水中总硬度

第２９卷第５期　２　０　１　６年１　０月　污　染　防　治　技　术　ＰＯＬＬＵＴＩＯＮ　ＣＯＮＴＲＯＬ　Ｉ’ＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ　Ｖ０１．２９．Ｎｏ．５　Ｏｃｔ．，２　０　１　６　

关于测定水中总硬度的分析　

叶玲。于成宝　（泗阳县环境监测站，江苏泗阳２２３７００）　

摘要：在测定水总硬度时，影响总硬度的结果因素很多，如其他物质的干扰、指示剂的选择、溶液ＰＨ的控制、溶液温　度、滴定时间、滴定用量及滴定管选择和滴定终点的判断均会对分析结果带来影响。因此文中针对上述问题并提出相应的　解决办法。　关键词：总硬度；测定；影响因素　中图分类号：Ｘ８３２　文献标识码：Ａ　

Ｄｉｓｃｕｓｓ　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｏｔａｌ　Ｈａｒｄｎｅｓｓ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　

ＹＥ　Ｌｉｎｇ．ＹＵ　Ｃｈｅｎｇ—Ｂａｏ　

（Ｓｉｙａｎｇ　ｃｏｕｎｔｙ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｓ￣ａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２２３７００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍａｎｙ　ｆ＿ａｃｔ０ｒｓ　ｔｏ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｈｅ　ｏｕｔｃｏｍｅ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｈａｒｄｎｅｓｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｔｈｅ　ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ，ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｐＨ　ｏｆ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｉｔｒａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ，ｄｏｓａｇｅ　ｏｆ　ｔｉｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｉｔｒａｔｉｏｎ　ｅｎｄ　ｐｏｉｎｔ　ａｎｄ　ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｊｕｄｇｍｅｎｔ　ｗｉｌｌ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｌｌｌｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｓｏ　ｔｈｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅｓｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｏｔａｌ　ｈａｒｄｎｅｓｓ；Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　

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。

２０１０年第３期（总第９１期）　中国观代　装备　

水中总硬度测定影响因素的研究　

李香兰　

闽西职业技术学院福建龙岩３６４０２１　

摘要：文章通过分析ｐＨ值、水样温度、缓冲溶液、铬黑Ｔ指示剂、滴定速度、溶液中二氧化碳含量、重金属和氧化物等干　扰因素对测定水中总硬度结果准确度的影响，提出相应的解决办法，从而提高水中总硬度测定的准确性。　关键词：总硬度；铬黑Ｔ；测定；缓冲溶液　

工业用水和生活饮用水标准中，对水的总硬度有　不同的要求，因而准确测定水的硬度很重要。目前我　

国测定水总硬度的方法有很多种：原子吸收法分别测　定钙、镁等离子的浓度，该方法虽灵敏准确，但较繁　

琐；等离子发射光谱法，虽方法灵敏、快速，但该仪　器昂贵没有普及；ＥＤＴＡ滴定法测水中Ｃａ　、Ｍｇ２＋的浓　

度，该方法简单快速、准确可靠、仪器价廉，这是最　

常使用的方法。但由于ＥＤＴＡ是一种较强的络合剂，它　

易受到水中其它物质或外界条件的干扰，从而影响测　

定结果的准确性。　

一、实验原理　

水的总硬度的测定，现在最常用的方法是ＥＤＴＡ配　

位滴定法，这一方法适用于生活饮用水、地下水、冷　

却水、锅炉用水、工业用水等没有严重污染的水样。　该方法常以ＰＨ＝ＩＯ的氨一氯化铵作为缓冲溶液，以铬　

黑Ｔ（ＥＢＴ）为指示剂，用０．０１（或０．０２）ＩＩＩＯ１／ＬＥＤＴＡ标准　

溶液直接滴定水中的Ｃａ　、Ｍｇ　。铬黑Ｔ和ＥＤＴＡ分别都　

能与Ｃ　ａ　、Ｍ　ｇ　生成配合物，它们的稳定性有下列次序　

ＣａＹ　＞ＭｇＹ　＞Ｍｇｌｎ一＞Ｃａｉｎ一。因此，当加入铬黑Ｔ后，　

铬黑Ｔ首先与Ｍｇ　结合成稳定的紫红色配合物。而当　

滴入ＥＤＴＡ时，ＥＤＴＡ，￣ＩＪ先与游离的Ｃａ　结合，其次与游　

离的Ｍｇ　结合，最后夺取与铬黑Ｔ结合的Ｍｇ　，使铬黑　

Ｔ的阴离子ＨＩｎ　游离出来，这时溶液颜色由紫红色转　变为纯蓝色，即达到滴定终点，停止滴定。在滴定过　

程中，Ｆｅ　、Ａｌ　对指示剂的封闭作用，可用三乙醇胺　作掩蔽剂来消除，ＣＯ　、Ｃｕ　、Ｎ　ｉ２＋对指示剂的封闭作　

T.D.S.為Total Dissolved Solids的縮寫，中文意思是溶解於水中的固體總含量， TDS即是針對此設計的計量器，可看出水中無機物或有機物的ppm值。 但這只是初期性的檢驗，無法提供完全正確的資料及內含物是什麼 ? 若需要正確的內含物成分，仍以送檢為準。檢測水中總溶解固體值（ TDS ）即檢驗出在水中溶解的各類有機物或無機物的總量，使用單位為 ppm 或毫克 / 升（ mg/l ），它表明1升水中溶有多少毫克溶解性總固體。 它的導電儀器能測出水中的可導電物質，如懸浮物、重金屬和可導電離子。通俗的講：TDS值代表了水中溶解物雜質的含量，TDS值越大，說明水中的雜質含量大，反之，雜質含量小。如何使用呢?

（一）測量時的水溫應維持在攝氏 25 度左右，切記，溫度過高會使 TDS 值增加，影響正確性。

（二）液晶屏幕所顯示的數值即為 TDS 值，若 TDS 計顯示 100 度數字，那代表溶於水中的物質含量正離子或負離子總數為 100ppm （公差為 ±5ppm ），數字愈高，表示水中的物質愈多。

它也有其盲點與缺點：它也有其盲點與缺點：

（一） TDS僅能測出水中的可導電物質，但無法測出細菌、病毒等物質。

（二）單獨依賴 TDS 水質測試來判斷水質是否能生飲，並不是最正確的作法 ; 經高溫無法滅絕的細菌或病毒，必須透過更精密的儀器才能測出來。

T.D.S.概念是個舶來品，在美國、台灣水處理領域廣泛使用。自來水一般大概有100~200ppm （視乎溫度）、RO處理後的水能減至50ppm或以下、蒸餾後的水只有1 ppm或以下，總體來說RO膜處理的水是非常潔淨及適合人體吸收的。

TDS值的測量工具一般是用TDS筆，其測量原理實際上是通過測量水的電導率從而間接反映出TDS值。在物理意義上來說，水中溶解物越多，水的TDS值就越大，水的導電性也越好，其電導率值也越大。

TDS筆使用方法：打開TDS筆探針蓋，按下標有ON/OFF按鈕，待液晶屏顯示後，將TDS筆插入被測水中，待數值穩定後，按下標有HOLD按鈕，拿出TDS筆讀取數值方可，測試完畢後，用干紙將TDS筆探針擦拭乾淨。