(完整版)计算水的硬度及答案
水硬度的分析(EDTA法)数据表格结论
1水硬度的分析1.1原理水的硬度的测定可分为水的总硬度的测定和钙镁硬度的测定两种.总硬度的测定是滴定Ca2+,Mg2+离子的总含量,并以Ca2+进行计算.分别测定Ca2+和Mg2+的含量.测定水的总硬度,一般采用配位滴定法.最常用的配位剂是EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐),它在溶液中以Y4-的形式与Ca2+,Mg2+的配位离子,形成1:1的无色配合物.即: Ca2++ +Y4 -=CaY2-Mg2++Y4-=MgY2-用EDTA滴定时,借助金属指示剂确定滴定终点.常用的指示剂为铬黑T,pH=10的缓冲液中,以纯蓝色游离的HIn2-形式存在,与Ca2+,Mg2+离子形成酒红色的配合物,通式M2++ HIn2-=MIn-+ H+(蓝色) (酒红色)Ca2+,Mg2+离子与EDTA及铬黑T形成配合物的稳定性不同,其稳定性大小的顺序为: CaY2->MgY2->MgIn- >CaIn-1.2试剂①EDTA标准溶液②NH3-NH4Cl缓冲溶液(pH≈10)③铬黑T指示剂(5gL-1)1.3操作步骤1.3.1EDTA标准溶液的配制与标定称取EDTA4.0g,溶解于200mL温水中,稀释至500mL,充分摇匀:以差减法准确称取0.25-0.30gCaCO3 固体于小烧杯中,加少量水润湿,盖上表面皿,从烧杯嘴处往烧杯中滴加5mL(1+1)HCl溶液,加热使CaCO3全部溶解,并用水冲洗表面皿。
冷却后定量转移至250mL容量瓶中,稀释,摇匀。
移取上述溶液25.00mL,加1滴甲基红,用氨水中和CaCO3溶液中的HCl,溶液由黄色变为红色即可,加20mL水,加5.00mL Mg-EDTA,加10mL氨-氯化铵缓冲溶液,加3滴铬黑T指示剂,立即用EDTA滴定。
酒红色至紫蓝色即为终点,记V EDTA,平行3份。
1.3.2总硬度的测定用100mL 吸管移取三份水样,分别加5mL NH 3-NH 4Cl 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。
水总硬度计算
水总硬度计算水的总硬度是指水中溶解的钙和镁的总量。
硬度主要由碳酸盐、硫酸盐和氯化物等溶解物质引起。
水的硬度不仅与水的质量有关,也与地理环境和水源条件有关。
了解水的总硬度对于水质评估和水处理非常重要。
水的硬度通常以毫克每升(mg/L)或以英国度(°dH)表示。
英国度是以水中1克钙和镁化合物(以碳酸钙计)溶解所需要的等量洗衣皂的量为1度。
水的硬度可以分为软水、中硬水、硬水和超硬水几个等级。
计算水的总硬度有多种方法。
其中一种常用的方法是通过测量水中的钙和镁离子浓度,然后将两者相加得到总硬度。
测量钙和镁离子浓度的方法主要有复合指示剂法、EDTA滴定法和原子吸收光谱法等。
复合指示剂法是一种简单快速的测定水硬度的方法。
它利用某些化学试剂在不同硬度水中表现出不同颜色的特性。
通过比较颜色的深浅,可以大致判断水的硬度等级。
这种方法通常用于快速初步评估水的硬度,但结果的准确性不如其他方法。
EDTA滴定法是一种比较准确的测定水硬度的方法。
它利用EDTA(乙二胺四乙酸)与钙和镁离子形成稳定的络合物,然后用指示剂指示溶液中钙和镁的滴定终点。
通过滴定的体积和反应的化学计量关系,可以计算出水中钙和镁的浓度,进而得到水的总硬度。
原子吸收光谱法是一种高精确度的测定水硬度的方法。
它利用原子吸收光谱仪测量水中钙和镁的吸光度,然后根据标准曲线计算出它们的浓度,最后得到水的总硬度。
这种方法的优点是准确性高,但设备和操作较为复杂,适用于实验室等专业环境。
除了上述方法,还有其他一些间接测定水硬度的方法,如电导率法和钠质量法。
电导率法是利用水中离子的电导性与硬度之间的关系,通过测量水的电导率来估计水的硬度。
钠质量法是通过测量水中钠的质量来推算水中钙和镁的浓度,进而计算出水的总硬度。
水的总硬度是衡量水中钙和镁含量的重要指标。
通过合适的方法测定水的硬度,可以评估水质的好坏,并采取相应的水处理措施。
不同的测定方法适用于不同的场景和需求,选择合适的方法可以提高测定结果的准确性和可靠性。
计算水的硬度及答案(最新整理)
水的硬度计算用EDTA测定水样的硬度值,已知所取水样为100mL,滴定至终点消耗c( EDTA)=0.001mol/mL的EDTA溶液1.42mL,试计算被测水样的硬度(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)。
解; c(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)===14.2(μmol/L)答:被测水样的硬度(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)为14.2μmol/L。
1、用沉淀滴定法测定纯NaCl-的百分含量,得到下列数据59.82,60.06,60.46,59.86,60.24。
求平均值及平均值的绝对误差和相对误差。
* 真实值60.66%,平均值60.09%,绝对误差-0.57%相对误差-0.94%2、如果要求分析结果达到0.2%或2%的准确度,而至少应称取试样多少克?滴定时所用溶液体积至少要多少毫升?* 称量读数误差±0.0001克 0.0001/0.2%=0.05克 0.0001/2%=0.005克滴定管读数误差±0.01毫升 0.01/0.2%=5毫升 0.01/2%=0.5毫升3、滴定管的读数误差为±0.01毫升,如果滴定时用去标准溶液2.50毫升和25.00毫升,相对误差各是多少?要保证0.2%的准确度,至少应用多少毫升标准溶液?* (±0.01/2.50)=±0.4%(±0.01/25.00)=±0.04%(±0.01/0.2%)=5毫升4、用沉淀滴定法测定纯NaCl中Cl-的百分含量,得到下列数据59.82,60.06,60.46,59.86,60.24。
求平均值,该组数据的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和相对偏差。
*平均值60.09%平均偏差0.21%,相对平均偏差0.35%,标准偏差0.28%相对标准偏差0.46%5、用氧化还原法测得FeSO4.7H2O中铁的百分含量为20.02,20.03,20.03,20.05,已知其真实值为20.09%计算平均值的绝对误差和相对误差。
03实验3 水总硬度的测定(配位滴定法)
实验三水总硬度的测定(配位滴定法)实验日期:实验目的:1、学习EDTA标准溶液的配制方法及滴定终点的判断;2、掌握钙、镁测定的原理、方法和计算。
一、水硬度的表示法:一般所说的水硬度就是指水中钙、镁离子的含量。
最常用的表示水硬度的单位有:1、以度表示,1o=10 ppm CaO,相当10万份水中含1份CaO。
2、以水中CaCO3的浓度(ppm)计相当于每升水中含有CaCO3多少毫克。
MCaO—氧化钙的摩尔质量(56.08 g/mol),MCaCO3—碳酸钙的摩尔质量(100.09 g/mol)。
二、测定原理:测定水的总硬度,一般采用配位滴定法即在pH=10的氨性溶液中,以铬黑T作为指示剂,用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+,直至溶液由紫红色经紫蓝色转变为蓝色,即为终点。
反应如下:滴定前:EBT +Me(Ca2+、Mg2+)=Me-EBT(蓝色) pH=10 (紫红色)滴定开始至化学计量点前:H2Y2- + Ca2+= CaY2- + 2H+H2Y2- + Mg2+= MgY2- + 2H+计量点时:H2Y2- + Mg-EBT = MgY2- + EBT +2H+(紫蓝色)(蓝色)滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na2S 或巯基乙酸掩蔽。
三、主要试剂1、0.02mol/LEDTA2、NH3-NH4Cl缓冲溶液 3、铬黑T:0.5%4、三乙醇胺(1:2)5、Na2S溶液 2% 6、HCl溶液 1:17、CaCO3固体A.R.四、测定过程1、EDTA溶液的标定准确称取在120度烘干的碳酸钙0.5~ 0. 55g 一份,置于250ml 的烧杯中,用少量蒸馏水润湿,盖上表面皿,缓慢加1:1HCl 10ml,加热溶解定量地转入250ml容量瓶中,定容后摇匀。
吸取25ml,注入锥形瓶中,加20ml NH3-NH4Cl缓冲溶液,铬黑T指示剂2~3滴,用欲标定的EDTA溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色即为终点,计算EDTA溶液的准确浓度。
水样总硬度的计算公式
水样总硬度的计算公式水是人类生活中不可或缺的资源,而水的质量则直接影响着我们的日常生活。
其中一个重要的指标就是水的硬度。
水的硬度是指水中所含钙和镁的总量,它对水的性质和用途有着重要的影响。
本文将介绍水样总硬度的计算公式及其相关知识。
一、什么是水的硬度?水的硬度是指水中所含溶解性钙和镁的总量。
硬水是指含有较高钙和镁离子浓度的水,而软水则是指含有较低钙和镁离子浓度的水。
水的硬度通常以毫克/升(mg/L)或以“硬度度”(°H)来表示。
二、水样总硬度的计算公式水样总硬度的计算公式可以通过以下公式来表示:总硬度(mg/L)= 钙离子浓度(mg/L)+ 镁离子浓度(mg/L)其中,钙离子和镁离子的浓度可以通过化学分析方法来测定。
三、如何测定水样中钙和镁离子的浓度?测定水样中钙和镁离子的浓度可以通过复杂的化学分析方法来实现,例如离子色谱法、络合滴定法等。
这些方法需要专业的实验室设备和技术人员进行操作,对于一般用户来说并不方便。
四、水样总硬度的影响水样总硬度对水的性质和用途有着重要的影响。
硬水在使用过程中会产生大量的水垢,影响水管、热水器等设备的正常运行。
此外,硬水还会减少洗衣机和洗碗机的清洁效果,影响洗衣和洗碗的质量。
对于饮用水来说,硬水可能会影响口感,甚至对健康产生一定的影响。
五、如何处理硬水问题?对于硬水问题,可以采取以下几种方法进行处理:1. 使用软水机:软水机是一种通过离子交换技术将水中的钙和镁离子去除,从而软化水质的设备。
使用软水机可以有效降低水的硬度,减少水垢产生。
2. 使用水处理剂:可以使用一些专门的水处理剂来处理硬水问题。
这些水处理剂能够与钙和镁离子结合,防止其产生水垢。
3. 煮沸水:将硬水煮沸后,钙和镁离子会结合成为不溶于水的碳酸盐沉淀物,从而减少水垢产生。
六、结语水样总硬度是评价水质的一个重要指标,它直接影响着我们的日常生活和健康。
通过了解水样总硬度的计算公式以及处理硬水问题的方法,我们可以采取相应的措施来改善水质,保障我们的生活质量和健康。
软化水硬度计算公式
软化水硬度计算公式
硬度是指水中碱性离子(主要是钙离子和镁离子)的含量。
水的
硬度分为临界硬度和总硬度两种。
一般来说,软化水硬度计算公式是
根据总硬度来计算的。
软化水硬度计算公式可以用以下方程表示:
临界硬度= 2.497 × 钙离子浓度(mg/L)
总硬度= 2.497 × 钙离子浓度(mg/L)+ 4.115 × 镁离子浓
度(mg/L)
这个公式的含义是通过测量水中钙离子和镁离子的浓度来计算水
的硬度。
首先,将钙离子浓度乘以2.497,得到钙离子的贡献值,然后将镁离子浓度乘以4.115,得到镁离子的贡献值。
最后,将两者相加,得到水的总硬度。
软化水硬度计算公式的使用有助于我们了解水的硬度水平。
根据
计算结果,我们可以判断水质是否符合标准,选择适当的水处理方法。
对于家庭水处理系统、工业生产和实验室等场所,计算水的硬度是十
分重要的。
软化水是将水中的钙离子和镁离子去除或转化成不溶性物质,以
减少水的硬度。
软化水可以降低与硬水相关的问题,如水垢的产生。
通过计算水的硬度,我们可以决定是否需要进行水质处理。
软化水的方法有多种,其中最常见的是使用离子交换树脂进行水
处理。
离子交换树脂能够吸附水中的钙离子和镁离子,释放出钠离子,从而达到软化水的效果。
通过软化水硬度计算公式,我们可以指导水处理工程师、研究人
员和普通用户进行合理的水质管理。
如果水硬度超过一定标准,我们
可以采取相应的措施来降低水的硬度,保护水质、设备和生活环境。
自来水硬度的测定实验数据 -回复
自来水硬度的测定实验数据-回复自来水硬度的测定实验数据[实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、实验讨论和结论]实验目的:本实验的目的是测定自来水中的硬度。
硬度是指水中含有的可溶解的钙和镁的离子含量。
水的硬度对水质、水管、洗涤效果等方面都有一定影响,因此了解自来水的硬度对我们的生活有一定的重要性。
实验原理:水硬度一般分为总硬度和临时硬度两种。
总硬度是指水中所有的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的总和;而临时硬度主要是水中碳酸盐硬度的含量。
实验步骤:1. 实验前准备:准备好自来水样品、分液漏斗、烧杯、滴定管、酚酞指示剂和乙炔三醇试剂等。
2. 滴定总硬度:将50ml自来水样品转移至烧杯中,加入1-2滴酚酞指示剂,溶解10g乙炔三醇试剂于50ml蒸馏水中,再用滴定管逐滴加入,直至溶液由无色变为浅红色,记录滴定的乙炔三醇试剂的用量。
3. 滴定临时硬度:将50ml自来水样品转移至烧杯中,加入少量硫酸盐试剂,用水稀释至约200ml,再用盐酸滴定至酸度pH=3,此时加入1-2滴酚酞指示剂,用硝酸钠标准溶液逐滴加入,直至溶液由红色变为黄色,记录滴定的硝酸钠标准溶液的用量。
4. 计算结果:根据用量计算总硬度和临时硬度的含量。
实验结果:根据实验步骤进行实验后,得到了自来水样品的总硬度和临时硬度的含量。
实验讨论:通过实验得到的数据,可以对自来水的硬度进行判断和评价。
根据国家标准,自来水的硬度一般应控制在一定范围内,以保证给水的质量。
如果自来水的硬度过高,可能会导致水垢的产生并且影响水的使用效果;而硬度过低,则会对人体健康有一定影响。
结论:通过本次实验,我们可以测定出自来水的硬度。
根据实验数据,我们可以对自来水的质量进行评估,以采取适当的措施来调节水质。
同时,我们也可以了解到自来水的硬度对生活的影响以及可能产生的问题。
水的总硬度的计算公式
水的总硬度的计算公式水的总硬度是衡量水中溶解的钙和镁离子含量的指标,也是评估水质的重要参数之一。
总硬度的计算公式如下:总硬度 = 钙离子的浓度 + 镁离子的浓度硬度可以用不同的单位来表示,常见的有ppm(mg/L)和dH(德国硬度)。
在下文中,将使用ppm来表示总硬度。
水的总硬度是由水源中的钙和镁离子浓度决定的。
这些离子来自于地下水和地表水中的溶解岩石和土壤。
当水流经这些岩石和土壤时,会溶解其中的钙和镁离子,使水变得硬。
水的硬度对人体和环境都有一定的影响。
高硬度的水会影响洗涤效果,使洗衣机、洗碗机和水壶产生水垢,并降低肥皂和洗发水的起泡性能。
此外,高硬度的水还会在管道、热水器和锅炉中堆积水垢,降低设备的效率,增加能源消耗。
为了衡量水的硬度,可以通过水样中钙和镁离子的浓度来计算总硬度。
这可以通过化学分析实验来完成,也可以通过使用硬度试剂盒来进行快速测试。
化学分析实验需要采集水样,并使用特定的试剂进行处理。
试剂会与水中的钙和镁离子发生反应,产生沉淀。
通过测量沉淀的重量或体积,可以计算出水样中钙和镁离子的浓度,从而得出总硬度。
硬度试剂盒则是一种简便快速的测试方法。
只需要取一定量的水样,加入试剂盒中,颜色的变化或沉淀的形成可以指示水样的硬度。
根据试剂盒的使用说明,可以将颜色或沉淀与标准曲线进行比较,从而得出总硬度的浓度。
水的总硬度是通过测量水中钙和镁离子的浓度来计算的。
了解水的硬度有助于评估水质、选择合适的水处理方法,并保护水质设备的使用寿命。
通过化学分析实验或硬度试剂盒,我们可以方便地获得水的总硬度值,从而更好地管理和使用水资源。
锅炉水硬度计算公式讲解
锅炉水硬度计算公式讲解在锅炉运行过程中,水硬度是一个非常重要的参数。
水中的硬度主要由钙和镁离子组成,它们会在锅炉内部形成水垢,影响锅炉的热传递效率和安全运行。
因此,了解和计算锅炉水的硬度是非常重要的。
本文将通过公式的讲解,帮助读者了解如何计算锅炉水的硬度。
首先,我们需要了解水硬度的定义。
水硬度是指水中含有的可溶性钙和镁离子的总量。
通常用mg/L(毫克/升)或者ppm(百万分之一)来表示。
水硬度的计算公式如下:水硬度(以CaCO3计)= 2.497 ×钙离子浓度(以Ca2+计)+ 4.115 ×镁离子浓度(以Mg2+计)。
其中,钙离子浓度和镁离子浓度通常是以mg/L或者ppm为单位的。
这个公式是根据离子的当量比例来计算的,钙离子和镁离子在水中的化学反应中,它们的当量比分别是2:1,因此在计算水硬度时,需要考虑到这个比例。
接下来,我们来具体讲解一下如何使用这个公式进行水硬度的计算。
首先,我们需要测定水样中钙离子和镁离子的浓度。
这个可以通过化学分析的方法来进行,比如常用的EDTA滴定法。
测定出来的浓度通常是以mg/L或者ppm为单位的。
假设我们测定出来的钙离子浓度为100mg/L,镁离子浓度为50mg/L,那么根据上面的公式,我们就可以计算出水硬度为:水硬度(以CaCO3计)= 2.497 × 100 + 4.115 × 50 = 249.7 + 205.75 = 455.45 mg/L。
这样,我们就得到了水的硬度值。
如果需要将结果以ppm表示,只需要将mg/L乘以1000即可。
了解水的硬度对于锅炉的运行和维护非常重要。
高硬度的水容易在锅炉内部形成水垢,影响热传递效率,增加能源消耗。
因此,在实际运行中,我们需要根据水的硬度来选择合适的水处理措施,比如化学软化、离子交换软化等,以减少水垢的形成,保证锅炉的安全运行。
除了计算水硬度的公式外,我们还需要了解一些水硬度的相关知识。
水总硬度的测定计算公式
水总硬度的测定计算公式随着经济的发展和人们对生活质量的追求,人们对水质的要求也越来越高。
水质的硬度是衡量水质优劣的一个重要指标之一。
那么,如何准确地测定水的硬度呢?本文将介绍一种常用的计算公式来测定水的总硬度。
我们需要明确一下什么是水的硬度。
水的硬度是指水中钙、镁等硬度物质的含量。
硬度物质主要来源于地下水和地表水中溶解的岩石矿物质,如石膏、方解石等。
水的硬度分为总硬度和临时硬度两种。
总硬度是指水中所有硬度物质的总含量,包括可溶性和不可溶性的硬度物质。
它是指水中所有碳酸盐、硫酸盐、氯化物等硬度物质的总量。
总硬度通常用毫克每升(mg/L)或者以英国硬度度量单位(°dH)来表示。
那么,如何计算水的总硬度呢?下面就介绍一种常用的计算公式:总硬度(mg/L)= 2.497 × (HCO3-) + 4.118 × (CO3-) + 1.684 × (SO4-) + 2.8 × (Cl-) + 0.357 × (NO3-) + 0.056 × (F-)其中,HCO3-表示碳酸氢根离子的浓度,CO3-表示碳酸根离子的浓度,SO4-表示硫酸根离子的浓度,Cl-表示氯离子的浓度,NO3-表示硝酸根离子的浓度,F-表示氟离子的浓度。
这些离子的浓度可以通过水质测试仪器或者化学分析方法来测定。
测定水的总硬度主要是为了评估水质的优劣以及对水质进行调节。
水的硬度对于一些工业生产和生活用水都有一定的影响。
过高的硬度会导致水垢的产生,不仅影响水质,还会对管道和设备造成损坏。
因此,准确测定水的硬度对于水处理和水质调节具有重要意义。
除了总硬度,临时硬度也是衡量水质的一个指标。
临时硬度主要由碳酸钙和碳酸镁组成,可以通过水的pH值和碳酸盐浓度来计算。
总硬度与临时硬度之间的关系可以通过一些计算方法来推导。
水的硬度是衡量水质优劣的一个重要指标,准确测定水的硬度对于保障水质和水质调节具有重要意义。
(完整版)计算水的硬度及答案
水的硬度计算用EDTA测定水样的硬度值,已知所取水样为100mL,滴定至终点消耗c( EDTA)=0。
001mol/mL的EDTA溶液1.42mL,试计算被测水样的硬度(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)。
解; c(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)== =14.2(μmol/L)答:被测水样的硬度(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)为14。
2μmol/L。
1、用沉淀滴定法测定纯NaCl—的百分含量,得到下列数据59.82,60。
06,60。
46,59。
86,60。
24.求平均值及平均值的绝对误差和相对误差.*真实值60。
66%,平均值60。
09%,绝对误差-0.57%相对误差-0.94%2、如果要求分析结果达到0.2%或2%的准确度,而至少应称取试样多少克?滴定时所用溶液体积至少要多少毫升?* 称量读数误差±0。
0001克 0。
0001/0.2%=0。
05克 0.0001/2%=0。
005克滴定管读数误差±0。
01毫升 0.01/0.2%=5毫升 0.01/2%=0.5毫升3、滴定管的读数误差为±0.01毫升,如果滴定时用去标准溶液2。
50毫升和25。
00毫升,相对误差各是多少?要保证0。
2%的准确度,至少应用多少毫升标准溶液?*(±0。
01/2。
50)=±0.4%(±0。
01/25。
00)=±0。
04%(±0.01/0。
2%)=5毫升4、用沉淀滴定法测定纯NaCl中Cl-的百分含量,得到下列数据59。
82,60.06,60。
46,59.86,60.24。
求平均值,该组数据的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和相对偏差.*平均值60.09%平均偏差0.21%,相对平均偏差0.35%,标准偏差0.28%相对标准偏差0。
46%5、用氧化还原法测得FeSO4。
7H2O中铁的百分含量为20。
02,20.03,20.03,20。
水硬度测定
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。
8DH以下为软水,8~10DH为中等硬水,16~30DH为硬水,硬度大于30DH的属于很硬的水;另外也有以每升水中所含的钙、镁化合物换算成CaCO3的毫克数表示的。
本实验采用德国硬度表示水的硬度。
2.配位滴定法测定水的硬度。
配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法,螯合物又是目前该方法中应用最广的一类配位化合物。
因为它的稳定性强,适当控制就能得到所需的配位化合物,有的螫合剂对金属离子有选择性。
乙二胺四乙酸是具有羧基和氨基的螯合剂,能与许多阳离子形成稳定的螯合物,因此被广泛用作配位滴定法中的滴定剂。
乙二胺四乙酸简称EDTA或EDTA酸,用H4Y表示。
通常把它的溶解度较大的二钠盐也称EDTA,实际使用中常用H2Y2-表示。
水总硬度计算
水总硬度计算水的总硬度是指水中所含的钙和镁的总量。
水的硬度是判断水质优劣的一个重要指标,因为硬水对人体健康和生活用水都有一定的影响。
因此,了解水的总硬度是非常重要的。
水的硬度一般以钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)的浓度来表示。
这两种离子是水中常见的阳离子,它们会与水中的阴离子(如碳酸根离子、硫酸根离子等)结合形成不溶性的盐类,导致水质变硬。
计算水的总硬度需要测量钙和镁的浓度,并根据一定的计算公式进行计算。
测量钙和镁的浓度可以使用化学分析方法,如复合指示剂法、EDTA滴定法等。
这些方法可以准确地测量出水中钙和镁的含量。
计算水的总硬度的公式是通过将钙和镁的浓度转化为相应的离子浓度,然后相加得到的。
具体的计算公式如下:总硬度(以CaCO3计)= 钙离子浓度(以Ca2+计)× 2.5 + 镁离子浓度(以Mg2+计)× 4.1其中,钙离子的浓度以Ca2+计,镁离子的浓度以Mg2+计,总硬度以CaCO3(碳酸钙)的形式表示。
这个公式是根据不同离子的相对活度以及它们在形成盐类时所需的摩尔比例得出的。
水的总硬度通常以毫克每升(mg/L)或以硬度单位(dH)来表示。
硬度单位是一种相对的单位,1 dH相当于每升水中的钙和镁离子的含量为0.01摩尔。
通过测量水中钙和镁的浓度,再根据上述公式进行计算,就可以得到水的总硬度。
根据计算结果,可以判断水的硬度是否符合相关标准,以及采取相应的措施进行水质调节和处理。
水的总硬度是衡量水质的重要指标之一,了解水的总硬度可以帮助我们判断水质是否合格,进而采取相应的措施。
通过测量钙和镁的浓度,并使用相应的计算公式,可以准确地计算出水的总硬度。
这对于保障人体健康和生活用水的质量至关重要。
我们应该重视水的总硬度,并采取适当的措施来保证水质的优良。
水的总硬度测定原理
中国的水硬度标准采用德国度,定义为1升水中含有氧化钙(CaO)10 mg 为1 °d 一般的,水的硬度由Ca2+,Mg2+Ca^{2+}, Mg^{2+} 产生。
那如何计算硬度呢?设c为钙镁离子的总浓度c=c(Ca2+)+c(Mg2+)c=c(Ca^{2+})+c(Mg^{2+}) , 假设所有的浓度都由CaO产生,CaO的相对分子质量为56.08,则达到这个浓度需要的CaO为56.08c56.08c 克,也就是5608c5608c °d.所以现在要测定Ca2+,Mg2+Ca^{2+}, Mg^{2+} 总浓度。
一般在实验室使用EDTA (C10H16N2O8C_{10}H_{16}N_2O_8 )滴定法,使用EBT(铬黑)作指示剂。
实验原理如下:EDTA是一种配位剂,可以与Ca2+,Mg2+Ca^{2+}, Mg^{2+} 产生配合物EDTA-Ca,EDTA-Mg. EBT(蓝色)也是配位剂,可以与Ca2+,Mg2+Ca^{2+}, Mg^{2+} 产生配合物EBT-Ca, EBT-Mg(酒红色)。
但EBT的配合物不如EDTA稳定。
所以在水样中加入少量EBT使溶液呈酒红色以后,不断往里加入EDTA。
当Ca2+,Mg2+Ca^{2+}, Mg^{2+} 耗尽时,EDTA与EBT-Ca, EBT-Mg反应,溶液变成蓝色(EBT原来的颜色)。
主反应:Ca2++EDTA→Ca−EDTA Ca^{2+}+EDTA\rightarrow Ca-EDTA滴定终点Ca−EBT(red)+EDTA→Ca−EDTA+EBT(blue)Ca-EBT(red)+EDTA\rightarrow Ca-EDTA+EBT(blue)(Mg同理)实验就是用EDTA滴定含EBT的水样。
当滴入最后一滴EDTA时,水样刚好从酒红色变蓝色,即为滴定终点。
此外,EDTA不稳定,因此要用一定浓度的Ca或者Mg标准溶液进行标定,测得EDTA的精确浓度。
硬度计算方法
水的硬度计算方法总硬度(CaCO3硬度)总硬度可以说是水质中钙和镁离子浓度所代表的特性,是水族养殖用水的一项重要指标,每种水族生物都只能在一定范围总硬度的水域中生存。
因此在决定水源是否适合于饲养用水时,总硬度是一个重要的考虑因素。
水的总硬度,在每一个地方的变化都不一样。
一般来说,海水比淡水硬,表面水比地下水软。
不过就相似的水域来说,水的硬度和自然的地质有关。
尤其是处于石灰岩的地质环境中的水域,它的总硬度常常比其他地区要高。
引起硬度的离子除了钙和镁之外,象锶、锰、铁、铝等阳离子也是肇因之一,只不过它们的含量与钙、镁相较极少,因而常常忽略不计。
1、硬度常以CaCO3(分子量=100)的当量来表示,并以水质中含1ppmCaCO3为1度。
计算硬度时,通常引起硬度的离子可用下列公式计算:硬度(ppm CaCO3)=M2+(ppm)×100/M2+的当量(公式中的M2+代表任一的二价金属离子)例如,若水质中含有10ppm的镁离子(Mg2+),以及15ppm的钙离子(Ca2+),则它的总硬度值计算如下:总硬度=镁硬度+钙硬度;镁硬度=10ppm×100/24.4=41.0ppm,钙硬度=15ppm×100/40.0=37.5ppm,总硬度=41.0ppm+37.5ppm=78.5ppm(计算公式中的24.4为镁的当量重,40.0为钙的当量重)2、德国硬度表示法(gH)是以氧化钙的当量来表示溶于定量水质中所有可溶性钙和镁离子的方法。
1度gH相当于每100ml水中含有磷化钙的当量为1毫克(10ppm)。
1度gH也相当于CaCO3硬度17.8ppm。
3、kH硬度 kH硬度是碳酸氢根(HCO3-)浓度的度标,因为碳酸氢根是水质中最主要的缓冲物质,它可以中和水质中任何增加或减少的游离CO2,以及亦能抑制氢离子的波动,以维持恒定的pH值,因此kH的控制被视为水质管理不可缺的手续。
如果KH过低,表示水中天然的缓冲系统已经失去平衡,水质将趋酸性化,很容易受到中酸性物质的影响,使pH值急遽降低。
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水的硬度计算用EDTA测定水样的硬度值,已知所取水样为100mL,滴定至终点消耗c( EDTA)=0.001mol/mL的EDTA溶液1.42mL,试计算被测水样的硬度(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)。
解; c(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)===14.2(μmol/L)答:被测水样的硬度(1/2Ca2+ + 1/2Mg2+)为14.2μmol/L。
1、用沉淀滴定法测定纯NaCl-的百分含量,得到下列数据59.82,60.06,60.46,59.86,60.24。
求平均值及平均值的绝对误差和相对误差。
* 真实值60.66%,平均值60.09%,绝对误差-0.57%相对误差-0.94%2、如果要求分析结果达到0.2%或2%的准确度,而至少应称取试样多少克?滴定时所用溶液体积至少要多少毫升?* 称量读数误差±0.0001克 0.0001/0.2%=0.05克 0.0001/2%=0.005克滴定管读数误差±0.01毫升 0.01/0.2%=5毫升 0.01/2%=0.5毫升3、滴定管的读数误差为±0.01毫升,如果滴定时用去标准溶液2.50毫升和25.00毫升,相对误差各是多少?要保证0.2%的准确度,至少应用多少毫升标准溶液?* (±0.01/2.50)=±0.4%(±0.01/25.00)=±0.04%(±0.01/0.2%)=5毫升4、用沉淀滴定法测定纯NaCl中Cl-的百分含量,得到下列数据59.82,60.06,60.46,59.86,60.24。
求平均值,该组数据的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和相对偏差。
*平均值60.09%平均偏差0.21%,相对平均偏差0.35%,标准偏差0.28%相对标准偏差0.46%5、用氧化还原法测得FeSO4.7H2O中铁的百分含量为20.02,20.03,20.03,20.05,已知其真实值为20.09%计算平均值的绝对误差和相对误差。
*真实值20.09%,平均值20.03%绝对误差-0.06%相对误差-0.30%6、用氧化还原法测得FeSO4.7H2O中铁的百分含量为20.01,20.03,20.04,20.05,计算该组数据的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差,相对标准偏差。
*平均值20.03%平均偏差0.015%相对平均偏差0.075%标准偏差0.022%相对标准偏差0.11%7、已知硝酸银溶液浓度为0.01000mol·L-1,求莫尔法测氯离子时,T cl-/AgNO3。
(已知Cl的原子量为35.45)* T Cl-/AgNO3=0.0003545g·ml-18、已知EDTA溶液浓度为0.01000mol·L-1,测总硬度时滴定度T(CaCO3/EDTA)是多少?(已知CaCO3分子量为100)* TCaCO3/EDTA=0.001000g·ml-19、滴定0.2275g无水Na2CO3,用pH4.0指示剂,消耗22.35ml盐酸,求此盐酸的浓度。
* C(HCl)=0.1921、mol·L110.称取1.3265g无水碳酸钠,配制成250ml溶液,吸取二份25ml该溶液用于标定盐酸,选用pH4.8指示剂,一份消耗盐酸24.36ml,另一份消耗24.28ml,问二次滴定相对误差是否在0.2%范围内并求盐酸标准溶液浓度。
(已知Na2O3分子量为106)*相对误差为0.16%在0.2%的范围内碳酸钠溶液浓度0.05006、mol·L-1盐酸标准溶液的浓度25.00×0.05006×2=C HCl×24.32C HCl=0.1029.mol·L-111、某水样,采用pH8.3指示剂滴定终点用去0.05000mol/l盐酸5.00ml,而用pH4.8指示剂滴定到终点用去35.00ml,水样的体积100ml,分析水样的碱度及含量(以CaCO3mg·L-1)* 碳酸盐碱度250mg·L-1,重碳酸盐碱度625.0mg·L-1总碱度875mg·l-112、某废水,用分别滴定法测定碱度时,用0.100mol·L-1盐酸溶液滴定,当用pH4.8指示剂V4.8=22.24ml,当用pH8.3指示剂时V8.3=16.48,水样体积均为50ml,该水样由何种碱度组成(以CaCO3mg·L-1表示)。
* 氢氧化物碱度1072mg·L-1碳酸盐碱度1152mg·L-1,总碱度:2124mg·L-113、某碱性废水,分别取50ml水样二份用0.1000mg·L-1的HCl溶液滴定,V8.3=12.44ml,V4.8=24.88ml,求该水样的碱度,以CaCO3mg·L-1计。
* 碳酸盐碱度:2488mg·L-114、某自来水水样100ml,加pH8.3指示剂不变色,又加pH4.8指示剂用盐酸(C HCl=0.1000mol·L-1)滴定至橙色,消耗盐酸4.33ml,求其碱度(CaCO3mol·L-1)*重碳酸盐碱度216mg·L-115、取水样100ml,用0.05000mol·L-1盐酸滴至酚酞终点,用去30.00ml,加甲基橙指示剂至橙色出现,又消耗盐酸5.00ml,问水样中有何种碱度,其含量以CaCO3计(mg·L-1 )?* 碳酸盐碱度250mg·L-1氢氧化物碱度625mg·L-116、取150ml水样,用0.05000mol·L-1HCl溶液滴至酚酞终点,用去15.00ml再甲基橙指示剂又用去22.00ml,问水中存在何种碱度其含量若干mg·L-1(以CaCO3计)* 重碳酸盐碱度117mg·L-1,碳酸盐碱度500.0mg·L-117、测定总硬度时,吸取水样100ml,以铬黑T指示剂,调pH=10,用0.0100mol·L-1标准EDTA溶液滴定,用去3.00ml。
计算水样的硬度。
(以CaCO3计)* 30.00mg·L-118、吸取100ml水样,以铬黑T为指示剂,pH=10,测定总硬度消耗0.01020mol·L-1 EDTA16.72ml。
计算水样的总硬度。
* 170.5 mg·L-1(以CaCO3计)19、今有一水样,取一份100ml,调节pH=10,以铬黑T为指示剂,用0.01000mol·L-1EDTA溶液滴定到终点用去25.40ml,另一份水样用样调pH=12,加钙指示剂,用EDTA溶液14.25ml,求钙、镁硬度(以CaCO3mg·L-1计)* 总硬度254.0mg·L-1,钙硬度142.5mg·L-1,镁硬度111.5mg·L-120.已知EDTA标准溶液浓度为0.0200mol·L-1,测总硬度时消耗EDTA12.40ml,测钙硬度时消耗11.30ml,水样体积50ml,求总钙、镁硬度(以CaCO3计)* 总硬度496mg·L-1,钙硬度452mg·L-1,镁硬度44mg·L-121、某水样分析结果显示,其总碱度822.5mg·L-1,重碳酸盐822.5mg·L-1,总硬度888.0mg·L-1(其中钙硬度663.5mg·L-1),以上数值均以CaCO3mg·L-1计,讨论硬度的组成。
* 总硬度888.0mg·L-1,钙硬度663.5mg·L-1,镁硬度224.5mg·L-1,碳酸盐硬度822.5mg·L-1,非碳酸盐硬度65.5mg·L-1。
22、某水样含钙离子42.4mg·L-1,镁离子25.5mg·L-1,重碳酸根380mg·L-1,试分析有何种硬度(以CaCO3计)* 总硬度210.1mol·L-1mol·L-1,钙硬度106,镁硬度104mg·L-1,碳酸盐硬度210mg·L-1,负硬度102mg·L-123、称取0.4206g纯CaCO3,溶于盐酸后,定容500ml,吸取50.00ml在pH12,加钙指示剂,用EDTA 滴定,用去38.84ml,求EDTA的量浓度。
(已知CaCO3分子量为100)* CEDTA=0.01083mol·L-124、称取0.6537克纯锌,加1:1盐酸溶解后定容为1升,吸取25ml,用蒸馏水稀释至50ml,调节pH=10,再加pH=10的缓冲溶液,用铬黑T做指示剂,标定EDTA,消耗EDTA24.51ml,求EDTA的量浓度。
(已知Zn原子量为65.3)* C Zn2+=0.009998mol·L-1,C EDTA=0.01020mol·L-125、已知lgk FeY=25.1,K SP Fe(OH)3=3.5×10-38求EDTA准确滴定0.1ml/lFe3+的pH值范围。
已知lgαy(H)与PH的关系为:pH:1.2—2.2 PH 0 1 2 3 4 5 6 7lgαy(H) 21.18 17.2 13.51 10.6 8.4 6.4 4.65 3.3226、已知lgk BiY=27.9,lgk PbY=18.0,K SP Pb(OH)2=1.2×1015,求Bi3+、Pb2+浓度均为0.01000mol·L-1混合溶液中准确地进行分别滴定的pH值条件。
已知lgαy(H)与PH的关系为:PH 0 1 2 3 4 5 6 7lgαy(H) 21.18 17.2 13.51 10.6 8.4 6.4 4.65 3.32* Bi3+:0.7-1.3 Pb2+:3.2-7.527、某水样用莫尔法测氯离子时,100ml水样消耗0.1016mol·L-1,AgNO38.08mol·L-1,空白试验消耗1.05ml,求该水样中氯离子浓度(以Clmg·L-1表示)(已知Cl的原子量为35.45)* 含氯253mg·L-128、某含磷酸工业废水,用佛尔哈德法在pH=0.5时测定Cl,100ml水样加0.1180mol·L-120mlAgNO3,加硝基苯保护沉淀后,再用0.10170mol·L-1KSCN滴定消耗6.53ml,求含氯离子量(以Cl mol·L-1表示) (已知Cl的原子量为35.45)* 601.2mg·L-129、已知K SP (AgCl)=1.8×10-10,K SP (AgOH)=2.0×10-8计算AgCl+OH-=Ag OH+Cl-1反应平衡常数K,并说明莫尔法不能在强碱性溶液中进行。