自来水总硬度测定

能源环境与制冷空调实验自来水总硬度的测定实验报告

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一、实验目的

1、掌握EDTA标准溶液的配制和标定原理

2、了解水的硬度测定的意义和常用的硬度表示方法

3、掌握EDTA测定水的硬度的原理和方法

4、掌握铭黑T和钙指示剂的应用，了解金属指示剂的特点

二、实验原理

1.根据水硬度的表示法：

I 以度表示，1°=10ppm CaO，相当10万份水中含1份CaO。

II 以水中CaCO3的浓度（ppm）计相当于每升水中含有CaCO3多

少毫克

M CaO—氧化钙的摩尔质量（56.08 g/mol）

M CaCO3—碳酸钙的摩尔质量（100.09 g/mol）

2.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或硫基乙酸掩蔽。

三、实验主要试剂

1、0.02mol/L EDTA

2、NH3-NH4Cl缓冲溶液

3、铬黑T：0.5%

4、三乙醇胺（1:2）

5、HCl溶液1:1

6、CaCO3固体A.R.

四、实验内容与步骤

1.0.01mol/L EDTA 标准溶液的配制

计算配制250mL EDTA 二钠盐所需EDTA的质量。用托盘天平称取上述质量（0.9306g）的EDTA与100mL的烧杯中。加水温热溶解，冷却后移入聚乙烯塑料瓶中。

2.0.01mol/L EDTA 标准溶液的标定

1）Ca2+标准溶液的配制

配制250mL0.01mol/L Ca2+标准溶液，称取CaCO30.5g置于150mL的烧杯中。先以少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴处往烧杯中滴加约5mL（1+1）HCl溶液，使CaCO3全部溶解。加水50mL，微沸几分钟除去CO2。冷却后用水冲洗烧杯内壁和表面皿，并将溶液转移至250mL容量瓶中定容。得出此标准Ca2+溶液的浓度为0.02mol/L。

2）0.01mol/L EDTA标准溶液的标定

用移液管吸取25mLCa2+标准溶液和25mL去离子水于锥形瓶中，加1滴甲基红，用氨水中和Ca2+标准溶液中的HCl，当溶液由红变黄即可。再加入铬黑T指示剂至溶液变酒红色后立即用EDTA标准溶液滴定，当溶液由酒红色转变为蓝紫色即为终点。

3.水样测定

取两份水样（I、II）及一份去离子水（III）各100mL，注入锥形瓶中，加1:1的HCl 2滴，加入5mL三乙醇胺溶液，少量铬黑T。用EDTA标准溶液滴定溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。

4.计算公式

五、实验结果整理

表1 实验结果整理表

C

（mol/L）0.01mol/L

EDTA

编号I II III 水样体积（mL）100 100 100 EDTA标液最后读数（mL） 2.8 6.7 8.5

EDTA标液最初读数（mL）0 4 8 EDTA标液毫升数 2.8 2.7 0.5

水总硬度（mg/L）28 27 5

平均值27.5 /

相对偏差 3.6% /

六、实验总结

1.配制Ca2+时将溶液浓度配制为0.02mol/L，滴定时需要大量EDTA溶液滴定，

造成一定的实验误差，提高了实验难度，应配制为0.01mol/L的Ca2+溶液

2.实验中未用Na2S溶液2%对其他离子进行掩蔽Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+，造成

一定的系统误差

3.本次实验中，并未使用缓冲剂，缓冲剂的作用是调节酸碱度，使滴定剂与待

测离子形成的络合物的稳定常数最大，增加实验结果的准确性

七、实验记录

图1称取EDTA的质量图2对滴定后的溶液进行判别颜色