自来水硬度的测定

用EDTA 2Na滴定钙、镁离子至终点时， 滴定钙、 滴定钙 镁离子至终点时， 镁离子全部与EDTA 2Na络合而使铬 钙、镁离子全部与 络合而使铬 游离,溶液即由紫红色变为蓝色。 黑T游离 溶液即由紫红色变为蓝色。 游离 溶液即由紫红色变为蓝色
c EDTA V EDTA 水的总硬度 = V水 样
暂时硬度——水中含有钙、镁的酸式 水中含有钙、 暂时硬度 水中含有钙 碳酸盐，遇热即成碳酸盐沉淀而失去其 碳酸盐，遇热即成碳酸盐沉淀而失去其 硬度。其反应如下： 硬度。其反应如下：
Ca(HCO3)2 CaCO3(完全沉淀) + H2O + CO2
Mg(HCO3)2
MgCO3(不完全沉淀) + H2O + CO2 + H2O Mg(OH)2 + CO2
五、思考题
1 阐述 2+-EDTA能够提高终点敏锐度的原理。 阐述Mg 能够提高终点敏锐度的原理。 能够提高终点敏锐度的原理 2 滴定为什么要在缓冲溶液中进行?如果没有缓冲溶液存 滴定为什么要在缓冲溶液中进行 如果没有缓冲溶液存 将会导致什么现象发生? 在，将会导致什么现象发生 3 如何合理选择基准试剂及指示剂？ 如何合理选择基准试剂及指示剂？
永久硬度——水中含有钙 、 镁的硫 水中含有钙、 永久硬度 水中含有钙 酸盐、 氯化物、 硝酸盐， 酸盐 、 氯化物 、 硝酸盐 ， 在加热时亦不 沉淀（ 但在锅炉运用温度下， 沉淀 （ 但在锅炉运用温度下 ， 溶解度低 锅垢） 的可析出而成为锅垢 的可析出而成为锅垢）。 暂硬和永硬的总和称为“总硬” 暂硬和永硬的总和称为“总硬”。由 钙离子形成的硬度称为“钙硬” 钙离子形成的硬度称为“钙硬”，由镁 离子形成的硬度称为“镁硬” 离子形成的硬度称为“镁硬”。
指示剂: 水的总硬度度的测定 (指示剂 铬黑 ，由红色→蓝紫色) 指示剂 铬黑T，由红色→蓝紫色)
项目 \次数 1 2 3
c EDTA , mol/L
V水样 / L VEDTA / mL 水的硬度， 水的硬度，mmol/L 水的平均硬度 计算公式 0.1000 0.1000 0.1000
c EDTAVEDTA 水的总硬度 = V水样
五、思考题
6 在测定水的硬度时，先于三个锥瓶中加水样， 在测定水的硬度时 ， 先于三个锥瓶中加水样 ， 再氨性缓 冲液， 冲液，加……，然后再一份一份地滴定，这样好不好 为 ，然后再一份一份地滴定，这样好不好?为 什么? 什么 写出以 mgL-1表示水的总硬度的计算公式，并计算本实 表示水的总硬度的计算公式， 验中水样的总硬度。 验中水样的总硬度。 配位滴定法与酸碱滴定法相比，有哪些不同点？ 配位滴定法与酸碱滴定法相比，有哪些不同点？操作中应 注意哪些问题？ 注意哪些问题？
铬黑T(EBT) 铬黑 滴定前， 溶液（ 滴定前，Mg2+溶液（pH=9～10）中加入铬黑 后， ～ ）中加入铬黑T后 溶液呈酒红色 发生如下反应： 酒红色， 溶液呈酒红色，发生如下反应：
铬黑T（蓝色 蓝色）+ Mg2+ 蓝色 Mg-铬黑T（酒红色 酒红色） 酒红色
滴定终点时，滴定剂 夺取Mg-铬黑 中的 2+， 铬黑T中的 滴定终点时，滴定剂EDTA夺取 夺取 铬黑 中的Mg 使铬黑T游离出来，溶液呈蓝色，反应如下： 使铬黑 游离出来，溶液呈蓝色，反应如下： 游离出来 Mg-铬黑T（酒红色 酒红色）+ EDTA 酒红色 Mg-EDTA + 铬黑T（蓝色 蓝色） 蓝色
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实验六 自来水硬度的测定
一、实验目的
1、练习移液管、滴定管的使用； 练习移液管、滴定管的使用； 2、学会EDTA法测定水的总硬度的原理和方法； 学会 法测定水的总硬度的原理和方法； 法测定水的总硬度的原理和方法 指示剂的应用及指示剂终点变色的原理； 3、掌握铬黑T指示剂的应用及指示剂终点变色的原理； 掌握铬黑 指示剂的应用及指示剂终点变色的原理 4、了解金属指示剂的特点； 了解金属指示剂的特点； 5、掌握配位滴定过程，突跃范围及指示剂的选择原理。 掌握配位滴定过程，突跃范围及指示剂的选择原理。
三、主要试剂和仪器
l. EDTA溶液 0.0lmolL-1。 溶液 2. NH3-NH4Cl缓冲溶液 缓冲溶液(pH=10)。 缓冲溶液 。 3. Mg2+-EDTA溶液。 溶液。 溶液 4. 铬黑 指示剂。 铬黑T指示剂 指示剂。 5. 三乙醇胺 200g/L 。 6. N2S溶液 20g/L。 溶液 。 7. HCl溶液 (1+1)。 溶液 。
如何选择一合适的指示剂？ 结论 ：如何选择一合适的指示剂？ 指示剂变色点尽量与pM′ 计 相接近 ； 符合指 ′ 相接近； 指示剂变色点尽量与 示剂的应具备的条件； 示剂的应具备的条件；避免封闭僵化氧化变 质现象。 质现象。 特别注意： 的颜色对比度要大。 特别注意：MIn与In的颜色对比度要大。 与 的颜色对比度要大
乙二胺四乙酸二钠 乙二胺四乙酸二钠(EDTA2Na)在pH为10的条件 在 为 的条件 下与水中的钙、 镁离子生成无色可溶性配合物, 下与水中的钙、 镁离子生成无色可溶性配合物 指示剂铬黑T则与钙 镁离子生成紫红色配合物。 则与钙、 指示剂铬黑 则与钙、镁离子生成紫红色配合物。 铬黑 与Ca2+配合形式为： 铬黑T与 配合形式为：
所以在钙标准溶液中加入钙指示剂 溶液呈酒红色。当用EDTA溶液滴 时，溶液呈酒红色。当用 溶液滴 定 时 ， 由 于 EDTA 能 与 Ca2+ 形 成 比 CaInd-配离子更稳定的配离子，因此在 配离子更稳定的配离子， 滴定终点附近， 滴定终点附近 ， CaInd- 不断转化为较 稳定的CaY- 配离子 ， 而钙指示剂则被 配离子， 稳定的 游离了出来，其反应可表示如下： CaInd- (酒红色 H2Y 2- + OH- 酒红色)+ 酒红色 CaY 2-(无色 + HInd2-(纯蓝色 H2O 无色) 纯蓝色)+ 无色 纯蓝色
二、实验原理 水的硬度主要是由于水中存在钙和镁盐所 引起的。 引起的。其测定可以分为水的总硬度测定和钙 镁硬度测定两种。 镁硬度测定两种。总硬度的测定是测定Ca、 总量，以钙化物含量表示， Mg总量，以钙化物含量表示，后者是分别测定 的含量。 Ca和Mg的含量。 我国采用mmolL-1 或mgL-1 (CaCO3)为单 我国采用 为单 位表示水的硬度。我国生活饮用水规定， 位表示水的硬度。我国生活饮用水规定，总硬 不得超过450 mgL-1。 度以 CaCO3计，不得超过
cEDTA—EDTA标准滴定溶液的浓度，mol/L； 标准滴定溶液的浓度， 标准滴定溶液的பைடு நூலகம்度 ；
消耗的EDTA标准滴定溶液的体积，mL； 标准滴定溶液的体积， ； VEDTA—消耗的 消耗的 标准滴定溶液的体积
Ｖ水样—水样的体积，L。 水样的体积， 。 水样的体积
钙硬的测定??? 钙硬的测定 钙硬测定原理与以CaCO3为基准物标定 钙硬测定原理与以 EDTA标准溶液浓度相同，其变色原理如下： 标准溶液浓度相同， 标准溶液浓度相同 其变色原理如下： 钙指示剂（常以H 表示） 钙指示剂（常以 3Ind表示）在水溶液中 表示 按下式离解： 按下式离解： H3Ind 2H+ + HInd2的溶液中， 离子与Ca 在pH≥12的溶液中，HInd2-离子与 2+形 ≥ 的溶液中 成比较稳定的配离子，其反应如下： 成比较稳定的配离子，其反应如下： HInd2-(纯蓝色 +Ca2+ CaInd-(酒红色 + 纯蓝色) 酒红色) 纯蓝色 酒红色 H+
分析操作步骤
移液管移取 100.00mL自来水 自来水 锥形瓶 1～2滴HCl ～ 滴 试液酸化
煮沸数分钟 除去CO2 除去 冷却
3mL三乙醇胺 3mL三乙醇胺 1mL硫化钠 硫化钠 5mL氨性缓冲液 氨性缓冲液
EDTA滴定 滴定 3滴铬黑 滴铬黑T 滴铬黑 红色变为蓝紫色 记录V 记录 EDTA
二、实验原理 配位滴定法测定水的总硬 本实验用EDTA配位滴定法测定水的总硬 本实验用 的氨性缓冲溶液中 铬黑T为 度 。 在 pH=l0的氨性缓冲溶液 中 ， 以 铬黑 为 的氨性缓冲溶液 指示剂， 硫化钠掩蔽Fe 指示剂，用三乙醇胺 硫化钠掩蔽 3+，Al3+， Cu2+， Pb2+，Zn2+等共存离子 。如果 2+的浓 等共存离子。如果Mg 度小于Ca 浓度的1/20， 则需加入 度小于 2+ 浓度的 ， 则需加入5mLMg2+EDTA溶液。 溶液。 溶液