水硬度测定实验原理

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

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。

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、

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2 EDTA的标定以及水的硬度及其测定

(络合滴定法)

一、目的(略) 二、原理(略)

（1）乙二胺四乙酸(简称EDTA，常用HY表示)的标定

标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgS04·7H20、Hg、Ni、Pb等。通常选用其中与被测物组分相同的物质作基准物，这样，滴定条件较一致，可减小误差。

钙指示剂(常以H3Ind表示)在水溶液中按下式离解:

H3Ind＝2H+ + HInd2

－

在pH≥12的溶液中， HInd2离子与Ca2+离子形成比较稳定的络离子，其反应如下；

－

HInd2 + Ca2+= CaInd + H+

－

－

纯蓝色 酒红色

所以在钙标准溶液中加入钙指示剂时，溶液呈酒红色。当用EDTA溶液滴定时，由于EDTA能与Ca2+离子形成比CaInd络离子更稳定的络离子，因此在滴定终点附近 CaInd络

－

－

离子不断转化为较稳定的CaY2络离子，而钙指示剂则被游离了出来，其反应可表示如下:

－

CaInd- + H2Y2 + OH-＝CaY2+ HInd2 + H20

－

－

－

酒红色 无色 纯蓝色

用此法测定钙时，若有Mg2

实验2 EDTA的标定以及水的硬度及其测定

(络合滴定法)

一、目的(略) 二、原理(略)

（1）乙二胺四乙酸(简称EDTA，常用HY表示)的标定

标定EDTA溶液常用的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgS04·7H20、Hg、Ni、Pb等。通常选用其中与被测物组分相同的物质作基准物，这样，滴定条件较一致，可减小误差。

钙指示剂(常以H3Ind表示)在水溶液中按下式离解:

H3Ind＝2H+ + HInd2

－

在pH≥12的溶液中， HInd2离子与Ca2+离子形成比较稳定的络离子，其反应如下；

－

HInd2 + Ca2+= CaInd + H+

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－

纯蓝色 酒红色

所以在钙标准溶液中加入钙指示剂时，溶液呈酒红色。当用EDTA溶液滴定时，由于EDTA能与Ca2+离子形成比CaInd络离子更稳定的络离子，因此在滴定终点附近 CaInd络

－

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离子不断转化为较稳定的CaY2络离子，而钙指示剂则被游离了出来，其反应可表示如下:

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CaInd- + H2Y2 + OH-＝CaY2+ HInd2 + H20

－

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酒红色 无色 纯蓝色

用此法测定钙时，若有Mg2

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-

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-