水硬度及测定方法
水的硬度测定方法及原理
水的硬度测定方法及原理
水的硬度指的是水中钙、镁离子的含量，一般以钙和镁的质量浓度来表示。
硬水含有较高的钙、镁离子浓度，而软水含有较低的钙、镁离子浓度。
测定水的硬度的常见方法是通过滴定分析，具体步骤如下：
1. 取一定体积的水样，并加入适量指示剂，常用的指示剂有石蕊试剂（EDTA）。
2. 加入标准化的配位试剂（例如亚硝酸钠或硝酸铅）。
3. 持续滴定至水样颜色发生改变，一般从红色转变为蓝色或紫色。
4. 记录滴定试剂的用量，根据配位反应的计量关系计算出水样中的钙、镁离子的质量浓度。
这种测定方法的原理是通过配位反应中金属离子与配位试剂形成络合物，根据络合物的颜色改变来确定滴定终点。
钙和镁离子与EDTA配位反应滴定过程中，起初如果有自由的钙、镁离子存在，则配位试剂会与它们反应生成的络合物颜色改变不明显，当所有的自由钙、镁离子都被配位剂络合后，剩余的配位剂与水样中的金属离子形成明显颜色的络合物，标志着滴定的终点。
这种滴定分析方法简便、准确，可以通过计算得到水样中的钙、镁离子的质量浓度，从而判断水的硬度。
水硬度的检测(也就是一般理化性质的检测)
水硬度的检测（也就是一般理化性质的检测）水的硬度主要是指水中含可溶性的钙盐和镁盐。
总硬度通常以每L水中含的碳酸钙的mg数表示，即mg/L。
一般将水的硬度分为4个等级：①.软水:0-60ppm②稍硬水：60-120ppm③硬水：120-180ppm④极硬水：181ppm以上实验原理(1)测定条件：以NH3-NH4Cl 缓冲溶液控制溶液pH＝10，以铬黑T为指示剂，用EDTA 滴定水样。
(2)原理：滴定前水样中的钙离子和镁离子与加入的铬黑T指示剂络合，溶液呈现酒红色，随着EDTA的滴入，配合物中的金属离子逐渐被EDTA夺出，释放出指示剂，使溶液颜色逐渐变蓝，至纯蓝色为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可换算出水样的总硬度。
讨论一：滴定终点显示是哪个药品的颜色？实验步骤用50mL吸管移取三份水样，每份100mL，分别加5mL NH3-NH4Cl 缓冲溶液，2～3滴铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
讨论二：实验所需仪器有哪些？讨论三：推导计算公式ρCaCO3 =(CV)EDTAMCaCO3/0.1 mg/L硬水是指含有较多可以溶解的钙盐、镁盐的水，其中含碳酸氢钙，碳酸氢镁较多的水叫暂时硬水，这种水被煮沸后，可溶性钙、镁盐就变成碳酸盐（石头的主要成分之一），大部分析出，井水就是暂时硬水；而含硫酸钙（石膏的主要成分）、硫酸镁较多的水叫永久硬水，这种水煮沸时，所含盐不能析出，海水就是永久硬水。
和硬水不同，软水是只含少量或不含可溶性钙盐、镁盐的水，煮沸时不发生明显的变化。
人们把水的软、硬程度分为许多“度”，统称为硬度，可以分类为0～30度（德国分类法），0～4度叫很软的水，26～30度叫很硬的水。
软水中放入肥皂易产生大量泡沫，而硬水中的钙盐、镁盐能与肥皂起作用产生沉淀，使肥皂失去去污能力，不易产生泡沫。
如果将硬水用作锅炉用水，会有较多水垢产生而附着在锅炉壁上，妨碍传热而多烧燃料，甚至会使锅炉产生裂缝而引起爆炸。
水硬度的测定方法和计算公式
水硬度的测定方法和计算公式
水硬度是指水中钙离子和镁离子含量的总和，通常用英文单词"hardness"表示。
水硬度的测定方法有以下几种：
1. 酸碱滴定法：将水样加入标准EDTA（乙二胺四乙酸）溶液，先滴一定量的螯合剂并搅拌均匀，然后再加酚酞指示剂，继续滴定至水样变色为止，计算出水硬度。
2. 硬度计法：利用硬度计来直接测定水的硬度值。
硬度计包括钙离子选择性电极和荧光探头两种类型，可以通过测量电位或者荧光强度来确定水的硬度值。
3. 水化学分析法：首先要对水样进行预处理，除去杂质和其他成分，然后用化学试剂加热反应，最后通过比色法或者光度法来测定水样的硬度。
计算水硬度的公式为：
水硬度 = (钙离子浓度 + 镁离子浓度) × 50.04
其中50.04是一个常数，它的单位是mg/L，因此水硬度的单位也是mg/L。
在实际测定中，可以用不同的单位来表示水硬度，如英国硬度度数、法国硬度度数等。
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法水硬度是指水中溶解的钙和镁离子的含量，是衡量水质的重要指标之一。
水硬度的测定方法有多种，下面将介绍几种常用的测定方法。
一、EDTA滴定法。
1. 原理，EDTA（乙二胺四乙酸）可以与水中的钙、镁离子形成螯合物，利用这一性质可以测定水中的硬度。
2. 操作步骤：a. 取一定体积的水样，加入几滴指示剂（如墨菲蓝），水样呈蓝色。
b. 用标准EDTA溶液滴定，当水样颜色由蓝色变为红色时，记录所用的EDTA溶液体积V1。
c. 再加入几滴指示剂，继续滴定至水样颜色由红色变为蓝色，记录所用的EDTA溶液体积V2。
d. 计算水样中的钙、镁离子含量。
二、硬度计法。
1. 原理，硬度计是一种专门用于测定水硬度的仪器，通过电化学传感器测定水中的离子含量，从而得出水的硬度值。
2. 操作步骤：a. 根据硬度计的说明书，将水样加入硬度计中。
b. 等待一定时间，硬度计会显示出水样的硬度值。
三、滴定法。
1. 原理，滴定法是利用滴定管和指示剂对水样中的钙、镁离子进行滴定，从而得出水的硬度值。
2. 操作步骤：a. 取一定体积的水样，加入几滴指示剂，水样呈现出特定的颜色。
b. 用标准的EDTA溶液进行滴定，当水样颜色发生变化时，记录所用的EDTA溶液体积。
c. 根据滴定结果计算出水样的硬度值。
四、离子色谱法。
1. 原理，离子色谱法是利用离子色谱仪对水样中的离子进行分离和测定，从而得出水的硬度值。
2. 操作步骤：a. 将水样通过离子色谱仪进行分析，得出水中钙、镁离子的含量。
b. 根据分析结果计算出水样的硬度值。
以上就是几种常用的水硬度测定方法，不同的方法有各自的优缺点，可以根据实际情况选择合适的方法进行测定。
在进行测定时，要严格按照操作规程进行，以确保测定结果的准确性。
同时，对于不同类型的水样，也需要选择适合的测定方法，以得出准确的水硬度值。
希望以上内容对您有所帮助。
如何测定水硬度高低的原理
如何测定水硬度高低的原理水的硬度是指水中钙、镁离子浓度的含量，主要以钙、镁离子的浓度表示。
测定水硬度的方法有很多，其中最常用的方法是滴定法、比色法、原子吸收光谱法等。
下面将分别介绍这些方法的原理。
1. 滴定法：滴定法是一种测定水硬度的常用方法，主要基于络合滴定反应原理。
滴定法有EDTA（乙二胺四乙酸）滴定法和硬度指示剂滴定法两种。
- EDTA滴定法：EDTA是一种能与钙、镁离子发生络合反应的螯合剂。
这种滴定法的原理是，在碱性条件下，EDTA与水中的钙、镁离子形成稳定的络合物，形成棕色螯合物，然后用含有酸性指示剂的溶液进行滴定，当水中的钙、镁离子被EDTA完全络合后，溶液颜色由棕色变为蓝色，蓝色消失时滴定结束，根据所加入EDTA溶液的体积来计算钙、镁离子的含量，从而测定水的硬度。
- 硬度指示剂滴定法：硬度指示剂滴定法是基于一种叫做“硬度指示剂”的溶液的颜色变化原理。
硬度指示剂通常是一种有机染料，具有特定的酸碱性变色特性。
当硬度指示剂与溶液中的钙、镁离子发生络合反应时，颜色会发生明显变化，通过观察颜色的消失或出现来判断水中钙、镁离子的含量，进而测定水的硬度。
2. 比色法：比色法也是一种常用的测定水硬度的方法，它基于钙、镁离子与某种试剂形成有色沉淀的原理。
比色法的原理是，在一定的酸碱条件下，将试剂加入水样中，试剂与水中的钙、镁离子发生反应后形成特定颜色的沉淀，采用特定的光源照射水样，通过比较沉淀颜色与标准色板或光度计的读数来确定水中钙、镁离子的含量，从而测定水的硬度。
3. 原子吸收光谱法：原子吸收光谱法是一种精密的测定水硬度的方法，它基于钙、镁离子对特定波长的光的吸收能力的原理。
原子吸收光谱法的原理是，将水样中的钙、镁离子通过某种特定的装置（如火焰、石墨炉等）进行原子化，然后通过特定波长的光源照射原子化后的溶液，测量溶液中的钙、镁离子对波长的吸收程度，根据吸收光的强度与钙、镁离子的浓度之间的关系，计算出水中钙、镁离子的含量，进而测定水的硬度。
水硬度的测定方法和计算公式
水硬度的测定方法和计算公式
水硬度是指水中含有的钙离子和镁离子的浓度，通常以钙碳酸盐或镁碳酸盐的形式存在。
水硬度的测定方法可以通过不同的实验和计算公式来确定。
一种常用的测定水硬度的方法是滴定法。
该方法使用乙酰巴胺作为指示剂，它与钙和镁形成的络合物颜色发生变化。
首先，将水样品与乙酸与酒石酸混合，这样可以去除其他金属离子的干扰。
然后，加入乙酰巴胺指示剂，水样会呈现红色。
随着滴加EDTA（乙二胺四乙酸）溶液，当所有的钙和镁离子与EDTA形成络合物后，颜色会从红色变为蓝色。
通过记录添加的EDTA滴数，就可以计算出水中的总硬度。
水硬度的计算公式有多种，其中一种常用的公式是：
水硬度（mg/L）= 2.497 × V × N × 1000 / V1
其中，V为EDTA滴定液的体积（mL），N为EDTA的浓度（mol/L），V1为取样体积（L）。
另一种常用的计算公式是：
水硬度（mg/L）= 50.045 × V × N × 1000 / V2
其中，V为EDTA滴定液的体积（mL），N为EDTA的浓度（mol/L），V2为取样体积（L）。
需要注意的是，以上公式适用于总硬度的测定。
如果只需要测定水中的钙离子或镁离子的浓度，可以根据所需离子的化学方程式和配位比来计算。
除了滴定法，还有其他的测定水硬度的方法，如复合指示剂法、离子选择电极法等。
这些方法各有优缺点，选择合适的方法取决于实验目的和要求。
无论使用哪种方法，准确的测定水硬度对于了解水质的性质和适用性非常重要。
水硬度的检测(EDTA滴定法)
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；. 水硬度检测（EDTA滴定法）
(一)所需试剂
1、0.02mol/L(1/2EDTA)标准溶液）标准溶液：称取4克乙二胺
四乙酸二钠于1000ml高纯水中，摇匀。
2、氨-氯化铵缓冲溶液：称取20克氯化铵于500ml除盐水中，
加入150ml浓氨水（密度0.09g/L）
3、0.5%铬黑T：4.5g盐酸羟胺，100ml乙醇定容。
(二)测定方法
1、称取100ml水样于250ml锥形瓶中
2、加5ml氨-氯化铵缓冲溶液和2-3滴0.5%铬黑T指示剂；
3、用0.02mol/L(1/2EDTA)标准溶液）标准溶液滴定，由酒红
色变为蓝色即为终点，记录0.02mol/L(1/2EDTA)标准溶液）标准溶液所消耗的体积V
(三)计算公式：
硬度的含量YD=(cv/v s)×1000（mmol/L）
C---- EDTA 标准溶液浓度，mol/L, 1/2EDTA)标准溶液
V--------滴定时所消耗EDTA 标准溶液的体积，ml
v s-----水样的体积，ml
备注：滴定空白，做平行样，取平均值
备注2：红色字体为药品或器具另加100ml的量筒，25ml的碱式滴定管，50ml的试剂瓶。
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法水硬度是指水中溶解的钙和镁离子的含量，通常以毫克每升（mg/L）或以格令每加仑（gpg）来表示。
水硬度的测定对于水质的评价和水处理工艺的选择都具有重要意义。
下面将介绍几种常见的水硬度测定方法。
一、滴定法。
滴定法是一种常用的水硬度测定方法，其原理是通过滴定试剂与水中的钙和镁离子发生化学反应，从而确定水中的硬度。
常用的滴定试剂有乙二胺四乙酸（EDTA）和硬脱软试剂。
使用滴定法测定水硬度时，需要先将水样与指示剂（例如甲基橙）混合，然后滴加滴定试剂，直至水样中的钙和镁离子完全与滴定试剂反应消耗。
通过滴定试剂的用量，就可以计算出水样的硬度。
二、复合指示剂法。
复合指示剂法是一种快速测定水硬度的方法，其原理是利用复合指示剂对水中的钙和镁离子进行络合反应，从而改变水样的颜色，并通过比色计或分光光度计来测定水样的硬度。
这种方法操作简便，测定速度快，适用于现场快速测定水质。
三、原子吸收光谱法。
原子吸收光谱法是一种精密测定水硬度的方法，其原理是利用原子吸收光谱仪测定水样中钙和镁离子的吸收光谱，从而确定水样的硬度。
这种方法需要专业的仪器设备和操作技术，适用于对水质测定精度要求较高的场合。
四、离子选择电极法。
离子选择电极法是一种现代化的水硬度测定方法，其原理是利用离子选择电极对水样中的钙和镁离子进行选择性测定，通过测定电极的电位变化来确定水样的硬度。
这种方法操作简便，测定速度快，适用于现场快速测定水质。
总结：水硬度的测定方法有多种，选择合适的方法取决于实际需求和条件。
在进行水硬度测定时，需要根据水样的特点和测定的目的，选择合适的测定方法，并严格按照操作规程进行操作，以确保测定结果的准确性和可靠性。
同时，对于不同的测定方法，也需要了解其原理和操作要点，以便正确进行水硬度的测定工作。
希望本文介绍的水硬度测定方法能对您有所帮助。
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法水硬度是指水中含有的钙、镁离子的总量，是衡量水质的重要指标之一。
水硬度的测定对于水质监测、工业生产、生活用水等方面都具有重要意义。
下面将介绍几种常用的水硬度测定方法。
一、滴定法。
滴定法是一种常用的水硬度测定方法，其原理是利用EDTA对水中的钙、镁离子进行滴定反应。
具体操作步骤如下：1. 取一定量的水样，加入适量的指示剂（如甲基橙指示剂），使水样呈现出明显的颜色变化。
2. 用标准EDTA溶液从滴定管中滴定，直至颜色发生明显变化，记录所需的EDTA滴定量。
3. 根据所需的EDTA滴定量，计算出水样中钙、镁离子的含量。
滴定法具有操作简便、结果准确的特点，适用于实验室中对水样进行快速测定。
二、复合指示剂法。
复合指示剂法是一种常用的水硬度测定方法，其原理是利用复合指示剂对水中的钙、镁离子进行络合反应。
具体操作步骤如下：1. 取一定量的水样，加入适量的复合指示剂溶液，使水样呈现出明显的颜色变化。
2. 根据颜色变化的终点，通过比色计或分光光度计测定水样中钙、镁离子的含量。
复合指示剂法具有操作简便、结果准确的特点，适用于实验室中对水样进行精密测定。
三、电位滴定法。
电位滴定法是一种常用的水硬度测定方法，其原理是利用电位滴定仪对水中的钙、镁离子进行电位滴定反应。
具体操作步骤如下：1. 取一定量的水样，加入适量的电位指示剂，使水样呈现出明显的电位变化。
2. 通过电位滴定仪测定水样中钙、镁离子的含量。
电位滴定法具有操作简便、结果准确的特点，适用于实验室中对水样进行自动化测定。
以上介绍了几种常用的水硬度测定方法，每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法进行水硬度的测定，以保证测定结果的准确性和可靠性。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
分析化学实验水硬度的测定
分析化学实验水硬度的测定水硬度是指水中所含的钙(Ca2+)和镁(Mg2+)离子的浓度。
它的测定是分析化学实验中常见的一个实验项目。
本文将介绍水硬度的测定方法以及其背后的化学原理。
一、水硬度的测定方法目前常用的测定方法有EDTA滴定法、指示剂滴定法和原子吸收法等。
1.EDTA滴定法：EDTA滴定法是水硬度测定中最常用的方法，原理是钙和镁离子与EDTA（乙二胺四乙酸）生成络合物，其络合反应方程式如下：Ca2++EDTA4-→CaEDTA2-（1）Mg2++EDTA4-→MgEDTA2-（2）在pH为10时，钙和镁离子与EDTA的络合反应非常迅速。
因此，测定时通常加入NaOH或NH4OH来控制pH值。
实验步骤如下：（1）取一定体积的水样溶液，加入适量的缓冲液和指示剂。
缓冲液的作用是保持溶液的pH值稳定，指示剂的作用是变色。
常用的指示剂有Eriochrome Black T(EBT)和锌黄等。
（2）滴定样品溶液中的EDTA溶液，直到颜色发生突变，记录滴定的体积。
（3）用相同的方法测定空白对照试样，减去滴定液的体积。
（4）计算样品中钙和镁离子的浓度。
2.指示剂滴定法：在指示剂滴定法中，通过增加适量的指示剂，用其中一种指示剂对水样进行滴定，观察溶液的颜色变化，根据颜色的变化确定水样中Ca2+和Mg2+的浓度。
常用的指示剂有酞菁指示剂、翠晶紫和均苯胺蓝等。
这些指示剂能与钙和镁离子生成不同颜色的络合物。
3.原子吸收法：原子吸收法是测定水样中钙和镁离子含量的一种准确的方法。
该方法利用了钙和镁的特征吸收线，通过测量样品中这些吸收线的强度和浓度的关系，计算出钙和镁离子的浓度。
该方法的优点是准确性高，但需要专用的仪器设备和技术人员，操作较为复杂，因此在实验室中使用相对较少。
二、水硬度测定的化学原理水硬度的主要成因是含有钙和镁离子的碳酸盐。
在碳酸盐酸解过程中，会产生钙盐和镁盐：CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2OMgCO3+2HCl→MgCl2+CO2+H2O经测定发现，水中硬度的主要成分是Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2，所谓硬度由这两种成分引起。
水硬度的概念和如何测试水硬度
水硬度的概念和如何测试水硬度取水样有：给水：①、②。
炉水：③、④。
做好前期化验水质工作，将EDTA、H2SO4(硫酸)、AgNO3(硝酸银)分别倒入针量桶，挂上操作仪！一、测试给水硬度1、用量杯取分别给水样100ml/50ml水到入皿杯。
2、取几ml缓冲溶液到入100皿杯，用吸管滴2滴铬兰黑(红)T，此时皿杯中水样变紫色，再用EDTA滴定至浅紫色（浅蓝色），并记住滴入量。
二、测试给水氯离子1、取几ml铬酸钾滴入50ml皿杯水样，此时水样呈黄色，再用硝酸银滴定至无色，并记住滴入量。
三、测试给水pH值1、取小皿杯水样用仪器完成。
四、测试炉水的P碱度，M碱度，炉水氯离子，PH值、溶解固形物。
1、取水样各50ml分别倒入两个皿杯=③/④。
2、测试P碱度：取几ml酚酞滴入③/④皿杯中，此时2杯水样分别呈粉红色。
再用硝酸银滴定至无色，并记住滴入量。
3、测试M碱度：将做P碱度的皿杯再滴入甲基橙，此时水样呈黄色状态，接着再用H2SO4(硫酸)滴定至橙黄(红)色，并记住滴入量。
4、测试氯离子：取第二皿杯50ml水样=④，此时水样呈粉红色状态，用硝酸银滴定至无色，接着再滴入几ml铬酸钾，此时水样又呈现黄色，再用硝酸银滴定至无色，并记住滴入量。
5、取小皿杯水样测试炉水pH值，用仪器完成。
6、取小皿杯水样测试炉水，滴入几ml酚酞，此时水样呈粉红色，用硝酸银滴定至无色，接着再倒入溶测仪器，完成溶解固形物测试，记住测试数值。
五、水样记录是在操作同时完成。
六、出报告。
水硬度的概念和如何测试水硬度发布时间：11-02-24 来源：点击量：2279 字段选择：大中小推荐阅读•高频感应加热技术基础知识•红外热成像仪的原理及用途•万能材料试验机的基础知识•超声波流量计的九种类型•电流互感器使用范围和原理•湿度记录器的原理及应用•孔板流量计的工作原理及适用范围•电导测量的原理•硬度计的测量原理•气动执行器工作原理说明•激光测径仪的原理说明水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。
水样硬度的测定
水样硬度的测定
络合滴定水质的硬度是基于PH值在10±0.1的水中的钙镁离子与EDTA生成稳定的络合物，选择适当的指示剂确定终点。
一、测定方法
(一)适用于硬度大于0.5mmol∕L的水样。
取100nII水样于烧杯中，加入5ml氨一氯化氨缓冲溶液，加入适量KB指示剂，然后用0.02MEDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色，即为终点，记录消耗EDTA标准溶液的体积。
(二)水样硬度在l~500umol∕L时测定步骤。
取100rnl透明水样于烧杯中，加入3ml氨一氯化镂缓冲溶液及适量KB指示剂，在不断搅拌下，以0∙001MEDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色，即为终点.记录EDTA标准溶液所消耗的体积.
水样硬度(YD)的数量按下式计算：
YD=M.a∕v×IO3(mmol∕L)
YD=M.a∕v×106(μmol∕L)
式中：a-滴定时EDTA消耗量(毫升)
M-EDTA摩尔浓度
v-水样的体积(ml)
所用试剂:0.00IMEDTA、0.02MEDTA＞氨-氯化镂缓冲溶液、K、B指示剂
二、注意事项：
(一)滴定管应用除盐水冲洗
（二）氨水应用分析纯试剂。
（三）滴定时应维持PH值在10±0.1过高过低都影响结果
（四）水样呈酸性或碱性时应先用NaOH或HCl中和后再测定。
（五）冬季水温低时，络合反应速度较慢，易引起误差，因此应将水加热到30°C~40°C后进行测定。
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法
第一篇：水硬度的概念及测定方法介绍
水硬度是指水中的碳酸钙和镁离子的浓度大小。
水中的
硬度高低对生活和工业生产有很大的影响，因此需要进行测定。
测定水硬度有多种方法，下面介绍常用的几种方法：
1. 酚酞指示剂法
将准确的萃取液加入到样品中，再加入几滴酚酞指示剂，若水样呈现出指示剂的红色，则硬度较高。
2. 滴定法
将包含水样的烧杯放在滴定架上，倒入约25ml二氧化碳
水中进行预处理，加入酚酞指示剂，然后不断滴入EDTA溶液，并用磁力搅拌，当水样呈现出颜色的变化时，代表样品中的镁和钙已经被完全捕捉。
测量所用的EDTA溶液的体积容易得到，从而计算出水样中的钙和镁的浓度。
3. 成分分析法
通过分析水样中的钙、镁及其它离子的化学成分，使用
相对应的数学模型来推算出水硬度。
上述三种方法各有优缺点，使用时应依据实际需要进行
选择。
此外，还有电导率法和复合指示剂法等测定硬度的方法，具体实施时需要认真阅读相关手册进行操作。
水的硬度的检测方法与原理
水的硬度的检测方法与原理水的硬度是指水中含有的钙和镁离子的浓度，也是反映水质优劣的一个指标。
水的硬度对于我们的生活和工业生产都具有重要的影响，高硬度的水容易形成水垢，不利于用于洗涤和热交换设备等。
因此，检测水的硬度对于确保水质的安全和用水设备的正常运行非常重要。
一、重量法（传统法）重量法是一种传统的检测水硬度的方法，根据水样中镁和钙离子与石碱反应生成沉淀的质量来确定水硬度。
其基本原理是通过一系列的滴定反应来测定水中钙和镁的含量。
首先，将水样加入到锥形瓶中，然后加入指示剂和滴定剂。
指示剂的作用是改变溶液颜色，滴定剂的作用是与钙和镁离子反应生成沉淀。
滴定过程中，滴加滴定剂使得溶液颜色发生变化，这时可以根据颜色变化的终点来判断滴定是否完成。
终点的判断可以通过人眼观察或者使用电压滴定仪来实现。
在滴定过程中，滴定剂与水中的钙和镁离子发生反应，生成沉淀，根据沉淀的质量和计算所添加的滴定剂量，可以计算出水样中的钙和镁离子的浓度。
根据测得的钙和镁的浓度，可以计算出水的硬度。
重量法是一种常用的检测水硬度的方法，具有简单、快速以及精确等特点。
但是，这种方法需要使用多种化学试剂和配制标准溶液，操作复杂，且需要一定的仪器设备。
二、电位滴定法电位滴定法是一种新型的检测水硬度的方法，根据电位滴定仪器对于钙和镁离子的测定原理，直接测定水样中钙和镁离子的含量。
电位滴定法的基本原理是利用电位滴定仪器通过测定电位的变化来判断滴定的终点，从而确定水样中钙和镁离子的含量。
首先，将水样加入电位滴定仪器中，并设置滴定终点，滴定终点的准确定义是有一个明显的电位跳变点。
然后使用荧光指示剂或电极指示剂，当色彩发生变化时，滴加含有EDTA（乙二胺四乙酸）的滴定剂，同时记录电位的变化。
当电位发生明显的跳变时，即达到滴定终点，此时计算滴定剂的体积即可确定水样中钙和镁离子的含量。
电位滴定法具有快速、准确以及操作简便等特点，是一种比较先进的检测水硬度的方法。
实验11 水的硬度的测定
实验11 水的硬度的测定一．实验目的1. 了解水硬度的概念、测定原理及方法2.掌握滴定的基本操作及相关仪器的使用方法二．背景知识及实验原理1. 背景知识水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+浓度的总量，是水质的重要指标之一。
如果水中Fe2+、Fe3+、Sr2+、Mn2+、Al3+等离子含量较高时，也应计入硬度含量中；但它们在天然水中一般含量较低，而且用络合滴定法测定硬度，可不考虑它们对硬度的贡献。
有时把含有硬度的水称为硬水（硬度＞8度），含有少量或完全不含硬度的水称为软水（硬度＜8度）。
水的硬度于健康少有危害。
一般硬水可以饮用，并且由于Ca(HCO3)2的存在而有一种蒸馏水所没有的、醇厚的新鲜味道；但是长期饮用硬度过低的水，会使骨骼发育受影响；饮用硬度过高的水，有时会引起胃肠不适。
通常高硬度的水，不宜用于洗涤，因为肥皂中的可溶性脂肪酸遇Ca2+、Mg2+等离子，即生成不溶性沉淀，不仅造成浪费，而且污染衣物。
近年来，由于合成洗涤剂的广泛应用，水的硬度的影响已大大减小了。
但是，含有硬度的水会使烧水水壶结垢，带来不便。
尤其在化工生产中，在蒸汽动力工业、运输业、纺织洗染等部门，对硬度都有一定的要求，高压锅炉用水对硬度要求更为严格。
因为蒸汽锅炉若长期使用硬水，锅炉内壁会结有坚实的锅垢，而锅垢传热不良，不仅造成燃料浪费，而且易引起锅炉爆炸。
因此，为了保证锅炉安全运行和工业产品质量，对锅炉用水和一些工业用水，必须软化处理之后，才能应用。
去除硬度离子的软化处理，是水处理尤其工业用水处理的重要内容。
通常对生活用水要求总硬度不得超过4.45mmol/L，低压锅炉用水不超过1.25mmol/L；高压锅炉用水不超过0.0178mmol/L。
硬度的单位有不同表示方法，分述如下：① mmol/L：是现在硬度的通用单位。
② mg/L （以CaCO3计），因为1molCaCO3的量为100.1g，所以1mmol/L=100.1mg/LCaCO3。
水的总硬度检测标准
水的总硬度检测标准水的总硬度是指水中钙和镁离子的总和，通常以mg/L（毫克/升）或者以ppm （百万分之一）来表示。
水的总硬度对于水质的影响非常重要，因此需要进行准确的检测。
下面将介绍水的总硬度检测标准及相关内容。
一、水的总硬度检测方法。
1. 直接滴定法，直接滴定法是通过加入EDTA（乙二胺四乙酸）试剂与水中的钙和镁离子发生螯合反应，从而测定水中的总硬度。
这种方法操作简便，结果准确可靠。
2. 分光光度法，分光光度法是通过分光光度计测定水中钙和镁离子的浓度，进而计算出水的总硬度。
这种方法灵敏度高，适用于各种类型的水样。
3. 离子选择电极法，离子选择电极法是通过离子选择电极检测水中的钙和镁离子浓度，从而计算出水的总硬度。
这种方法操作简单，适用于实验室和现场检测。
二、水的总硬度检测标准。
根据《水质分析方法》（GB/T 5750.5-2006）的规定，水的总硬度检测标准如下：1. 饮用水，水的总硬度不应超过100mg/L，超过此标准可能对人体健康产生不利影响。
2. 工业用水，根据不同的工业生产需求，水的总硬度标准会有所不同，一般在50-500mg/L范围内。
3. 农业灌溉水，水的总硬度对于农业灌溉水的影响较大，一般应控制在150-300mg/L范围内。
三、水的总硬度检测结果的解读。
根据水的总硬度检测结果，可以对水质进行合理的评估和处理：1. 如果水的总硬度超过了相关标准，可以采取适当的软化处理，如加入适量的软化剂或者进行离子交换处理。
2. 如果水的总硬度低于标准，可能会影响到水的饮用、工业生产或者农业灌溉等方面，需要根据具体情况进行调整和处理。
3. 对于不同用途的水，其总硬度标准和处理方法也会有所不同，需要根据实际情况进行科学合理的处理。
四、水的总硬度检测的意义。
水的总硬度检测对于保障饮用水安全、保护环境、促进工业生产和农业灌溉等方面都具有重要意义。
通过科学准确的检测，可以及时发现和解决水质问题，保障人民群众的健康和生产生活的需要。
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法水的硬度指的是水中所含有的钙、镁等金属离子的浓度，是衡量水质的一个重要指标。
水的硬度分为临界硬度、临界严酷硬度和峰值硬度三种。
硬度过高的水会影响人体健康和家用设备的寿命，因此对水的硬度进行测定是非常必要的。
1.标准溶液滴定法：这种方法是使用标准的EDTA（乙二胺四乙酸）溶液与水样中的钙、镁金属离子进行滴定反应。
首先将水样PH调整到10左右，然后滴定加入EDTA溶液，并用指示剂监测滴定过程，当出现颜色的明显变化时，表示金属离子已经完全滴定。
通过滴定过程中消耗的EDTA溶液的体积，可以得到水样中金属离子的浓度，从而计算出水的硬度。
2.酸碱滴定法：这种方法是将酸和碱滴定液分别加入水样中，根据滴定液的用量来判断水样的硬度。
首先加入酸滴定液，酸会与水中的碱性金属离子发生反应，生成盐和水，直到酸滴定液完全中和，溶液呈酸性。
然后加入碱滴定液，碱会与水中的酸性金属离子发生反应，生成盐和水，直到碱滴定液完全中和，溶液呈碱性。
根据滴定液的用量，可以计算出水样的硬度。
3.臭氧氧化法：这种方法是利用臭氧对水中的金属离子进行氧化反应，将金属离子转化为可沉淀的金属氢氧化物。
首先将水样通入臭氧气体中，臭氧气体与水中的金属离子发生氧化反应，生成可沉淀物，然后通过过滤将可沉淀物分离。
最后使用化学分析方法，如原子吸收光谱法等，测定沉淀物中金属离子的浓度，从而计算出水的硬度。
4.离子选择性电极法：这种方法是使用具有选择性的离子选择性电极对水中的金属离子进行测定。
离子选择性电极具有特定的选择性，可以选择特定的金属离子进行测定。
将水样与离子选择性电极接触，根据电极的电势变化，可以得到水样中金属离子的浓度，从而计算出水的硬度。
以上是常用的水硬度测定方法，每种方法都有其优缺点，选择合适的方法取决于具体的需求和条件。
在实际应用中，可以根据需要结合不同的方法进行测定，以提高测定的准确性和可靠性。
水硬度的测试方法
水硬度的测试方法
1. 硬度试剂法：取一定量的水样注入试管中，加入少量酚酞指示剂，再滴加硬度试剂，当水产生颜色变化时，停止滴加，用计算器计算所需添加的硬度试剂滴数，再根据相应的表格求出水硬度值。
2. EDTA 滴定法：将一定量的水样取出，加入酚酞指示剂，再滴加硝酸银试剂，使水中的离子与硝酸银反应，当水呈现红色时，测定所需加入的EDTA 滴数，计算水的硬度。
3. 石鹸试验法：将少量肥皂搓泡，取一定量的水样放入搓泡中，观察泡沫的持久度和质量，从而判断水的硬度。
4. 光电比色法：先将水样中的阳离子进行离子交换，再加入比色剂，利用光电比色仪对比色汁进行读数，从而计算出水的硬度。
以上是一些常见的测定水硬度的方法，具体应根据实际需要选择相应的方法。
水的硬度及水的硬度测试方法
什么是水的硬度?如何测试水的硬度？（1）水的硬度定义：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）。
水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。
如在天然水中最常见的金属离子是钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+），它与水中的阴离子如碳酸根离子（CO32-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子（SO42-）、氯离子（Cl-）、以及硝酸根离子（NO3-）等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。
水中的铁、锰等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。
因此，通常就把Ca2+、Mg2+的总浓度看作水的硬度。
水的硬度对锅炉用水的影响很大。
因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。
（2）水的硬度分类：分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度。
碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度。
非碳酸盐硬度：主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。
这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如Ca（SO4）2、Mg（SO4）2、CaCl2、Mg Cl2、Ca(NO3)2、Mg NO3)2等。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度；水中Ca2+的含量称为钙硬度；水中Mg2+的含量称为镁硬度；当水的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度。
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水硬度及测定
水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，随着在受热面上而影响热传导，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。
如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)，它与水中的阴离子如碳酸根离子(Co32-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(Cl-)、以及硝酸根离子(NO3-)等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度，水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。
因此，通常就把Ca2+、Mg2+的总浓度看作水的硬度。
一．锅炉水垢类别：
锅炉的给水和锅水的组成、性质以及生成水垢的具体条件不同，使水垢在成分上有很大的差别。
如按其化学组成，水垢可以分为下列几种，其特性和结垢的部位简述如下：
1、碳酸盐水垢碳酸盐水垢的成分以碳酸钙为主，也有少量的碳酸镁。
其特性按其生成条件不同。
有坚硬性的硬垢；也有疏松海绵状的软垢。
此类水垢具有多孔性。
比较容易清除：
它常在锅炉水循环较嘎的部位和给水的进口处结生。
2、硫酸盐水垢硫酸盐水垢的主要成分是硫酸钙。
它的特性是特别坚硬和致密。
它常沉积在锅炉内温度最高。
蒸发率最大的蒸发面上。
3、硅酸盐水垢硅酸盐水垢的主要成分是硬硅钙石(5CaO·5Si0
2·H
2
O)或镁
橄榄石(MgO．SiO
2
》：另一种是软质的硅酸镁。
主要成分是蛇纹石
(3MgO·2SiO
2·2H
2
O)：一般二氧化硅的含量都在20％以上。
它的特性是非常坚硬，导热性非常小，它常常容易在锅炉温度高的蒸发面上沉积。
4、混合水垢混合水垢是由钙、镁的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及铁铝氧化物等组成，很难指出其中哪一种是最主要的成分。
主要是由于使用不同成分的水质生成的。
5、含油水垢硬度比较小的给水中混入油脂后，就会结成含油的水垢。
含油水垢色黑，比较疏松，一般含泊量5i4以上。
常沉积在锅炉内温度最高的部位上。
由于含油水垢很难清除，因此对锅炉的危害非常大。
6、泥垢(水渣) 泥垢是在炉水中富有流动性的固形。
含有CaCO3，Mg(OH)
2
，
MgCO
3，3MgO·2SiO
2
·2H
2
O，Ca
3
(PO
4
)
2
，Mg
3
(PO
4
)
4
，Fe
2
O
3
，Fe
3
O
4
和有机物等。
当泥
垢含量较大时，很容易粘附在锅炉蒸发面上，形成难以用水冲掉的再生水垢。
还有由于排污不好，很容易沉积在锅筒底部、集箱两端。
二. 硬度度的测定方法（EDTA滴定法）高硬度
本标准适用于天然水、冷却水水样硬度的测定
1.概述
在pH为10.0±0.1的水溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至蓝色为终点。
根据消耗EDTA的体积，即可算出硬度值。
为提高终点指示的灵敏度，可在缓冲溶液中加入一定量的EDTA二钠镁盐。
如果用酸性铬蓝K作批示剂，可不加EDTA二钠镁盐。
铁大于2mg、铝大于2mg、铜大于0.01mg、锰大于0.1mg对测定有干扰，可在加指示剂前用功ml 1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和2ml三乙醇胺溶液（1+4）进行联合掩蔽消除干扰。
2. 试剂
2.1 钙标准溶液（1ml含0.01mmol/Lca2+）：称取于110℃烘1h的基准碳酸钙（CaCO
3
）1.0009g，溶于15ml盐酸溶液（1+4）中，以Ⅱ级试剂水稀释至1L。
2.2 氨-氯化铵缓冲溶液：称取67.5氯化铵，溶于570ml浓氨水中，加入1gEDTA 二钠镁盐，并用Ⅱ级试剂水稀释至1L。
2.3 0.5%铬黑T指示剂（乙醇溶液）：称取4.5g盐酸羟胺，加18ml水溶解，另在研钵中加0.5g铬黑T磨匀，混合后，用95%乙醇溶定容至100ml，贮存于棕色滴瓶中备用。
使用期不应超过一个月。
2.4 5%氢氧化馀溶液。
2.5 盐酸溶液（1+4）
2.6 EDTA标准溶液（1ml相当于0.01mmol/L硬度）的配制：称取4gEDTA，溶于一定量的Ⅱ级试剂水中，用以Ⅱ级试剂水稀释至1L，贮存于塑料瓶中。
三. 分析步骤：
1. 适应于硬度大于0.25毫摩尔/升的水样
a、量取100ml透明水样注入250ml锥形瓶中。
如果水样混浊，
取样前应过滤。
注：水样酸性或碱性很高时，可用5%氢氧化钠溶液或盐酸溶液（1+4）
中和后再加缓冲溶液。
b、加入5ml氨缓冲液和4-2滴铬黑T指示剂。
注：碳酸盐硬度较高的水样，在加入缓冲溶液前应先稀释或先加入
所需EDTA标准溶液量的80%~90%（记入滴定体积内），否则缓冲溶液
加入后，碳酸盐硬度析出，终点拖长。
c、在不断摇动下用EDTA标准溶液滴至由酒红色变为蓝色即为终
点，记录EDTA溶液消耗的体积。
（全过程应于5min内完成，
温度不应低于15℃。
）
d、另取100mlⅡ级试剂水，作空白试验。
2. 计算
水样中的硬度X（mmol/L）按下式计算：
X=（a-b）×T×1000/V
式中：a ----滴定水样消耗EDTA标准溶液的体积，ml;
b----滴定空白溶液消耗EDTA标准溶液的体积，ml；
T----EDTA标准溶液对钙硬度的滴定度，mmol/L；
V----水样体积，ml。
四. 硬度的测定低硬度
本方法适用于软化水、H型阳离子交换器出水、锅炉给水、凝结水水样的测定。
1. 方法概要
在pH为10±0.1的水溶液中，用酸性铬蓝K作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至蓝色为终点。
根据消耗EDTA的体积即可计算
出硬度值。
铁大于2mg、铝大于2mg、铜大于0.01mg、锰大于0.1mg对测定有干扰，可在加指示剂前用功ml 1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和2ml三乙醇胺溶液（1+4）进行联合掩蔽消除干扰。
2. 试剂：
2.1 钙标准溶液（1ml含0.01mmol/Lca2+）：称取于110℃烘1h的基准碳酸钙
）1.0009g，溶于15ml盐酸溶液（1+4）中，以Ⅱ级试剂水稀释至1L。
再（CaCO
3
吸取此标准溶液10ml准确地稀释至1L。
2.2 硼砂缓冲溶液：称取40g硼砂，加10gNaOH，溶解于稀释至1L。
贮于塑料瓶中。
注：硼砂缓冲溶液也可用氨-氯化铵缓冲溶液代替使用。
2.3 0.5%酸性铬蓝K指示剂：称取0.5g酸性铬蓝K与4.5g盐酸羟胺，在研钵中研匀，加10ml硼砂缓冲溶液，溶解于40mlⅡ级试剂水中，用95%乙醇稀释至100ml，贮于棕色滴瓶中。
使用期不应超过一个月。
2.4 5%氢氧化钠溶液。
2.5 盐酸溶液（1+4）。
2.6 EDTA标准溶液的配制：称取4gEDTA，溶于一定量的Ⅱ级试剂水中，用Ⅱ级试剂水稀释至1L，贮存于塑料瓶中。
3. 分析步骤
1）取100ml水样，注入250ml锥形瓶中。
注：水样酸性或碱性很高时，可用5%氢氧化钠溶液或盐酸溶液（1+4）
中和后再加缓冲溶液。
2）加1ml硼砂缓冲溶液，加2~3滴0.5%酸性铬蓝K指示剂。
3）在不断摇动下，用EDTA标准溶液进行滴定，溶液由红转为蓝色即为终点。
全部过程应于5min内完成，温度不应低于15℃。
4）另取100mlⅡ级试剂水，作空白试验。
5）水样硬度小于25umol/L 时应采用5ml微量滴定管滴定。
4. 计算
水样硬度X（umol/L）按下式计算
X=（a-b）×T×1000/V
式中：a----滴定水样消耗EDTA标准溶液体积，ml；
b----滴定空白溶液消耗EDTA标准溶液体积，ml；
T----EDTA标准溶液对钙硬度的滴定度，umol/L；
V----水样体积，ml。
测定硬度时应注意事项：
1）若水样中的酸性或碱性较高时应先用0.1mnaOH或0.1M的盐酸中和后再加缓冲溶液。
2）对碳酸盐硬度较高的水样，在加入缓冲液前应先稀释或加入所需要EDTA 标准溶液量的80～90%（记入在所消耗的体积内）否则可能析出碳酸盐沉淀使滴定终点延长。
3）滴定过程中如发现滴不到终点色或指示剂加入后颜色呈灰紫色时可能是Fe，Cu，AL，Mn等离子的干扰，可在指示剂加入前先加入0.2克硫脲和2ml三乙醇胺进行联合掩消除干扰。
4）冬季水温较低时络合反映速度较慢，容易造成过滴定而产生误差，可将水样预先加热至30～40℃后进行滴定或缓慢滴定。
5）若水样混浊或加入氨缓冲液后生成Fe（OH）
，妨碍终点观察，而需用滤约过
2
滤时，应注意滤约本身常带有硬度，可先用水样将滤纸充分洗涤后使用。