水硬度检测方法

水硬度检测方法水硬度检测方法 一 测定方法 乙二胺四乙酸二钠滴定法 二 方法依据 生活饮用水标准检验法 GB5750 85 三 测定范围 3 1 本规范规定了用乙二胺四乙酸二钠 Na2EDTA 滴定法测定生活饮用水及其水源水的 总硬度 3 2 本规范适用于生活饮用水及其水源水总硬度的测定 3 3 本规范主要用于干扰元素铁 锰 铝 铜 镍 钴等金属离子 能使指示剂褪色 或 终点不明显 硫化钠及氰化钾可隐蔽重金属的干扰 盐酸羟胺可使高铁锰离子还原为低价 离子而消除其干扰 3 4 由于钙离子与铬黑 T 指示剂在滴定到达终点时的反应不能呈现出明显的颜色转变 所 以当水样中镁含量很少时 需要加入已知量镁盐 以使滴定终点颜色转变清晰 在计算结 果时 再减去加入的镁盐量 或者在缓冲溶液中加入少量 MgEDTA 以保证明显的终点 3 5 若取 50mL 水样 本规范最低检测质量浓度为 1 0mg L 四 测定原理 当水样中有铬黑 T 指示剂存在时 与钙 镁离子形成紫红色螯合物 这些螯合物的不稳定 常数大于乙二胺四乙酸钙和镁螯合物不稳定常数 当 pH 10 时 乙二胺四乙酸二钠先与钙 离子 再与镁离子形成螯合物 滴定至终点时 溶液呈现出铬黑 T 指示剂的天蓝色 五 试剂 5 1 缓冲溶液 pH 10 5 1 1 称取 16 9g 氯化胺 溶于 143mL 氨水 20 0 88g mL 中 5 1 2 称取 0 780g 硫酸镁 MgSO4 7H2O 及 1 178g 乙二胺四乙酸二钠 Na2EDTA 2H2O 溶于 50mL 纯水中 加入 2mL 氯化胺 氢氧化胺溶液 1 1 和 5 滴铬黑 T 指示剂 此时溶液应呈紫红色 若为天蓝色 应再加极少量硫酸镁使呈紫红色 用 Na2EDTA 标准溶液 5 滴定至溶液由紫红色变为天蓝色 合并 1 1 及 1 2 溶液 并用 纯水稀释至 250mL 合并后如溶液又变为紫红色 在计算结果时应扣除试剂空白 注 此缓冲溶液应储存于聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中 防止使用中应反复开盖便氨水浓度 降低而影响 pH 值 缓冲溶液放置时间较长 氨水浓度降低时 应重新配制 配制缓冲溶液时加入 MgEDTA 是为了使某些含镁较低的水样滴定终点更为敏锐 如果 备有市售 MgEDTA 试剂 则可直接称取 1 25gMgEDTA 加入 250mL 缓冲溶液中 以铬黑 T 为指示剂 用 Na2EDTA 滴定钙 镁离子时 在 pH 值 9 7 11 范围内 溶液 愈偏碱性 滴定溶液愈敏锐 但可使碳酸钙和氢氧化镁沉淀 从而造成滴定误差 因此滴 定 pH 值以 10 为宜 5 2 硫化钠溶液 50g L 称取 5 0g 硫化钠 Na2S 9H2O 溶于纯水中 并稀释至 100mL 5 3 盐酸羟胺溶液 10g L 称取 1 0g 盐酸羟胺 NH2OH HCI 溶于纯水中 并稀释至 100mL 5 4 氰化钾溶液 10g L 称取 10 0g 氰化钾 KCN 溶于纯水中 并稀释至 100mL 注意 此溶液剧毒 5 5 Na2EDTA 标准溶液 c Na2EDTA 0 01mol L 称取 3 72g 乙二胺四乙酸二钠 Na2C10H14N2O8 2H2O 溶解于 1000mL 纯水中 按 5 5 1 5 5 2 标定其准确浓度 5 5 1 锌标准溶液 称取 0 8137gZnO 溶于盐酸溶液 1 1 中 置于水浴上温热至完全 溶解 移入容量瓶中 定容至 1000mL 并按下式计算锌标准溶液的浓度 C ZnO 0 8137 81 37 0 01mol L 5 5 2 吸取 25 00mL 锌标准溶液于 150mL 锥形瓶中 加入 25mL 纯水 加入几滴氨水调 节溶液至近中性 再加 5mL 缓冲溶液和 5 滴铬黑 T 指示剂 在不断振荡下 用 Na2EDTA 溶液滴定至不变的天蓝色 按下式计算 Na2EDTA 标准溶液的浓度 C Na2EDTA C Zn V2 V1 式中 c Na2EDTA Na2EDTA 标准溶液的浓度 mol L c Zn 锌标准溶液的浓度 mol L V1 消耗 Na2EDTA 溶液的体积 mL V2 所取锌标准溶液的体积 mL 5 6 铬黑 T 指示剂 使用固体铬黑 T 粉末作指示剂 六 仪器 6 1 锥形瓶 150mL 6 2 滴定管 50mL 七 分析步骤 7 1 吸取 50 0mL 水样 若硬度过高 可取适量水样 用纯水稀至 50mL 若硬度过低 改 取 100mL 置于 150mL 锥形瓶中 7 2 加入 1 2mL 缓冲溶液 5 滴铬黑 T 指示剂 立即用 Na2EDTA 标准溶液滴定至溶液 从紫红色成为不变的天蓝色为止 同时做空白试验 记下用量 7 3 若水样中含有金属干扰离子 使滴定终点延迟或颜色发暗 可另取水样 加入 0 5mL 盐酸羟胺及 1mL 硫化钠溶液或 0 5mL 氰化钾溶液再行滴定 7 4 水样中钙 镁含量较大时 要预先酸化水样 并加热除去二氧化碳 以防碱化后生成 碳酸盐沉淀 滴定时不易转化 7 5 水样中含悬浮性或胶体有机物可影响终点的观察 可预先将水样蒸干并于 550 灰化 用纯水溶解残渣后再行滴定 八 计算 8 1 总硬度以下式计算 CaCO3 V1 V0 c 100 09 1000 V CaCO3 总硬度 以 CaCO3 计 mg L V0 空白滴定所消耗 Na2EDTA 标准溶液的体积 mL V1 滴定中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积 mL c 乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度 mol L V 水样体积 mL 100 09 与 1 00mL 乙二胺四乙酸二钠标准溶液 c Na2EDTA 1 000 mol L 相当的以 mg 吸取测试用水 50ml 如硬度偏高 可先稀释后再测 加 5ml 氨 氯化铵缓冲液 同时加 2 3 滴的铬黑 T 指示剂 然后用标准的 EDTA 溶液滴定至溶液由红色变色蓝色为终点 即可计算水的硬度 如硬度偏高 可用蒸馏水先稀释后再测 试剂 氯化铵缓冲溶液 PH 10 0 5 铬黑 T 指示剂 0 05 N EDTA 标准滴定溶液 步骤 用移液管移取 50ml 被测水样 放入 250ml 锥形瓶中 加入 5ml 缓冲液再加适量铬黑 T 指示剂 再用 0 05NEDTA 进行滴定 溶液由紫红色到蓝色或绿色 即为终点 计算 硬度 50 VEDTA 2 1 操作 量取水樣 50ml 置于 250ml 的三角瓶中 加入 NH4OH NH4Cl 緩沖液 2ml 鉻黑 T 指示劑 5 滴 搖勻 然后用 0 01mol l EDTA 溶液滴定 滴至由紫色變為純藍色 即為終點 記彔 EDTA 溶液用量 V 2 2 計算 總硬度 以 CaCO3 ppm V X 0 01 X 100 09 X 103 50 水樣体積 硬度的测定 EDTA 滴定法 方法提要 在 PH 值为 10 0 0 1 的被测溶液中 用铬黑 T 作指示剂 以 EDTA 标准溶液滴定至溶液呈纯 蓝色为终点 根据消耗 EDTA 体积计算水的硬度 硬度的基本单元为 C 1 2Ca2 1 2Mg2 单位 为 mmol L 1 试剂 1 0 0010mol l 1 2EDTA 标准溶液 2 PH 10 0 氨 氯化氨缓冲溶液 3 5g l 的铬黑 T 指示剂 2 测定方法 取 100ml 软化水或自来水 100ml 于 250ml 锥型瓶中 如水样不透明须过滤 加入 3ml 缓冲溶液和 2 滴 5g l 的铬黑 T 指示剂 在不断摇动下 用 0 0010mol l 1 2EDTA 标准溶液滴定到溶液由酒红色变为蓝色 为终点 记录 EDTA 标准溶液使用体积 V 硬度按下式计算 YD C V 1000 VS mmol l 式中 C EDTA 标准溶液浓度 mol l 1 2EDTA V 滴定时所耗 EDTA 标准溶液的体积 ml VS 水样体积 ml 不知道这种测试方法与德国硬度是如何换算的 如果能够换算 则这个方法应该比较简单 另 我根据这个方法测的我们地区水的硬度是 2 8mmol l 对应的德国硬度是是 YD 乘以 5 6 1 德国度 10mg L 以 CaO 记 1 德国度 17 9mg L 以 CaCO3 记 1 法国度 10mg L 以 CaCO3 记 1 英国度 14 3mg L 以 CaCO3 记 测试水的硬度测试水的硬度 1 所需试剂 1 C EDTA 乙二胺四乙酸二钠 0 01mol L 准确称取 1 86gEDTA 于烧杯中 加少量蒸馏水充分溶 解后 洗入 500ml 容量瓶中 2 0 5 的铬黑指示剂 称取 0 5 克的铬黑 T 溶于 40ml 99 的无水乙醇中 溶液呈深浓紫红色 再 加入 60ml 的 分析纯 25 的氨水 溶液即成浓的深蓝色 3 氢氧化铵 氯化铵缓冲液 PH 10 溶解 20 克分析纯氯化铵于适量的蒸馏水中 加入 100ml 的分析纯氨水 然后用稀释到 1000ml 2 操作 1 取待测水样 25ml 于 250ml 的三角瓶中 加氨水缓冲液 5ml 铬黑 1 2 滴 摇匀 溶液成酒红色 2 然后用 0 01mol L 的 EDTA 滴定溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点 注意 关键变色点要把握好 不要让 EDTA 滴过量 过量纯蓝色不会改变 记下消耗的 EDTA 的体积 V 3 总硬度 所耗 EDTA 的体积 VX40 可多测试几次平均值 水的硬度原系指沉淀肥皂的程度 使肥皂沉淀的原因主要是 由于水中的钙 镁离子 此外铁 铝 锰 锶及锌等金属离子也 有同样的作用 多采用乙二胺四乙酸二钠容量法测定钙 镁离子的总量 并 经过换算 以每升水中碳酸钙的毫克数表示 11 2 本法的干扰物质有以下两类 悬浮性或胶体有机物可影响终点的观察 此时可将水样蒸干 并于 550 灰化 干扰即可除去 金属离子如 Cu2 Ni2 Co2 Al3 Fe3 及高价锰等 由于 封闭现象使指示剂褪色或终点延长 硫化钠及氯化钾可掩蔽重金 属的干扰 盐酸羟胺可使高价铁离子及高价锰离子还原为低价离 子而消除其干扰 若取 50mL 水样 本法测定的最低检测浓度为 1 0mg L 11 3 原理 乙二胺四乙酸二钠 EDTA 2Na 在 PH 值为 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 11 4 仪器 150mL 三角瓶 10 或 25mL 滴定管 11 5 试剂 12 0 01mol L 乙二胺四乙酸二钠标准溶液 依据国标 GB T601 2002 中方法进行配制和标定 缓冲溶液 pH10 氯化铵 氢氧化铵 称取 16 9g 氯化铵 NH4Cl 溶于 143mL 浓氢氧化铵中 配制 称取 0 780g 硫酸镁 MgSO4 7H2O 及 1 178g 乙二胺四乙酸 二钠 C10H14N2O8Na2 2H2O 溶于 50mL 纯水中 加入 2mL 氯化铵 氢氧化铵溶液和 5 滴铬黑 T 指示剂 此时溶液应呈紫红色 若 为天蓝色 应再加极少量硫酸镁使呈紫红色 用 EDTA 2Na 溶 液滴定至溶液由紫红色变为天蓝色 合并 1 及 2 两种溶液 并用纯水稀释至 250mL 合并后如溶液又变为紫色 在计算结果 时应扣除试剂空白 注 1 氢氧化铵 氯化铵缓冲液应贮存于聚乙烯瓶或硬质玻 璃瓶中 防止使用中因反复开盖 使氨水浓度降低而影响 pH 值 2 配制缓冲溶液时 加入 EDTA Mg 是为了使某些含镁较低 的水样滴定终点更敏锐 如果备有市售 EDTA Mg 试剂 则可直 接取 1 25gEDTA Mg 配入 250mL 缓冲溶液中 3 EDTA 2Na 滴定钙 镁离子时 以铬黑 T 为指示剂其溶 液在 pH 值 9 7 11 的范围内 越偏碱终点越敏锐 但可使碳酸 钙及氢氧化镁沉淀 从而造成滴定误差 因此滴定选用 pH 值 10 为宜 固体指示剂 称取 0 5g 铬黑 T 加 100g 氯化钠 研磨均匀 贮于棕色瓶 内 密塞备用 可较长期保存 5 硫化钠溶液 称取 5 0g 硫化钠 Na2S 9H2O 溶于纯水中 并稀释至 100mL 1 0 盐酸羟胺溶液 称取 1 0g 盐酸羟胺 NH2OH HCl 溶于纯水中 并稀释 至 100mL 13 10 氰化钾溶液 称取 10 0g 氰化钾 KCN 溶于纯水中 并稀释至 100mL 注意 此溶液剧毒 11 6 方法步骤 取水样 50mL 若硬度过大 可少取水样用水稀释至 50mL 若硬度过小 改取 100mL 置于 150mL 三角瓶中 注 为防止碳酸钙及氢氧化镁在碱性溶液中沉淀 滴定时水 样中的钙 镁离子含量不能过多 若取 50mL 水样 所消耗的 0 01mol L EDTA 2Na 溶液体积应少于 15mL 若水样中含有金属干扰离子使滴定终点延迟或颜色发暗 可 另取水样 加入 0 5mL 盐酸羟胺溶液及 1mL 硫化钠溶液或 0 5mL 氰化钾溶液 加入 1 2mL 氢氧化铵 氯化铵缓冲溶液及 0 5g 铬黑 T 指示 剂 立即用 EDTA 2Na 标准溶液滴定 充分振摇 至溶液由紫红 色变为蓝色 即表示到达终点 11 7 计算 P CaCO3 V1 C1 1000 V 水样 式中 P 水样的硬度 m mol L V1 消耗 EDTA 2Na 的体积数 mL C1 EDTA 2Na 的摩尔浓度 mol L 注意 检测自来水时取水样 25 mL 其它步骤同上 p CaCO3 V1 C1 100 09 1000 V 自来水样 mg L