关于测定水中总硬度过程中误差的产生及消除方法的一点体会

关于测定水中总硬度过程中误差的产生及消除方法的一点体会 摘要：检测人员用标定过的EDTA二钠标准溶液，反复测定水中总硬度的含量，测定的结果总是存在大小不一的实验误差，根据误差产生的原因和性质，将误差分成偶然误差和系统误差两大类，针对各类误差产生的原因和存在的条件，探讨了提高分析结果的精度，消减各类误差的方法，从中指出，今后实验室的重点应大力提高检测人员的技术水平，配备先进的检测仪器，选择科学的分析方法，把实验误差降到最小，趋近真值。

关键词：总硬度 误差 产生 消减

一般地下水、地表水中均含有总硬度。硬度过高的水不适宜工业使用，特别是不适宜锅炉作业，长期加热会使锅炉内壁结成水垢，使锅炉的传热性能降低，增加燃料的消耗，锅炉压力增大，可能会引起锅炉爆炸；硬度过大的水，会使肥皂的去污力降低，造成水及肥皂的浪费，不应用来洗衣服；硬度过大的水，会引起肠胃的不适，影响身体健康；饮用硬度低于100mg/L软水的人群，其心脏病，癌症，心血管疾病的发生率和死亡率高于饮用硬水的人群，故纯净水不宜长期大量饮用，尤其是儿童。因此水中总硬度的大小直接影响人们日常生活，这就要求我们掌握水中总硬度的准确值。但测定水中总硬度的准确值与检测人员操作技术水平，化学试剂的配制及加入量，物理量称量等诸多因素有关。测定的结果，总是存在着或大或小、或多或少的实验误差，检测人员应多方面查找原因，总结消减误差的方法，提高

分析结果的精度。

1 根据测定水中总硬度误差产生的原因和性质，可将误差分为偶然误差和系统误差两大类

1.1 偶然误差

偶然误差是难以预料的、不好控制的，数值的大小、正负都难以掌握。比如检测过程中的仪器性能、气压、温度、湿度等的微小变动，都会引起检测数值的变化，这种微小的变化就是偶然误差。

1.2 系统误差

在同等的条件下，反复的测定，会重复出现，数值的大小和正负可以掌握，这种由特定的原因所产生的误差是系统误差，根据系统误差的来源可分成以下几种：1)试剂误差 化学试剂中含有微量杂质或干扰物质，降低了所配溶液的浓度，化学反应不够充分，测定结果不够精确。2)仪器误差 检测时所用仪器本身不合规格、操作人员调试有误、外界环境对仪器影响等引起的误差。例如，容量瓶、酸式滴定管、移液管刻度不准；分析天平两臂不等长，分析天平指针没恰好指向零；托盘天平不干净，室内潮湿，砝码生锈等，都能产生系统误差。

3)操作误差 操作人员在检测水中总硬度过程中操作不正确，判断有误，操作技能不熟练等主观原因引起的误差。例如，酸式滴定管尖端有气泡产生；氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液反复开盖，使氨水浓度降低而影响pH值；铬黑T指示剂加入量过多或过少，铬黑T滴定终点不

明显；水样是否摇匀，有没有大量沉淀影响终点观察；掩蔽剂的选择及用量；EDTA二钠标准溶液滴定水样的速度过快；酸式滴定管的读数偏高或偏低；辨别滴定终点颜色偏深或偏浅等，这些原因都能造成系统误差。

2 要想提高水中总硬度检测结果的准确度，必须减少或消除偶然误差和系统误差，检测结果不准确常常是由系统误差引起的，通常采用下列方法消减

2.1 偶然误差的消减

偶然误差是不可预测的、无规律可循的，反复多次测定来减小。在同一实验中，平行测定3次以上剔出最大、最小可疑值后，取其平均值，做为最后测定结果，消减了偶然误差，提高了检测结果的准确度。

2.2 系统误差的消减

1)试剂误差 试剂误差主要来源于以下几个方面:①化学试剂纯度不够，含有杂质和干扰物质，影响检测结果的精度，使用时本着满足检测方法的要求，又要节约的原则，选用合格的化学试剂，配制基准溶液和标准溶液应使用基准试剂或高纯试剂。②化学试剂出厂时，虽然都经校准检验合格，但不同厂家、不同产地、不同批号的化学试剂性能存在着差异，必须作对照实验。③如果分析时所用的蒸馏水含有杂质，对分析结果也能产生影响，所以用蒸馏器制蒸馏水时，速度不

能过快，也不能太慢，开始15min内制备的蒸馏水应弃去，把蒸馏水储于不受污染的聚乙烯容器中。④为了消减化学试剂、蒸馏水中杂质对化学实验的影响，在同样的条件、方法、步骤下，进行空白实验，从分析结果中扣除空白值（空白值一般都很小），检测结果接近真值。

2)仪器误差 仪器误差可分为仪器本身不够精确而产生的误差和操作人员使用保管不当人为误差。测定水中总硬度含量时，天平、砝码、滴定管、移液管、容量瓶等仪器都必须进行校准，校准合格后方可使用，天平使用时要调平衡，使用完马上调回零点，砝码保持干燥不上锈，滴定管、移液管、容量瓶清洁后，最好晾干使用，避免产生误差。

3)操作误差 ①用标定过的EDTA二钠标准溶液测定水中总硬度时，铬黑T指示剂加入量过少，检测人员不容易辨别滴定终点颜色的变化；铬黑T指示剂加入量过多，会产生变色反应的可逆性变差，导致滴定终点颜色的变化不敏锐，因此，铬黑T指示剂用量过少或过多均会影响测定结果的准确性，最适宜的铬黑T指示剂用量为3~5滴。②用EDTA二钠标准溶液滴定时，酸式滴定管尖端不能有气泡，否则测量结果偏大。③EDTA二钠标准溶液的滴定速度不能过快，也不能太慢，一般控制在每分钟60~70滴/min，滴定速度过快会使总硬度测定结果偏低。读取酸式滴定管的刻度数，眼睛的视线要与液面凹线相切，不允许仰视或俯视，仰视测量值偏大，俯视测量值偏小。④配制氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液（PH10）很重要，EDTA二钠标准溶液很容易滴定过量，导致测量结果偏小。氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液（pH10）应贮存于聚乙烯或硬质玻璃瓶中，防止使用过程中因反复开盖，使铵

水浓度降低而影响PH值。⑤测定水中总硬度时，若水样中含Fe3+，Ai3+，Cu2+，Co2+，Ni2+等离子会对铬黑T指示剂产生封闭作用，造成指示剂不变色，影响测定结果，为了消除封闭作用，分别考察了单独使用三乙醇胺和硫化钠及同时采用三乙醇胺和硫化钠作掩蔽时对测定结果的影响，结果表明单独使用三乙醇胺和硫化钠掩蔽Fe3+，与Cu2+等离子的效果不理想，而采用三乙醇胺和硫化钠作混合掩蔽剂，可以有效掩蔽Fe3+，与Cu2+等离子。 消除对铬黑T指示剂封闭作用。

3 结语

通过对水中总硬度含量的检测，分析了误差产生的原因，探讨了消减误差的方法，明确了要想提高分析结果的精度，消减误差，选择恰当的分析方法，配备先进的精密仪器，提高操作人员的技术水平，检测人员的责任心，化学试剂的纯度，改善分析室所处的环境，都是必不可缺少的条件，这条件都具备了，误差自然就消减了。

参考文献

[1]化学分析．1981.

[2]水质分析方法标准汇编．1995.

[3]水文测验手册．1980.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/a964.html