《给排水生化技术》课件-5.4 硬度测定

5.4硬度测定5.4Hardnesstest硬度测定一、硬度的概念与分类1.概念2.分类水的硬度：指水中钙镁离子的浓度。硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。水的总硬度暂时硬度：以碳酸盐及酸式碳酸盐形式存在的钙、镁盐，加热能被分解、析出沉淀而除去。永久硬度：以钙、镁的硫酸盐或氯化物等形成的硬度称为永久硬度。硬度测定二、硬度的表示方法硬度的表示方法有三种：用毫摩尔/升表示。用“度”表示。用毫升/升（mg/L）CaCo3表示硬度常用的单位德国度表示，即一升水中含有10毫克CaO为1度。换算关系为1毫摩尔/升=5.608度。我国通常以每升水中碳酸钙的毫克数表示，单位取mg/L。也有用含碳酸钙的物质的量浓度来表示的，单位取mmol/L。国家标准规定饮用水硬度不超过450mgCaCO3/L为标准。硬度小于60mgCaCO3/L的水通常被认为是软水。硬度测定硬度测定的意义水的硬度和健康可能存在相互关系，己在9个国家行过50次以上的研究他们揭示：心血管疾病与饮水的硬度含量呈逆相关，或者说与水的软化程度呈正相关。美国和加拿大的研究证明，饮用极软水的人群心血管病的死亡率，比饮用硬水的人群高15％～20％。英国报道的这种差异可能高达40％。生活饮用水要求硬度≤25。DH。工业用水要求为软水，否则易形成水垢，造成危害。因此对水的硬度测定是相当必要的。硬度测定实验目的学习配位滴定法测定水中总硬度的原理和方法。学习EDTA标准溶液的配制和标定方法。熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。硬度测定配位滴定的原理配位滴定：利用形成配合物反应物为基础的滴定分析方法。氨羧配合剂：乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）。EDTA性质：（EDTA的结构图）含有一个氨基和羧基的氨羧很强的连个配位基，则EDTA几乎与所有周期表中的大部分金属离子配合，形成具有五环结构的稳定配合物。指示剂：金属指示剂，能与金属离子生成能与其本身具有明显不同颜色的配合物而指示终点。硬度测定CaY2-＞MgY2-＞MgIn-＞CaIn-

无色无色红色红色水中硬度测定基本原理：EDTA和金属指示剂铬黑T分别与钙离子、镁离子形成配合物，这四种配合物的稳定顺序：硬度测定实验原理总硬度的测定，用氨-氯化铵缓冲液控制PH=10，以铬黑T为指示剂，用三乙醇胺掩蔽Fe3+、Al3+等可能共存的离子，用Na2S消除Cu2+、Pb2+等共存离子的影响，用EDTA溶液滴定至由酒红色变成亮蓝色即为滴定终点。其反应式为：Mg2++HIn2-=MgIn-+H+

（蓝）（酒红）Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+MgIn-+H2Y2-=MgY2-+HIn2-+H+（酒红）（蓝）硬度测定试剂和仪器1.试剂C(EDTA)=0.02mol/LEDTA标准溶液；钙（N·N）指示剂；4mol/L的NaOH溶液；HCl溶液（1+1）；铬黑T(EBT)指示剂;PH=10的氨-氯化铵缓冲液；三乙醇胺溶液（200g/L）；Na2S溶液（20g/L）；刚果红试纸。硬度测定2.仪器锥形瓶（250mL）、酸式滴定管（50mL）、移液管（100mL）、洗瓶、量筒（10mL）等。硬度测定实验步骤1.EDTA溶液的标定移取25mLZnO溶液250三角瓶氨水溶液（10%）调至溶液pH至7～8至溶液由酒红色变为纯蓝色记录数据，计算EDTA的浓度5mLpH=10NH3-NH4Cl缓冲溶液4滴铬黑T指示剂白色絮凝体加H2O80ml硬度测定加少量铬黑T指示剂EDTA溶液滴定酒红色变为纯蓝色加入5ml缓冲溶液硬度测定数据处理m(EDTA)=C(EDTA)=实验序号IIIIII水的体积V(mL)100.00100.00100.00EDTA体积V(mL)硬度平均值相对平均偏差硬度测定式中：

CEDTA——EDTA二钠标准溶液的浓度，mol/L。VEDTA——水样消耗的EDTA二钠标准溶液的体积，mL。V0——空白试验消耗的EDTA二钠标准溶液的体积，mL。

100——CaCO3的摩尔质量，g/mol。1000