水的总硬度及钙镁含量的测定

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1、水的总硬度及钙镁含量的测定【定义】水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子 的总浓度，其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又 叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度)。硬度的表示方法硬度的表示方法尚未统一，目前我国使用较多的表示方法有两种:一种是将所测得的钙、 镁折算成CaO的质量，即每升水中含有CaO的毫克数表示，单位为mgZ；另一种以度( 计：1硬度单位表示10万份水中含1份CaO(即每升水中含lOmgCaO), 1=10ppm CaO。 这种硬度的表示方法称作德国度。【工业用水和生活饮用

2、水对水的硬度的要求】我国生活饮用水卫生标准规定以CaCO3 计的硬度不得超过450mgL-1。钙镁总量的测定方法在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂，溶液呈红色；用 EDTA标准溶液滴定时，EDTA先与游离的Ca2+配位，再与Mg2+配位；在计量点时，EDTA 从Mgln-中夺取Mg2+,从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。注意：当水样中Mg2+极少时，由于Caln-比Mgln-的显色灵敏度要差很多，往往得不 到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性，可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+ (在 EDTA标定前加入，这样就不影响EDTA与被测离子之

3、间的滴定定量关系)，或在缓冲溶 液中加入一定量的MgEDTA盐。水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积V1 (ml)来计算。以CaO 计，单位为mg/L.pCaO=cEDTA*V1*MCaO/Vs*1000水中钙含量的测定另取一份水样，用NaOH调至pH=12.0,此时Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，不干扰Ca2+ 的测定。加入少量钙指示剂，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色 即为终点，所消耗的EDTA的体积为V2 (EDTA)，则Ca2+的质量浓度(mgL-1 )可 用下式计算：pCaO=cEDTA*V2*MCaO/Vs*1000镁含量=总硬度-钙含量水

4、中溶解氧的测定碘量法一、实验原理水中溶解氧的测定，一般用碘量法。在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，生成氢氧化锰 沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰：2Mn SO4+4NaOH=2M n( OH)2j+2Na2SO42Mn( OH)2+O2=2H2 MnO3H2MnO3 十 Mn(OH)2=MnMnO3J+2H2O(棕色沉淀)加入浓硫酸使棕色沉淀(MnMn0 2)与溶液中所加入的碘化钾发生反应，而析出碘，溶解氧 越多，析出的碘也越多，溶液的颜色也就越深。2KI+H2SO4=2HI+K2SO4MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O l2+2Na

5、2S2O3=2Nal+Na2S4O6用移液管取一定量的反应完毕的水样，以淀粉做指示剂，用标准溶液滴定，计算出水样中 溶解氧的含量。二、实验用品：1、仪器：溶解氧瓶(250ml)锥形瓶(250ml)酸式滴定管(25ml)移液管(50m1)吸球2、药品：硫酸锰溶液碱性碘化钾溶液浓硫酸淀粉溶液(1%)硫代硫酸钠溶液 (0.025mol / L)三、实验方法(一)水样的采集与固定1、用溶解氧瓶取水面下2050cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水样充满250ml 的磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡。2、在河岸边取下瓶盖，用移液管吸取硫酸锰溶液1ml插入瓶内液面下，缓慢放出溶液于 溶解氧瓶中。3、取另

6、一只移液管，按上述操作往水样中加入2ml碱性碘化钾溶液，盖紧瓶塞，将瓶颠倒 振摇使之充分摇匀。此时，水样中的氧被固定生成锰酸锰MnMnO 3)棕色沉淀。将固定了溶 解氧的水样带回实验室备用。(二)酸化往水样中加入2ml浓硫酸，盖上瓶塞，摇匀，直至沉淀物完全溶解为止(若没全溶解还可 再加少量的浓酸)。此时，溶液中有I2产生，将瓶在阴暗处放5分钟，使I2全部析出来。(三) 用标准Na2S2O3溶液滴定1、用50ml移液管从瓶中取水样于锥形瓶中。2、用标准Na2SN2O3溶液滴定至浅黄色。3、向锥形瓶中加入淀粉溶液2ml(此时确芤合岳渡？。4、继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色变成无色为止。5、

7、记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积。6、按上述方法平行测定三次。(四) 计算溶解氧(mg / L) = CNa2S2O3xVNa2S2O3x32/4x1000/V 水02-2Mn(OH)2-MnMnO3-212-4Na2S2O31mol 的 O2 和 4mol 的 Na2S2O3 相当用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的摩尔数除以4可得到氧的质量(mg),再乘1000可得每升水 样所含氧的毫克数：CNa2S2O3硫代硫酸钠摩尔浓度(0. 0250mol / L)VNa2S2O3硫代硫酸钠体积(m1)V水水样的体积(ml)(五) 参考资料溶解于水中的氧称为溶解氧，以每升水中含氧(O2)的毫克数表示。水中

8、溶解氧的含量与大 气压力、空气中氧的分压及水的温度有密切的关系。在1.013x105Pa的大气压力下，空气 中含氧气20.9%时，氧在不同温度的淡水中的溶解度也不同。如果大气压力改变，可按下式计算溶解氧的含量：S1=SP/ 1.013x105式中S1大气压力为P( Pa)时的溶解度(mg / L)；S在I.O13x1O5Pa时的溶解度数(mg / L)；P实际测定时的大气压力(Pa)。氧是大气组成的主要成分之一，地面水敞露于空气中，因而清洁的地面水中所含的溶解氧 常接近于饱和状态。在水中有大量藻类繁殖时，由于植物的光合作用而方出氧，有时甚至可 以含有饱和的溶解氧。如果水体被易于氧化的有机物污染

9、，那么，水中所含溶解氧就会减少。 当氧化作用进行的太快,而水体又不能从空气中吸收氧气来补充氧的消耗，溶解氧不断减少， 有时甚至会接近于零。在这种情况下，厌氧细菌繁殖并活跃起来，有机物发生腐败作用，水 体产生臭味。因此，溶解氧的测定对于了解水体的自净作用，有极其重要的关系。在一条流 动的河水中，取不同地段的水样来测定溶解氧。可以帮助了解该水体在不同地点所进行的自 净作用情况。(六)试剂的配制1、硫酸锰溶液。溶解480g分析纯硫酸锰(MnS04 H20)溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1L。2、碱性碘化钾溶液。取500g分析纯氢氧化钠溶解于300400ml蒸馏水中(如氢氧化钠 溶液表面吸收二氧化碳生成了

10、碳酸钠，此时如有沉淀生成，可过滤除去)。另取得气150g 碘化钾溶解于200ml蒸馏水中。将上述两种溶液合并，加蒸馏水稀释至1L。3、硫代硫酸钠标准溶液。溶解6.2g分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O35H20)于煮沸放冷的蒸 馏水中，然后在加入0.2g无水碳酸钠，移入1L的溶量瓶中，加入蒸馏水至刻度(0.0250mol /L)。为了防止分解可加入氯仿数毫升，储于棕色瓶中用前进行标定：1) 重铬酸钾标溶液：精确称取在于110C干燥2小时的分析纯重铬酸钾1.2258g,溶于蒸 馏水中，移入1L的溶量瓶中，稀释至刻度(0.0250mol/L)。2) 用0.0250mol / L重铬酸钾标准溶液标定硫代

11、硫酸钠的浓度。在250ml的锥形瓶中加入 1g固体碘化钾及50ml蒸馏水。用滴定管加入15.00ml 0.0250mol/l重铬酸钾溶液，再加 入5ml l： 5的硫酸溶液，此时发生下列反应：K2Cr07 十 6KI 十 7H2S04=4K2S04 十 Cr2(S04)3 十 3I2 十 7H20 在暗处静置 5 分钟后， 由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚退 去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量。标定应做三个平行样，求出硫代硫酸钠的准确浓度, 较准 0.0250mol / L。CNa2S203 = 15.00x0.0250 / VNa2S203双瓶法见

12、工业分析(吉分平)(二版)各种水硬度单位换算表发布: 2007-8-14 10:29 | 作者: LIUBING | 来源: 水易门户各种硬度单位换算表mmol/l毫克当量/升德国DH英国Cla rk法国法国度美国ppmmmo1/l125.617.0210100毫克当量/升0.512.83.51550德国DH0.1780.35611.251.7817.8英国Cla rk0.1430.2860.811.4314.3法国法国度0.10.20.560.70110美国ppm0.010.020.0560.0700.11水质硬度范围德国英国法国美国mmol/l毫克当量/升DHCla rk法国度ppm特软水

13、0 - 0.70 -1.40 - 40 - 50 - 7.10 - 71软水0.7 - 1.41.4 -2.84 - 85 - 107.1 - 14.271 - 142中等水1.4 - 2.82.8 - 5.68 - 1610 - 2014.2 - 28.5142 - 285硬水2.8 - 5.35.6 -10.616 - 3020 - 37.528.5 - 53.4285 - 534特硬水 5.3 10.6 30 37.5 53.4 534最佳答案水的硬度是指水中含有盐的量，量越大，则表明硬度越高，检验水硬度最方便的方法是取要 检验的水，然后让肥皂在水中溶解，之后搅拌，观察是否有泡末产生，泡

14、末越多表明硬度越 小，反之则越大。所谓软水处理就是除掉其中的盐分，方法就很多的比如：蒸馏，用活性炭等。克分子(mol)定义：一定重量的物质，在数值上等于他的分子量，单位用克表示这个量就称为一个克分 子。如水的分子量为18,而18克水就是1克分子水。1克分子的水含有的分子数为：6.02X1023国际上规定：物质体系所包含的结构粒子(如原子、分子、离子、电子、光子等)数目与12 克碳(C12)中的原子数目相等，则这体系的量为摩尔，符号mol。水的硬度单位定义：当量表示元素相互化合时它们之间的重量关系。各种元素相互化合时，其重量比等于 他们的当量比。元素的当量二原子量/化合价化合物的当量二化合物的分

15、子量/正(或负)价总数 如：钙的当量=原子量/化合价=40.078/2=20.039?克当量定义：一定量的物质在数值上等于它的当量，单位以克表示，这个量就称为该物质的1个 克当量。如：钙的当量为20.039，而20.039克的钙就等于1克当量硬度单位1升水中含有的钙、镁离子的总毫克分子数(mmol/L)。1升水中含有的钙、镁离子的总毫克当量数(meq/L)。1升水中含有的1/2钙、1/2镁离子的总毫克分子数。 即：以氢离子为基本单位的物质的量浓度(氢摩尔浓度)(在数值上?钙、？镁离子的总毫克分子数等于钙、镁离子的总毫克当量数)以CaCO3摩尔质量来表示的1升水中含有钙、镁离子的摩尔总数。表示方法为ppm(以 CaCO3 计)如：CaCO3的分子量为100其可接受或提供1molH+啲摩尔