浓度：11
3 mol 0136.0m 367.10 mol 0141.0*m 10)g c --?=?=
L L
L L NO A （ 表2 硝酸银标定氯化钠用量
编号
读数
1
2
3
初始读数 0ml 10.3ml 0.2ml 最终读数 10.3ml 20.7ml 10.6ml 氯化钠消耗量 10.3ml
10.4ml 10.4ml
氯化钠的平均消耗量
10.367ml
2.1.3 黄腐酸钙镁肥溶液的钙镁氯离子分析 2.1.
3.1 黄腐酸钙镁肥溶液中钙镁离子总量的测定
表3为测定黄腐酸钙镁肥溶液中测定钙镁离子总量时定消耗EDTA 标准溶液体积量，黄腐酸钙镁肥溶液中钙镁离子的总物质的量：
mmol 30717.6500*10
mol 0102.0*m 367.12500*10c n 1===-L L V
表3黄腐酸钙镁肥溶液的滴定EDTA 的消耗量
编号
读数
1
2
3
初始读数 1.7mL 0.5mL 0.1mL 最终读数 14.1mL 12.9mL 12.3mL EDTA 的消耗量 12.4ml
12.4ml 12.2ml
EDTA 的平均消耗量 12.367mL
2.1.
3.2 黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子含量的滴定
表4为测定黄腐酸钙镁肥溶液中测定钙离子总量时定消耗EDTA 标准溶液体积量，其中： 黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子的物质的量：
mmol 151.5500*10
mol 0102.0*m 1.10500*10c n 1===-L L V
黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子的质量：g 206.0n m ==M 黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子的质量分数：%6.20g
1m
==
ω 黄腐酸钙镁肥溶液中镁离子的质量：g 022.0n m ==M ，
黄腐酸钙镁肥溶液中镁离子的质量分数：%2.2g
1m
==
ω 表4黄腐酸钙镁肥溶液的滴定EDTA 的消耗量
编号
读数
1
2
3
初始读数 10.1mL 0mL 10.2mL 最终读数 20.1mL 10.2mL 20.3mL EDTA 的消耗量 10.0ml
10.2ml 10.1ml
EDTA 的平均消耗量
10.1mL
2.1.
3.3 黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子含量的测定
表5为测定黄腐酸钙镁肥溶液中测定氯离子总量时定消耗硝酸银标准溶液体积量，则黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子的物质的量：
mmol 516.2500*10
mol 0136.0*m 7.3500*10c n 1===-L L V
黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子的质量：mg 318.89n m ==M 黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子的质量分数：%9318.8g
1m
==
ω 表5测定黄腐酸钙镁肥溶液氯离子消耗硝酸银标准溶液的量
编号
读数 1
2
3
初始读数 11.9ml 15.7mL 19.4mL 最终读数 15.7ml 19.4mL 23.0mL 硝酸银的消耗量 3.8ml
3.7ml
3.6ml
硝酸银的平均消耗量
3.7ml
2.1.5经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液的滴定
2.1.5.1经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中钙镁离子总含量的滴定
表6为测定透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中测定钙镁离子总量时定消耗EDTA 标准溶液体积量，则透析后黄腐酸钙镁肥中钙镁离子的总物质的量：
mmol 6969.0500*10
mol 0102.0*.733m 2500*10c n 1===-L L V
表6 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液的滴定EDTA 的消耗量
编号
读数
1
2
3
初始读数 0mL 2.8mL 5.4mL 最终读数 2.8mL 5.4mL 8.2mL EDTA 的消耗量 2.8ml
2.6ml 2.8ml
EDTA 的平均消耗量
2.733mL
2.1.5.2 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子含量的滴定
表7为测定黄腐酸钙镁肥溶液中测定钙离子总量时定消耗EDTA 标准溶液体 积量，其中：
经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子的物质的量：
mmol 5526.0500*10
mol 0102.0*m 167.2500*10c n 1=?==-L L V
经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子的质量：g 022.0n m ==M 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中钙离子的质量分数：%2.2g
1m
==
ω 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中镁离子的质量：g 00346.0n m ==M ，
经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中镁离子的质量分数：%346.0g
1m
==
ω 表7 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液的滴定EDTA 的消耗量
编号
读数
1
2
3
初始读数 0mL 2.2mL 4.3mL 最终读数 2.2mL 4.3mL 6.5mL EDTA 的消耗量 2.2ml
2.1ml 2.2ml
EDTA 的平均消耗量
2.167mL
2.1.5.3经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子含量的滴定
表8为测定透析后黄腐酸钙镁肥溶液中测定氯离子总量时定消耗硝酸银标准溶液体积量，其中：
经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子的物质的量：
mmol 34.0500*10
mol 0136.0*.5m 0500*10c n 1=?==-L L V
经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子的质量：mg 035.6n m ==M 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中氯离子的质量分数：%6035.0g
1m
==
ω
表8 经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液的滴定EDTA的消耗量
编号
读数
1 2 3
初始读数0mL 0.6mL 1.2mL
最终读数0.6mL 1.2mL 1.7mL 硝酸银的消耗量0.6ml 0.6ml 0.5ml 硝酸银的平均消耗量0.5mL
2.2 透析前后黄腐酸钙镁肥溶液中钙镁氯的含量对比
表9透析前后黄腐酸钙镁肥溶液中钙镁氯的含量
钙镁氯
透析前透析后流失率0.206mg
0.022mg
89.32%
0.022mg
0.003466mg
84.27%
89.318mg
6.035mg
93.24%
从该表中可看出，经过透析后钙镁氯都有所流失，但其中氯流失最多，所以可以控制偷袭的温度或其他条件减少钙镁的流失，则可实现研究目的。
2.3分析测试中遇到的问题及解决
2.3.1滴定终点确定
由于黄腐酸钙镁肥溶液为黄色，滴定终点不易观察。实验中设置空白实验做对比，仔细观察，尤其是快到滴定终点时进行滴加；另外经过多次滴定，取平均值作为最后结果。
2.3.2 pH在调节
由于黄腐酸钙镁具有一定的缓冲作用，不容易确定加缓冲溶液的量。研究中采用的解决方法是，首先先根据理论计算出加缓冲溶液的量，在用精密的pH试纸测定，如不够，则加一滴测一次；若超过，则重新做一次，下一次减少缓冲溶液的量。
3 结论
（1）在黄腐酸钙镁肥溶液中含有20.6%钙元素、2.775%镁元素、8.9318%氯元素，在经过透析后的黄腐酸钙镁肥溶液中含有 2.2%钙元素、0.346%镁元素、0.6035%氯元素，经
过透析能除去大部分氯元素，但也损失了一定的钙镁元素。采用透析发去除氯离子的条件可继续探索，控制时间在一定的范围，期望去除大部分的氯离子而保留钙镁离子。
（2）通过对实际样品的分析，学会了很多化学实验的基础操作方法，同时也学会了分析物质中成分的简单方法。
参考文献：
[1] 多兰?哈布德力,阿力亚. EDTA滴定法测定水中总硬度的几点体会[J]. 新疆有色金属, 2008. 68-70
[2] GB7477-87水质钙和镁总量的测定 EDTA滴定法
[3] 刘宇. 钙与镁含量测定的几个要点及指示剂的改进[J].科技情报开发与经济, 2007,17(13):263-264
[4] 张丽萍,李伟辉.,袁东等. 食盐中钙镁含量的测定[J].食品科学,2006,27(12):663-664 Determination of calcium and magnesium chloride ion in the fulvic
fertilizer
Tian Zeng-jie1,Sun Xiao-ran2
(1.Mechanical Engineering College of Hebei Union University，2.Chemical Engineering College of Hebei Union University，Tangshan 063009，China）
Abstract:According to the principle of EDTA titration and silver nitrate titration, dialysis method on an enterprise production of fulvic acid, calcium and magnesium fertilizer, calcium and magnesium chloride ion penetration before and after concentration were measured. The results showed that the fulvic acid salt containing 20.6% calcium, 2.775% magnesium and 8.9318% chlorine; after dialysis after 48h at room temperature fulvic acid, calcium and magnesium fertilizer containing 2.2% calcium, 0.346% of magnesium, 0.6035% elemental chlorine, calcium, magnesium, chlorine loss rate after dialysis were 89.32%, 84.27%, 93.24%.Using the method of dialysis to the calcium, magnesium, chlorine loss rate proposed should be controlled to a certain osmotic conditions in order to make the loss less chloride ion separation and calcium and magnesium.
Keywords: fulvic acid, calcium and magnesium; calcium and magnesium chloride ion; of EDTA titration; silver nitrate titration; dialysis
实验十四水硬度的测定 一实验目的 1、了解硬度的常用表示方法； 2、学会用配位滴定法测定水中钙镁含量，钙含量的原理和方法 3、掌握铬黑T，钙指示剂的使用条件和终点变化。 二、实验原理 1、总硬度、钙硬度、镁硬度的概念及表示方法； 水的硬度主要是指水中含可溶性的钙盐和镁盐。总硬度通常以每L 水中含的碳酸钙的mg数，即mg/L. 钙硬度即每1L 水中含的钙离子的m g数，mg/L. 镁硬度即每1L 水中含的镁离子的m g数，mg/L 2 总硬度的测定条件与原理 测定条件：以N H3-NH4Cl 缓冲溶液控制溶液pH＝10，以铬黑T 为指示剂，用EDTA 滴定水样。 原理：滴定前水样中的钙离子和镁离子与加入的铬黑T指示剂络合，溶液呈现酒红色，随着EDTA的滴入，配合物中的金属离子逐渐被EDTA夺出，释放出指示剂，使溶液颜色逐渐变蓝，至纯蓝色为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可换算出水样的总硬度。 3 钙硬度的测定条件与原理； 测定条件：用NaOH溶液调节待测水样的pH为13，并加入钙指示剂，然后用EDTA 滴定。 原理：调节溶液呈强碱性以掩蔽镁离子，使镁离子生成氢氧化物沉淀，然后加入指示剂用EDTA滴定其中的钙离子，至酒红色变为纯蓝色即为终点，由滴定所用 的EDTA的体积即可算出水样中钙离子的含量，从而求出钙硬度。 4、相关的计算公式 总硬度＝(CV1) EDTA M CaCO3/0.1 钙硬度＝(CV2) EDTA M Ca/0.1 镁硬度＝ C(V1-V2)M Mg/0.1
三实验步骤 实验步骤思考题 总硬度的测定 1、水硬度的测定包括哪些内容？如何 用100mL吸管移取三份水 测定？ 样，分别加5mL NH3-NH4Cl 缓冲 2、我国如何表示水的总硬度，怎样换溶液，2～3 滴铬黑T 指示剂，用 EDTA标准溶液滴定，溶液由酒红 算成德国硬度？ 色变为纯蓝色即为终点。 3、用Zn2+标准溶液标定EDTA标准溶液 有二种方法，水硬度的测定实验中所用EDTA应 用哪种方法标定？ 4、怎样移取100mL水样？ 5、为什么测定钙、镁总量时，要控制 pH=10？叙述它的测定条件。 6、测定总硬度时，溶液中发生了哪些 反应，它们如何竞争 7、如果待测液中只含有Ca2+，能否用铬黑T 为指示剂进行测定? 钙硬度测定 8、测定钙硬度时，为什么加2mL6mol· L-1NaOH 用100mL吸管移取三份水样，分别加2mL 6mol· L -1 NaOH -1 NaOH 溶液使溶液的pH=12～13？叙述它的测定条件。 9、为什么钙指示剂能在pH=12～13 的条件下指 溶液，5～6 滴钙指示剂，用EDTA 示终点？ 标准溶液滴定，溶液由酒红色变 为纯蓝色即为终点。 10、怎样减少测定钙硬度时的返红现象？ 11、怎样做空白实验，为什么要做空白实验， 实验中为什么不做？ 12、怎样表示实验结果？ 13、如水样中含有Al3+、Fe3+、Cu2+，能否用 铬黑T 为指示剂进行测定，如可以，实验应该 如何做？ 四实验数据记录与处理
水质分析化验方法钙镁碱 度 The following text is amended on 12 November 2020.
水质分析化验方法 （一）总硬度的测定 1、原理 钙离子和镁离子都能与EDTA形成稳定的络合物，其络合稳定常数分别为和.考虑到EDTA受酸效应的影响,将溶液PH值控制为10时,钙、镁离子都与EDTA完全络合，因此在此条件下测定的应是两者的总量，即总硬度。 2、主要试剂 （1）氨一氯化铵缓冲溶液（PH=10）称取氯化铵溶于200ml水中，加入570ml氨水，用水稀释至1000Ml； （2）三乙醇胺 1+1水溶液； （3）酸性铬蓝K-萘酚绿B（简称K-B）混合指示剂称取1g酸性铬蓝K 和2.5g萘酸绿B置于研钵中，加50g干燥的分析纯硝酸钾磨细混匀。 (4)EDTA标准溶液 C(EDTA)=L或C(1/2EDTA)=L. 3、测定步骤 取水样(必要时先用中速滤纸过滤后再取样)于250ml锥形瓶中,加 10mlPH=10的缓冲溶液，加入少许K-B指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色时即为终点，记下所消耗的EDTA标准溶液的体积.水样的总硬度X为 式中 C(1/2EDTA)——取1/2EDTA为基本单元时的浓度，mlo/L; V1——滴定时消耗的EDTA溶液体积，ml; V——所取水样体积，ml。 总硬度以CaCO 3 计时 式中 M(CaCO 3)——COCO 3 的摩尔质量，g/mol;
C(EDTA)——EDTA溶液的浓度，mol/L. (二)钙离子的测定 1、EDTA滴定法 ，这时用（1）原理溶液PH≥12时，水样中的镁离子沉淀为Mg（OH） 2 EDTA滴定，钙则被EDTA完全络合而镁离子则无干扰。滴定所消耗EDTA的物质的量即为钙离子的物质的量。 （2）主要试剂 ①氢氧化钾溶液 20%； ②EDTA标准溶液 C（EDTA）=L; ③钙黄绿素-酚酞混合指示剂 (3)测定步骤用移液管移取水样50ml(必要时过滤后再取样)于250ml锥形瓶中,加1+1盐酸数滴,混匀,加热至沸30s,冷却后加20%氢氧化钾溶液5ml,加少许混合指示剂,用EDTA标准溶液滴定至由黄绿色荧光突然消失并出现紫红色时即为终点,记下所消耗的EDTA标准溶液的体积。钙离子的含量X为 式中 C(EDTA)——EDTA溶液的浓度，mol/L; ——滴定时消耗EDTA溶液的体积，ml; V 2 V——所取水样的体积，ml; ——钙离子的摩尔质量，g/mol.. (三)镁离子的测定 1、EDTA滴定法 （1）原理由硬度测定时得到的钙离子和镁离子的总量，减去由本节中测得的钙离子的含量即得镁离子的含量。 水样中镁离子的含量为
水中钙镁离子含量及总硬度的测定 目的 1、了解水的硬度的测定意义和水硬度常用表示方法。 2、掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。 原理 工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水，水的硬度是将水中Ca2+、Mg2+的总量折合成CaO或CaCO3来计算。每升水中含1mgCaO定为1度，每升水含10mgCaO称为一个德国度（°）。水的硬度用德国度（°）作为标准来划分时，一般把小于4°的水称为很软水，4°～8°的水称为软水，8°～16°的水称为中硬水，16°～32°的水称为硬水，大于32°的水称为很硬水。 用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量，再测定Ca2+量，由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量，并由Ca2+、Mg2+总量求总硬度。 Ca2+、Mg2+总量的测定：用NH3-NH4Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10，在此条件下，Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定。在滴定的过程中，将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn，它们的稳定性次序为：CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn（略去电荷） 由此可见，当加入铬黑T后，它首先与Mg2+结合，生成红色的配合物MgIn，当滴入EDTA时，首先与之结合的是Ca2+，其次是游离态的Mg2+，最后，EDTA 夺取与铬黑T结合的Mg2+，使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设消耗EDTA的体积为V1。 Ca2+含量的测定：用氢氧化钠溶液调节待测水样的PH=12，将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，使其不干扰Ca2+的测定。滴加少量的钙指示剂，溶液中的部分Ca2+立即与之反应生成红色配合物，使溶液呈红色。当滴定开始后，随着EDTA的不断加入，溶液中的Ca2+逐渐被滴定，接近计量点时，游离的Ca2+被滴定完后，EDTA 则夺取与指示剂结合的Ca2+使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设滴定中消耗EDTA的体积为V2。 仪器及药品 仪器：50ml酸式滴定管，50ml移液管，250ml锥形瓶，10ml量桶。 药品：10%NaOH溶液,PH=10的缓冲溶液，铬黑T指示剂（将1g铬黑T指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用），EDTA标准溶液，钙指示剂（1g 钙指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用）。 内容及步骤 用移液管吸取水样50.00ml于250ml三角瓶中，加5ml PH=10的缓冲溶液，再加少许（约0.1g）铬黑T混合指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA用量V1（ml）。重复1～2次。 另取50.00ml水样于250ml锥形瓶中，加入5ml10%NaOH溶液摇匀，加入少许（约0.1g）钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA 用量V2（ml）。重复1～2次。按下式计算： (EDTA)×V2×M(Ca)×1000 C ρCa(mg/L)= -------------------------- 50.00
实验十二水硬度的测定 一实验目的 1、了解硬度的常用表示方法； 2、学会用配位滴定法测定水中钙镁含量，钙含量的原理和方法 3、掌握铬黑T，钙指示剂的使用条件和终点变化。 二、实验原理 1、总硬度、钙硬度、镁硬度的概念及表示方法； 水的硬度主要是指水中含可溶性的钙盐和镁盐。总硬度通常以每L水中含的碳酸钙的mg数，即mg/L. 钙硬度即每1L水中含的钙离子的mg数，mg/L. 镁硬度即每1L水中含的镁离子的mg数，mg/L 2 总硬度的测定条件与原理 测定条件：以NH3-NH4Cl 缓冲溶液控制溶液pH＝10，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定水样。 原理：滴定前水样中的钙离子和镁离子与加入的铬黑T指示剂络合，溶液呈现酒红色，随着EDTA的滴入，配合物中的金属离子逐渐被EDTA夺出，释放出指示剂，使溶液颜色逐渐变蓝，至纯蓝色为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可换算出水样的总硬度。 3 钙硬度的测定条件与原理； 测定条件：用NaOH溶液调节待测水样的pH为13，并加入钙指示剂，然后用EDTA滴定。 原理：调节溶液呈强碱性以掩蔽镁离子，使镁离子生成氢氧化物沉淀，然后加入指示剂用EDTA滴定其中的钙离子，至酒红色变为纯蓝色即为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可算出水样中钙离子的含量，从而求出钙硬度。 4、相关的计算公式 总硬度＝(CV1)EDTA M CaCO3/0.1 钙硬度＝(CV2)EDTA M Ca/0.1 镁硬度＝C(V1-V2)M Mg/0.1 三实验步骤 实验步骤思考题 总硬度的测定1、水硬度的测定包括哪些内容？如何测定？
用100mL 吸管移取三份水样，分别加5mL NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液，2～3滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。 2、 我国如何表示水的总硬度，怎样换算成德国硬度？ 3、 用Zn2+标准溶液标定EDTA 标准溶液有二种方法，水硬 度的测定实验中所用EDTA 应用哪种方法标定？ 4、 怎样移取100mL 水样？ 5、 为什么测定钙、镁总量时，要控制pH=10？叙述它的测 定条件。 6、 测定总硬度时，溶液中发生了哪些反应，它们如何竞争 7、如果待测液中只含有Ca2+，能否用铬黑T 为指示剂进行测定? 钙硬度测定 用100mL 吸管移取三份水样，分别加2mL 6mol ·L -1 NaOH 溶液，5～6滴钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝 色即为终点。 8、测定钙硬度时，为什么加2mL 6mol ·L-1NaOH 溶液使溶液 的pH=12～13？叙述它的测定条件。 9、为什么钙指示剂能在pH=12～13的条件下指示终点？ 10、怎样减少测定钙硬度时的返红现象？ 11、怎样做空白实验，为什么要做空白实验，实验中为什么不做？ 12、怎样表示实验结果？ 13、如水样中含有Al3+、Fe3+、Cu2+，能否用铬黑T 为指示 剂进行测定，如可以，实验应该如何做？ 四 实验数据记录与处理 总硬度的测定 序号 1 2 3 自来水体积V 水/mL V 初/mL V 终/mL V 总/mL 平均体积V 1/mL 总硬度/mg/L
制盐工业通用试验方法钙和镁离子的测定 1.适用范围 本方法适用于制盐工业中工业盐、食用盐（海盐、湖盐、矿盐、精制盐）、氯化钾、工业氯化镁试样中钙、镁离子含量的测定。 2.容量法 2.1.镁离子含量的测定 2.1.1.原理概要 样品溶液调至碱性（pH≈10），用EDTA标准溶液滴定，测定钙离子和镁离子的总量，然后从总量中减去钙离子量即为镁离子量。 2.1.2.主要试剂和仪器 2.1.2.1.试剂 氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10） 称取20g氯化铵，以无二氧化碳水溶解，加入100mL25％氨水，用水稀释至1L。 铬黑T：0.2％溶液 称取0.2g铬黑T和2g盐酸羟胺，溶于无水乙醇中，用无水乙醇稀释至100mL，贮于棕色瓶内； 三乙醇胺：10％溶液； 氧化锌：标准溶液 称取0.8139g于800±2℃灼烧恒重的氧化锌，置于150mL烧杯中，用少量水润湿，滴加盐酸（1∶2）至全部溶解，移入500mL容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀； 乙二胺四乙酸二钠（EDTA）：0.02mol／L标准溶液 配制：称取40g二水合乙二胺四乙酸二钠，溶于不含二氧化碳水中，稀释至5L，混匀，贮于棕色瓶中备用； 标定：吸取20.00mL氧化锌标准溶液，置于150mL烧杯中，加入5mL氨性缓冲溶液，4滴铬黑T指示剂，然后用0.02mol／L EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为亮蓝色为止。 计算：EDTA标准溶液对镁离子的滴定度按式（1）计算。 T EDTA／Mg2＋＝ W×20／500 ×0.2987 (1) V 式中：T EDTA／Mg2＋——EDTA标准溶液对镁离子的滴定度，g／mL； V——EDTA标准溶液的用量，mL； W——称取氧化锌的质量，g； 0.2987——氧化锌换算为镁离子的系数。 2.1.2.2.仪器 一般实验室仪器。 2.1. 3.过程简述 吸取一定量样品溶液〔见附录A（补充件）〕，置于150mL烧杯中，试验程序同2.1.2.1.标定，EDTA标准溶液用量为测定钙离子及镁离子的总用量。 2.1.4.结果计算 镁离子含量按式（2）计算。
实验十水中钙镁离子含量的测定 一、目的： 1、掌握EDTA法测定水中钙镁离子含量的原理和方法。 2、熟悉EBT和钙指示剂的应用。 二、原理： 1、总硬度测定原理 在PH=10的溶液中以EBT为指示剂，用EDTA滴定，EDTA首先与Ca2+离子配合，然后与Mg2+配合，方程式如下： H2Y2-+Ca2+←→CaY2-+2H+ H2Y2-+Mg2+←→MgY2-+2H+ 到达终点时，由于lgK MgY＞lgK MgIn稍微过量的EDTA就会从MgIn-中夺取Mg2+，反应式如下： MgIn-+H2Y2-←→MgY2-+HIn2-+H+ （EDTA滴定Mg2+允许的最小PH值为：logαY（H）=8.63-8=0.63 PH9.5～10.0 lgαY（H）=10.69-8=2.69 PH7.5～8.0） 2、钙硬度测定原理：用NaOH调节水样PH=12.5，使Mg2+→Mg（OH）2↓，以钙指示剂确定终点，用EDTA滴定至由红→蓝。 Ca2++HIn2-=CaIn-+H+ （红色） Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+ 终点时： CaIn-+H2Y2-=CaY2-+HIn2-+H+ 红蓝 三、试剂： EDTA标溶液（稀释至约0.005mol·L-1）、氨性缓冲液（PH=10.0）、10% 的NaOH（或2mol·L-NaOH）
EBT、钙指示剂 四、步骤： 1、Ca2+、Mg2+总含量的测定。 100ml水样+5ml缓冲液，滴加EBT 2～3滴用EDTA滴定，到终点时溶液由酒红色变为蓝色，记下V EDTA平行三次 （如果水样中Mg2+的含量很低，可事先在EDTA中加入少量Mg2+提高变色点的敏锐性） 2、Ca2+含量的测定 100mL水样+10%NaOH 8～10mL＋钙指示剂（摇匀后再加）由酒红色滴定至蓝色，平行三次。 五、数据及结果计算： 计算公式：总硬度（相当于CaO的含量） 1L水中含CaO10mg相当于1度。
试验八水中钙镁含量 的测定
实验八水中钙、镁含量的测定 实验目的： 1．掌握EDTA法测定水硬度的原理和方法。 2．了解测定水的硬度的意义和我国常用的硬度表示方法。 3. 掌握铬黑T和钙指示剂的性质、应用及终点时颜色的变化。 实验原理： 通常称含较多量Ca2+、Mg2+的水叫硬水，水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量。硬度小于5～6度的一般可称为软水。硬度有暂时硬度和永久硬度之分。凡水中含有钙、镁的酸式钙酸盐，遇热即成钙酸盐沉淀而失去其硬度则为暂时硬度；凡水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等所成的硬度称为永久硬度。 硬度又分为钙硬和镁硬，由Ca2+离子形成的硬度称为“钙硬”，由Mg2+离子形成的硬度称为“镁硬”，暂时硬度和永久硬度的总和称为“总硬”。 因此，水的总硬度即水中钙、镁总量的测定，为确定用水性质量和进行水的处理提供依据。 1.水的总硬度测定：一般采用络合滴定法，在pH≈10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T（EBT）为指示剂，用EDTA标准溶液直接测定Ca2+、Mg2+的总量。由EDTA浓度和用量，可计算出水的总硬度。 滴定过程：由于K CaY>K MgY>K Mg·EBT，铬黑T先与部分Mg络合为Mg-EBT（酒红色）。当EDTA滴入时，EDTA与Ca2+、Mg2+络合，终点时EDTA夺取Mg-EBT中的Mg2+，将EBT置换出来，溶液由酒红色转为纯蓝色。 滴定前：EBT ＋Ｍe（Ca2+、Mg2+）＝Ｍe－EBT
（蓝色） pH=10 （紫红色） 滴定开始至化学计量点前：H 2Y 2- + Ca 2+ ＝ CaY 2- + 2H + H 2Y 2- + Mg 2+ ＝ MgY 2- + 2H + 计量点时：H 2Y 2- + Mg-EBT ＝ MgY 2- + EBT +2H + （紫蓝色） （蓝色） 2.测定水中钙硬：在溶液pH ≥12时，以钙指示剂作为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定水中Ca 2+，由EDTA 浓度和用量，可算出水钙硬。由总硬度减去钙硬即为镁硬。 3水的硬度表示方法有多种，目前我国采用两种表示方法： （1）一种是以CaO 的mg ?L -1计，以水中Ca 2+、Mg 2+的总量换算为CaO 含量。表示1L 水中所含CaO 的mg 数，其硬度表示为： ） （水 11000)(-???L mg V M cV CaO EDTA （2）是以度（°）计，1硬度单位表示十万份水中含一份CaO ， 1°=10ppmCaO ，其硬度表示为： ） （水 ο100)(??V M cV CaO EDTA 式中 C EDTA —EDTA 标准溶液的浓度 mol ?L -1； V EDTA —滴定时用去的EDTA 标准溶液的体积； V 水样—水样的体积（mL ）； 4.滴定时，Fe 3+、Al 3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽；Cu 2+、Pb 2+、Zn 2+等重金属离子可用KCN 、Na 2S 或巯基乙酸掩蔽。 试剂
实验目的：测量水中钙、镁离子的总含量 1.了解配位滴定法基本原理和方法。 2.了解水的硬度的概念及其表示方法。 实验原理 含有钙、镁离子的水叫硬水。测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量，可用EDTA配位滴定法测定： 滴定前： M + EBT M-EBT (红色) 主反应： M + Y MY 终点时： M-EBT + Y MY + EBT (红色) （蓝色） 滴定至溶液由红色变为蓝色时，即为终点。 滴定时，Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子，可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽。 水的硬度有多种表示方法，本实验要求以每升水中所含Ca2+、Mg2+总量（折算成CaO的质量）表示，单位mg?L-1。 器材和药品 1.器材天平（0.1g、0.1mg），容量瓶（100mL），移液管（20mL），酸式滴定管（50mL），锥形瓶（250mL）等。 2.药品 HC1（1∶1），乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y?2H2O，A.R.），碱式碳酸镁[Mg（OH）2?4MgCO3?6H2O，基准试剂]，NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH=10.0），三乙醇胺（1∶1），铬黑T指示剂（0.2%氨性乙醇溶液）等。 实验方法 一、Mg2+标准溶液的配制（约0.02mol?L-1） 准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.2~0.25g，置于100mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1∶1 HC1使其溶解（约需3~4mL）。加少量水将它稀释，定量地转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 其浓度计算： 二、EDTA标准溶液的配制与标定 1.EDTA标准溶液的配制（约0.02mol?L-1） 称取2.0g乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y?2H2O）溶于250mL蒸馏水中，转入聚乙烯塑料瓶中保存。 2.EDTA标准溶液浓度的标定 用20mL移液管移取Mg2+标准溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂，用0.02mol?L-1EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行标定3次。EDTA浓度计算：，取三次测定的平均值。 三、水的总硬度测定 用20mL移液管移取水样于250mL锥形瓶中，加氨性缓冲溶液6mL，1∶1三乙醇胺溶液3mL，EBT 指示剂3~4滴，用EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行测定3次。 水的总硬度计算：，取三次测定的平均值。 2 实验原理 2.1 乙二胺四乙酸（简称EDTA，常用H4Y表示）难溶于水，常温下其溶解度为0.2g·L-1，在分析中不适用，通常使用其二钠盐配制标准溶液。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120g·L-1，可配成0.3mol·L-1以上的溶液，其水溶液pH=4.8，通常采用间接法配制标准溶液。 标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO4·7H2O、Hg、Ni、Pb。等。通常选用其中与被测组分相同的物质作基准物，这样滴定条件较一致。 EDTA溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO的含量，则宜用CaCO3为基准物。首先可加HCl溶液与之作用，其反应如下： CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
工业循环冷却水中钙、镁离子的测定 GB/T 15452-95 本标准参照采用国际标准ISO 6058《水质-钙含量的测定-EDTA滴定法》及ISO 6059《水质-钙、镁合量的测定--EDTA滴定法》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了工业循环冷却水中钙、镁离子含量的测定方法。本标准适用于工业循环冷却水中钙含量在2～200mg/L，镁含量在2～200mg/L的测定，也适用于其他工业用水及生活用水中钙、镁离子含量的测定。 2 引用标准 GB/T 601 化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备 GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T 6682 分析实验室用水规格和实验方法 3 方法提要 钙离子测定是在pH为12～13时，以钙-羧酸为指示剂，用EDTA标准滴定溶液测定水样中的钙离子含量。滴定时EDTA与溶液中游离的钙离子仅应形成络合物，溶液颜色变化由紫红色变为亮蓝色时即为终点；镁离子测定是在pH为10时，以铬黑T为指示剂用EDTA标准滴定溶液测定钙、镁离子含量，溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点，由钙镁合量中减去钙离子含量即为鲜离子含量。 4 试剂与材料 分析方法中除特殊规定外，只应使用分析纯试剂和符合GB/T 6682中三级水的规定；分析方法中所需标准溶液、制剂及制品，在没有注明
其他规定时，均按GB/T 601、GB/T603之规定制备。 4.1 硫酸(GB 625)：1+1溶液。 4.2 过硫酸钾(GB 641)：40g/L溶液，贮存于棕色瓶中(有效期1个月)。 4.3 三乙醇胺：1+2水溶液。 4.4 氢氧化钾(GB 629)：200g/L溶液。 4.5 钙-羧酸指示剂：0.2g钙-羧酸指示剂〔2-羟基-1-(2-羟基-4磺基-1-萘偶氮)-3-萘甲酸〕与100g氯化钾(GB 646)混合研磨均匀，贮存于磨口瓶中。（研钵） 4.6 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(GB 1401)标准滴定溶液:c(EDTA)=0.01mol/L。 4.7 氨-氯化铵缓冲溶液：pH=10。 4.8 铬黑T指示液：溶解0.50g铬黑T即〔1-(1-羟基-2-萘偶氨-6-硝基-萘酚-4-磺酸钠)〕于85mL三乙醇胺中，再加入15mL乙醇(GB 679)。 5 分析步骤 5.1 钙离子的测定用移液管吸取50mL水样于250mL锥形瓶中，加1mL硫酸溶液(4.1)和5mL过硫酸钾溶液(4.2)加热煮沸至近干，取下冷却至室温加50mL水，3mL三乙醇胺(4.3)、7mL氢氧化钾溶液(4.4)和约0.2g钙-羧酸指示剂(4.5)，用EDTA标准滴定溶液(4.6)滴定，近终点时速度要缓慢，当溶液颜色由紫红色变为亮蓝色时即为终点。5.2 镁离子的测定用移液管吸取50mL水样于250mL锥形瓶中，加1mL硫酸溶液和5mL过硫酸钾溶液，加热煮沸至近干，取下冷却至室温，加50mL水和3mL三乙醇胺溶液，用氢氧化钾溶液调节pH近
—配位滴定法〖实验目的〗 (1)了解水的硬度的表示方法。 (2)掌握EDTA法测定水中钙、镁含量的原理和方法。 (3)正确判断铭黑T和钙指示剂的滴定终点。 〖实验用品〗 仪器：酸式滴定管、容量瓶、移液管、锥形瓶、烧杯、细口试剂瓶、量筒。 药品： EDTA、CaCO 3、MgCl 2 ·H 2 O、固体pH=10氨性缓冲溶液、HCl水溶液、NaOH溶液 络黑T指示剂：将1g铬黑T指示剂与100g干燥的纯NaC1混合，研细备用。 钙指示剂：将1g钙指示剂与100g干燥的纯NaC1混合，研细备用。 试样：自来水、矿泉水 〖实验原理〗 水的总硬度通常是指水中钙、镁的总量。各国对水的硬度表示方法有所不同。我国采用Ca2+、Mg2+总量折合成CaO来计算水的硬度，硬度单位以度(°)表示，一个硬度单位代表1L 水中含10mgCaO。 一般饮水的总硬度不得超过25°，各种工业用水对硬度有不同的要求，如酿酒以硬水为宜，锅炉用水则必须是软水。因此，测定水的总硬度有很重要的实际意义。 用EDTA法测定水的总硬度，即在PH=10的氨性缓冲溶液中，以络黑T(EBT)作为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+，直到溶液由酒红色变为纯兰色，即为终点。反应式如下： 滴定前：EBT+M(Ca2+，Mg2+ )=M-GEBT (兰色) (酒红色) 滴定开始到等量点前：M+EDTA=M-EDTA 等量点：M-EBT+EDTA=M-EDTA+EBT (酒红色) (兰色) 滴定时，Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽，Ca2+、pb2+、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na 2 S或巯基乙酸予以掩蔽。 铬黑T与Ca2+络合较弱，所呈颜色不深，终点变化不明显。当水样中的Mg2+的含量较低时(一般要求相对Ca2+来说须有5% Mg2+存在)，用铬黑T指示剂往往得不到敏锐的终点。这时，可在加铬黑T前于被滴定液中加入适量Mg2+—EDTA溶液(也可在标定前于EDTA溶液中加入适量Mg2+)，使终点变色敏锐。 钙硬度测定原理与总硬度测定原理相同，但溶液的PH值应大于12，使Mg2+生成Mg（OH）2 沉淀，所用的指示剂为钙指示剂。滴定达终点时，溶液也是由酒红色变为兰色。 镁硬度可由总硬度减去钙硬度而得到。 根据下式计算水的总硬度： 水的总硬度(CaOmg·L-1): (°)=c(EDTA)*V 1(EDTA)*M(CaO)*(103mg*g-1)/[V(H 2 O)*(10mg*g-1)] 钙硬度(CaOmg·L-1): (°)=c(EDTA)*V 2(EDTA)*M(CaO)*(103mg*g-1)/[V(H 2 O)*(10mg*g-1)] 镁硬度(CaOmg·L-1)=总硬度-钙硬度 式中：c(EDTA)为EDTA标准溶液的浓度；V 1(EDTA)为测总硬度时耗EDTA的体积(ml)；V 2 (EDTA) 为测钙硬度时，所耗EDTA的体积(ml)；V 水 为测定时所取水样的体积(ml)。〖操作步骤〗 1 0.02mol·L-1EDTA标准溶液的配制与标定 (1)0.02mol·L-1EDTA标准溶液的配制
自来水总硬度及钙镁离子含量的测定 一、教学要求 1、练习移液管、滴定管的使用； 2、学会EDTA法测定水的总硬度的原理和方法； 3、掌握铬黑T指示剂及钙指示剂的应用及指示剂终点的原理； 4、了解金属指示剂的特点 5、掌握配位滴定过程，突跃范围及指示剂的选择原理。 二、预习内容 1、EDTA滴定钙镁离子的原理； 2、金属指示剂的应用及变色的原理； 3、移液管的规格、使用； 4、滴定管的规格、洗涤、涂油、润洗等操作步骤； 三、基本操作 1、移液管的使用 （1）定义 移液管是用于准确量取一定体积溶液的量出式玻璃量器。 （2）润洗： 使用前用吸水纸将尖端内外的水除去，然后用待吸液润洗三次：左手持洗耳球，右手拇指和中指拿住标线以上部分，将移液管管尖插入约溶液1～2cm，将待吸液吸至球部1/4处，移出，荡洗，弃去（切记从尖口放出,应保持上管口和食指干燥）。 （3）移液： 左手持洗耳球，右手拇指和中指拿住标线以上部分，将移液管管尖插入约溶液1～2cm，将待吸液吸至标线以上，迅速移去洗耳球，同时用右手食指堵住管口，左手改拿盛待吸液的容器。然后，将移液管往上提起，使之离开液面，并将原深入溶液部分沿容器内部轻转两圈，以除去管壁上的溶液。使容器倾斜30度，其内壁与移液管尖紧贴，同时右手食指微微松动，使液面缓慢下降，直到管内溶液的弯月面与标线相切，这时应立即用食指按紧管口，移开待吸液容器，左手改拿接受溶液的容器，并将接受容器倾斜，使内壁紧贴移液管尖，成30度左右，然后放松右手食指，使溶液自然顺壁流下，待液面下降到管尖后，等15秒左右，移出移液管。（除特别注明，管尖残留溶液不吹入接受容器中）。 用移液管吸取溶液从移液管放出溶液
钙离子的测定——EDTA 滴定法 本方法适用于循环冷却水和天然水中钙离子的测定。 1．0 原理 钙黄绿素能与水中钙离子生成莹光黄绿色络合物，在PH ＞12时，用EDTA 标准溶液滴定钙，当接近终点时，EDTA 夺取与指示剂结合的钙，溶液莹光黄绿色消失，呈混合指示剂的红色，即为终点。 2．0 试剂 2．1 1+1盐酸溶液 2．2 20%氢氧化钾溶液。 2．3 钙黄绿素酚酞混合指示剂 称取钙黄绿素酚酞置于研钵中，再加入20g 氯化钾，研细混匀，贮于广口瓶中。 2．4 LEDTA 标准溶液 3．0 仪器 3．1 滴定管：25mL 3．2 移液管：5mL 4．0 分析步骤 吸取经中速滤纸干过滤的水样50mL ，移入250mL 锥形瓶中，加1+1盐酸3滴，混匀，加热煮沸半分钟，冷却至50℃以下加5mL20%氢氧化钾溶液，再加约80mg 钙黄绿素酚酞混合指示剂，用L EDTA 标准溶液滴定至莹光黄绿色消失，出现红色即为终点。 5．0 分析结果的计算 水样中钙离子含量X （毫克/升，以CaCO3计），按下式计算： X=W V M V 10008.100??? 式中： V ——滴定时EDTA 标准溶液消耗体积，毫升； M ——EDTA 标准溶液浓度，摩尔/升； Vw ——水样体积，毫升； ——碳酸钙摩尔质量，克/摩尔。 6．0 注释 6．1 若测定时有轻度返色，可滴至不返色为止。 6．2 若返色严重可用慢速滤纸对水样进行“干过滤”。 6．3 也可采用钙指示剂或紫脲酸铵作指示剂。 7．0 允许差 水中钙离子含量在500mg/L （以CaCO3计）时，平行测定两结果差不大于2mg/L 。 8．0 结果表示 取平行测定两结果算术平均值，作为水样的钙离子含量。
目的 1、了解水的硬度的测定意义和水硬度常用表示方法。 2、掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。 原理 工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水，水的硬度是将水中Ca2+、Mg2+的总量折合成CaO或CaCO 3 来计算。每升水中含1mgCaO定为1度，每升水含10mgCaO 称为一个德国度（°）。水的硬度用德国度（°）作为标准来划分时，一般把小于4°的水称为很软水，4°～8°的水称为软水，8°～16°的水称为中硬水，16°～32°的水称为硬水，大于32°的水称为很硬水。 用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量，再测定Ca2+量，由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量，并由Ca2+、Mg2+总量求总硬度。 Ca2+、Mg2+总量的测定：用NH 3-NH 4 Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10，在此条件下， Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定。在 滴定的过程中，将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn，它们的稳定性次序为：CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn（略去电荷） 由此可见，当加入铬黑T后，它首先与Mg2+结合，生成红色的配合物MgIn，当滴入EDTA时，首先与之结合的是Ca2+，其次是游离态的Mg2+，最后，EDTA夺取与铬黑T结合的Mg2+，使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设消耗EDTA的体积为V 1 。 Ca2+含量的测定：用氢氧化钠溶液调节待测水样的PH=12，将Mg2+转化为Mg(OH) 2沉淀，使其不干扰Ca2+的测定。滴加少量的钙指示剂，溶液中的部分Ca2+立即与之反应生成红色配合物，使溶液呈红色。当滴定开始后，随着EDTA的不断加入，溶液中的Ca2+逐渐被滴定，接近计量点时，游离的Ca2+被滴定完后，EDTA则夺取与指示剂结合的Ca2+使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终 点。设滴定中消耗EDTA的体积为V 2 。 仪器及药品 仪器：50ml酸式滴定管，50ml移液管，250ml锥形瓶，10ml量桶。 药品：10%NaOH溶液,PH=10的缓冲溶液，铬黑T指示剂（将1g铬黑T指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用），EDTA标准溶液，钙指示剂（1g钙指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用）。 内容及步骤 用移液管吸取水样于250ml三角瓶中，加5ml PH=10的缓冲溶液，再加少许（约）铬黑T混合指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA 用量V 1 （ml）。重复1～2次。 另取水样于250ml锥形瓶中，加入5ml10%NaOH溶液摇匀，加入少许（约）钙 指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA用量V 2 （ml）。重复1～2次。按下式计算： C (EDTA)×V 2 ×M(Ca)×1000 ρCa(mg/L)= -------------------------- C (EDTA)×(V 1 -V) 2 ×M(Mg)×1000 ρMg(mg/L)= -------------------------------
工业循环冷却水中钙、镁离子的测定本标准参照采用国际标准ISO 6058《水质-钙含量的测定-EDTA滴定法》及ISO 6059《水质-钙、镁合量的测定--EDTA滴定法》。 1、主题内容与适用范围 本标准规定了工业循环冷却水中钙、镁离子含量的测定方法。本标准适用于工业循环冷却水中钙含量在2～200mg/L，镁含量在2～200mg/L的测定，也适用于其他工业用水及生活用水中钙、镁离子含量的测定。 2、引用标准 GB/T 601 化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备 GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T 6682 分析实验室用水规格和实验方法 3、方法提要 钙离子测定是在pH为12～13时，以钙-羧酸为指示剂，用EDTA标准滴定溶液测定水样中的钙离子含量。滴定时EDTA与溶液中游离的钙离子仅应形成络合物，溶液颜色变化由紫红色变为亮蓝色时即为终点；镁离子测定是在pH为10时，以铬黑T为指示剂用EDTA标准滴定溶液测定钙、镁离子含量，溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点，由钙镁合量中减去钙离子含量即为鲜离子含量。 4、试剂与材料 分析方法中除特殊规定外，只应使用分析纯试剂和符合GB/T 6682中三级水的规定；分析方法中所需标准溶液、制剂及制品，在没有注明其他规定时，均按GB/T 601、GB/T603之规定制备。 4.1 硫酸：1+1溶液。 4.2 过硫酸钾：40g/L溶液，贮存于棕色瓶中(有效期1个月)。 4.3 三乙醇胺：1+2水溶液。
4.4 氢氧化钾：200g/L 溶液。 4.5 钙-羧酸指示剂：0.2g 钙-羧酸指示剂〔2-羟基-1-(2-羟基-4磺基-1-萘偶氮)-3-萘甲酸〕与100g 氯化钾混合研磨均匀，贮存于磨口瓶中。 4.6 乙二胺四乙酸二钠 (GB 1401)标准滴定溶液:c(EDTA)=0.01mol/L 。 4.7 氨-氯化铵缓冲溶液：pH=10。 4.8 铬黑T 指示液：溶解0.50g 铬黑T 即〔1-(1-羟基-2-萘偶氨-6-硝基-萘酚-4-磺酸钠)〕于85mL 三乙酸胺中，再加入15mL 乙醇。 5、分析步骤 5.1 钙离子的测定用移液管吸取50mL 水样于250mL 锥形瓶中，加1mL 硫酸溶液(4.1)和5mL 过硫酸钾溶液(4.2)加热煮沸至近干，取下冷却至室温加50mL 水，3mL 三乙醇胺(4.3)、7mL 氢氧化钾溶液(4.4)和约0.2g 钙-羧酸指示剂(4.5)，用EDTA 标准滴定溶液(4.6)滴定，近终点时速度要缓慢，当溶液颜色由紫红色变为亮蓝色时即为终点。 5.2 镁离子的测定用移液管吸取50mL 水样于250mL 锥形瓶中，加1mL 硫酸溶液和5mL 过硫酸钾溶液，加热煮沸至近干，取下冷却至室温，加50mL 水和3mL 三乙醇胺溶液，用氢氧化钾溶液调节pH 近中性，再加5mL 氨-氯化铵缓冲缓溶液(4.7)和三滴铬黑T 指示液(4.8)，用EDTA 标准滴定溶液滴定，近终点时速度要缓慢，当溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点。注：①原水中钙、镁离子含量的测定不用加硫酸及过硫酸钾加热煮沸。②三乙醇胺用于消除铁、铝离子对测定的干扰，原水中钙、镁离子测定不加入。③过硫酸钾用于氧化有机磷系药剂以消除对测定的干扰。 6、分析结果的表述 6.1 以mg/L 表示的水样中钙离子含量(x 1)按式(1)计算： x 1= 611004008.0c ??V V …………………………………(1) 式中： V 1---滴定钙离子时，消耗EDTA 标准滴定溶液的体积，mL ；
实验十四水硬度的测定 实验目的 1、了解硬度的常用表示方法； 2、学会用配位滴定法测定水中钙镁含量，钙含量的原理和方法 3、掌握铬黑T,钙指示剂的使用条件和终点变化。 二、实验原理 1、总硬度、钙硬度、镁硬度的概念及表示方法； 水的硬度主要是指水中含可溶性的钙盐和镁盐。总硬度通常以每L 水中含的碳酸钙的mg 数,即mg/L. 钙硬度即每1L 水中含的钙离子的mg 数, mg/L. 镁硬度即每1L 水中含的镁离子的mg 数, mg/L 2 总硬度的测定条件与原理 测定条件：以NH3-NH4CI缓冲溶液控制溶液pH = 10 ,以铬黑T为指示剂，用EDTA 滴定水样。 原理：滴定前水样中的钙离子和镁离子与加入的铬黑T指示剂络合，溶液呈现酒红色，随着EDTA的滴入，配合物中的金属离子逐渐被EDTA夺出，释放出指 示剂，使溶液颜色逐渐变蓝，至纯蓝色为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可换算
出水样的总硬度。 3 钙硬度的测定条件与原理； 测定条件：用NaOH溶液调节待测水样的pH为13，并加入钙指示剂，然后用 EDTA滴定。 原理：调节溶液呈强碱性以掩蔽镁离子，使镁离子生成氢氧化物沉淀，然后加入指示剂用EDTA滴定其中的钙离子，至酒红色变为纯蓝色即为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可算出水样中钙离子的含量，从而求出钙硬度。 4、相关的计算公式 总硬度=(CV I)E DT A M CaCO3/0.1 钙硬度=(CV2)EDT A M Ca/0.1 镁硬度= C(V l-V2)M Mg /0.1 三实验步骤
四实验数据记录与处理总硬度的测定
钙硬度的测定 镁硬度=C（V l-V2）M Mg/0.1 五、思考题
自来水总硬度及钙镁离子含量的测定 、实验目的 1练习移液管、滴定管的使用； 2、 学会EDTA 法测定水的总硬度的原理和方法； 3、 掌握铬黑T 指示剂及钙指示剂的应用及指示剂终点的原理; 4、 了解金属指示剂的特点 5、 掌握配位滴定过程，突跃范围及指示剂的选择原理。 、实验原理 2+ 2 滴定前： Mg + HIn -<--> [Mgln] - + H 化学计量点前： Mg 化学计量点时： 纯蓝色 酒红色 Ca 2+ + H 2Y 2- <--> [CaY]2- + 2H + 2+ + H 2Y 2---> [MgY]2- + 2H + - 2- 2- - + [Mgl n] + H2Y <--> [MgY] + HIn + H 酒红色 纯蓝色 根据消耗的EDTA 标准溶液的体积V i 计算水的总硬度。 三、实验用品: 四、实验步骤 1.水的总硬度测定 用移液管移取水样50.0oml ,置于250ml 锥形瓶中，加5ml pH=10的NH ? H 2O-NH 4CI 缓冲溶液， 加铅黑T 指示剂约0.1g （或溶液5滴）,用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，记下 EDTA 用量V 1。平行测定3次。计算水的总硬度。 o 」 C EDTA V1 EDTA M CaO 1000 1 d Vs 10 （备注：一升水中含有10mg 氧化钙为1度一德国度） 3?钙和镁含量的测定 另取取水样50.00ml,置于锥形瓶，加10頰氧化钠5ml,加钙指示剂少许（约0.1g ）,用EDTA 标 准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色，记录EDTA 用量V 2。平行测定3次。计算水中钙和镁的质量浓 度。 c EDTA V 2M Ca Ca - （g/L ） Vs Vs c EDTA V 1 V 2 M Mg Mg (g/L )
水中钙镁离子含量及总硬度的测定 一、原理 工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水，水的硬度是将水中Ca2+、Mg2 +的总量折合成CaO或CaCO3来计算。每升水中含1mgCaO定为1度，每升水含1 0mgCaO 称为一个德国度（°）。水的硬度用德国度（°）作为标准来划分时，一般把小于4°的水称为很软水，4°～8°的水称为软水，8°～16°的水称为中硬水，16°～32°的水称为硬水，大于32°的水称为很硬水。 用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量，再测定Ca2+量，由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量，并由Ca2+、M g2+总量求总硬度。 Ca2+、Mg2+总量的测定：用NH3-NH4Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10，在此条件下， Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定。在滴定的过程中，将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn，它们的稳定性次序为：CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn（略去电荷） 由此可见，当加入铬黑T后，它首先与Mg2+结合，生成红色的配合物MgIn，当滴入EDTA时，首先与之结合的是Ca2+，其次是游离态的Mg2+，最后，EDTA 夺取与铬黑T结合的Mg，使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设消耗EDTA的体积为V1。
Ca2+含量的测定：用氢氧化钠溶液调节待测水样的PH=12，将Mg2+转化为M g(OH)2沉淀，使其不干扰Ca2+的测定。滴加少量的钙指示剂，溶液中的部分Ca 2+立即与之反应生成红色配合物，使溶液呈红色。当滴定开始后，随着EDTA的不断加入，溶液中的Ca2+逐渐被滴定，接近计量点时，游离的Ca2+被滴定完后，EDTA则夺取与指示剂结合的Ca2+使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设滴定中消耗EDTA的体积为V2。 二、仪器及药品 仪器：50ml酸式滴定管，5ml移液管，250ml锥形瓶，10ml量桶。药品： 1. 10%NaOH溶液：称取30g氢氧化钠溶于270ml水中 2. PH=10的NH3-NH4Cl缓冲溶液：称取16.9g氯化铵，溶于143ml氨水（密 度为0.88g/ml）中 2+ 3. 铬黑T指示剂：将1g铬黑T指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用 4. EDTA标准溶液：见附件 5. 钙指示剂：1g钙指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用 三、试验步骤 1.用移液管吸取水样50.00ml于250ml三角瓶中，加5ml PH=10的缓冲溶液，再加少许（约0.1g）铬黑T混合指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA用量V1（ml）。重复1～2次。