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。
按e.07.jtj056《公路工程水质分析操作规程》第八节 总硬度第3.8.1条水的硬度主要是由于水中含有钙盐与镁盐所致，有时水中存在着铝盐及
铁盐也会造成硬度。
根据各种盐类的不同性质，硬度可分为三类：
一、碳酸盐硬度(又称暂时硬度)：水中所含重碳酸钙，重碳酸镁，当煮沸时钙镁的
重碳酸盐分分解为碳酸盐沉淀而从水中析出，故称为暂时硬度，其反应式如下：
ca(hco3)2→caco3↓+co2↑+h2o
mg(hco3)2→mgco3↓+co2↑+h20
二、非碳酸盐硬度(又称永久硬度)：
硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁、硝酸钙、硝酸镁等盐类，在正常大气压下，水
的温度虽已达沸点，但仍有一定量溶于水中而不生成沉淀时，故称为永久硬度。
三、负硬度：碱金属的氢氧化物(koh、maoh)、碳酸盐(k2co3、naco3)、或重碳酸盐
(khco3、nahco3)。由于负硬度、暂时硬度均是碱性，所以二者之和即为总碱度。其
关系如下：负硬度总硬度碳酸盐硬度总碱度非碳酸盐硬度对于混凝土基础来
说，若水中暂时硬度很小并有碳酸存在的情况下，能引起对混凝土的溶解性侵蚀及
增强碳酸的侵蚀性。硬度单位以“度”(度)来表示。例如含有10mg/l的cao称为1德
国度，含有10mg/l的caco3称为1法国度。因此，1毫克当量/升相当于行车度2.8度，
相当于法国度5度。本规程采用行车硬度。
本规程采用edta直接滴定法测定总硬度。其原理为：以铬黑t(或铬兰黑)为指示剂，
用edta标准液滴定水中钙、镁离子总量。首先向水样中加入氯化铵缓冲溶液，使ph
值保持为10左右，铬黑t此时本身的主要形态为hr2-，呈兰色。在滴定前向水样中加
入指示剂铬黑t(或铬蓝黑)，它先与ca2+、mg2+生成洒红色络合物，其反应式为：
ca2++hr2-→car+h+ (kc=4*10-6)
mg2++hr2-→mgr-+h+ (kc=1*10-7)
滴定开始后，滴入的edta首先与溶液中未络合的ca2+、mg2+生成络合物，其反应式
为：
ca2++h2y2-→cay2-+2h+ (kc=2.69*10-11)
mg2++h2y2-→mgy2-+2h+ (kc=2.04*10-9)
由于cay2-、mgy2-比car-、mgr-稳定，溶液中将会发生铬离子的转化，继续滴入的edta
将夺取同铬黑t已结合的ca2+、mg2+，使指示剂还原为原来的形态，其反应式为：
car-+h2y2-→cay2+hr2-+h+
mgr-+h2y2-→mgy2+hr2-+h+
此络合平衡极端移向右方，到滴入的edta把与指示剂结合的ca2+、mg2+全部压走后，
溶液即由洒红色转变为hr2-的蓝色cay2-、mgy2-则是无色的，这里可判断等当点的到
达。从络合平衡常数可以看出，mgr-比car-更稳定，故mgr-还原较迟，而cay2-比mgy2-
更稳定，故cay2-首先转化络合完毕，所以，当溶液转变为蓝色时所达到的等当点，
说明mgr-已完全分解而转化为mgy2-,所测定的是ca2++mg2+,即水的总碱度。
第3.8.2条试剂
一、氯化铵缓冲溶液；
二、铬黑t指示剂(或铬蓝黑)；
三、硫化钠2%；(现用现配)；
四、盐酸羟胺；
五、三乙醇胺：分析纯；
六、0.05nedta标准溶液。
第3.8.3条测定方法
一、根据硬度大小，一般量取水样10--50毫升(附取水参照表)于三角瓶中。
二、加入5毫升氯化铵缓冲液及铬黑t指示剂6滴(或少量干试剂)。
三、用标准edta溶液滴定至溶液由葡萄红色变成天蓝色即为终点，记录edta消耗量
为v1。
第3.8.4条总硬度按下式计算：
一、总硬度(毫克当量/升)=v1*n*1000/v
总硬度(德度)=v1*n*1000/v*2.8
式中 v1--滴定水样消耗edta的量(ml)
n--edta标准溶液的当量浓度；
v--测定所取水样(ml)；
2.8--德国度与普通硬度的换算系数。
或根据钙、镁的毫克当量之和计算总硬度。
总硬度(毫克当量/升)=(ca2++mg2+)毫克当量/升
二、暂时硬度(碳酸盐硬度)：
当hco3->ca2++mg2+时；
三、永久硬度(非碳酸盐硬度)；
当hco3-<ca2++mg2+时，永久硬度(毫克当量/升)=重碳酸盐(毫克当量/升)。
当hco3-<ca2++mg2+)时，永久硬度(毫克当量/升)=0
四、负硬度
当总硬度<总碱度时，
负硬度(毫克当量/升)=(总碱度-总硬度)(毫克当量/升)
水中非碳酸盐硬度与负硬度不能同时存在，因两者会发生如下反应：
caso4+naco3→caco3↓+naso4
caso4+2nahco3→ca(hco3)2+na2so4
用edta配位滴定的方法测水的硬度原理
含有钙、镁离子的水叫硬水。测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量，可用edta配位滴定法测定：
滴定前：
m
+
ebt
m-ebt
(红色)
主反应：
m
+
y
my
终点时：
m-ebt
+
y
my
+
ebt
(红色)
（蓝色）
滴定至溶液由红色变为蓝色时，即为终点。
滴定时，fe3+、al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；cu2+、pb2+、zn2+等重属离子，可用kcn、na2s或巯基乙酸予以掩蔽。
水的硬度有多种表示方法，本实验要求以每升水中所含ca2+、mg2+总量（折算成cao的质量）表示，单位mg·l-1。
有卖硬度测试剂的
用密瓦基的cd笔
缺点：对鱼缸中的饲养水监控请不要使用cd笔.
cd笔可对自来水进行测试.经过处理的水可以养鱼的水cd笔的读数指导意义不大.所谓导电率指的是电依靠水中固体物质进行传导的功率,有时在养水缸或养缸中电导率不低,但碳酸盐硬度并不高,而要养鱼肯定不是用纯净水养所以电导率不可能低.
用洛黑t滴定法来测量
市面上买的测试笔一般是针对导电度来测量的。原水可以用它来测量然后转换，经过处理的水再用那笔来测量就没有实际意义了。也就是说经过处理的水导电度和硬度已经不成那个转换表中的比例了。测量硬度是用洛黑t滴定法来测量的。
