常见测定硬度的方法

水的硬度测定（配位滴定法）

分析化学 2009-10-30 20:32:44 阅读1629 评论2 字号：大中小 订阅

一、实验目的

1．简单了解配位滴定法中以EDTA为滴定剂测定水的硬度的原理，并了解测定水的硬度的操作方法。 2．测定水的硬度。

3．进一步练习移液管、滴定管的使用及滴定操作。

二、实验原理 1．水硬度的定义

水的硬度决定于钙、镁等盐类的含量，由于钙镁等的酸式盐的存在而引起的硬度叫做

碳酸盐硬度。当煮沸时，这些盐类分解，大部分生成碳酸盐沉淀而除去。习惯上把它叫做暂时硬度。例如：

Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2 +H2O

由钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等引起的硬度叫做非碳酸盐硬度。由于这些盐类不可能借煮沸生成沉淀而除去，因此习惯上把它叫做永久硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和就是水的总硬度。

硬水不适宜于工业上使用，如锅炉里用了硬水，经长期烧煮后，能生成锅垢，既浪费燃料，又易阻塞管道，造成重大事故。

有几种常用的硬度单位：一种是以每dm3水中所含Ca2＋（或相当量Mg2+）的毫摩尔数表示的，以1 dm3水中含有0.5毫摩尔Ca2＋为l度；一种是以1 dm3水中含10毫克CaO为1度，称为德国硬度，以DH表示。

水的总硬度测定

实验目的

1、学习EDTA标准溶液的配制与标定方法。 2、学习水的总硬度的测定方法。

3、了解金属指示剂的变色原理和使用方法。 实验原理

由于EDTA酸不易溶于水，通常采用EDTA二钠盐配制标准溶液。0.1mol/L EDTA二钠盐溶液的PH，按理论计算，应为4.42，一般不用市售的EDTA试剂直接配制准确浓度的标准溶液，而需要用适当的基准物来标定。用于标定EDTA溶液的基准物很多，常用的有Zn、ZnO、CaCO3、Mg、Cu等，本实验采用CaCO3溶解并制成钙标准溶液。吸取一定量此标准溶液，用 NH3-NH4Cl(pH=10)缓冲溶液，以K-B为指示剂，用0.01mol·L-1EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点。 水的硬度主要是由于水中含钙盐和镁盐所形成。硬度对工业用水关系很大，如锅炉给水要经常进行硬度分析，为水的处理提供依据。

在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐，加热能被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度。例如

?Ca(HCO3)2???CaCO3??CO2??H2O

Mg(HCO3)2Mgco3(沉淀不完全)+CO2 +H2O+H2OMg(OH)

实验十三、水的硬度测定

一 实验目的

1．掌握EDTA滴定法测定总硬度的原理和方法。 2．了解硬度的表示和计算。

二 实验原理

水的硬度主要是由于水中含有钙盐和镁盐，其他离子如铁、铝、锰、锌等也形成硬度，但一般含量甚微，在测定硬度时可以忽略不计。 硬度是工业用水、生活用水中常见的一个质量指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐加热被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度，而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度称为永久硬度。由钙离子形成的硬度称为钙硬，由镁离子形成的硬度称为镁硬。测定水的硬度实际上就是测定水中钙离子和镁离子的含量。

水的硬度一般采用配位滴定法，即在pH＝10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T做为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2?、Mg2?，直至紫红色变蓝绿色为终点，但为避免其它金属离子的干扰，需根据不同的水质加入不同量的掩蔽剂。天然水和自来水中含有大量Ca2?、Mg2?，少量的Fe3+，而A13+、Mn2+、Cu2+量很少，只需加入2—5mL三乙醇胺即可。测定工业用水的硬度时，Fe3+、 A13+、、和少量的Mn2+等干扰离子可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、 Mn2+、Zn

水中总硬度的测定 (螯合滴定法) 螯合滴定法)

一、目的要求1、掌握配合滴定法的基本原理和方法; 掌握配合滴定法的基本原理和方法; 通过铬黑T指示剂的应用， 2、通过铬黑T指示剂的应用，了解金属 指示剂的特点和使用条件。 指示剂的特点和使用条件。 学习水质硬度的测定方法。 3、学习水质硬度的测定方法。

二、实验原理配合滴定：利用配合反应进行物质含量测定的 配合滴定 分析方法。由于通常采用的配合剂是氨羧配合 剂，它们与金属离子发生螯合反应，生成稳定 的螯合物，因此又称为螯合滴定法 螯合滴定法。 螯合滴定法 氨羧配合剂：乙二胺四乙酸二钠盐 (EDTA) 氨羧配合剂

EDTA标定的基准物： CaCO3 标定的基准物： 标定的基准物 指示剂：金属指示剂， 指示剂：金属指示剂，能与金属离子生成与其本身 具有明显不同颜色的配合物而指示终点。 具有明显不同颜色的配合物而指示终点。 铬黑T 铬黑T pH 7~11:M2+ + HIn2:(蓝色) 蓝色)

MIn- + H+(红色) 红色)4

CaY2- > MgY2- >MgIn- > CaInMg2+ + HIn2(蓝色) 蓝色)

MgIn- + H+(红色) 红色)

Ca2+ + HIn2H2Y2-

实验十三、水的硬度测定

一 实验目的

1．掌握EDTA滴定法测定总硬度的原理和方法。 2．了解硬度的表示和计算。

二 实验原理

水的硬度主要是由于水中含有钙盐和镁盐，其他离子如铁、铝、锰、锌等也形成硬度，但一般含量甚微，在测定硬度时可以忽略不计。 硬度是工业用水、生活用水中常见的一个质量指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐加热被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度，而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度称为永久硬度。由钙离子形成的硬度称为钙硬，由镁离子形成的硬度称为镁硬。测定水的硬度实际上就是测定水中钙离子和镁离子的含量。

水的硬度一般采用配位滴定法，即在pH＝10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T做为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2?、Mg2?，直至紫红色变蓝绿色为终点，但为避免其它金属离子的干扰，需根据不同的水质加入不同量的掩蔽剂。天然水和自来水中含有大量Ca2?、Mg2?，少量的Fe3+，而A13+、Mn2+、Cu2+量很少，只需加入2—5mL三乙醇胺即可。测定工业用水的硬度时，Fe3+、 A13+、、和少量的Mn2+等干扰离子可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、 Mn2+、Zn

水中总硬度的测定 (螯合滴定法) 螯合滴定法)

一、目的要求1、掌握配合滴定法的基本原理和方法; 掌握配合滴定法的基本原理和方法; 通过铬黑T指示剂的应用， 2、通过铬黑T指示剂的应用，了解金属 指示剂的特点和使用条件。 指示剂的特点和使用条件。 学习水质硬度的测定方法。 3、学习水质硬度的测定方法。

二、实验原理配合滴定：利用配合反应进行物质含量测定的 配合滴定 分析方法。由于通常采用的配合剂是氨羧配合 剂，它们与金属离子发生螯合反应，生成稳定 的螯合物，因此又称为螯合滴定法 螯合滴定法。 螯合滴定法 氨羧配合剂：乙二胺四乙酸二钠盐 (EDTA) 氨羧配合剂

EDTA标定的基准物： CaCO3 标定的基准物： 标定的基准物 指示剂：金属指示剂， 指示剂：金属指示剂，能与金属离子生成与其本身 具有明显不同颜色的配合物而指示终点。 具有明显不同颜色的配合物而指示终点。 铬黑T 铬黑T pH 7~11:M2+ + HIn2:(蓝色) 蓝色)

MIn- + H+(红色) 红色)4

CaY2- > MgY2- >MgIn- > CaInMg2+ + HIn2(蓝色) 蓝色)

MgIn- + H+(红色) 红色)

Ca2+ + HIn2H2Y2-

答：因为铬黑T只能在pH=7~11使用，最适宜的酸度是pH=9~10.5，滴定过程颜色变化为酒红→紫→蓝，易于观察。

答：（1）lgKfCaY2->lgKfMgY2- CaY2-比MgY2-稳定。

（2）用EDTA先测出Ca、Mg总量，再测Ca量，计算出Mg量。

实验十八 水的总硬度测定

一、 一、 实验目的

１、１、掌握配位滴定法测定水的总硬度的原理和方法。 ２、２、学会EDTA标准溶液的配制和标定方法。 ３、３、熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。

二、 二、 实验原理

含有较多钙盐和镁盐的H2O称为硬水。水的硬度以H2O中Ca、Mg来计算，每升H2O中含10mg CaO为１度1的含量。

?2?2???。测定水的硬度就是测定水中Ca折合成CaO2?、Mg2??????一般把小于4的H2O称为很软的水，4??8称为软水，8??16称为中等硬水，

16???32?称为硬水，大于32?称为超硬水。生活用水的总硬度一般不超过25?。各种工

业水对硬度有不同的要求。水的硬度是水质的一项重要指标，测定水的硬度有十分重要的意义。

在pH值为10的NH3?NH4Cl缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDT

自来水中硬度的测定

水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+浓度的总量，是水质的重要指标之一。生活饮用水水质总硬度（以CaCO3计）不得超过450mg/L。

一、实验目的

1. 通过该实验了解检测水中总硬度的测定方法，对自来水中总硬度的质量进行评价。

2. 了解分析化学实验原理。

3. 了解滴定分析基本技能，正确掌握滴定管、移液管等玻璃仪器的使用。 4. 培养严谨的科学态度、科学的思维方法、实事求是、一丝不苟的科学作风，以及良好的科学实验习惯。

二、实验原理

在pH = 10的氨–氯化铵缓冲溶液中，指示剂铬黑T 与水中钙、镁离子形成紫红色配合物（络合物），然后用乙二胺四乙酸（简称EDTA）标准溶液滴定至终点。根据EDTA标准溶液的浓度和用量便可计算水中的总硬度。反应式如下：

加入指示剂： EBT + Mg2+ = Mg-EBT 滴定至化学计量点前： H2Y2- + Ca2+ = CaY2- + 2H+ H2Y2- + Mg2+ = MgY2- + 2H+

化学计量点： H2Y2- + Mg-EBT = MgY2- + EBT +2H+

三、仪器和试剂

1. 滴定管、锥形瓶、

1、 坡度法计量排水量

这是目前最常用的测量暗渠流量的方法：坡度-过水面积测量法，根据已知管道的坡度、管壁粗糙度等情况下，用非接触式液位计测量出管道中重力流的水位高度，然后利用计算公式算出流量值，但是这种测量方法由于管道坡度、管壁粗糙系数的不确定性，以及管道内杂物淤积堵塞管道等原因，使得采用这种测量法得出的流量值存在较大误差，在实际测量工程上，例如对下水道的污水流量测量产生诸多不便。

2. 其它测流量方法：

1）容积法：将污水纳入已知容量的容器中，测定其充满容器所需要的时间，从而计算污水量的方法。本法简单易行，测量精度较高，适用于计量污水量较小的连续或间歇排放的污水。对于流量小的排放口用此方法。但溢流口与受纳水体应有适当落差或能用导水管形成落差。

2）流速仪法：通过测量排污渠道的过水截面积，以流速仪测量污水流速，计算污水量。适当地选用流速仪，可用于很宽范围的流量测量。多数用于渠道较宽的污水量测量。 测量时需要根据渠道深度和宽度确定点位垂直测点数和水平测点数。本方法简单，但易受污水水质影响，难用于污水量的连续测定。排污截面底部需硬质平

水中钙镁离子含量及总硬度的测定

目的

1、了解水的硬度的测定意义和水硬度常用表示方法。

2、掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。 原理

工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水，水的硬度是将水中Ca2+、Mg2+的总量折合成CaO或CaCO3来计算。每升水中含1mgCaO定为1度，每升水含10mgCaO称为一个德国度（°）。水的硬度用德国度（°）作为标准来划分时，一般把小于4°的水称为很软水，4°～8°的水称为软水，8°～16°的水称为中硬水，16°～32°的水称为硬水，大于32°的水称为很硬水。

用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量，再测定Ca2+量，由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量，并由Ca2+、Mg2+总量求总硬度。

Ca2+、Mg2+总量的测定：用NH3-NH4Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10，在此条件下，Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定。在滴定的过程中，将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn，它们的稳定性次序为：CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn（略去电荷）

由此可见，当加入铬