实验四--水中总硬度、钙离子的测定

实验四水中总硬度、钙离子的测定

一、目的

1、了解水的硬度含义，单位及其换算。

2、掌握EDTA络合滴定测定水的总硬度的原理及方法。

二、原理

钙是硬度的主要组成之一，镁也是硬度的主要组成之一。总硬度是钙和镁的总浓度。碳酸盐硬度（暂硬度）是总硬度的一部分，相当于水中碳酸盐和重碳酸盐结合的钙、镁所形成硬度。非碳酸盐硬度（永硬度）是总硬度的另一部分，当水中钙、镁含量超过与它所结合的碳酸盐和重碳酸盐的含量时，多余的钙和镁就与水中氯离子、硫酸根和硝酸根结合成非碳酸盐硬度。

水的总硬度的测定，一般采用络合滴定法，用EDTA标准溶液直接滴定水中Ca、Mg总量，然后以Ca换算为相应的硬度单位。

用EDTA滴定Ca、Mg总量时，一般是在PH=10的氨缓冲液中进行，用铬黑T作指示剂。滴定前，铬黑T与少量的Ca2+、Mg2+络合成酒红色络合物，绝大部分的Ca2+、Mg2+处于游离状态。随着EDTA 的滴入，Ca2+和Mg2+络合物的条件稳定常数大于铬黑T与Ca2+、Mg2+络合物的条件常数，因此EDTA 夺取铬黑T络合物中的金属离子，将铬黑T游离出来，溶液呈现游离铬黑的蓝色，指示滴定终点的到达。

滴定前

滴定中

滴定终点

（酒红色）（蓝色）

三、仪器及试剂

（1）锥形瓶。（2）移液管。（3）滴定管。（4）pH=10的缓冲溶液。

（5）15%NaOH溶液。（6）铬黑T指示剂或K—B指示剂。

（7）EDTA（乙二胺四乙酸二钠盐）标准溶液CEDTA= mol/L。

四、实验步聚

总硬度的测定：用移液管吸取50毫升水样放入250毫升锥形瓶中，加入5ml氨缓冲，加1滴铬黑T 指示剂，或K—B指示剂，此时溶液呈玫瑰红色，立即用EDTA标准溶液滴定，在滴定过程中（注意要充分摇匀，特别是快到终点时速度放慢）滴定至玫瑰红色→兰紫色，记录EDTA标准溶液的体积。

Ca2+的测定：用移液管吸取50毫升水样放入250毫升锥形瓶中，加入1毫升15%NaOH溶液，加1滴铬黑T指示剂或K—B指示剂，然后用EDTA滴定，当溶液同玫瑰红色滴至兰紫色（注意事项同上）滴定终止，记录所用EDTA标准液体积。

五、数据及计算

1、水样中总硬度的测定

（1）CEDTA溶液的浓度____________mol/L。

（2）吸取水样的体积V水=_________(mL)。

（3）—总硬度（以CaCO3计）mg/L。

（4）Vo—空白消耗EDTA—2Na溶液体积mL。

（5）—与－2Na标准溶液[（EDTA－2Na）]=L相当的以克表示的碳酸钙的质量。

用铬黑T或K—B指示剂消耗EDTA标准液体积V1(mL)

第一次

第二次

第三次

平均

2、总硬度的计算：

×1000

3、的测定

（1）CEDTA溶液的浓度____________mol/L。

（2）吸取水样的体积____________ (mL)。

（3）——与－2Na标准溶液[（CEDTA—2Na）=L]相当的以克表示钙的质量。

用铬黑T或K—B指示剂消耗EDTA标准溶液体积V1(mL)

第一次

第二次

第三次

平均

4、的计算

钙离子

钙离子

5、含量的计算（列出算式，分别以表示）

六、思考题：

1、为何把钙、镁的总含量称作总硬度

2、钙、镁的化学性质很相似，为什么可以分别测定钙、镁的含量？

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