实验7.水总硬度的测定

水总硬度的测定实验报告
《水总硬度的测定实验报告》
实验目的：通过测定水样的总硬度，了解水质的硬度水平，为水质的评估和改
善提供依据。

实验原理：水的硬度是指水中含有的钙、镁离子的总量。

通常用钙离子浓度的
单位来表示，单位为mg/L或ppm。

硬度水平分为软水、中硬水、硬水和超硬
水四个等级。

硬度水平高低直接影响着水的使用和饮用安全。

实验方法：采集不同来源的水样，使用EDTA滴定法测定水样的总硬度。

首先，用标准硬度溶液进行标定，然后将水样与指示剂和EDTA滴定液混合，观察出
现的颜色变化，当水样中的钙、镁离子与EDTA滴定液中的EDTA形成螯合络
合物时，颜色会发生改变，记录滴定消耗的EDTA滴定液的体积，通过计算得
出水样的总硬度。

实验结果：经过实验测定，得出不同来源水样的总硬度如下：自来水样A为
80mg/L，井水样B为150mg/L，河水样C为200mg/L。

实验结论：通过实验测定，可以看出自来水样A为中硬水，井水样B为硬水，
河水样C为超硬水。

水样的硬度水平直接影响着水的使用和饮用安全，超硬水
会影响人体健康，因此需要对水质进行改善处理。

实验意义：水总硬度的测定实验能够为水质的评估和改善提供依据，有助于科
学合理地选择适合的水处理方法，保障人们的饮水安全和生活健康。

综上所述，水总硬度的测定实验报告为我们提供了对水质硬度水平的了解，对
于改善水质和保障人们的饮水安全具有积极的意义。

希望通过不断的科学研究
和实验探索，能够为改善水质和保障人们的生活健康贡献更多的力量。

无机化学实验报告【实验名称】实验七：水的总硬度及电导率的测定 【班级】 【日期】 【姓名】 【学号】一、实验目的① 了解硬水，软水及去离子水的概念。

② 学会化学法（配位滴定法）和电导率法两种检验水质的方法。

③ 学习电导率仪和微量滴定管的操作和使用。

二、 实验原理1、配位滴定法测定水的总硬度（1）实验原理 Ca 2+、Mg 2+是生活用水中主要的杂质离子，他们以碳酸氢盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式溶于水中，水中还有微量的Fe 3+、Al 3+等，由于Ca 2+、Mg 2+远比其他几种离子含量高，所以通常用Ca 2+、Mg 2+的总量来计算水的总硬度。

水质的分类法，即在pH=10的碱性缓冲溶液中，用酸性铬兰K-萘酚绿B 混合指示剂（简称K-B 指示剂），以EDTA （Na 2H 2Y ）标准溶液直接滴定水中的Ca 2+、Mg 2+。

滴定反应表示如下。

○1滴定前： Ca 2+、Mg 2+与酸性铬蓝K 形成红色螯合物，在萘酚绿B 的衬托下，溶液呈紫红色K-B + M (Ca 2+、Mg 2+) 10=======pH M -K-B（蓝绿） （紫红）○2滴定开始至化学计量点以前： EDTA 与游离的Ca 2+、Mg 2+配位H 2Y 2- + Ca 2+ ==== CaY 2- +2H + H 2Y 2- + Mg 2+ ==== MgY 2- +2H +○3化学计量点时： EDTA 与酸性铬兰K 的Ca 2+、Mg 2+螯合物反应，溶液由紫红色变为蓝绿色H 2Y 2- + M-K-B ==== MgY 2- + K-B + 2H +（紫红色） （蓝绿）水样中存在微量的杂质离子Fe 3+、Al 3+，可用三乙醇胺进行掩蔽。

（2）水总硬度的计算方法 用mmol/L 表示水的总硬度为：总硬度（毫摩尔每升）==3水样10⨯V V C EE （3—4） 式中 C E ——EDTA 的浓度；E V ——消耗EDTA 的体积的平均数； V 水样——采用水样的体积。

水的总硬度的测定本实验属于的学科:化学专业：分析化学适用对象：对水的总硬度有要求的企业和单位一、实验背景：水的总硬度是指水中钙和镁离子的总含量。

各国对水的硬度的表示方法各有不同，我国“生活饮水卫生标准”规定总硬度（以碳酸钙计）不得超过450mg/L,这是用物资的质量浓度（单位：mg/L）表示的.我国目前使用较多的表示方法还有用物质的量浓度（单位:mol/L）表示的。

除了对饮用水的总硬度有一定的要求之外，各种工业用水对水总硬度也有不同的要求。

因此,测定水的总硬度有很重要的实际意义。

二、实验目的：（1）了解水的硬度的测定的意义和常用的硬度表示方法。

（2）掌握用配位滴定法测定水的总硬度的原理、方法和相关计算.（3）熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断.三、实验原理：含有较多钙盐和镁盐的H2O称为硬水。

水的硬度以H2O中Ca2+、Mg2+折合成CaO来计算，每升H2O中含10mg CaO为1度(l°）.测定水的硬度就是测定水中Ca2+、Mg2+的含量.一般把小于4°的H2O称为很软的水，4°~8°称为软水。

8°~16°称为中等硬水，16°~32°称为硬水，大于32°称为很硬水.生活用水的总硬度一般不超过25°.各种工业用水对硬度有不同的要求。

水的硬度是水质的一项重要指标，测定水的硬度有很重要的意义。

测定Ca2+、Mg2+总量时,用缓冲溶液调节溶液的pH 为10.以铬黑T 为指示剂,用EDTA 标准溶液滴定.铬黑T 和EDTA 都能与Ca2+、Mg2+形成配合物，其稳定性EBT C EBT M MgY Y C K K K K -->>>a g a 。

因此，加入铬黑T 后，它先与部分Mg2+配合生成MgIn-（紫红色）。

当滴加EDTA 标准溶液时，EDTA 首先与游离的Ca2+配位,其次与游离的Mg2+配位，最后夺取MgIn-中的Mg2+，使铬黑T 游离出来,溶液由紫红色变为纯蓝色，指示达到终点。

水的总硬度的测定水的总硬度的测定一、目的要求1．了解EDTA测定水的总硬度的基本原理。

2．把握水的总硬度的测定方法。

二、基本原理在pH=10时，EDTA能与钙、镁形成稳定的搭配物，其稳定性比铬黑T与镁形成的搭配物的稳定性强。

以EDTA标准溶液直接滴定，铬黑T为指示剂，在接近尽头时，EDTA夺取Mg—EBT中的镁，使铬黑T游离出来，溶液由红色蓦地变化为蓝色，即为滴定尽头。

滴定时，加入三乙醇胺和KCN来除去水中少量的Fe3+、Al3+、Cu2+、Pb2+等离子的干扰。

三、试剂1．铬黑T指示剂：0.5g铬黑T与50g氯化钠充分混合。

2．氨—氯化铵缓冲溶液（pH=10）：称取5.4g氯化铵，加适量水溶解后，加入35ml氨水，再加水稀释至100ml。

3．1%KCN溶液4．1：1三乙醇胺5．1：1HCl溶液6．钙指示剂：0.5g钙指示剂与50g氯化钠充分混合7．0.01mol/L钙标准溶液： **称取干燥（110℃）至恒重的0.5g基准碳酸钙于250ml烧杯中，用1：1的HCl溶液加热完全溶解，冷却后转入500ml的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

8．0.01mol/LEDTA标准溶液的配制与标定。

配制：称取3.7gEDTA二钠盐（分子量为372.2），用去离子水稀释至1000ml，摇匀，贮存于聚乙烯瓶中待标定。

标定：用移液管精准移取25.00钙标准溶液到250ml锥形瓶中，加入70ml水，然后加入10ml10%的NaOH溶液，加少量的钙指示剂，用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变化成纯蓝色为滴定尽头。

记录消耗EDTA的体积V（EDTA）。

平行测定三次。

计算公式：c（EDTA）＝四、操作方法精准吸取水样100.00ml于锥形瓶中，加入三乙醇胺6ml、KCN 溶液1ml、氨—氯化铵缓冲溶液10ml、铬黑T指示剂少许，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为尽头。

记录消耗EDTA标准溶液的体积。

平行测定三次。

水的总硬度的测定实验报告水的总硬度的测定实验报告引言：水是人类生活中不可或缺的资源，而水的硬度是一个重要的水质指标，对于水的使用、处理和保护都具有重要意义。

本实验旨在通过测定水的总硬度，了解水质状况并探讨硬水对人类和环境的影响。

实验方法：1. 实验材料准备：- 高纯度去离子水- 0.02 mol/L EDTA（乙二胺四乙酸）溶液- 碳酸钙标准溶液- Eriochrome Black T指示剂- 硬度试剂盒- 烧杯、滴定管等实验器材2. 实验步骤：1) 取一定体积的水样，加入适量的Eriochrome Black T指示剂。

2) 用0.02 mol/L EDTA溶液滴定至溶液颜色由蓝色变为红色，记录滴定所需的EDTA溶液体积。

3) 用去离子水代替水样进行空白试验，重复步骤1和2。

4) 用硬度试剂盒中的碳酸钙标准溶液进行标定，记录滴定所需的EDTA溶液体积。

实验结果与分析：根据实验数据计算出水样的总硬度，可以通过以下公式计算：总硬度（mg/L）= (V2 - V1) × C × 1000 / V其中，V1为空白试验所需EDTA溶液体积，V2为水样试验所需EDTA溶液体积，C为碳酸钙标准溶液的浓度，V为取样体积。

通过实验测得的数据，我们可以得出水样的总硬度。

根据总硬度的不同范围，可以对水质进行评价：- 总硬度低于60 mg/L，水质属于软水，适合饮用和生活用水。

- 总硬度在60-120 mg/L之间，水质属于中硬水，对人体无明显危害。

- 总硬度在120-180 mg/L之间，水质属于硬水，可能会对人体健康产生一定影响。

- 总硬度高于180 mg/L，水质属于超硬水，对人体健康和环境都有不利影响。

结论：通过本实验的测定，我们了解了水的总硬度对水质的影响。

根据实验结果，我们可以评价水样的硬度水平，进而选择适合的水处理方法或选择合适的饮用水。

然而，本实验只是对水样总硬度的初步测定，仅能提供一个大致的硬度范围。

水中总硬度测定的实验分析水中总硬度（Total Hardness）是指水中溶解的钙离子和镁离子，中文称之为“硬度”，表示水质中钙离子和镁离子所构成的总岩石硬度。

总硬度检测广泛应用于水质分析，是水质监测检测和污染物质检测中的重要指标，检测结果可以用来反映水体中溶解盐含量以及水体健康状况。

实验原理：本实验以刚式氯化铝反应滴定法测定水中总硬度，氢氧化钠溶液用来滴定，当氢氧化钠溶液滴定至钙和镁离子使pH稳定在10.66±0.05时，水中总硬度以毫摩尔（mmol/L）为单位转换而成定量。

试剂准备：钠氢氧化物溶液、刚性氯化铝溶液以及指示剂苯胺硫酚（Eriochrome Black T）溶液。

样品准备：将待测样品置于盛有氢氧化钠溶液容器中，采用适当量的氢氧化钠溶液，样品滴定对比剂加以稀释，使测得滴定量与pH值均合适，滴定余量不超过总体积的2%。

实验步骤：（1）常规容量瓶中加入样品，添加适量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，用pH仪测量其酸碱度值。

（2）加入适量的刚性氯化铝溶液，随时测量pH值，搅拌均匀，当pH值达到10.66±0.05时，说明已经滴定平衡状态，即可停止滴定并记录滴定量。

（3）搅拌均匀后，加入适量的苯胺硫酚指示剂溶液，室温反应2h时间可得精确结果，检测结果为钙和镁的综合硬度，以mmol/L作为单位的转换表示。

（4）采用上面步骤，对对比剂和样品分别进行实验操作，并测定其空白值和标准滴定量。

（5）计算样品硬度值：总硬度=（滴定液样品反应前滴定量-滴定液样品反应后滴定量）/滴定液对比剂样品滴定量。

实验结论：水中总硬度通常表示为毫摩尔/升（mmol/去）单位，反应后pH值稳定于10.66±0.05时表明已经滴定平衡，本实验通过不同滴定液的pH值稳定，测定得到水中总硬度的值，再根据转换公式计算得出水中总硬度的真实值。

水的总硬度的测定实验报告《水的总硬度的测定实验报告》实验目的：本实验旨在通过测定水样的总硬度，了解水中的钙和镁离子含量，从而评估水的质量。

实验原理：水的总硬度是指水中钙和镁离子的总和。

通常使用EDTA（乙二胺四乙酸）滴定法来测定水样的总硬度。

在实验中，我们将水样与EDTA试剂和Eriochrome Black T指示剂一起滴定，当EDTA与水中的钙和镁离子反应生成螯合物时，指示剂的颜色会发生变化。

通过记录滴定消耗的EDTA滴数，再结合反应方程式，就可以计算出水样的总硬度。

实验步骤：1. 取适量水样倒入容器中。

2. 加入Eriochrome Black T指示剂，使水样呈现出明显的蓝色。

3. 用标定好的EDTA溶液滴定水样，同时搅拌容器。

4. 当水样颜色由蓝色变为粉红色时，停止滴定，并记录所耗EDTA滴数。

5. 重复以上步骤，直至结果一致。

实验结果：通过多次实验，我们得到了不同水样的总硬度测定值，分别为：样品1为120 mg/L，样品2为150 mg/L，样品3为130 mg/L。

实验分析：根据实验结果，我们可以得出不同水样的总硬度不同，说明它们含有不同程度的钙和镁离子。

根据相关标准，水样的总硬度在某一范围内属于优质饮用水，而超出范围则可能对人体健康造成影响。

因此，通过测定水样的总硬度，可以评估水的质量，为水质监测和饮用水处理提供重要参考。

结论：本实验通过EDTA滴定法测定了水样的总硬度，得到了水样中钙和镁离子的含量。

实验结果表明，不同水样的总硬度存在差异，这对水质的评估具有重要意义。

在实际应用中，我们可以根据水样的总硬度来评估水的质量，并采取相应的处理措施，以保障人们的饮用水安全。

实验七水的总硬度测定一、实验目的1. 掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法2. 学习配位滴定法的原理及其应用二、实验原理水的硬度（也叫矿化度）:溶解在水中的钙盐与镁盐的含量我国采用mmol⋅L-1 或mg⋅L-1 (CaO)为单位表示水的硬度。

1升水中含有10mg CaO（或者相当于10mg CaO）称为1度。

软水:硬度小于8的水，如雨水，雪水，纯净水等；硬水:硬度大于8的水为，如矿泉水，自来水，以及自然界中的地表水和地下水等。

Ca(HCO 3)2CaCO 3(完全沉淀)+ H 2O + CO 2Mg(HCO 3)2MgCO 3(不完全沉淀)+ H 2O + CO 2+ H 2OMg(OH)2 + CO 2水的硬度暂时硬度永久硬度总硬度钙的硬度镁的硬度Ca 、Mg 总量，以钙化物含量表示由钙离子形成的硬度由镁离子形成的硬度测定Ca 的含量测定Mg 的含量——钙、镁的酸式碳酸盐——钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等Ca、Mg的合量配位滴定法EDTA滴定条件酸度干扰离子pH=l0氨性缓冲溶液三乙醇胺掩蔽指示剂铬黑T基准CaCO3指示剂酒红色纯蓝色2-3mLMg2+-EDTA铬黑T终点Mg2+：酒红色纯蓝色干扰离子的消除：水溶液中含有：Fe3+，Al3+，Cu2+，Pb2+，Zn2+等（三乙醇胺掩蔽）（硫化钠或氰化钾掩蔽）三乙醇胺与Fe3+、Al3+等离子形成稳定的配合物，且不与Ca2+、Mg2+作用铬黑T（BT或EBT）：用NaH2In表示，水溶液中Na+全部电离，H2In-存在着电离平衡：p K a1=6.3 p K a2=11.6H2In-HIn2-+H+In3-+2H+pH＜6 pH=7~11pH＞12紫红色蓝色橙色EBT与大部分金属离子的配合物都是红色，所以在pH=7~11范围内做指示剂使用，通常选择在pH=9~11范围内用。

滴定前：In+ Ca CaIn（甲色）（乙色）滴定过程中：Ca+ Y CaY（无色）滴定终点时：CaIn+ Y CaY+ In（乙色）（无色）（甲色）三、仪器及试剂•仪器：酸式滴定管、容量瓶、锥形瓶、移液管等•试剂：EDTA (0.02 mol/L) 、CaCO3HCl（6 mol/L)MgSO4(0.1 mol/L)铬黑TNH3-NH4Cl缓冲溶液( pH=10)(1) 标准EDTA溶液[c(EDTA)=0.02mol·L-1]的配制mEDTA M＝372.2烧杯H2O温热冷却800mL 试剂瓶四、实验内容1. 标准EDTA溶液的标定(2) Ca 2+ [c (Ca 2+)=0.02000mol·L -1]基准溶液的配制：3332CaCO CaCO CaCO Ca V M m c =+基准CaCO 3150mL 烧杯少量水润湿表面皿？mL(1:1)HCl 溶液CaCO 3分解完全0.5000g M ＝100.150mL 水250mL 容量瓶定容，摇匀计算+2Cac 计算？移入20.00mLCa 2+酒红色转变为纯蓝色c EDTA记录用去的体积V 注：终点时是一个竞争反应，要慢滴并充分摇动EDTA C EDTA 00.202V c c a ⨯=+EDTA 滴定2.样品分析操作步骤领取25.00mL试样锥形瓶3滴铬黑TEDTA标准溶液滴定红色变为纯蓝色记录VEDTA5mL 缓冲液CaO:251000⋅⋅cEDTA V EDTA五、实验数据处理CaCO 311mol L c -⋅.，EDTA 2,mol/Lc .3. 水的总硬度, mmol/L表1 EDTA的标定(指示剂: 铬黑T ，由红色→蓝色)项目/次数123V CaCO3/ mL20.0020.0020.00V EDTA / mLc EDTA / mol ⋅L -11_L mol /EDTA -⋅c 0.5000 g / 250.00 mL 1Lmol /3CaCO -⋅c g/3CaCO mmol/L,EDTA c 项目\次数123V 水样/ L0.025000.025000.02500V EDTA / mL水的硬度，mmol/L水的平均硬度计算公式表2 水的总硬度的测定(指示剂: 铬黑T ，由红色 蓝紫色)思考题•什么是水的硬度？表示方法有几种？换算关系如何？。

水的总硬度的测定一、实验原理1 EDTA标准溶液的标定原理以CaCO3为基准物标定EDTA，选用铬黑T指示剂指示终点，用氨性缓冲溶液控制pH ≈10。

滴定前：MgY +EBT（蓝）+ Ca2+ =CaY + Mg—EBT（酒红色）滴定中：Ca2+ + Y= CaY终点时：Mg—EBT（酒红色）+ Y = MgY +EBT（蓝）2 水的总硬度测定原理水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量。

在pH ≈10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T（EBT）为指示剂，采用EDTA标准溶液直接测定Ca2+、Mg2+总量。

滴定前：Mg2+ +EBT（蓝）= Mg—EBT（酒红色）滴定中：Ca2+ + Y= CaY Mg2+ + Y= MgY终点时：Mg—EBT（酒红色）+ Y = MgY + EBT（蓝）二、实验步骤（一）EDTA标准溶液的配制与标定1．0.01mol·L-1EDTA标准溶液的配制称取EDTA二钠盐 1.1 g于500 mL烧杯中,在烧杯中加水300mL 、温热溶解、冷却后转移至试剂瓶，摇匀。

2．0.01 mol·L -1钙标准溶液的配制准确称取CaCO 3 0.21~0.22g 于100 mL 烧杯中。

先用少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴滴加5mL 6mol·L -1HCl 溶液使CaCO 3全部溶解（注意：5mLHCl 不用加完，溶解完后，再补加1~2滴即可）。

加水使溶液总量约50mL ，微沸几分钟以除去CO 2。

冷却后用少量水冲洗表面皿，定量地转移至250 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，定容、摇匀。

3．EDTA 溶液浓度的标定移取25.00 mL 钙标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加1滴0.05%甲基红，用（1+2）NH 3·H 2O 溶液中和至溶液由红色变浅黄色。

加3mLMg-EDTA ，再加5mL 氨性缓冲溶液及4滴铬黑T 指示剂，摇匀后立即用0.01 mol·L -1EDTA 溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。