如何检测水的硬度？

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。

水的硬度的测定实验是：在pH10 的条件下，用EDTA 溶液络合滴定钙和镁离子，用铬黑T 作指示剂。铬黑T能与水中钙和镁离子形成紫色或紫红色络合物。

滴定中游离的钙、镁离子首先与EDTA 反应，与指示剂络合的钙和镁离子随后与EDTA 反应，到达终点时，钙、镁离子全部与EDTA络合而使铬黑T 游离，溶液由紫红色变为天蓝色。

实验的仪器是：50 ml 酸式滴定管，100 mL 量筒，250 mL 三角瓶。

 实验的药品是：乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA-2Na 或Na2H2Y-2H2O），氯化铵，硫酸镁，铬黑T，硫化钠，盐酸羟胺，浓氨水，碳酸钙或锌粒，氯化钠。

水的硬度实验步骤是：

1、吸取50 mL 水样（若硬度过大，超过3.6 mmol/L 时可少取水样，用蒸馏水稀释至50 mL），置于150 mL 三角瓶中。

2、若水样中有其他金属离子干扰，滴定时终点拖长或颜色发暗，可加入1 mL 5%硫化钠溶及5 滴1%盐酸羟胺溶液。

3、加入2 mL 缓冲溶液及5 滴铬黑T 指示剂（或一小勺约0.2 g 固体指示剂），立即用EDTA 标准溶液滴定，起初滴定速度宜稍快并要用力摇动，近终点时要慢滴多摇，颜色由紫红色或紫色变为天蓝色时为终点。平行滴定三份。所耗EDTA 标准溶液体积全距应不大于0.1 mL。

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