自來(lái)水硬度的測(cè)定

XXXX學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱(chēng)：學(xué)生姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè)：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：自來(lái)水硬度的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解水硬度的表示方法和測(cè)定的意義；2.掌握EDTA配位滴定法測(cè)定水的硬度的原理和方法；3.掌握鉻黑T和鈣指示劑的應(yīng)用及金屬指示劑的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)原理1.硬水和水的硬度自來(lái)水中的雜質(zhì)是Ca2+、Mg2+離子，還有微量的Fe3+、Al3+等離子。通常將溶有微量或不含Ca2+、Mg2+等離子的水叫做軟水，而將溶有較多量Ca2+、Mg2+等離子的水叫作硬水。水的硬度指的是水中的Ca2+、Mg2+等離子的含量。硬度可分為暫時(shí)硬度和永久硬度。水中所含鈣、鎂以堿式碳酸鹽形式存在的，稱(chēng)為暫時(shí)硬度；若以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽形式存在的，則成為永久硬度。暫時(shí)硬度和永久硬度的總和成為“總硬度”。水的硬度是表示水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，尤其對(duì)工業(yè)用水關(guān)系很大。水的硬度是形成鍋爐中的鍋垢和影響工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一。測(cè)定水的總硬度又為確定用水質(zhì)量和進(jìn)行水的軟化處理提供依據(jù)。硬度的表示有多種表示方法，有的以水中所含CaO的濃度（以mmol·L－1為單位）表示，也有以水中CaCO3的含量作硬度標(biāo)準(zhǔn)的。我國(guó)將鈣、鎂的總量折算成CaO來(lái)計(jì)算水的硬度，以度(°)表示。每升水中含有10mgCaO，其硬度為1°。按水的總硬度大小可以將水質(zhì)分類(lèi)如下表：水硬度的分類(lèi)總硬度水質(zhì)總硬度水質(zhì)0°～4°很軟水17°～30°硬水5°～8°軟水﹥30°很硬水9°～16°中等硬水我國(guó)生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，生活飲用水的硬度不得超過(guò)25°，PH為6.5～8.5（參見(jiàn)GB5749-1985）。2.水硬度的測(cè)定原理水的硬度的測(cè)定方法很多，最常用的是EDTA配合滴定法。EDTA是乙二胺四乙酸的縮寫(xiě)，可用H4Y表示，實(shí)驗(yàn)室中通常用其二鈉鹽（Na2H2Y）來(lái)配置溶液。在測(cè)定過(guò)程中，控制適當(dāng)?shù)腜H值，用少量鉻黑T（金屬指示劑，可簡(jiǎn)寫(xiě)為NaH2EBT）為指示劑，水樣中的Ca2+、Mg2+離子能與鉻黑T反應(yīng)，生成紫紅色的配離子[Mg(EBT)]-和[Ca(EBT)]-，但其穩(wěn)定性小于EDTA與Ca2+、Mg2+離子形成的配離子[MgY]2-和[CaY]2-。滴定時(shí)，EDTA離子先與為配合的Ca2+、Mg2+離子結(jié)合，然后與[Mg(EBT)]-和[Ca(EBT)]-反應(yīng)。從而游離出指示劑EBT，使溶液由紫紅色轉(zhuǎn)為藍(lán)色，表明滴定達(dá)到終點(diǎn)。這一過(guò)程可用化學(xué)反應(yīng)式表示：(PH=10.0)（紫紅色）[Ca(EBT)]-+H2Y2-(aq)+OH-(aq)=[CaY]2-+HEBT2-(aq)+H2O(l)水硬的計(jì)算方法如下：式中V(H2O)—水樣體積，mL；C(EDTA)—EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol·L－1；V(EDTA)—滴定時(shí)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；若此量為滴定總硬度時(shí)所消耗用的，則所得的硬度為總硬度，若此量為測(cè)定鈣硬度時(shí)所消耗用的，則所得的硬度為鈣硬度；M(CaO)—CaO的摩爾質(zhì)量，g·mol-1。三、儀器與藥品：1.儀器與材料酸式滴定管（50ml）一支，三角瓶（250ml）三只，移液管（100ml）一支，量筒（10ml）一個(gè)，燒杯（250ml）一個(gè)，洗瓶一個(gè)2.藥品0.02000mol·L－1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，NH3-NH4Cl緩沖溶液（PH≈10），10%NaOH溶液，鈣指示劑，鉻黑T指示劑。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.總硬度的測(cè)定量取澄清的水樣100ml（用什么量器？）放入250ml的錐形瓶中，加入5mlNH3-NH4Cl緩沖液，搖勻。再加入約0.01g鉻黑T指示劑，再搖勻，此時(shí)溶液呈酒紅色，以0.02mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色，即為終點(diǎn)。平行測(cè)定三份。計(jì)算水的總硬度，以度(°)表示。2.鈣硬度的測(cè)定量取澄清水樣100ml，放入250ml錐形瓶中，加入4ml10%NaOH溶液，搖勻，再加入約0.01g鈣指示劑，再搖勻。此時(shí)溶液呈淡紅色。用0.02mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈純藍(lán)色，即為終點(diǎn)。平行測(cè)定三份。計(jì)算水的鈣硬度，以度(°)表示。3.鎂總硬度的確定總硬度減去鈣硬度即得鎂硬度。五、思考題：1.測(cè)定自來(lái)水硬度的意義？2.用EDTA配位滴定法測(cè)定水硬度的原理是什么？用什么指示劑？終點(diǎn)如何變色？溶液PH值應(yīng)怎樣控制？3.若水中含有Fe3+，需要加入何