《药学基础化学实验（第2版）》分析化学课件 4.水硬度的测定

水的硬度测定药学实验技能教学中心Hereisthetitle0HereisthetitleHereisthetitle一、实验目的1.掌握配位滴定法测定水的硬度的原理及方法；2.熟悉铬黑T指示剂指示终点的原理及操作；3.了解水的硬度的表示方法。Hereisthetitle0HereisthetitleHereisthetitle二、实验原理

水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度。

暂时硬度：通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子。

Ca（HCO3）2

CaCO3↓+H2O+CO2↑

永久硬度：加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子。钙、镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。如：MgSO4，CaSO4，MgCl2，CaCl2

Hereisthetitle0HereisthetitleHereisthetitle二、实验原理

硬度的表示方法尚未统一，我国使用较多的表示方法有两种：1、将所测得的钙、镁折算成CaO或者CaCO3的质量，即每升水中含有CaO的毫克数表示，单位为mg/L；2、1°表示每升水中含10mgCaO，1°=10ppmCaO或者CaCO3。这种硬度的表示方法称作德国度。

我国生活饮用水规定，总硬度不得超过450mg/L。Hereisthetitle0HereisthetitleHereisthetitle二、实验原理

水的硬度等级划分：0~75mg/L极软水75~150mg/L软水150~300mg/L中硬水300~450mg/L硬水450~700mg/L高硬水700~1000mg/L超高硬水>1000mg/L特硬水

天然水中哪些属于软水？哪些属于硬水？远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。在日常生活和健康方面：1、可导致家里的毛巾老化变硬、热水器结垢，影响导热和寿命等；2、水的硬度过高会影响人的健康，直接的表现是引起结石和消化不良。3、盛装饮用水的容器中的硬垢中会附着大量重金属离子，盛装饮用水时，这些重金属离子就会溶于饮用水中，导致各种慢性疾病。在工业生产方面：1、硬水和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果；2、硬垢通常胶结于容器或管道表面，会影响导热性，浪费燃料或电力。3、硬垢如果胶结于热水器或锅炉内壁，引起热胀冷缩和受力不均，增加爆炸的危险性。水质硬度过高对人有什么影响？1、软水会使人体内包括脂肪酶的各种酶活性降低，长期饮用会增加患心脑血管病的风险。特别是儿童长期饮用软水，影响酶活性，会对生长发育造成影响。如果在煮饭、做菜时使用软水，会导致饭菜中的营养物质流失到水中。2、长期饮用含镁量不足的软水，导致体内镁离子缺乏，易引起蛋白质合成障碍和神经功能失常，出现震颤、共济失调、血管硬化和心肌损伤等病症。水质硬度过低对人有什么影响？Hereisthetitle0HereisthetitleHereisthetitle二、实验原理配位滴定是以形成配位化合物反应为基础的滴定分析法。

利用一种能与金属离子生成有色络合物的有机染料显色剂来指示滴定过程中金属离子浓度的变化，作用原理：与被滴定的金属离子发生配位反应，形成一种与染料本身颜色不同的络合物。

铬黑T（EBT）+M（Ca2+，Mg2+）=M-EBT

蓝色大量M+Y紫红色

MY计量点Y终点

MY+EBT

蓝色

pH=10二、实验原理

1.

0.0100mol·L-1EDTA溶液的配制

精密量取0.0500mol·L-1EDTA标准溶液适量，置250mL容量瓶中，加一定量蒸馏水稀释至刻度，定容，摇匀备用。

三、实验内容2.

自来水、蒸馏水、矿泉水总硬度的测定

pH=10的氨性缓冲溶液

100mL自来水（蒸馏水）5mLNH3-NH4+（pH=10）

3滴0.5%铬黑T指示剂

250mL锥形瓶

用0.0100moL/LEDTA标准溶液滴定（三次）终点：红色纯蓝色总硬度表示：水的硬度=

×100.09（mg/L）（C为EDTA的浓度，V为EDTA的体积，100.09为CaCO3的质量）三、实验内容

123EDTA初读数（mL）

EDTA终读数（mL）

VEDTA（mL）

水的硬度（度）

平均值（度）

相对标准偏差（%）四、实验数据（每个水样请单独列表）表1水硬度测定实验结果

1.指示剂的用量不要过大，否则溶液发黑无法辨别终点。2.滴定接近终点时改为慢