硬水是指含有较多可以溶解的钙盐、镁盐的水,其中含碳*氢钙,碳*氢镁较多的水叫暂时硬水,这种水被煮沸后,可溶性钙、镁盐就变成碳*盐(石头的主要成分之一),大部分析出,井水就是暂时硬水;而含硫*钙(石膏的主要成分)、硫*镁较多的水叫永久硬水,这种水煮沸时,所含盐不能析出,海水就是永久硬水。
和硬水不同,软水是只含少量或不含可溶性钙盐、镁盐的水,煮沸时不发生明显的变化。
人们把水的软、硬程度分为许多“度”,统称为硬度,可以分类为0~30度(德国分类法),0~4度叫很软的水,26~30度叫很硬的水。软水中放入肥皂易产生大量泡沫,而硬水中的钙盐、镁盐能与肥皂起作用产生沉淀,使肥皂失去去污能力,不易产生泡沫。如果将硬水用作锅炉用水,会有较多水垢产生而附着在锅炉壁上,妨碍传热而多烧*,甚至会使锅炉产生裂缝而引起*。通常家中烧水用的壶壁上的白垢,就是硬水受热产生的沉淀。人常喝太硬的水不利于*健康,所以,现在提倡喝通过处理的水,工业上也将硬水先软化后再使用。
硬度单位是ppm,1ppm代表水中碳*钙含量1毫克/升(mg/L)
水的软化方法有:①加热法;②石灰苏打法:用石灰降低暂时硬水硬度,用烧碱(苏打)降低非碳*盐硬水的硬度;③离子交换法:用离子交换剂除去钙镁离子,目前家用“净水器”多采用这种方法。
原理:乙二按四乙*二钠(EDTA-2Na)在PH为10的条件下与水中的钙、镁离子生成无色可溶性络合物,指示剂铬黑T则与钙、镁离子生成紫红色络合物。用EDTA—2Na滴定钙、镁离子至终点时,钙、镁离子全部与EDTA—2Na络合而使铬黑T游离,溶液即由紫红色变为蓝色.
水质监测中测硬度一般用容量法,用EDTA来滴定水中钙镁离子。也可以用原子吸收分别测出钙镁离子,然后相加算出总硬度。
硬度片剂使用方法:
1、 取一洁净容器,隔着铝箔包装将一片硬度测定片剂用硬物敲碎,然后全部加入容器中,以少量待测水样(V1)溶解之,此时溶液呈蓝色;
2、继续加入待测水样至溶液变红色为止(V2);
3、计算红色溶液体积V1+V2=V,查体积硬度换算表,即可得总硬度值。
附注:若所加待测水样体积数值表内未列出,请用公式:CaCO3(mg/L)=1242/V 计算。
水质硬度检测方法:
1、 硬水 (Hard Water) 一般指需用极多肥皂才能产生泡沫水,同时此类之水容易於锅炉及管线中产生水垢,通常水之硬度(Hardness)是指能使肥皂沉淀之量。肥皂大部份是被钙和镁所沉淀,但亦能被多价离子例如铁、铝、锌、锶和锰所沉淀,只是在水中之阳离子以钙与镁为最主要部份,因此水之硬度可说是钙和镁离子之总浓度所代表之特性,通常以相当碳*钙之量表示之。
当硬度大於碳* (Carbonate)硷度及碳*氢 (Bicarbonate)硷度之和时,与总硷度相等之硬度称为碳*盐硷度,剩余下来之硬度称为非碳*盐硬度。当硬度与总硷度相等,或少於总硷度时,则所有之硬度均为碳*盐硬度,而无非碳*盐硬度。
2、原理:
在含有钙和镁离子且pH值维持在10.0±0.1的水溶液中,加入少量指示剂(如Eriochrome Black T或Calmagite)後,水溶液即成酒红色。若以乙*二*四乙*(ethylenediamine tetraacetic acid,简称EDTA)之二钠盐溶液滴定水溶液,至所有的钙和镁都被螯和时,溶液由酒红色转为蓝色,即为滴定终点。
EDTA亦称乙底*及其钠盐与某些阳离子作用能生成可溶性复合物。如将少量之染料,如 Eriochrome Black T 在 pH10.0+0.1加到一含有钙和镁之水样时,水样便是酒红色。此时加入 EDTA 滴定液,EDTA便和钙及镁成复合物,当足量之 EDTA 加入使所有之钙和镁均成为复合物後,溶液之色由酒红变为蓝,此时即为滴定之终点。滴*必需有镁离子存在方可得较明显之终点,所以在缓冲液中加少量之 EDTA 与镁所形成之中性复盐,以供给足量之镁,但又无需同时作一空白水样比对。
pH愈增加,可增加终点之敏度,但 pH 不能太高,以免碳*钙与氢氧化镁沉淀出来,同时在高 pH 值时染料会变色。本法中采用10.0+0.1之*硷度相当满意,但需注意滴*间限定在 5分钟内完成以减少碳*钙沉淀之可能。
滴*最好在正常之室温中举行,如温度靠近冰点,变色非常缓慢,而高温下指示计会分解。通常检验时,以蒸馏水将水样加以稀释以降低碳*钙沉淀之可能性。
3、试剂
(一)缓冲溶液
1.缓冲溶液I:溶解16.9g*化铵於143mL浓氢氧化铵中,加入1.25gEDTA之镁盐,以蒸馏水稀释至250mL。
2.缓冲溶液Ⅱ:如无EDTA之镁盐,可溶解1.179g含二个结晶水之EDTA二钠盐和0.780g碳*镁(MgSO4.7H2O)或0.644g*化镁(MgCl2.6H2O)於50mL蒸馏水中,将此溶液加入含16.9g*化铵和143mL浓氢氧化铵之溶液内,混合後以蒸馏水稀释至250mL。
3.缓冲溶液I和Ⅱ应储存於塑胶或硼矽玻璃容器内,盖尽以防止氨气之散失及二氧化碳之进入,保存期限为一个月。当加入1~2mL缓冲溶液於水样中仍无法使水样在滴定终点之pH为10.0±0.1时,即应重新*该缓冲溶液。
(二)指示剂
很多种指示剂溶液已被认同,如果分析者能证实它们可产生正确值时即可使用。一般而言,指示剂以使用少量而且可得到明显之滴定终点为宜,其最佳浓度则由分析者自行决定。
1. Eriochrome Black T(分析级):溶解0.5g Eriochrome Black T於100g三乙醇*(triethanolamine)或2-甲氧基甲醇(2-methoxymethanol)中,每50mL被滴定溶液中加入2滴此指示剂。(注意:为减少误差,指示剂宜於使用前*)
(三)EDTA滴定溶液,0.01M
1. 加入3.723g分析试*级含二个结晶水之EDTA二钠盐於少量蒸馏水中,再以蒸馏水稀释至1,000mL,并依四之步骤,以标准钙溶液标定之。
2. EDTA滴定溶液能自普通玻璃容器中萃取一些含有硬度之阳离子,因此应贮存於PE塑胶瓶或硼矽玻璃瓶内,并作定期性之再标定。
(四)标准钙溶液
秤取1.000g一级标准品之无水碳*钙粉末,放入500mL三角烧瓶中,缓缓加入1+1盐*溶液至所有碳*钙溶解。加入200mL蒸馏水,煮沸数分钟以驱除二氧化碳,冷却後加入几滴*红指示剂,以3M*化铵或1+1盐*溶液调整至中间橙色。移入1L量瓶中,以蒸馏水冲洗并稀释至刻度,即得相当於1mL含有1.00mg碳*钙之标准钙溶液。
4、采样及保存
取500mL水样,盛装於玻璃或塑胶瓶中,添加**使水样之pH值小於2.0,并於7天内完成分析
5、、步骤
1. 取25mL或适当体积水样(EDTA滴定溶液之用量不超过15mL为宜)置於三角烧瓶或其他适当容器内,以蒸馏水稀释至50mL。
2. 经消化处理之水样或稀释後之水样若为*性时,应加入缓冲溶液或适当浓度之氢氧化钠溶液,将水样调整至约pH7.0。
3. 加入1~2mL缓冲溶液,使溶解之pH为10.0±0.1,并於5分钟内依下述步骤完成滴定。
4. 加入1~2滴指示剂溶液或适量乾燥粉末状指示剂。
5. 慢慢加入EDTA滴定溶液,并同时搅拌之,直至淡红色消失。当加入最後几滴时,每滴的间隔时间约为3至5秒,正常的情况下,滴定终点时溶液呈蓝色。
6. 滴*如无法得到明显之滴定终点颜色变化,即表示溶液中有干扰物质或者指示剂已变质,此时需加入适当之抑制剂或重新*指示剂。
7. 最好在日光或日光灯下滴定,因普通之白热灯光会使蓝色之滴定终点带点红色。
2025-03-11 18:40
回答者: 白色的保时捷
4人回答