下载文档原格式
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法有多种，包括：
1. 酸碱滴定法：取一定量的水样，加入适量的指示剂（如酚酞），然后滴加标准的酸碱溶液至颜色变化终点，通过溶液中所滴加的酸碱溶液的体积，计算出水中的硬度。
2. EDTA滴定法：将一定量的水样与EDTA（乙二胺四乙酸）络合剂混合，然后逐滴加入镁盐指示剂，直到颜色由红变蓝，令体系中形成蓝色络合物。
再根据滴定时消耗的EDTA溶液体积推算出水中的硬度。
3. 灰度法：取一定量的水样，加入适量的试剂（如钙指示剂和石碱指示剂），使其与水中的离子结合产生沉淀，经过滤，沉淀经干燥称重，然后根据沉淀的重量和水样的体积计算出水中的硬度。
4. 电导度法：使用电导度计测量水样的电导度，因为水中的离子浓度与电导度呈正相关，因此可以通过测量电导度来估计水中的硬度。
以上是一些常见的水硬度测定方法，根据实际需要和条件可以选择合适的方法进行测定。
水质总硬度的测定一、水质总硬度测定的重要性水质总硬度可是个挺有趣的事儿呢。
你想啊，咱们日常生活中，水的硬度对好多东西都有影响。
比如说，如果水的硬度太高，洗衣服的时候可能就不太容易洗干净，肥皂泡都没那么丰富。
而且在工业上呢，硬度高的水可能会在管道里形成水垢，那可就麻烦了，会影响设备的正常运行呢。
二、水质总硬度测定的原理其实呢，测定水质总硬度就是根据某些化学反应来的。
一般是利用络合反应，像用EDTA（乙二胺四乙酸）这个东西。
它能和水中的钙、镁离子形成稳定的络合物。
因为钙、镁离子是决定水硬度的主要因素嘛。
通过滴定的方法，当EDTA把水中的钙、镁离子都络合完了，就可以根据消耗的EDTA的量来算出水中钙、镁离子的总量，也就知道水的总硬度啦。
三、水质总硬度测定的实验步骤1. 仪器和试剂准备首先得把要用的东西都找齐咯。
像滴定管得洗干净并且润洗，确保里面没有杂质影响实验结果。
还有锥形瓶也要洗干净。
试剂的话，要有标准的EDTA溶液，这个溶液的浓度得是准确的。
还有缓冲溶液，用来调节pH值的，因为这个络合反应在一定的pH值范围内进行得比较好，通常是在pH = 10左右。
还有指示剂，比如铬黑T，这个指示剂可神奇了，在不同的离子存在下会显示不同的颜色。
2. 水样采集采集水样也有讲究呢。
要保证采集的水样能够代表要检测的水体。
不能在有污染的地方采集，而且采集的时候要注意避免水样受到外界杂质的污染。
如果是从水龙头采集，得先放一会儿水，把管道里可能存在的铁锈之类的东西先放掉。
3. 滴定操作把准确体积的水样放到锥形瓶里，然后加入缓冲溶液调节pH值，再加入少量的铬黑T指示剂。
这时候溶液会呈现一种颜色，然后就开始用EDTA标准溶液滴定。
一滴一滴地加，边加边摇锥形瓶，看着溶液颜色的变化。
当溶液颜色从酒红色突然变成纯蓝色的时候，就说明滴定到终点了。
这个时候就要赶紧记下消耗的EDTA溶液的体积。
4. 计算根据滴定消耗的EDTA溶液的体积，再结合EDTA溶液的浓度，还有水样的体积，就可以按照化学计量关系来计算水中钙、镁离子的总量，也就是水的总硬度啦。
一．实验目的1．掌握测定水的总硬度的方和和条件；2．掌握掩蔽干扰离子的条件和方法。
二．实验原理水的总硬度是指水中镁盐和钙盐的含量。
国内外规定的测定水的总硬度的标准分析方法食EDTA 滴定法。
用EDTA 滴定总量时，一般在22Mg Ca ，的氨性缓冲溶液仲，以铬黑T(EBT)为指示剂，计量点前与10pH22Mg Ca ，EBT 生成紫红色络合物，当用EDTA 滴定至计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。
滴定时用三乙醇胺掩蔽，以消除对EBT 指示剂的封闭作用。
433Ti Ae Fe ，，对于水的总硬度，我国“生活饮用水卫生标准”规定，总硬度以计，不3CaCO得超过。
1L •450mg 三．主要试剂EDTA 二钠盐，缓冲溶液（），三乙醇胺溶液，铬黑T 指Cl NH NH 43 10pH 示剂，盐酸，1L •6mol 3CaCO 四．实验步骤1．EDTA 标准溶液的配制1L •0.01mol称取0.32g左右EDTA 二钠盐，溶于800mL 水。
2．EDTA 标准溶液的标定1L •0.01mol准确称取1g 左右粉末于小烧杯中，逐滴加入盐酸至3CaCO 1L •6mol固体完全溶解，将溶液定量移至100mL 容量瓶，定容，摇匀。
取20.00mL 上述溶液于250mL 锥形瓶中，加入3mL 三乙醇胺溶液、10mL缓冲溶液、3滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定Cl NH NH 431L •0.01mol 至溶液由红色变为纯蓝色为终点，记录EDTA标准溶液用量。
平行1L •0.01mol滴定三次。
3．自来水总硬度的测定准确量取100，00mL 自来水于250mL 锥形瓶中，加入6mL 三乙醇胺溶液、20mL 缓冲溶液、6滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液Cl NH NH 43 1L •0.01mol滴定至溶液由红色变为纯蓝色为终点，记录EDTA标准溶液用量。
1L •0.01mol 平行滴定三次。
水硬度的测定方法水硬度是指水中溶解的钙和镁离子的含量，通常以毫克每升（mg/L）或以格令每加仑（gpg）来表示。
水硬度的测定对于水质的评价和水处理工艺的选择都具有重要意义。
下面将介绍几种常见的水硬度测定方法。
一、滴定法。
滴定法是一种常用的水硬度测定方法，其原理是通过滴定试剂与水中的钙和镁离子发生化学反应，从而确定水中的硬度。
常用的滴定试剂有乙二胺四乙酸（EDTA）和硬脱软试剂。
使用滴定法测定水硬度时，需要先将水样与指示剂（例如甲基橙）混合，然后滴加滴定试剂，直至水样中的钙和镁离子完全与滴定试剂反应消耗。
通过滴定试剂的用量，就可以计算出水样的硬度。
二、复合指示剂法。
复合指示剂法是一种快速测定水硬度的方法，其原理是利用复合指示剂对水中的钙和镁离子进行络合反应，从而改变水样的颜色，并通过比色计或分光光度计来测定水样的硬度。
这种方法操作简便，测定速度快，适用于现场快速测定水质。
三、原子吸收光谱法。
原子吸收光谱法是一种精密测定水硬度的方法，其原理是利用原子吸收光谱仪测定水样中钙和镁离子的吸收光谱，从而确定水样的硬度。
这种方法需要专业的仪器设备和操作技术，适用于对水质测定精度要求较高的场合。
四、离子选择电极法。
离子选择电极法是一种现代化的水硬度测定方法，其原理是利用离子选择电极对水样中的钙和镁离子进行选择性测定，通过测定电极的电位变化来确定水样的硬度。
这种方法操作简便，测定速度快，适用于现场快速测定水质。
总结：水硬度的测定方法有多种，选择合适的方法取决于实际需求和条件。
在进行水硬度测定时，需要根据水样的特点和测定的目的，选择合适的测定方法，并严格按照操作规程进行操作，以确保测定结果的准确性和可靠性。
同时，对于不同的测定方法，也需要了解其原理和操作要点，以便正确进行水硬度的测定工作。
希望本文介绍的水硬度测定方法能对您有所帮助。
水的硬度测定计算公式
水的硬度通常是通过测定水中钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺）的浓度来确定的。
水的硬度可以分为临时硬度和总硬度，其中：
1.临时硬度：主要由碳酸钙（Ca(HCO₃)₂）和碳酸镁（Mg(HCO₃)₂）引起。
2.总硬度：包括临时硬度以及由硫酸钙（CaSO₄）和硫酸镁（MgSO₄）引起的永久硬度。
测定水的硬度通常涉及使用化学方法，例如使用EDTA（乙二胺四乙酸）滴定剂。
以下是一种简化的计算公式，用于计算水的总硬度：
\[\text{总硬度（mg/L CaCO₃）}=(\text{EDTA滴定液的体积}\times\text{EDTA的浓度}\times50)/\text{样品体积}\]
这个公式中：
-EDTA滴定液的体积：滴定到溶液终点所需的EDTA体积，以毫升（mL）为单位。
-EDTA的浓度：EDTA滴定液的浓度，通常以mol/L为单位。
-样品体积：要测试的水样体积，以升（L）为单位。
这只是一个简单的计算公式，实际的硬度测试可能涉及更多的步骤和校正。
具体的方法和计算可能会因所使用的测试方法而有所不同。
在进行水质测试时，建议参考相应的测试方法和标准。
EDTA溶液的配制与标定和水中硬度的测定实验日期：年月日处理对象：实验内容：EDTA溶液的配制与标定和水中硬度的测定实验原理：1.EDTA标准溶液的配制（0.01mol/L）——间接法m=cVM2.EDTA标准溶液的标定以与被测物性质相似的物质（CaCO3）作为基准物质标定EDTA溶液。
滴定条件：pH=10（NH3-NH4Cl作为缓冲溶液，其中加入镁溶液，以便用铬黑T 作为指示剂）。
标定中的反应滴定前：Ca2++MgY2-↔CaY2-+Mg2+Mg2++HIn2-↔MgIn-+H+滴定反应：Ca2++H2Y2-↔CaY2-+2H+化学计量点时：MgIn-+H2Y2-↔MgY2-+HIn2-标定结果的计算3.水中总硬度的测定测定中的反应滴定前：Ca2++MgY2-↔CaY2-+Mg2+Mg2++HIn2-↔MgIn-+H+滴定反应：Ca2++H2Y2-↔CaY2-+2H+Mg2++H2Y2-↔MgY2-+2H+化学计量点时：MgIn-+H2Y2-↔MgY2-+HIn2-测定结果的计算实验用品：1仪器：滴定管（50mL）、锥形瓶（250mL）、试剂瓶（500mL）、容量瓶（500mL）、小烧杯（100mL），移液管、表面皿等。
②药品：乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA固体）、CaCO3（固体）、三乙醇胺溶液、1:1NH3·H2O、1:1盐酸、镁溶液（1g MgSO4·7H2O溶解于水中，稀释至200mL）、10%NaOH溶液，钙指示剂、Na2S溶液、NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH=10）、铬黑T指示剂实验步骤10.01mol/L EDTA标液的配制称取1.861g EDTA于小烧杯中，溶于200~300mL去离子水中并加热，稀释至约500mL后转移至500mL试剂瓶中，摇匀②0.01mol/L钙标液的配制准确称取0.2~0.3g CaCO3（称准至小数点后四位）于小烧杯中，盖以表面皿且加水润湿，从杯嘴逐滴加入1:1HCl至全溶解，用水淋洗表面皿入杯中，加热近沸，冷却后移入250mL容量瓶中，定容、摇匀③EDTA的标定移取25.00mL钙标液于锥形瓶中，量取约25mL去离子水，依次加入2mL镁溶液、5mL10%NaOH溶液、10mg（米粒大小）钙指示剂，摇匀，用EDTA溶液滴定由紫红色变至纯蓝色终点。
水硬度测试的原理和步骤水的硬度是指水中所溶解的钙、镁离子含量的总和，可以通过测定水样中钙、镁离子的浓度来确定。
水的硬度对于工业生产、家庭用水以及环境保护等方面有着重要的影响，因此对水的硬度进行测试具有重要意义。
下面将介绍水硬度测试的原理和步骤。
一、原理：水硬度的主要原理是通过配位反应测定水中的钙、镁离子的浓度。
常用的测试方法有两种，分别是石酸滴定法和钠化滴定法。
1.石酸滴定法原理：水中钙、镁离子与石蕊酸生成可溶性络合物，通过指示剂的变色，来判断石酸的消耗量，从而确定钙、镁离子的浓度。
2.钠化滴定法原理：水中的钙、镁离子与EDTA生成稳定的络合物，当少量的钙、镁离子和兔血红蛋白的反应接近滴定的等价点时，指示剂溶液的颜色由橙色变为蓝色，通过判断这个颜色转变点的体积来确定钙、镁离子的浓度。
二、步骤：1.首先准备好所需的试剂和过滤好的待测水样，保证实验的准确性。
2.按照要求的比例配制石酸或钠化涂滴定液。
3.取一定量的待测水样，转移到一个容量瓶中，并加入适量的指示剂。
4.使用滴定管滴加石酸滴定液或钠化涂滴定液，在滴定过程中要均匀旋转容量瓶，直到指示剂颜色的变化。
5.记录滴定液的体积，然后进行均匀摇匀。
6.重复以上步骤，直到连续两次滴定的结果相差不大。
7.计算水样中钙、镁离子的浓度，根据滴定体积和液体中的溶质的反应计算。
8.最后，根据计算结果，判断水的硬度。
需要注意的是，在测试过程中应保持实验环境的洁净，避免外部杂质对测试结果的干扰。
同时要按照操作规程进行实验，并注意安全操作，避免有害物质对人体的伤害。
水硬度测试的原理和步骤如上所述，通过测定水样中钙、镁离子的浓度来判断水的硬度。
这对于工业生产、家庭用水以及环境保护等方面具有重要意义，通过测试水硬度，我们能够评估水的品质，为相关领域的决策提供参考依据。
EDTA 标准溶液配制与标定
目的要求:
1.掌握EDTA 标准溶液的配制和标定方法。
2.掌握配位滴定的原理，了解配位滴定的特点。
3.
熟悉铬黑T 或二甲酚橙指示剂的使用条件及终点判断。
仪器与试剂：
仪器酸式滴定管（25ml ）;锥形瓶（250ml ）*3,量筒（100ml ）,烧杯（50ml ）,试剂瓶（500ml ），
试剂).(2222R A O H Y H Na ⋅，).(R G ZnO ，
6mol/L 盐酸，甲基红指示剂，2mol/L 氨水，铬黑T 指示剂，Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液（PH=10）
方法原理：
1用).(2222R A O H Y H Na ⋅近似配制,而不直接配制使用。
2若采用直接滴定法，基准物质的选择多用).(R G ZnO 或Zn 。
①被测离子M 的浓度M C 及其EDTA 配合物的条件稳定常数'MY K 应满足
6
lg '≥MY M K C 特定条件下
8lg '≥MY K ②符合直接滴定的条件，即反应定量完全。
③反应速度快，有变色敏锐的指示剂且无封闭现象
④在选用的滴定条件下，被测离子不发生水解和沉淀反应
3滴定反应方程式。
（略去电荷）
O
H ZnCl HCl ZnO 222+=+0.10=PH ZnEBT EBT Zn =+紫红
+
+=+H ZnY Y H Zn 22EBT H ZnY Y H ZnEBT ++=++22纯蓝
4基准物质的用量估算。
1
:1:2=Y H ZnO n n ZnO
ZnO
ZnO Y H Y H Y H M m n n V C ==⨯;222
08
.08.81020.005.0 10
.08.81025.005.0 min max 22≈⨯⨯=≈⨯⨯=⨯⨯=m m M V C m ZnO
Y H Y H ZnO 5选择合适的指示剂
碱性条件下PH=10Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液铬黑T 指示剂
铬黑T 作指示剂滴定终点的判断。
EBT
ZnEBT ZnEBT ZnY ZnY Zn Zn Y H Y H EBT ----------------−−→−−−→−−−→−--++-
-22222222无色
紫红色紫红色（PH=8-10）纯蓝色
操作步骤
1．0．050mol/L EDTA 溶液的配制
称取Na 2H 2Y •2H 2O 约5g ，置于大烧杯中，另用大量筒取250mL 蒸馏水，先倒入约一半蒸馏水，用玻棒搅匀再将剩余的蒸馏水倒入，搅匀即得。
配好的溶液转入聚乙烯塑料瓶中。
2．0．050mol/L EDTA 溶液的标定
准确称取在800℃灼烧至恒重的基准ZnO 约0.8-1.0g ，置于小烧杯中，加稀HCl （6mol/L ）直到刚好使其溶解完，定量完全转入250ml 容量瓶中，加水稀释至刻度线。
准确取ZnO 溶液25mL 于锥形形中，加0.025%甲基红指示液1滴，滴加氨水（2mol/L ）溶液至溶液呈微黄色。
再加蒸馏水25mL ，加Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液10mL 及铬黑T 指示剂2~3滴。
用EDTA 标准溶液滴至溶液由紫红色恰好变为纯蓝色即为终点。
数据记录1
23ZnO 基准物质重m （g ）
EDTA 终读数（mL ）
EDTA 初读数（mL ）
V EDTA （mL ）
C EDTA （mol/L ）
C EDTA 平均值（mol/L ）
相对平均偏差（%）
10000
.25000.25EDTA ZnO ZnO
EDTA ⨯⨯=V M m c 38
.81=ZnO M 注意事项
1调整近中性时，即恰好调至微黄色，注意氨水的滴加。
2溶解时盐酸不宜加得过多，否则将大大增加氨水的用量。
3理论上测锌的最低酸度为7左右，若PH>7有2)(OH Zn 沉淀，影响测定。
但调至微黄色后加入Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液，0.10=PH 只能生成[]
+243)(NH Zn 而[]
322434)(NH Zn NH Zn +⇔++不影响主反应的准确滴定。
思考题
1为何要加入缓冲溶液Cl NH O H NH 423-⋅？Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液PH=10①配位反应滴定的最佳PH 值为PH=10②生成[]+243)(NH Zn ③防止滴定过程中产生的氢离子改变PH 值。
2如果用HAc NaAc -缓冲溶液能否使用铬黑T 指示剂？
不能。
①配位反应滴定的最佳PH 值为PH=10，若PH=6则配位不完全②HAc NaAc -缓冲溶液PH=6，铬黑T 指示剂显紫红色，与铬黑T 与金属离子的配合物的红色相近，终点变化不明显。
3为何).(R G ZnO 溶解后要用甲基红指示剂（4.6—6.2）和2mol/L 氨水调至微黄色？甲基红指示剂变色范围（红4.6—6.2黄），调至微黄色即使体系显弱酸偏中性。
由林邦曲线可知+
2Zn 最高酸度为4，所以用氨水调高体系PH 值；但为了避免生成
2)(OH Zn （PH>7），只能调至微黄色。
水的总硬度测定
目的要求：
1．掌握配位滴定法测定水总硬度的原理和方法。
2．掌握水的总硬度的计算。
仪器与试剂：
仪器酸式滴定管（25ml ）;锥形瓶（250ml ）*3,量筒（10ml ），移液管（25ml ），
容量瓶（250ml ）
试剂0.050mol/L EDTA 标准溶液，Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液，铬黑T 指示剂方法原理：
1选择合适PH 环境和指示剂
碱性条件下PH=10Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液铬黑T 指示剂
2水中的Ca 2+，Mg 2+离子能被准确测出
若一金属离子能被EDTA 标准溶液准确测出，则8
lg '
≥MY K )('lg lg lg H Y MY MY K K α-=PH=10.045.0lg )(=H Y α25
.1045.07.10lg '=-=CaY K 25
.845.07.8lg '=-=MgY K 所以应选用铬黑T 指示剂Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液控制PH 值
3用EDTA 测水中Ca 2+，Mg 2+离子总量的原因。
∵6
2|lg lg |''<=-MgY CaY K K ∴Ca 2+，Mg 2+离子不能被分步滴定，只能测总量。
4水的硬度可以CaO 表示，10mg/L 为一度。
本实验由3CaCO mg/L 表示
5滴定反应方程式
CaEBT EBT Ca =+MgEBT
EBT Mg =+++=+H CaY Y H Ca 22+
+=+H MgY Y H Mg 22EBT
H CaY Y H CaEBT ++=++22EBT H MgY Y H MgEBT ++=++22操作步骤
1．0.010mol/L EDTA 标准溶液的配制：
用移液管吸取0.050mol/L EDTA 标准溶液50mL 置于250mL 容量瓶中,加蒸馏水稀释至标线,摇匀备用。
2．水的硬度测定
用移液管吸取水样100mL 置于250mL 锥形瓶中，加入Cl NH O H NH 423-⋅缓冲溶液2mL 和铬黑T 指示剂2滴，用0.010mol/L EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
平行测定三份。
数据记录123
水样体积V s （mL ）
V EDTA （mL ）
硬度CaCO 3（mg/L ）
平均值（mg/L ）
相对平均偏差（%）1000/233⨯⨯⨯=O H CaCO EDTA EDTA V M V C L mg CaCO ）
（硬度1
.1003=CaCO M 思考题1若在PH=10.0时有混浊现象即出现少量2)(OH Mg 沉淀是否影响滴定结果？
不影响。
2若水样中有++33,Fe Al 干扰，该做如何处理？
在酸性条件下加入掩蔽剂三乙醇胺使++33,Fe Al 变成更稳定配合物。
