水中总硬度的测定_2008_

>水的总硬度的测定总硬度 (Total hardness)是指水中钙、镁离子的总浓度，并换算成氧化钙计算。

硬度对工业用水关系很大，尤其是锅炉用水。

各种工业对水的硬度都有一定的要求。

饮用水中硬度过高会影响肠胃的消化功能，我国生活饮用水卫生标准中规定总硬度(以CaCO₃计)不得超450mg/L。

总硬度的测定方法有：① EDTA 络合滴定法，此方法使用设备简单、快速，是一般常选用的方法。

② 原子吸收法，该方法简单、快速、灵敏、准确，干扰易于消除。

当用 EDTA 法测定有干扰时，最好改用原子吸收法。

③ 等离子发射光谱法，此方法快速、灵敏度高、干扰少，且可同时测定多种元素。

(一)实验方法：EDTA 络合滴定法(二)实验原理在 PH10 的条件下，用 EDTA 溶液络合滴定钙和镁离子，用铬黑T 作指示剂。

铬黑T能与水中钙和镁离子形成紫色或紫红色络合物。

滴定中游离的钙、镁离子首先与 EDTA 反应，与指示剂络合的钙和镁离子随后与EDTA反应，到达终点时，钙、镁离子全部与 EDTA 络合而使铬黑T 游离，溶液由紫红色变为天蓝色。

(三)仪器(1)50ml 酸式滴定管(2)100mL 量筒(3)250mL 三角瓶(四)药品(1)乙二胺四乙酸二钠(简称 EDTA-2Na 或Na₂H₂Y·2H₂O )(2)氯化铵(3)硫酸镁(4)铬黑T(5)硫化钠(6)盐酸羟胺(7)浓氨水(8)碳酸钙或锌粒(9)氯化钠(五)试剂(1)氯化铵-氨水溶液(试剂A)： 称取 16.9g 氯化铵，溶于 143mL 浓氨水中。

(2)EDTA-Mg 溶液(试剂B)： 称取 0.78g 硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)及1.179g EDTA-2Na 二水合物，溶于 50mL 蒸馏水中，加入 2mL 试剂A、5滴铬黑T 指示剂或 0.2g 铬黑T干粉，用 0.01mol/L EDTA 溶液滴定至溶液由紫红色变为天蓝色。

水中的总硬度用edta测定方法水中的总硬度是指水中钙离子和镁离子的总含量。

EDTA（乙二胺四乙酸）是一种常用的络合剂，能够与钙离子和镁离子形成稳定的络合物，因此可以用于测定水中的总硬度。

以下是使用EDTA测定水中总硬度的具体方法：一、实验原理EDTA与水中的钙离子和镁离子反应生成稳定的络合物，通过滴定法测定生成络合物的量，可以计算出水中的钙离子和镁离子的总浓度，从而得出水的总硬度。

二、实验步骤1.准备实验溶液：取100mL水样，加入2mL缓冲液（pH=10），摇匀备用。

2.滴定：将实验溶液放入三角瓶中，用EDTA标准溶液滴定至终点，记录消耗的EDTA体积（V1）。

3.绘制标准曲线：用不同浓度的钙离子和镁离子混合溶液绘制标准曲线，得到EDTA与钙离子和镁离子的反应方程式。

4.计算：根据滴定消耗的EDTA体积（V1）和反应方程式，计算出水样中钙离子和镁离子的总浓度，再根据换算系数计算出水的总硬度。

三、实验注意事项1.实验过程中要保证水样的pH值在规定范围内（一般要求pH=10），否则会影响实验结果。

2.滴定时要缓慢进行，并不断搅拌，以保证反应充分进行。

3.绘制标准曲线时，要使用相同浓度的缓冲液，以保证实验结果的准确性。

4.实验过程中使用的试剂和器具要保持清洁，避免污染实验溶液。

5.如果水样中含有其他金属离子（如铁、锌等），会影响EDTA与钙离子和镁离子的反应，因此需要进行相应的处理（如加入掩蔽剂）以保证实验结果的准确性。

四、实验结果分析通过滴定法测定水中总硬度的方法具有操作简便、快速准确等优点，适用于各种不同类型的水样。

实验结果可以通过计算得到水中钙离子和镁离子的总浓度，再根据换算系数计算出水的总硬度。

同时，也可以通过与标准曲线比较，判断水样中钙离子和镁离子的浓度是否符合规定要求。

五、实验结论通过使用EDTA滴定法测定水中总硬度的方法，可以得到水中钙离子和镁离子的总浓度，从而判断出水样的硬度状况。

实验结果表明，该方法具有操作简便、快速准确等优点，适用于各种不同类型的水样。

水中总硬度的测定—EDTA滴定法1范围本标准规定了水中总硬度的测定方法。

本标准适用于原水和循环冷却水中总硬度的测定。

2规范性文件下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

中国石油化工总公司冷却水分析和试验方法。

3方法提要PH=10左右时，乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）能与水中的钙、镁离子生成稳定的络合物，钙、镁离子也能与指示剂生成络合物，但其稳定性不如EDTA与钙、镁离子所生成的络合物，当用EDTA滴定接近终点时，与指示剂络合的钙、镁离子被EDTA取代，从而显示出游离指示剂的颜色，指示终点。

4试剂和材料本标准中所用试剂和水，在没注明其它要求时，均使用分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。

本标准中所用标准溶液、制剂和制品，在没有其它要求时，均按GB/T601、GB/T603制备。

4.1 铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T和2.0g盐酸羟胺，溶于乙醇，用乙醇稀释至100ml。

此溶液使用前制备；4.2三乙醇胺溶液：1+2；4.3氨—氯化铵缓冲溶液：称取20g氯化铵，溶于100ml浓氨水中，用水稀释至1000ml；4.4乙二胺四乙酸二钠盐标准溶液：c（EDTA）=0.02500mol/L。

5仪器、设备5.1酸式滴定管：25ml；5.2量筒及刻度吸管；5.3锥形瓶：250ml。

6分析步骤取水样100ml于250ml锥形瓶中，加（4.2）三乙醇胺溶液2~3ml和（4.3）氨~氯化铵缓冲溶液5ml，再加（4.1）铬黑T指示剂约两滴，在剧烈摇动下，立即用（4.4）EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变成纯蓝色即为终点。

7结果计算水样中总硬度以3CaCO 的质量分数x （mg/L ）计，数值以()610-表示，按式（1）计算： ()61/100010V c M x V ρ⨯⨯=⨯⨯=1100.081000V c V ⨯⨯=⨯………..(1) 式中：V —消耗EDTA 标准溶液的体积，单位为毫升（ml ）；c —EDTA 标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L ）;M —碳酸钙的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol ）;1V —水样的体积，单位为毫升（ml ）； ρ—水样的密度，单位为克每立方厘米（g/3cm ）,(一般情况下取ρ=1.0g/3cm )。

水的总硬度的测定11页概述水的总硬度是指水中所有容易生成沉淀的阳离子如钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)的总量。

本实验目的在于通过复杂度滴定法测定不同水样的总硬度，掌握复杂度滴定法的操作步骤，了解硬度及其测定方法，提高实验操作技能。

实验设备和试剂设备：电子天平、热水浴器、过滤瓶、50ml滴定瓶、分液漏斗、滴定管、移液管、比色皿、橙口柠檬酸等。

试剂：5%硝酸银溶液、0.05mol/L EDTA二钠溶液、N-(2-羟乙基)-乙二胺-N,N,N’,N'-四乙酸(简称EDTA)、环己二胺四乙酸（简称HEDTA）等。

实验原理硬度是指水中可生成包括镁、钙等卤水、碱性金属离子的总质量。

硬度以石灰度（数据单位：mg/L）、本质性（mg/L）和总硬度（mg/L）等单位表示。

总硬度就是水中钙和镁离子的含量总和，同时称作水的矿化度，是衡量水质优劣的重要指标。

此次实验中利用复杂度滴定法测定水样中的总硬度。

硬度是由水中的钙离子、镁离子等碱性金属离子所造成的. 在自然水中, 碳酸钙、碳酸镁和硫酸钙等多种化合物存在,这些化合物经水加热或沉淀过程,就会生成反应产物防止我们测量硬度.我们通过加入复杂度生成剂EDTA和指示剂，EDTA可以在和碱性金属离子形成稳定的络合物，保持在水样中，然后用AgNO3溶液与剩余的EDTA滴定复杂离子来测量复杂度。

通过这种方法,HEDTA等复杂生成剂同样能用来形成络合物，以测量样水中的总硬度。

实验流程实验分成两部分：1. 在硝酸镁溶液的帮助下，将样品中的阴离子全部沉淀，以此减少复杂离子对电位的影响，便于测量。

2. 加入复杂生成剂EDTA和指示剂，EDTA可以在和碱性金属离子形成稳定的络合物，保持在水样中，然后用AgNO3溶液与剩余的EDTA滴定复杂离子来测量复杂度。

具体操作步骤1. 样品的制备：按照固定方法筛选可能导致水样硬度变化的水源，将样品过滤至无明显悬浮物，这是接下来水样处理的基础条件。

实验七配位滴定法测定自来水的总硬度一、实验目的1、了解水的硬度的测定意义和常用硬度的表示方法；2、学习EDTA标准溶液的配制与标定；3、掌握配位滴定法测定自来水总硬度的原理和方法。

4、熟悉铬黑T指示剂终点颜色判断和近终点时滴定操作控制，了解金属指示剂的特点。

二、实验原理通常将含较多量Ca2+、Mg2+的水叫硬水，水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，它包括暂时硬度和永久硬度，水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的称为暂时硬度，遇热即成碳酸盐沉淀。

反应如下：Ca(HCO3)2→ CaCO3(完全沉淀)+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2→MgCO3(不完全沉淀)+H2O+CO2↑+H2OMg(OH)2↓+CO2↑若以硫酸盐、硝酸盐和氯化物形式存在的称为永久硬度，再加热亦不产生沉淀（但在锅炉运行温度下，溶解度低的可析出成锅垢）。

水的硬度是表示水质的一个重要指标，对工业用水关系极大。

水的硬度是形成锅垢和影响产品质量的重要因素。

因此，水的总硬度即水中Ca2+、Mg2+总量的测定，为确定用水质量和进行水的处理提供了依据。

由Mg2+形成的硬度称为“镁硬”，由Ca2+形成的硬度称为“钙硬”。

水的总硬度测定一般采用配位滴定法，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。

由于K CaY>K MgY> K Mg·EBT>K Ca·EBT，铬黑T先与部分Mg配位为Mg·EBT（红色）。

当EDTA滴入时，EDTA与Ca2+、Mg2+配位，终点时EDTA夺取Mg·EBT的Mg2+，将EBT置换出来，溶液由红色变为蓝色。

测定钙硬时，另取等量水样加NaOH调节溶液pH为12~13，使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，加入钙指示剂用EDTA滴定，测定水中Ca2+的含量。

由EDTA溶液的浓度和用量，可算出水的总硬度，由总硬度减去钙硬即为镁硬。

水中总硬度的测定一、实验目的1、掌握配位滴定法测定水中硬度的原理和方法。

2、掌握水中硬度的常用表示方法。

3、掌握鉻黑T指示剂的使用条件.二、实验仪器、药品锥形瓶、烧杯、10ml移液管、25ml移液管、铁架台、洗耳球、酸式滴定管铬黑T指示剂、Ca2+标准液（0.01130mol/L）、PH≈10 的氨性缓冲溶液、EDTA 溶液、蒸馏水三、实验原理水的硬度是指水中除碱金属离子的浓度，由于Ca+、Mg2+含量远比其他金属离子为高，所以通常以水中Ca+、Mg2+总量表示水中的硬度水的硬度的测定一般采用EDTA滴定法测定。

在PH≈10 的氨性缓冲溶液中，以鉻黑T为指示剂，用EDTA标准容易直接测定Ca2+、Mg2+总量，溶液由酒红色恰变为纯蓝色即为滴定终点。

滴定前Mg2+ + Hin2- ←可逆反应→ MgIn- + H+（酒红）滴定 Ca2+ + HY3- ←可逆反应→CaY2- + H+Mg2+ + HY3- ←可逆反应→MgY2- + H+终点MgIn- + HY3- ←可逆反应→MgY2- + Hin2-（酒红色）（纯蓝色）四、实验步骤Ⅰ标定移取10.00mlCa2+标准液（0.01130mol/L）于锥形瓶中，加缓冲液1ml，指示剂2滴，用EDTA溶液平行滴定2~3次，并于表格中记录数据。

Ⅱ测定移取25.00ml自来水于锥形瓶中，加缓冲液1ml，指示剂2滴，滴定至终点，平行滴定2~3次，并于表格中记录数据。

五、实验数据记录及处理实验数据已填于上述表格中实验数据计算：EDTA溶液浓度标定：由C(Ca2+)*V（Ca2+）=C(EDTA)*V(EDTA)得C(EDTA)= C(Ca2+)*V（Ca2+）/V(EDTA)= 0.01130mol/l*10.00ml/11.21ml =0.01008mol/l自来水硬度测定：由n（EDTA）=C（EDTA）V（EDTA）n（Caco3）：n（EDTA）=1：1 n（Caco3）=m （Caco3）/ M（Caco3）自来水硬度ρ=m （Caco3）/ Vaq 所以计算可得ρ=0.135g/l=135mg/l六、注意事项：1.各个使用仪器用前需要润洗的注意润洗；2. 络合反应速度较慢，滴定时滴加速度不能太快，特别是临近终点时，要边滴边摇晃。

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。

一、实验原理总硬度、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。

总硬度＝(CV1)EDTA M CaCO3/0.1实验步骤总硬度的测定用100mL吸管移取2份水样，分别加5mL NH3-NH4Cl 缓冲溶液(PH=10)，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。

NH3-NH4Cl 缓冲溶液(PH=10)：取氯化铵5.4g，加水20ml溶解后，加浓氨溶液35ml，再加水稀释至100ml，即得。

液态铬黑T的配制方法：称取0.50g铬黑T和2.0g盐酸羟胺溶于乙醇，用三乙醇胺稀释至100ml冰箱冷藏3个月。

选择工作基准试剂的原则是与测定对象尽量一致，因此在水硬度的测定中，标定EDTA溶液的工作基准试剂也可选用CaCO3。

<1> CaCO3基准试剂的干燥将CaCO3放烘箱中于393K下干燥2h，稍冷后置于干燥器中冷至室温。

<2> CaCO3标准溶液配制准确称取0.17～0.20gCaCO3，先用少量水湿润，盖上表面皿，缓慢加1:1 HCl 10mL，加热溶解。

溶解后将溶液转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

<3> 0.01mol·L-1 EDTA标准溶液的标定a. 用吸管吸取25.00mLCa2+试液，加入10mLpH=10的氨缓冲溶液，2～3滴K-B指示剂(0.2g酸性铬蓝K和0.4g萘酚B，配制为1000mL水溶液)，用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点。