水硬度检测方法

1. 水的总硬度的定义和测定的方法

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。

2. 如何测试水的硬度

按e.07.jtj056《公路工程水质分析操作规程》第八节 总硬度
第3.8.1条水的硬度主要是由于水中含有钙盐与镁盐所致，有时水中存在着铝盐及
铁盐也会造成硬度。
根据各种盐类的不同性质，硬度可分为三类：
一、碳酸盐硬度(又称暂时硬度)：水中所含重碳酸钙，重碳酸镁，当煮沸时钙镁的
重碳酸盐分分解为碳酸盐沉淀而从水中析出，故称为暂时硬度，其反应式如下：
ca(hco3)2→caco3↓+co2↑+h2o
mg(hco3)2→mgco3↓+co2↑+h20
二、非碳酸盐硬度(又称永久硬度)：
硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁、硝酸钙、硝酸镁等盐类，在正常大气压下，水
的温度虽已达沸点，但仍有一定量溶于水中而不生成沉淀时，故称为永久硬度。
三、负硬度：碱金属的氢氧化物(koh、maoh)、碳酸盐(k2co3、naco3)、或重碳酸盐
(khco3、nahco3)。由于负硬度、暂时硬度均是碱性，所以二者之和即为总碱度。其
关系如下：负硬度总硬度碳酸盐硬度总碱度非碳酸盐硬度对于混凝土基础来
说，若水中暂时硬度很小并有碳酸存在的情况下，能引起对混凝土的溶解性侵蚀及
增强碳酸的侵蚀性。硬度单位以“度”(度)来表示。例如含有10mg/l的cao称为1德
国度，含有10mg/l的caco3称为1法国度。因此，1毫克当量/升相当于行车度2.8度，
相当于法国度5度。本规程采用行车硬度。
本规程采用edta直接滴定法测定总硬度。其原理为：以铬黑t(或铬兰黑)为指示剂，
用edta标准液滴定水中钙、镁离子总量。首先向水样中加入氯化铵缓冲溶液，使ph
值保持为10左右，铬黑t此时本身的主要形态为hr2-，呈兰色。在滴定前向水样中加
入指示剂铬黑t(或铬蓝黑)，它先与ca2+、mg2+生成洒红色络合物，其反应式为：
ca2++hr2-→car+h+ (kc=4*10-6)
mg2++hr2-→mgr-+h+ (kc=1*10-7)
滴定开始后，滴入的edta首先与溶液中未络合的ca2+、mg2+生成络合物，其反应式
为：
ca2++h2y2-→cay2-+2h+ (kc=2.69*10-11)
mg2++h2y2-→mgy2-+2h+ (kc=2.04*10-9)
由于cay2-、mgy2-比car-、mgr-稳定，溶液中将会发生铬离子的转化，继续滴入的edta
将夺取同铬黑t已结合的ca2+、mg2+，使指示剂还原为原来的形态，其反应式为：
car-+h2y2-→cay2+hr2-+h+
mgr-+h2y2-→mgy2+hr2-+h+
此络合平衡极端移向右方，到滴入的edta把与指示剂结合的ca2+、mg2+全部压走后，
溶液即由洒红色转变为hr2-的蓝色cay2-、mgy2-则是无色的，这里可判断等当点的到
达。从络合平衡常数可以看出，mgr-比car-更稳定，故mgr-还原较迟，而cay2-比mgy2-
更稳定，故cay2-首先转化络合完毕，所以，当溶液转变为蓝色时所达到的等当点，
说明mgr-已完全分解而转化为mgy2-,所测定的是ca2++mg2+,即水的总碱度。
第3.8.2条试剂
一、氯化铵缓冲溶液；
二、铬黑t指示剂(或铬蓝黑)；
三、硫化钠2%；(现用现配)；
四、盐酸羟胺；
五、三乙醇胺：分析纯；
六、0.05nedta标准溶液。
第3.8.3条测定方法
一、根据硬度大小，一般量取水样10--50毫升(附取水参照表)于三角瓶中。
二、加入5毫升氯化铵缓冲液及铬黑t指示剂6滴(或少量干试剂)。
三、用标准edta溶液滴定至溶液由葡萄红色变成天蓝色即为终点，记录edta消耗量
为v1。
第3.8.4条总硬度按下式计算：
一、总硬度(毫克当量/升)=v1*n*1000/v
总硬度(德度)=v1*n*1000/v*2.8
式中 v1--滴定水样消耗edta的量(ml);
n--edta标准溶液的当量浓度；
v--测定所取水样(ml)；
2.8--德国度与普通硬度的换算系数。
或根据钙、镁的毫克当量之和计算总硬度。
总硬度(毫克当量/升)=(ca2++mg2+)毫克当量/升
二、暂时硬度(碳酸盐硬度)：
当hco3->ca2++mg2+时；
三、永久硬度(非碳酸盐硬度)；
当hco3-<ca2++mg2+时，永久硬度(毫克当量/升)=重碳酸盐(毫克当量/升)。
当hco3-<ca2++mg2+)时，永久硬度(毫克当量/升)=0
四、负硬度
当总硬度<总碱度时，
负硬度(毫克当量/升)=(总碱度-总硬度)(毫克当量/升)
水中非碳酸盐硬度与负硬度不能同时存在，因两者会发生如下反应：
caso4+naco3→caco3↓+naso4
caso4+2nahco3→ca(hco3)2+na2so4

3. 软化水硬度测定方法

软水硬度的测量有两种方法,一种是EDTA滴定法，一种是用软水硬度测量盒直接测定。

通常水质硬度分析是采用国标的EDTA滴定法，单位表示的方法多种，在国内一般以mg/L和mmol/L居多。

软水硬度测试盒主要是将标准方法中复杂的EDTA滴定过程和使用的试剂整合成试剂盒形式，方便非专业用户与现场用户快速检测经软化处理后的水水质硬度，使用方法极为简单，不需要专业技术人员，其检测精度视不同的产品可以达到1PPM或更高。

(3)水硬度检测方法扩展阅读：

在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成，这是因为在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。

这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形式沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。

我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水都是软水，泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是硬水。

4. 水硬度测量公式

水硬度测量公式（毫克当量/升）=V1×N×1000/V

公式中：V1——滴定时消耗EDTA标准溶液的毫升数

N——EDTA标液溶液的当量浓度

V——水样体积毫升数

水硬度步骤，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。

5. 水质硬度的检测方法有国家标准吗

有的

水的硬度最初是指水中钙、镁离子沉淀肥皂水化液的能力，其中包括碳酸盐硬度。水的硬度的表示方法有多种，我国采用的表示方法与德国相同。

(5)水硬度检测方法扩展阅读

一、水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度（即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度）和非碳酸盐硬度（即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度）。

二、硬度分类

1、碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度。

2、非碳酸盐硬度：主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。

3、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度；水中Ca2+的含量称为钙硬度；水中Mg2+的含量称为镁硬度；当水的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度。

三、以碳酸钙浓度表示的硬度大致分为：

1、0~75mg/L 极软水

2、75~150mg/L 软水

3、150~300mg/L 中硬水

4、300~450mg/L 硬水

5、450~700mg/L 高硬水

6、700~1000mg/L 超高硬水

7、>1000mg/L 特硬水

6. 怎么 测定水质的硬度啊

水质总硬度的测定

一、主题内容与适用范围

本方法适用于水样中总硬度的测定。

二、原理

在PH=10时，乙二胺四乙酸二钠（EDTA）和水中的钙镁离子生成稳定络合物，指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物，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，EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离，溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。

三、仪器及用具

1、三角烧瓶：250mL；

2、滴定管：50mL；

3、刻度吸管：1mL。

四、试剂

1、乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准溶液: 0.05mol/L。

2、硬度缓冲溶液:

（1）、称取16.9g氯化铵，溶于143mL浓氨水中。

（2）、称取0.78g硫酸镁(或0.644g氯化镁或0.381无水硫酸镁)及1.179g乙二胺四乙酸二钠溶于50mL蒸馏水中。合并（1）&（2）并用蒸馏水定容至250mL。（可保存一个月）

3、铬黑T指示剂：5g/L。称取0.5g铬黑T和2g氯化羟胺(盐酸羟胺)，溶于95%乙醇并定容至100mL。

五、分析步骤

1、取澄清水样100mL于三角烧瓶中，加入1mL硬度缓冲溶液，3滴铬黑T指示剂；

2、用乙二胺四乙酸二钠标准溶液激烈振荡滴定至溶液由玫瑰红变为天蓝色为止。

3、同时用100mL去离子水或蒸馏水做空白试验。

六、计算

c×（V-V0）

总硬度（meq/L） = --------------- ×1000

100

式中：c ---- 乙二胺四乙酸二钠标准溶液浓度，mol/L；

V0 --- 空白试验滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL；

V ----- 试样滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL；

(6)水硬度检测方法扩展阅读

硬度有不同的种类(总硬度、碳酸盐硬度及其它硬度)，并且在不同国家有不同的概念和定义。

硬度盐类一般包括Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Sr²⁺、Te³⁺、Al³⁺等容易形成难溶盐类的金属阳离子，在一般天然水中，主要是Ca²⁺、Mg²⁺，其它离子含量较少。因此，一般常以水中的Ca²⁺、Mg²⁺总量作为硬度的定义。

具体地讲，Ca²⁺、Mg²⁺总量称为总硬度，根据假想化合物的原理，考虑到水中阴离子的组成，又可把硬度区分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。

7. 水质硬度的检测方法有国家标准吗

水质硬度检测方法，必须以国家(GB)水质标准为检测依据，同时应保持水质硬度测试操作的准确性，当然对于使用的也必须是标准溶液(试剂)，因此就要对所配试剂进行标定或做空白试验。一杰有两种新型标准的硬度测试剂(仪)，如使用该测试剂前，进行空白试验后，就知道该测试剂是否标准了，其标准浓度有;0.1mol/L和0.01mol/L两种规格，前一规格浓度是测原水硬度含量，后一规格浓度是测软水硬度含量。另一种是水质硬度测试仪，以上两种硬度测试剂(仪)使用操作简单快捷，显示数据准确下面你们可看一下…。

8. 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。

(8)水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。

9. 水中硬度测定都哪些方法

水硬度的测定

实验目的：

1 ．了解水的硬度的概念，测定水硬度的意义，以及水的硬度的表示方法；

2 ．理解 EDTA 测定水中钙、镁含量的原理和方法，包括酸度控制和指示剂的选择；

3 ．测定过程中加入 Mg-EDTA 的作用及其对测定结果的影响。

实验原理：

水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度 ( 即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度 ) 和非碳酸盐硬度 ( 即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度 ) 。

硬度的表示方法尚未统一，目前我国使用较多的表示方法有两种：一种是将所测得的钙、镁折算成 CaO 的质量，即每升水中含有 CaO 的毫克数表示，单位为 mg·L-1 ；另一种以度 ( °) 计：1硬度单位表示 10 万份水中含1份 CaO( 即每升水中含 10mgCaO) ， 1° ＝ 10ppm CaO 。这种硬度的表示方法称作德国度。
【工业用水和生活饮用水对水的硬度的要求】我国生活饮用水卫生标准规定以 CaCO3 计的硬度不得超过450mg·L-1 。

Ca2+ + EDTA = Ca-EDTA

Mg2+ + EDTA = Mg-EDTA

实验预习：

了解配制和标定EDTA标准溶液的方法；

了解测定的水的总硬度的原理和方法 。

基本操作：

EDTA标准溶液的配制和标定；

酸式滴定管的基本操作。

实验步骤：

在一份水样中加入 pH=10.0 的氨性缓冲溶液和少许铬黑 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。

水的总硬度可由 EDTA 标准溶液的浓度 cEDTA 和消耗体积 V1 （ ml ）来计算。以 CaO 计，单位为 mg/L.

注意事项：

测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值；

注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子，掩蔽剂要在指示剂之前加入；

测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇；

测定时要是水温过低应将水样加热到30～40ºC再进行测定。

问题分析：

1 ．本实验中移液管是否要用去离子水润洗？锥形瓶是否要用去离子水润洗？

2 ．络合滴定近终点时， EDTA 置换 M-In 中的指示剂的反应速度略慢，因此需多摇慢滴。

3 ．剩余的 EDTA 溶液回收（塑料回收桶在通风橱内），将用于设计实验。

常用工具：

主要试剂和仪器

0.02mol/LEDTA ， NH3-NH4Cl 缓冲溶液（ pH~10 ）， 10%NaOH 溶液，铬黑 T 指示剂

碱式滴定管，锥形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，烧杯，试剂瓶，分析天平，称量瓶