水的总硬度及钙镁含量的测定

1、水的总硬度及钙镁含量的测定【定义】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

2、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CaCC3计的硬度不得超过 450mgL-1。钙镁总量的测定方法在一份水样中加入 pH=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Mgln- 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。注意：当水样中 Mg2+极少时，由于Caln-比Mgln-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

3、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.p CaO=cEDTA*V1*MCaO/Vs*1OOO水中钙含量的测定另取一份水样，用NaOH调至pH=,此时Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，不干扰Ca2+的测定。 加入少量钙指示剂，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点，所消耗的EDTA的体积为V2 （ EDTA），贝U Ca2+的质量浓度（mgL-1 ）可用下式计算：p CaO=cEDTA*V2*MCaO/Vs

4、*1OOO镁含量=总硬度-钙含量水中溶解氧的测定碘量法一、实验原理水中溶解氧的测定， 一般用碘量法。在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰：2Mn SO4+4NaOH=2M n（ OH）2j +2Na2SO42Mn（ OH）2+O2=2H2M nO3H2MnO3 十 Mn（OH）2 = MnMnO3 +2H2O（棕色沉淀）加入浓硫酸使棕色沉淀（MnMn02）与溶液中所加入的碘化钾发生反应，而析出碘，溶解氧 越多，析出的碘也越多，溶液的颜色也就越深。2KI+H2SO4=2HI+K2SO4MnMn O3+2H2SO4+2HI=2

5、M nSO4+l2+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6用移液管取一定量的反应完毕的水样，以淀粉做指示剂，用标准溶液滴定，计算出水样中溶解氧的含量。二、实验用品：1、仪器：溶解氧瓶（250ml）锥形瓶（250ml）酸式滴定管（25ml）移液管（50m1）吸球2、药品：硫酸锰溶液碱性碘化钾溶液浓硫酸淀粉溶液（1% ）硫代硫酸钠溶液/L）三、实验方法（一）水样的采集与固定1、 用溶解氧瓶取水面下 20 50cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水样充满250ml的 磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡。2、 在河岸边取下瓶盖，用移液管吸取硫酸锰溶液1ml插入瓶内液面下，缓慢放出溶

6、液于 溶解氧瓶中。3、 取另一只移液管，按上述操作往水样中加入 2ml碱性碘化钾溶液，盖紧瓶塞，将瓶颠倒 振摇使之充分摇匀。此时，水样中的氧被固定生成锰酸锰（MnMnO3）棕色沉淀。将固定了溶 解氧的水样带回实验室备用。（二）酸化往水样中加入2ml浓硫酸，盖上瓶塞，摇匀，直至沉淀物完全溶解为止（若没全溶解还可再加少量的浓酸）。此时，溶液中有I2产生，将瓶在阴暗处放 5分钟，使I2全部析出来。（三）用标准Na2S2O3溶液滴定1、用50ml移液管从瓶中取水样于锥形瓶中。2、用标准Na2SN2O3溶液滴定至浅黄色。3、 向锥形瓶中加入淀粉溶液2ml（此时确芤合岳渡。4、继续用Na2S2O3标准溶液

7、滴定至蓝色变成无色为止。5、记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积。6、按上述方法平行测定三次。（四）计算溶解氧（mg/L）= CNa2S2O3X VNa2S2O3X 32/4 X 1000/VO2> 2Mn（OH）2 > MnMnO 2I2> 4Na2S2O31mol 的 O2 和 4mol 的 Na2S2O3 相当用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的摩尔数除以4可得到氧的质量（mg），再乘1000可得每升水样所含氧的毫克数：CNa2S2O3硫代硫酸钠摩尔浓度 （0. 0250mol / L）VNa2S2O3硫代硫酸钠体积（m1）V水水样的体积（ml）（五）参考资料溶解于水中的氧称为溶

8、解氧， 以每升水中含氧（O2）的毫克数表示。水中溶解氧的含量与大 气压力、空气中氧的分压及水的温度有密切的关系。在x 105Pa的大气压力下，空气中含氧气时，氧在不同温度的淡水中的溶解度也不同。如果大气压力改变，可按下式计算溶解氧的含量：S1= SP/ X 105式中S1大气压力为P（ Pa）时的溶解度（mg/ L）;S在x 105Pa寸的溶解度数（mg/L）;P实际测定时的大气压力（Pa）。氧是大气组成的主要成分之一，地面水敞露于空气中，因而清洁的地面水中所含的溶解氧常接近于饱和状态。在水中有大量藻类繁殖时，由于植物的光合作用而方出氧，有时甚至可以含有饱和的溶解氧。如果水体被易于氧化的有机物

9、污染，那么，水中所含溶解氧就会减少。当氧化作用进行的太快，而水体又不能从空气中吸收氧气来补充氧的消耗，溶解氧不断减少，有时甚至会接近于零。在这种情况下，厌氧细菌繁殖并活跃起来，有机物发生腐败作用，水体产生臭味。因此，溶解氧的测定对于了解水体的自净作用，有极其重要的关系。 在一条流动的河水中，取不同地段的水样来测定溶解氧。可以帮助了解该水体在不同地点所进行的自净作用情况。（六）试剂的配制1、 硫酸锰溶液。溶解 480g分析纯硫酸锰（MnS04 H20）溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1L。2、碱性碘化钾溶液。 取500g分析纯氢氧化钠溶解于 300 400ml蒸馏水中（如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生

10、成了碳酸钠，此时如有沉淀生成，可过滤除去）。另取得气150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中。将上述两种溶液合并，加蒸馏水稀释至1L。3、 硫代硫酸钠标准溶液。溶解分析纯硫代硫酸钠（Na2S2O35H20）于煮沸放冷的蒸馏水中， 然后在加入无水碳酸钠，移入 1L的溶量瓶中，加入蒸馏水至刻度/ L）。为了防止分解可加 入氯仿数毫升，储于棕色瓶中用前进行标定：1）重铬酸钾标溶液：精确称取在于 110C干燥2小时的分析纯重铬酸钾，溶于蒸馏水中，移入1L的溶量瓶中，稀释至刻度/L）。2）用/ L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠的浓度。在250ml的锥形瓶中加入1g固体碘化钾及50ml蒸馏水。用滴定管加入

11、/1重铬酸钾溶液，再加入 5ml 1: 5的硫酸溶液，此时 发生下列反应：K2Cr07十6KI十7H2S04= 4K2S04十Cr2（S04）3十3I2十7H20在暗处静置 5分钟后，由滴 定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚退去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量。标定应做三个平行样， 求出硫代硫酸钠的准确浓度，较准/ L。CNa2S203= x/ VNa2S203双瓶法见工业分析（吉分平）（二版）各种水硬度单位换算表发布：2007-8-14 10:29 |作者：LIUBING|来源：水易门户各种硬度单位换算表mmol/l毫克当量/升德国英国法国美国°

12、;DH°Clark法国度ppmmmo1/l1210100毫克当量/升1550德国°DH1英国°Clark1法国法国度110美国ppm1水质硬度范围mmol/l毫克当量/升德国英国法国美国°DH°Clark法国度ppm特软水0 -00 - 40 - 50 -0 - 71软水-4 - 85 - 10-71 - 142中等水-8 - 1610 - 20-142 - 285硬水-16 - 3020 -285 - 534特硬水>>> 30>>> 534最佳答案水的硬度是指水中含有盐的量，量越大，则表明硬度越高，检验水硬

13、度最方便的方法是取要检验的水，然后让肥皂在水中溶解， 之后搅拌，观察是否有泡末产生，泡末越多表明硬度越小，反之则越大。所谓软水处理就是除掉其中的盐分，方法就很多的比如：蒸馏，用活性炭等。克分子(mol)定义：一定重量的物质，在数值上等于他的分子量，单位用克表示这个量就称为一个克分子。如水的分子量为 18,而18克水就是1克分子水。1克分子的水含有的分子数为：国际上规定：物质体系所包含的结构粒子(如原子、分子、离子、电子、光子等)数目与12克碳(C12)中的原子数目相等，则这体系的量为摩尔，符号mol。水的硬度单位、/ 曰.当量定义：当量表示元素相互化合时它们之间的重量关系。各种元素相互化合时，

14、 其重量比等于他们的当量比。元素的当量=原子量/化合价化合物的当量=化合物的分子量 /正(或负)价总数如：钙的当量=原子量/化合价=2=M/克当量定义：一定量的物质在数值上等于它的当量，单位以克表示，这个量就称为该物质的 1个克当量。如：钙的当量为，而克的钙就等于1克当量硬度单位1升水中含有的钙、镁离子的总毫克分子数(mmol/L)。1升水中含有的钙、镁离子的总毫克当量数(meq/L)。1升水中含有的1/2钙、1/2镁离子的总毫克分子数。 即：以氢离子为基本单位的物质的量浓度(氢摩尔浓度)(在数值上钙、镁离子的总毫克分子数等于钙、镁离子的总毫克当量数)以CaC03摩尔质量来表示的1升水中含有钙、镁离子的摩尔总数。表示方法为ppm