水的硬度的测定

1、实验实验10 水的硬度的测定水的硬度的测定 一、目的及要求一、目的及要求 1.了解水的硬度的测定意义和水硬度常用的表示方法。了解水的硬度的测定意义和水硬度常用的表示方法。 2.掌握掌握EDTA法测定水中法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。含量的原理和方法。 3.熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。 二、实验试剂、材料消耗二、实验试剂、材料消耗 10.020molL-1EDTA标准溶液标准溶液 2NH3NH4Cl 缓冲溶液缓冲溶液：20g NH4Cl溶于水后，加 100mL浓NH3H2O，用水稀释至。 3铬黑铬黑5gL-1溶于三乙醇胺无水乙醇

2、溶于三乙醇胺无水乙醇。称0.5g铬 黑T，溶于25mL三乙醇胺、75mL 无水乙醇溶液中， 低温保存，有效期约100天。 4三乙醇胺溶液三乙醇胺溶液1：2 5NaOH溶液溶液40gL-1 三、实验原理三、实验原理 水的总硬度通常表示水中钙、镁的总量。其中钙、镁的酸式碳水的总硬度通常表示水中钙、镁的总量。其中钙、镁的酸式碳 酸盐遇热既形成碳酸盐沉淀而被除去，这部分钙、镁含量称为永久硬酸盐遇热既形成碳酸盐沉淀而被除去，这部分钙、镁含量称为永久硬 度。如度。如 Ca(HCO3)2 = CaCO3+CO2+H2O 以氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式存在的钙、镁含量称为永久以氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式存在

3、的钙、镁含量称为永久 硬度。硬度。 测定水的总硬度一般采用测定水的总硬度一般采用EDTA滴定法。在滴定法。在PH10的氨性缓冲的氨性缓冲 溶液中，以铬黑溶液中，以铬黑T为指标剂，用为指标剂，用EDTA标准溶液滴定。在化学计量点标准溶液滴定。在化学计量点 前，前，Ca2+、Mg2+与络黑与络黑T形成紫红色配合物，当用形成紫红色配合物，当用EDTA标准溶液滴标准溶液滴 定至化学计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。滴定时，定至化学计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。滴定时，Fe3+、 Al3+等干扰离子，可用三乙醇胺掩蔽，等干扰离子，可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+、Zn2+等金属离子等

4、金属离子 可用可用KCN、Na2S或巯基乙酸掩蔽。或巯基乙酸掩蔽。 铬黑铬黑T和和Mg2+显色灵敏度高于显色灵敏度高于Ca2+显色的显色的 灵敏度灵敏度, ,当水样中当水样中MgMg2+ 2+含量较底时 含量较底时, ,终点变色不终点变色不 敏锐。为此可在敏锐。为此可在EDTA标准溶液中加入适量标准溶液中加入适量 Mg2+（标定前加入，不影响测定结果）；或者（标定前加入，不影响测定结果）；或者 在缓冲溶液中加入一定量的在缓冲溶液中加入一定量的MgEDTA盐，利盐，利 用置换滴定来提高终点变色的敏锐性；也可采用置换滴定来提高终点变色的敏锐性；也可采 用用KBKB混合指示剂，此时终点的颜色由紫红色

5、混合指示剂，此时终点的颜色由紫红色 变为蓝绿色。变为蓝绿色。 水的硬度通常是将钙、镁总含量折算成水的硬度通常是将钙、镁总含量折算成 氧化物或碳酸钙的量来表示。这里介绍常用的氧化物或碳酸钙的量来表示。这里介绍常用的 二种表示方法：二种表示方法： 1. 1. 以德国度（以德国度（。 。）计，表示十万份水 ）计，表示十万份水 中含有一分中含有一分CaO，即，即1L水中含有水中含有10mgCaO时时 为为。 。 。 2.2.以以mg/L L计，表示计，表示1L水中含有水中含有CaCO3 的毫克数。的毫克数。 有关反应：有关反应： 滴定前：Mg2+ + EBT = Mg-EBT(紫红色) pH10 ；

6、NH3NH4Cl；铬黑T作指示剂 滴定时：Ca2+ + H2y4- = CaY2-+ 2H+ Mg2+ + H2y4- = MgY2-+ 2H+ 化学计量点：Mg_EBT(紫红色) + H2y4- = M-EBT(蓝色) + 2H+ 稳定性：CaY2- MgY2- MgEBT CaEBT 即：KCaY2- KMgY2- KMgEBT KCaEBT 当在水中加入铬黑T指示剂时，铬黑T首先 与水中部分Mg2+结合生成Mg-EBT(酒红色) 配合物。当滴入EDTA时，EDTA与Ca2+、 Mg2+络合，终点时，EDTA夺取与Mg-EBT 中的Mg2+，将EBT置换出来，溶液由酒红 色变为纯蓝色，即为

7、终点。 水的硬度的表示方法： 以度表示，1=10ppmCaO，1升水中含 10mgCaO。相当于是10万份水中含水1份 CaO ； 以水中CaCO3的浓度（ppm）计，相当 于每升水中含CaCO3多少 毫克。 水的总硬度计算公式： 我国通常以10mgL-1 CaO或1mgL-1 CaCO3表示水的硬度。 水的硬度按德国度分为五种：极软水04。 DH；软水48。DH；微软水816。DH； 硬水1630。DH；极硬水大于30。DH。 生活饮用水要求硬度25。DH。工业用水要 求为软水，否则易形成水垢，造成危害。 注意：测定工业用水前应针对水样情况进 行适当的前处理，如水样呈酸性或呈碱性， 要预先中合；水样如含有机物，颜色较深， 须用2ml浓盐酸及少许过硫酸铵加热脱色后 再测定；水样浑浊，需先过滤（但应注意 用纯水将滤纸洗净后用）；水样中含有较 多的CO32-，也影响滴定，则需先加酸煮沸， 驱除CO2后，再进行滴定。 学习要求 1.EDTA标准溶液的配制及其标定方法。标准溶液的配制及其标定方法。 2.水的总硬度的表示方法？水硬度的测定意义？水的总硬度的表示方法？水硬度的测定意义？ 3.EDTA法测定水硬度的原理？测定条件？法测定水硬度的原理？测定条件？ 4.Ca2+、Mg2+被被EDTA滴定所允许的最高酸度？滴定所允许的最高酸度？ 5.测定水中测定水中