水中钙、镁含量的测定—配位滴定法

水中钙、镁含量的测定—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、CaCO3、MgCl2·H2O、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、Na2S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。

EDTA标准溶液配制标定及水中钙镁离子含量的测定一．实验目的1. 掌握配位滴定的原理，了解配位滴定的特点；2. 掌握标定EDTA的基本原理及方法；3. 了解缓冲溶液的应用；4. 了解水的硬度测定意义和常用硬度表示方法；5. 掌握EDTA法测定水的硬度的原理、方法和计算；6. 掌握络合滴定指示剂的应用，了解金属指示剂的特点；7. 熟练掌握吸管和容量瓶的基本操作。

二．实验原理乙二胺四乙酸二钠盐简称EDTA，由于EDTA与大多数金属离子形成稳定的1:1型螯合物，故常用作配位滴定的标准溶液。

标定EDTA溶液的基准物有Zn，ZnO，CaCO3，Cu，Bi，MgSO4·7H2O，Ni，Pb等。

通常选用的标定条件应尽可能与测定条件一致，以免引起系统误差，如果用被测元素的纯金属或化合物作基准物质，就更为理想。

常见用纯金属锌作基准物标定EDTA，可以用铬黑T作指示剂，用氨缓冲溶液，在pH = 10进行标定。

也可用钙指示剂、二甲酚橙作指示剂，用六亚甲基四胺调节酸度，在pH = 5~6进行标定。

本实验中采用CaCO3作为基准物，用HCl把CaCO3溶解制成钙标准溶液，用K-B指示剂（两种指示剂复配而成，可以使颜色变化更明显）指示滴定终点。

在氨性缓冲溶液（pH = 10）中用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变成蓝绿色为终点。

滴定前Ca2++ In = CaIn纯蓝色酒红色滴定开始至终点前Ca2++ Y = CaY终点时CaIn + Y = CaY + In酒红色纯蓝色水的硬度主要是指水中含有的钙盐和镁盐，其他金属离子如铁、铝、锰、锌等离子也形成硬度，但一般含量甚少，测定工业用水总硬度时可忽略不计。

测定水的硬度常采用配位滴定法，用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液滴定水中Ca、Mg总量，然后换算为相应的硬度单位。

若水样中存在Fe3+、Al3+等微量杂质时，可用三乙醇胺进行掩蔽，Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用Na2S或KCN掩蔽。

水中钙镁含量的测定实验报告实验室报告格式水中钙镁含量的测定实验报告一、实验目的本实验旨在了解水中钙镁含量的测量方法，掌握滴定法测定钙镁离子浓度的实验步骤和操作技能，还原水样中的钙镁离子浓度。

二、实验原理钙和镁是水质评价的重要指标之一，它们都是二价阳离子，具有相似的物化性质，常在地下水、水库和地表水等自然水源中存在。

钙镁含量的测定采用滴定法，原理是用EDTA与钙镁等金属离子配位形成不稳定的螯合物，到达终点后形成稳定的螯合对，使试液从红变到蓝。

通过反应滴定计算得到钙镁离子浓度。

三、实验步骤1. 样品预处理：准备好水样，过滤除杂质并调节pH值为10~11。

2. 样品分别进行钙和镁含量的测定，详细步骤如下：①钙含量测定：将样品放入到250mL锥形瓶中，加入10mL综合指示剂，旋转瓶子使指示剂充分分散均匀后，缓慢地滴加标准EDTA溶液，直至溶液颜色由红色变为蓝色为终点，记录滴定体积。

②镁含量测定：将样品放入到250mL锥形瓶中，加入10mL单独指示剂，旋转瓶子使指示剂充分分散均匀后，缓慢地滴加标准EDTA溶液，直至溶液颜色由蓝色变为红色为终点，记录滴定体积。

四、实验结果经过三次实验，得出水样中钙的平均含量为8.50mg/L，镁的平均含量为12.30mg/L。

五、实验结论本实验通过滴定法测定了水样中钙镁离子浓度，得到的结果与实际情况相符合，证明了此方法的准确性和可行性，可以有效地用于水质评价。

此外，在实验过程中需要注意防止污染、操作规范，保证实验结果的准确性和可靠性。

六、实验感想与建议本次实验通过自己亲手测量得知水质的好坏，对环境保护和饮用水的质量有更深入的了解。

在实验过程中需要仔细、耐心和严谨，特别要注意实验的安全问题。

建议在布置实验之前充分阅读实验操作流程、检查实验器材是否完备、注意个人卫生和消毒，以确保实验的高质量。

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。

实验二水总硬度的测定(配位滴定法)实验日期：实验目的：１、学习EDTA标准溶液的配制方法及滴定终点的判断；２、掌握钙、镁测定的原理、方法和计算。

一、水硬度的表示法：一般所说的水硬度就是指水中钙、镁离子的含量。

最常用的表示水硬度的单位有：１、以度表示，１o＝10 ppm CaO，相当10万份水中含１份CaO。

２、以水中CaCO3的浓度(ppm)计相当于每升水中含有CaCO3多少毫克。

M CaO—氧化钙的摩尔质量(56.08 g/mol)，M CaCO3—碳酸钙的摩尔质量(100.09 g/mol)。

二、测定原理：测定水的总硬度，一般采用配位滴定法即在pH＝10的氨性溶液中，以铬黑Ｔ作为指示剂,用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+，直至溶液由紫红色经紫蓝色转变为蓝色，即为终点。

反应如下：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：H2Y2- + Ca2+＝ CaY2- + 2H+H2Y2- + Mg2+＝ MgY2- + 2H+计量点时：H2Y2- + Mg-EBT ＝ MgY2- + EBT +2H+（紫蓝色）（蓝色）滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na2S或巯基乙酸掩蔽。

三、主要试剂1、0.02mol/LEDTA2、NH3-NH4Cl缓冲溶液3、铬黑Ｔ:0.5％4、三乙醇胺（1:2）5、Na2S溶液 2％6、HCl溶液 1:17、CaCO3固体Ａ.Ｒ.四、测定过程１、EDTA溶液的标定准确称取在120度烘干的碳酸钙0.5～ 0. 55g 一份，置于250ml 的烧杯中，用少量蒸馏水润湿，盖上表面皿，缓慢加１：１HCl 10ml,加热溶解定量地转入250ml容量瓶中，定容后摇匀。

吸取25ml，注入锥形瓶中，加20ml NH3-NH4Cl缓冲溶液，铬黑Ｔ指示剂２～３滴，用欲标定的EDTA溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色即为终点，计算EDTA溶液的准确浓度。

EDTA滴定钙镁离子的实验原理EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid)滴定是一种常用的化学分析方法，其中最为常见的是对钙镁离子的滴定。

滴定的原理是利用EDTA 与金属离子形成稳定络合物，从而实现对金属离子的定量测定。

滴定的原理涉及到三种反应，包括溶液的配位反应、络合反应和指示剂反应。

首先，以钙水溶液为例进行说明。

1.配位反应：EDTA具有四个可配位的羧基和两个氨基，可以形成六个配位位点。

在常见的酸性条件下，羧基会失去质子而呈现负电荷，在水溶液中稳定地存在。

当EDTA与钙离子配位时，EDTA的六个配位位点中的四个配位位点会与钙离子形成配位键，剩下的两个配位位点则不配位。

这种具有二阶配位机理的反应过程如下：Ca2++[EDTA]4-→[CaEDTA]2-2. 络合反应：EDTA为螯合剂，与金属离子配位生成络合物。

这些络合物相对稳定，对于EDTA与钙离子的络合物来说，其稳定常数（Kstab）大约为10^10.2、即EDTA与钙离子的络合物较难解离，因此EDTA滴定可以被用来测量沉淀钙和镁盐的溶解度。

3.指示剂反应：由于EDTA具有相对强的螯合能力，与金属离子形成络合物时会带走金属离子对于缓冲系统的影响，使溶液的pH发生变化。

在EDTA滴定中，为了准确测定金属离子的浓度，需要加入一种指示剂，它能够反映溶液的终点。

常用的指示剂有酚酞和二甲基乙亚胺蓝。

当络合反应进行到一定程度时，指示剂会发生颜色变化，从而表示滴定的终点。

综上所述，EDTA滴定钙镁离子的实验原理可以归纳为：EDTA通过其配位反应与钙镁离子形成络合物，从而使溶液中的钙镁离子发生减少，进而通过滴定的方式，用含有已知浓度的EDTA溶液滴定样品溶液，测定样品中的钙镁离子浓度。

滴定过程中添加指示剂可以显现出滴定终点，以保证测量的准确性。

对于钙镁离子的测定，还需要注意一些注意事项，如pH值的控制、样品的前处理等，这些因素均会影响到滴定的结果。