水的硬度的测定

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1、实验10 水的硬度的测定一、目的及要求 1.了解水的硬度的测定意义和水硬度常用的表示方法。 2.掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法 。 3.熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。二、实验试剂、材料消耗10.020molL-1EDTA标准溶液 2NH3NH4Cl 缓冲溶液:20g NH4Cl溶于水后,加 100mL浓NH3H2O,用水稀释至。 3铬黑5gL-1溶于三乙醇胺无水乙醇。称0.5g铬 黑T,溶于25mL三乙醇胺、75mL 无水乙醇溶液中, 低温保存,有效期约100天。 4三乙醇胺溶液1:2 5NaOH溶液 40gL-1三、实验原理水的总硬度通常表示水中钙、镁的总

2、量。其中钙、镁的酸式碳酸盐遇热既形成碳酸盐沉淀而被除去,这部分钙、镁含量称为 永久硬度。如Ca(HCO3)2 = CaCO3+CO2+H2O以氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式存在的钙、镁含量称为永久硬度。测定水的总硬度一般采用EDTA滴定法。在PH10的氨性缓 冲溶液中,以铬黑T为指标剂,用EDTA标准溶液滴定。在化学计 量点前,Ca2+、Mg2+与络黑T形成紫红色配合物,当用EDTA标准溶液滴定至化学计量点时,游离出指示剂,溶液呈现纯蓝色。 滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子,可用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、 Pb2+、Zn2+等金属离子可用KCN、Na2S或巯基乙酸掩蔽。铬黑T和Mg2+显色灵敏

3、度高于Ca2+显色的灵敏度,当水样中Mg2+含量较底时,终点变色 不敏锐。为此可在EDTA标准溶液中加入适量Mg2+(标定前加入,不影响测定结果);或者在缓冲溶液中加入一定量的MgEDTA盐,利用置换滴定来提高终点变色的敏锐性;也可采用KB混合指示剂,此时终点的颜色由紫红色变为蓝绿色。水的硬度通常是将钙、镁总含量折算成氧化物或碳酸钙的量来表示。这里介绍常用的二种表示方法:1. 以德国度(。)计,表示十万份 水中含有一分CaO,即1L水中含有10mgCaO时为。2.以mg/L计,表示1L水中含有CaCO3的毫克数。有关反应:滴定前:Mg2+ + EBT = Mg-EBT(紫红色) pH10 ;

4、NH3NH4Cl;铬黑T作指示剂 滴定时:Ca2+ + H2y4- = CaY2-+ 2H+ Mg2+ + H2y4- = MgY2-+ 2H+ 化学计量点:Mg_EBT(紫红色) + H2y4- = M-EBT(蓝色) + 2H+ 稳定性:CaY2- MgY2- MgEBT CaEBT 即:KCaY2- KMgY2- KMgEBT KCaEBT 当在水中加入铬黑T指示剂时,铬黑T首 先与水中部分Mg2+结合生成Mg-EBT(酒 红色)配合物。当滴入EDTA时,EDTA与 Ca2+、Mg2+络合,终点时,EDTA夺取 与Mg-EBT中的Mg2+,将EBT置换出来, 溶液由酒红色变为纯蓝色,即为

5、终点。水的硬度的表示方法:以度表示,1=10ppmCaO,1升水中含 10mgCaO。相当于是10万份水中含水1 份CaO ; 以水中CaCO3的浓度(ppm)计,相 当于每升水中含CaCO3多少 毫克。 水的总硬度计算公式: 我国通常以10mgL-1 CaO或1mgL-1 CaCO3表示水的硬度。 水的硬度按德国度分为五种:极软水0 4。DH;软水48。DH;微软水816。 DH;硬水1630。DH;极硬水大于30。 DH。 生活饮用水要求硬度25。DH。工业用水 要求为软水,否则易形成水垢,造成危 害。 注意:测定工业用水前应针对水样情况 进行适当的前处理,如水样呈酸性或呈 碱性,要预先中

6、合;水样如含有机物, 颜色较深,须用2ml浓盐酸及少许过硫酸 铵加热脱色后再测定;水样浑浊,需先 过滤(但应注意用纯水将滤纸洗净后用 );水样中含有较多的CO32-,也影响滴 定,则需先加酸煮沸,驱除CO2后,再 进行滴定。学习要求1.EDTA标准溶液的配制及其标定方法。 2.水的总硬度的表示方法?水硬度的测定意义 ? 3.EDTA法测定水硬度的原理?测定条件? 4.Ca2+、Mg2+被EDTA滴定所允许的最高酸度 ? 5.测定水中Ca2+、Mg2+时为什么用NH3 NH4Cl控制溶液的酸度pH10? 6.铬黑T指示剂的应用条件? 7.为什么掩蔽Fe3+、Al3+要在酸性溶液中 加入三乙醇胺?

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