水质硬度的测定方法

水质硬度的测定方法

引言

水质硬度是指水中钙离子和镁离子的含量，是评价水的质量指标之一。水质硬度的测定方法对于水处理、水环境保护以及饮用水安全具有重要意义。本文将介绍水质硬度的测定方法及其原理，以及常用的硬度测定仪器和操作步骤。

硬度的定义

硬度是指水中以Ca2+和Mg2+离子形式存在的盐类的总量。一般来说，硬度分为临

时硬度和总硬度两种。

临时硬度

临时硬度是指水中以碳酸钙（CaCO3）的形式存在的碱式盐的总量。它主要来自于

碳酸氢钙（Ca(HCO3)2）和碳酸镁（MgCO3）。临时硬度可以通过加热水样使之变化，加热水样会导致碳酸钙分解，从而使临时硬度减少。

总硬度

总硬度是指水中所有碱式盐（包括临时硬度和非临时硬度）的总量。它可以通过滴定法来测定。与临时硬度不同，总硬度不会因加热水样而发生变化。

硬度测定方法

常用的硬度测定方法有滴定法、分光光度法和离子选择电极法。下面将分别介绍这三种测定方法的原理和操作步骤。

滴定法

滴定法是一种以滴定剂与阳离子络合反应为基础的测定方法。该方法根据不同的滴定剂选择，可以分为EDTA法、硝酸锌法等。

EDTA法 (亚硫酸盐二钠滴定法)

原理

EDTA与阳离子形成络合物，配位比为1:1，反应产物稳定。在pH为10 的碱性介质中，EDTA与Ca2+和Mg2+形成络合物，剩余的EDTA与酸性指示剂呋喃蓝配合形成蓝色络合物。通过滴定剂用量的测定，可以确定水样中Ca2+和Mg2+的含量。

操作步骤

1.取一定量的水样，加入适量的缓冲溶液和指示剂。

2.用标准化的EDTA溶液进行滴定，计算出Ca2+和Mg2+的浓度。

分光光度法

分光光度法是利用溶液对特定波长的光的吸收特性来测定溶质浓度的方法。在硬度测定中，使用分光光度法通过测定Ca2+和Mg2+与络合剂的络合物的吸光度来确定水样中的硬度。

原理

根据环境保护部水质监测与分析方法中的方法，以极胆酸为络合试剂，形成稳定的络合物，该络合物对特定波长的光有较高的吸收度。测定水样与络合试剂反应后的吸光度，通过标准曲线来计算Ca2+和Mg2+的浓度。

操作步骤

1.取一定量的水样，加入适量的络合试剂。

2.使用分光光度计测定水样与络合试剂反应后的吸光度。

3.通过标准曲线计算出Ca2+和Mg2+的浓度。

离子选择电极法

离子选择电极法是利用离子选择电极来测定水样中阳离子的浓度的方法。在硬度测定中，可以使用钙离子选择电极或镁离子选择电极来测定水样中的硬度。

原理

钙离子选择电极和镁离子选择电极具有较高的选择性和灵敏度，能够直接测定水样中的钙离子和镁离子浓度。

操作步骤

1.根据电极的使用说明，将选择电极放入标准溶液中进行校准。

2.取一定量的水样，用离子选择电极进行测定。

硬度测定仪器

常用的硬度测定仪器有EDTA滴定仪、分光光度计和离子选择电极。下面将对这些仪器进行简单介绍。

EDTA滴定仪

EDTA滴定仪是用于滴定法测定硬度的仪器，它包括滴定针、滴漏管和滴定管等部分。通过控制滴漏管的滴速和记录滴定管的滴数，可以计算出水样中Ca2+和Mg2+的含量。

分光光度计

分光光度计是用于分光光度法测定硬度的仪器。它通过测定水样与络合试剂形成的络合物的吸光度来计算Ca2+和Mg2+的浓度。

离子选择电极

离子选择电极是用于离子选择电极法测定硬度的仪器。根据测定需要，可以选择钙离子选择电极或镁离子选择电极来测定水样中的硬度。

结论

水质硬度的测定方法包括滴定法、分光光度法和离子选择电极法。滴定法是通过滴定剂与阳离子络合反应来测定水样中硬度的方法，分光光度法是利用水样与络合试剂形成的络合物的吸光度来测定水样中硬度的方法，离子选择电极法是通过离子选择电极来测定水样中硬度的方法。根据实际需求和仪器的可用性，选择合适的方法和仪器来进行硬度的测定。

注：以上方法仅供参考，请根据实际情况和需求选择合适的方法和仪器。