水的总硬度及钙镁含量的测定

水的总硬度及钙镁含量的测定
化学实验中心
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一、实验目的
1. 学习配位滴定法测定水的总硬度及Ca2+、 Mg2+含量的原理和方法；
2. 掌握EDTA标准溶液的配制方法。
二、实验原理
水的总硬度是指水中Ca2+，Mg2+总量。 硬度的表示方法：
① 将所测得的钙、镁折算成 CaCO3的质量，即以每升 水中含有CaCO3的质量表示，单位为mg·L-1；
c(EDV T 2(A ED ) M T(A C2 )a ) Vs
Mg2+的质量浓度，单位为mg·L-1：
ρ(Mg2+)/mg·L-1
c(EDV 1 T (E AD )-V [T 2(E AD )M T (M A 2))
. V s
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三、实验步骤 1、EDTA标准溶液的配制
准确称取EDTA0.75~0.85g，加少量去离子水 溶解，定量转移至200mL容量瓶中，定容、 摇匀，计算EDTA标准溶液的准确浓度。
50.00
50.00
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50.00
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指示剂：钙指示剂，溶液呈红色：
Ca2+ + HIn3- CaIn2- + H+
(蓝色) (红色)
滴定反应：
Ca2+ + H2Y2终点反应：
CaY2- + 2H+
CaIn2- + H2Y2- CaY2- + HIn3- + H+
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计算： Ca2+的质量浓度，单位为mg·L-1。
ρ(Ca2+)/mg·L-1
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四、数据记录及处理
EDTA二钠盐/g
定容体积/mL
c(EDTA)/ mol/L
水样Vs/ mL
50.00
V1（EDTA）/mL
总硬度 (CaCO3计)/mg/L
总硬度的平均值
Fra Baidu bibliotek相对平均偏差
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200.00 50.00
50.00
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水样Vs/ mL V2(EDTA)/mL V2的平均值 V1的平均值 ρ (Ca2+)/mg/L ρ(Mg2+)/mg/L
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以钙、镁的物质的量计，单位为mmol·L-1 :
总硬度= c(EDTAV1)(EDTA) Vs
消除干扰： 水样中若有Fe3+、Al3+等干扰离子时，可用 三乙醇胺掩蔽。（如干扰离子少，可不加）
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（2）钙的测定
条件：用NaOH调至pH=12，Mg2+生成Mg(OH)2 沉淀，不干扰Ca2+的测定。
② 用每升水中含钙、镁的物质的量表示，单位为
mmol·L-1。
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测定步骤：
先测定钙、镁的总量，再测定钙的含量。 （1）水的总硬度的测定
酸度：pH=10.0的氨性缓冲溶液 指示剂：铬黑T 溶液中配合物的稳定性大小为：
CaY2- ＞ MgY2- ＞ MgIn- ＞ CaIn-
此时的酒红色配合物是MgIn-，其反应如下：
Mg2+＋ HIn2- MgIn-＋ H+
(蓝色) (酒红色)
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滴定反应：
Ca2+ + H2Y2Mg2+ + H2Y2终点反应：
CaY2- + 2H+ MgY2- + 2H+
计算：
MgIn-+ H2Y2-
MgY2-+ HIn2-+ H+
水的总硬度以CaCO3计，单位为mg·L-1
总硬度= c(EDV T1(A E)DT M(AC)a3C ) O Vs
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2、水的总硬度的测定 取水样50.00mL，加2滴6mol/L的HCl剧烈振 摇两分钟除CO2，摇匀，加5mLNH3-NH4Cl 缓冲液及5滴铬黑T，用EDTA标准溶液滴 定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点， 平行测定三次，记录V1(EDTA)。
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3、水中钙、镁含量的测定 取水样50.00mL，加2滴6mol/L的HCl剧烈 振摇两分钟除CO2，摇匀，加2mL 10％的 NaOH溶液及少许钙指示剂，用EDTA标准 溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点， 平行测定三次，记录V2(EDTA) 。