水总硬度是指水中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部分,因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去,称之为暂时硬度;而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分,因其性质比较稳定,不能够通过加热的方式除去,故称为永久硬度. 硬度又分为钙硬和镁硬,钙硬是由Ca2+引起的,镁硬是由Mg2+引起的. 水硬度是表示水质的一个重要指标,对工业用水关系很大.水硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素.因此,水的总硬度即水中钙、镁总量的测定,为确定用水质量和进行水的处理提供依据.
水的总硬度测定的方法
一、原理
测定自来水的硬度,一般采用络合滴定法,用EDTA标准溶液滴定水中的Ca2+、Mg2+、总量然后换算为相应的硬度单位.
用EDTA滴定Ca2+、Mg2+总量时,一般是在pH=10的氨性缓冲溶液进行,用EBT(铬黑体)作指示剂.化学计量点前,Ca2+、Mg2+和EBT生成紫红色络合物,当用EDTA溶液滴定至化学计量点时,游离出指示剂,溶液呈现纯蓝色.
由于EBT与 Mg2+ 显色灵敏度高,与Ca2+显色灵敏度低,所以当水样中Mg2+含量较低时,用EBT 作指示剂往往得不到敏锐的终点.这时可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+(标定前加入Mg2+对终点没有影响)或者在缓冲溶液中加入一定量Mg2+—EDTA盐,利用置换滴定法的原理来提高终点变色的敏锐性,也可采用酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,此时终点颜色由紫红色变为蓝绿色.
滴定时,Fe3+,Al3+ 等干扰离子,用三乙醇胺掩蔽;Cu2+,Pb2+,Zn 2+ 等重金属离子则可用KCN、Na2S 或硫基乙酸等掩蔽.
本实验以CaCO3 的质量浓度(mg/L)表示水的硬度.我国生活饮用水规定,总硬度以 CaCO3计,不得超过450 mg/L.
计算公式:水的硬度= ×100.09(mg/L)式中C为EDTA的浓度,V为EDTA的体积,100.09为CaCO3的质量
二、试剂
1、EDTA标准溶液(0.01mo/L):称取2 g乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y.2H2O)于250 mL 烧杯中,用水溶解稀释至500mL .如溶液需保存,最好将溶液储存在聚乙烯塑料瓶中.
2、氨性缓冲溶液(pH=10):称取20g NH4Cl固体溶解于水中,加100ml浓氨水,用水稀释至1L.
3、铬黑体(EBT)溶液(5g.L-1):称取0.5 g铬黑体,加入25mL 三乙醇胺、75 mL乙醇
4、Na2S 溶液(20g/L)
5、三乙醇氨溶液(1+4)
6、盐酸(1+1)
7、氨水(1+2)
8、甲基红:1g/L 60%的乙醇溶液
9、镁溶液:1gMgSO4.7H2O 溶解于水中,稀释至200mL
10、CaCO3基准试剂:120℃干燥2h.
11、金属锌(99.99%):取适量锌片或锌粒置于小烧杯中,用 0.1mol/LHCl清洗1min,以除去表面的氧化物,再用自来水和蒸馏水洗净,将水沥干,放入干燥箱中100℃烘干(不要过分烘烤,)冷却.
三、步骤
1、EDTA的标定.
标定EDTA的基准物较多,常用纯 CaCO3 ,也可用纯金属锌标定,其方法如下:
(1)金属锌为基准物质:准确称取0.17-0.20g 金属锌置于 100mL 烧杯中,用1+1 HCl,5mL立即盖上干净的表面皿,待反应完全后,用水吹洗表面皿及烧杯壁,将溶液转入250mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.
用移液管平行移取 25.00ml Zn2+ 的标准溶液三份分别于 250mL锥形瓶中,加甲基红1滴,滴加(1+2) 的氨水至溶液呈现为黄色,再加蒸馏水25mL ,氨性缓冲溶液10mL,摇匀,加EBT指示剂2-3滴,摇匀,用EDTA溶液滴至溶液有紫红色变为纯蓝色即为终点.计算EDTA溶液的准确浓度.
(2)CaCO3为基准物质;准确称取CaCO3 0.2g-0.25g 于 烧杯中,先用少量的水润湿,盖上干净的表面皿,滴加1+1 HCl 10mL,加热溶解.溶解后用少量水洗表面皿及烧杯壁,冷却后,将溶液定量转移250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.
用移液管平行移取25.00mL标准溶液三份分别加入250mL锥形瓶中,加1滴甲基红指示剂,用(1+2)氨水溶液调至溶液由红色变为淡黄色,加20mL水及5mLMg2+ 溶液,再加入pH=10 的氨性缓冲溶液由红色变为纯蓝色即为终点,计算EDTA溶液的准确浓度.
2、自来水样的分析.
打开水龙头,先放数分钟,用已洗净的试剂瓶承接水样500-1000mL,盖好瓶塞备用.
移取适量的水样(用什么量器?)(一般为50-100mL,视水的硬度而定),加入三乙醇胺3 mL ,氨性缓冲溶液5 mL ,EBT指示剂2-3滴,立即用EDTA标准溶液滴至溶液由红色变为纯蓝色即为终点.平行三份,计算水的总硬度,以CaCO3表示.
注意:
1、自来水样较纯、杂质少,可省去水样酸化、煮沸,加 Na2S 掩蔽剂等步骤.
2、如果EBT指示剂在水样中变色缓慢,则可能是由于 Mg2+ 含量低,这时应在滴定前加入少量 Mg2+ 溶液,开始滴定时滴定速度宜稍快,接近终点滴定速度宜慢,每加1滴EDTA溶液后,都要充分摇匀.
B. 水质硬度的检验方法有哪些
如果是在家中,我们可以通过肥皂水来简单的进行判断,首先找一个瓶子类的容器注入约350-360毫升的水(大概在2/3左右),然后加入一滴液体肥皂液(注意:不是洗涤剂或者是洗手液,更不是肥皂水)盖上盖子摇晃几分钟。接着打开盖子看看有没有泡沫产生,如果没有就接着滴入肥皂液直至出现泡沫为止。在这个过程中大家要对滴入的肥皂液进行计数,然后可以比对一下我们列出的图表1来判断水质的硬度。
当然使用肥皂水检测的只是一种大概,而且也比较浪费时间,想要快速确定水质的硬度时大家还可以采用滴定法,其主要成分是乙烯基胺四乙酸酯刺激性乙酸的有机螯合剂溶液。将试剂逐滴加入一定量的测试水中,然后等待水质反应的颜色变化,通过比对最终的水质颜色来确定硬度的标准。
虽然以上两种方法都比较方便,当你需要准确的数据或者是检测的软度非常小的时候,就需要借助水质检测仪的功能了。目前有很多水质检测仪器都可以检测水质硬度,比如钙镁离子的专项检测仪器,或者是水质的多项检测仪器,但不论哪一种其原理都是色度计将白光束通过光学滤光器,光滤波器仅将一种特定的光或波长传输到光电检测器后进行测量。通过计算透射有色光量的差异和由着色样品透射的着色光量被吸收的测量值,来得到水质中硬度的参数,最终由仪表计算得出结果。
C. 水质硬度怎么检测我要养鱼!!
在一份水样中加入 pH=10.0 的氨的缓冲溶液和少许的铬黑T指示剂,溶液呈红色,用EDTA 标准溶液滴定时, EDTA 先与游离的Ca2+ 配位,再与Mg2+ 配位,在计量点时 EDTA 从MgIn-中夺取Mg2+ ,从而使指示剂游离出来,溶液的颜色由红变为纯蓝,即为终点。
当水样中Mg2+ 极少时,由于CaIn- 比 MgIn- 的显色灵敏度要差很多,往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性,可在 EDTA 标准溶液中加入适量的 Mg2+(在EDTA 标定前加入,这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系),或在缓冲溶液中加入一定量的Mg—EDTA 盐。
(3)水中硬度检测方法扩展阅读:
注意事项:
参比液、电极保护液要及时补充,不能蒸发干,便携式pH计电极最好竖直放置,带温度补偿的可直接测表层水温,但是温度参数需校准或检定。如果电极带胶塞,测量的时候需打开,注意电极测完后,要及时清洗。
测纯度较高的水需在密闭条件下,配置电导流通池(如图4),尤其是在测定实验室用水时,如超纯水,否则在敞开体系中测量易受空气中二氧化碳影响,导致结果不准确;电导率也可转换为总溶解性固体。
D. 请教如何测试水质硬度
水质监测中测硬度一般用容量法,用EDTA来滴定水中钙镁离子。也可以用原子吸收分别测出钙镁离子,然后相加算出总硬度。
硬度片剂使用方法:
1、 取一洁净容器,隔着铝箔包装将一片硬度测定片剂用硬物敲碎,然后全部加入容器中,以少量待测水样(V1)溶解之,此时溶液呈蓝色;
2、继续加入待测水样至溶液变红色为止(V2);
3、计算红色溶液体积V1+V2=V,查体积硬度换算表,即可得总硬度值。
附注:若所加待测水样体积数值表内未列出,请用公式:CaCO3(mg/L)=1242/V 计算。
E. 水质分析中硬度的测定有哪些分析方法 谢谢
水质分析中硬度的测定主要是用络合滴定法,此方法简单、方便,分析成本低。具体方法是取水样100毫升,加10毫升PH为10的氨-氯化铵缓冲溶液,加铬黑T指示剂2-3滴,用0.1mol/L的EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红变蓝即为终点。