水的硬度的測定

1、.1 實驗實驗10 水的硬度的測定水的硬度的測定 一、目的及要求一、目的及要求 1.了解水的硬度的測定意義和水硬度常用的表示方法。了解水的硬度的測定意義和水硬度常用的表示方法。 2.掌握掌握EDTA法測定水中法測定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。含量的原理和方法。 3.熟悉金屬指示劑變色原理及滴定終點的判斷。熟悉金屬指示劑變色原理及滴定終點的判斷。 .2 二、實驗試劑、材料消耗二、實驗試劑、材料消耗 10.020molL-1EDTA標準溶液標準溶液 2NH3NH4Cl 緩沖溶液緩沖溶液：20g NH4Cl溶于水后，加 100mL濃NH3H2O，用水稀釋至。 3鉻黑鉻黑5gL-1溶于三乙

2、醇胺無水乙醇溶于三乙醇胺無水乙醇。稱0.5g鉻 黑T，溶于25mL三乙醇胺、75mL 無水乙醇溶液中， 低溫保存，有效期約100天。 4三乙醇胺溶液三乙醇胺溶液1：2 5NaOH溶液溶液40gL-1 .3 三、實驗原理三、實驗原理 水的總硬度通常表示水中鈣、鎂的總量。其中鈣、鎂的酸式碳水的總硬度通常表示水中鈣、鎂的總量。其中鈣、鎂的酸式碳 酸鹽遇熱既形成碳酸鹽沉淀而被除去，這部分鈣、鎂含量稱為永久硬酸鹽遇熱既形成碳酸鹽沉淀而被除去，這部分鈣、鎂含量稱為永久硬 度。如度。如 Ca(HCO3)2 = CaCO3+CO2+H2O 以氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等形式存在的鈣、鎂含量稱為永久以氯化物、硫酸鹽

3、、硝酸鹽等形式存在的鈣、鎂含量稱為永久 硬度。硬度。 測定水的總硬度一般采用測定水的總硬度一般采用EDTA滴定法。在滴定法。在PH10的氨性緩沖溶的氨性緩沖溶 液中，以鉻黑液中，以鉻黑T為指標劑，用為指標劑，用EDTA標準溶液滴定。在化學計量點前，標準溶液滴定。在化學計量點前， Ca2+、Mg2+與絡黑與絡黑T形成紫紅色配合物，當用形成紫紅色配合物，當用EDTA標準溶液滴定至標準溶液滴定至 化學計量點時，游離出指示劑，溶液呈現(xiàn)純藍色。滴定時，化學計量點時，游離出指示劑，溶液呈現(xiàn)純藍色。滴定時，F(xiàn)e3+、 Al3+等干擾離子，可用三乙醇胺掩蔽，等干擾離子，可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+、Z

4、n2+等金屬離子等金屬離子 可用可用KCN、Na2S或巰基乙酸掩蔽。或巰基乙酸掩蔽。 .4 鉻黑鉻黑T和和Mg2+顯色靈敏度高于顯色靈敏度高于Ca2+顯色的顯色的 靈敏度靈敏度, ,當水樣中當水樣中MgMg2+ 2+含量較底時 含量較底時, ,終點變色不終點變色不 敏銳。為此可在敏銳。為此可在EDTA標準溶液中加入適量標準溶液中加入適量 Mg2+（標定前加入，不影響測定結果）；或者（標定前加入，不影響測定結果）；或者 在緩沖溶液中加入一定量的在緩沖溶液中加入一定量的MgEDTA鹽，利鹽，利 用置換滴定來提高終點變色的敏銳性；也可采用置換滴定來提高終點變色的敏銳性；也可采 用用K KB B混合指

5、示劑，此時終點的顏色由紫紅色混合指示劑，此時終點的顏色由紫紅色 變?yōu)樗{綠色。變?yōu)樗{綠色。 水的硬度通常是將鈣、鎂總含量折算成水的硬度通常是將鈣、鎂總含量折算成 氧化物或碳酸鈣的量來表示。這里介紹常用的氧化物或碳酸鈣的量來表示。這里介紹常用的 二種表示方法：二種表示方法： 1. 1. 以德國度（以德國度（。 。）計，表示十萬份水 ）計，表示十萬份水 中含有一分中含有一分CaO，即，即1L水中含有水中含有10mgCaO時時 為為。 。 。 2.2.以以mg/L L計，表示計，表示1L水中含有水中含有CaCO3 的毫克數(shù)。的毫克數(shù)。 .5 有關反應：有關反應： 滴定前：Mg2+ + EBT = Mg

6、-EBT(紫紅色) pH10 ； NH3NH4Cl；鉻黑T作指示劑 滴定時：Ca2+ + H2y4- = CaY2-+ 2H+ Mg2+ + H2y4- = MgY2-+ 2H+ 化學計量點：Mg_EBT(紫紅色) + H2y4- = M-EBT(藍色) + 2H+ 穩(wěn)定性：CaY2- MgY2- MgEBT CaEBT 即：KCaY2- KMgY2- KMgEBT KCaEBT .6 當在水中加入鉻黑T指示劑時，鉻黑T首先 與水中部分Mg2+結合生成Mg-EBT(酒紅色) 配合物。當?shù)稳隕DTA時，EDTA與Ca2+、 Mg2+絡合，終點時，EDTA奪取與Mg-EBT 中的Mg2+，將EBT

7、置換出來，溶液由酒紅 色變?yōu)榧兯{色，即為終點。 .7 水的硬度的表示方法： 以度表示，1=10ppmCaO，1升水中含 10mgCaO。相當于是10萬份水中含水1份 CaO ； 以水中CaCO3的濃度（ppm）計，相當 于每升水中含CaCO3多少 毫克。 水的總硬度計算公式： .8 我國通常以10mgL-1 CaO或1mgL-1 CaCO3表示水的硬度。 水的硬度按德國度分為五種：極軟水04。 DH；軟水48。DH；微軟水816。DH； 硬水1630。DH；極硬水大于30。DH。 生活飲用水要求硬度25。DH。工業(yè)用水要 求為軟水，否則易形成水垢，造成危害。 .9 注意：測定工業(yè)用水前應針對水

8、樣情況進 行適當?shù)那疤幚恚缢畼映仕嵝曰虺蕢A性， 要預先中合；水樣如含有機物，顏色較深， 須用2ml濃鹽酸及少許過硫酸銨加熱脫色后 再測定；水樣渾濁，需先過濾（但應注意 用純水將濾紙洗凈后用）；水樣中含有較 多的CO32-，也影響滴定，則需先加酸煮沸， 驅除CO2后，再進行滴定。 .10 學習要求 1.EDTA標準溶液的配制及其標定方法。標準溶液的配制及其標定方法。 2.水的總硬度的表示方法？水硬度的測定意義？水的總硬度的表示方法？水硬度的測定意義？ 3.EDTA法測定水硬度的原理？測定條件？法測定水硬度的原理？測定條件？ 4.Ca2+、Mg2+被被EDTA滴定所允許的最高酸度？滴定所允許的最高酸度？ 5.測定水中測定水中C