水的總硬度及鈣鎂含量的測(cè)定

1、水的總硬度及鈣鎂含量的測(cè)定【定義】水的硬度最初是指鈣、鎂離子沉淀肥皂的能力。水的總硬度指水中鈣、鎂離 子的總濃度，其中包括碳酸鹽硬度（即通過加熱能以碳酸鹽形式沉淀下來的鈣、鎂離子，故又叫暫時(shí)硬度）和非碳酸鹽硬度（即加熱后不能沉淀下來的那部分鈣、鎂離子，又稱永久硬度）。硬度的表示方法硬度的表示方法尚未統(tǒng)一，目前我國(guó)使用較多的表示方法有兩種：一種是將所測(cè)得的 鈣、鎂折算成CaO的質(zhì)量，即每升水中含有 CaO的毫克數(shù)表示，單位為 mg-L-1 ;另一種以 度（）計(jì)：1硬度單位表示10萬份水中含1份CaO（即每升水中含10mgCaO）, 1 °= 10ppm CaO。 這種硬度的表示方法稱作

2、德國(guó)度。【工業(yè)用水和生活飲用水對(duì)水的硬度的要求】我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以CaCC3計(jì)的硬度不得超過 450mgL-1。鈣鎂總量的測(cè)定方法在一份水樣中加入 pH=的氨性緩沖溶液和少許鉻黑 T指示劑，溶液呈紅色；用 EDTA標(biāo) 準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，EDTA先與游離的Ca2+配位，再與 Mg2+配位；在計(jì)量點(diǎn)時(shí)， EDTA從Mgln- 中奪取Mg2+，從而使指示劑游離出來，溶液的顏色由紅變?yōu)榧兯{(lán)，即為終點(diǎn)。注意：當(dāng)水樣中 Mg2+極少時(shí)，由于Caln-比Mgln-的顯色靈敏度要差很多，往往得不到 敏銳的終點(diǎn)。為了提高終點(diǎn)變色的敏銳性，可在EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入適量的 Mg2+（在EDTA標(biāo)定前加入，這

3、樣就不影響 EDTA與被測(cè)離子之間的滴定定量關(guān)系），或在緩沖溶液中加入 一定量的 Mg EDTA鹽。水的總硬度可由 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度cEDTA和消耗體積V1（ml）來計(jì)算。以CaO計(jì)， 單位為mg/L.p CaO=cEDTA*V1*MCaO/Vs*1OOO水中鈣含量的測(cè)定另取一份水樣，用NaOH調(diào)至pH=,此時(shí)Mg2+生成Mg（OH）2沉淀，不干擾Ca2+的測(cè)定。 加入少量鈣指示劑，溶液呈紅色；用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色即為終點(diǎn)，所消耗的EDTA的體積為V2 （ EDTA），貝U Ca2+的質(zhì)量濃度（mgL-1 ）可用下式計(jì)算：p CaO=cEDTA*V2*MCaO/Vs

4、*1OOO鎂含量=總硬度-鈣含量水中溶解氧的測(cè)定碘量法一、實(shí)驗(yàn)原理水中溶解氧的測(cè)定， 一般用碘量法。在水中加入硫酸錳及堿性碘化鉀溶液，生成氫氧化錳沉淀。此時(shí)氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定，迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳：2Mn SO4+4NaOH=2M n（ OH）2j +2Na2SO42Mn（ OH）2+O2=2H2M nO3H2MnO3 十 Mn（OH）2 = MnMnO3 +2H2O（棕色沉淀）加入濃硫酸使棕色沉淀（MnMn02）與溶液中所加入的碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，而析出碘，溶解氧 越多，析出的碘也越多，溶液的顏色也就越深。2KI+H2SO4=2HI+K2SO4MnMn O3+2H2SO4+2HI=2

5、M nSO4+l2+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6用移液管取一定量的反應(yīng)完畢的水樣，以淀粉做指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計(jì)算出水樣中溶解氧的含量。二、實(shí)驗(yàn)用品：1、儀器：溶解氧瓶（250ml）錐形瓶（250ml）酸式滴定管（25ml）移液管（50m1）吸球2、藥品：硫酸錳溶液堿性碘化鉀溶液濃硫酸淀粉溶液（1% ）硫代硫酸鈉溶液/L）三、實(shí)驗(yàn)方法（一）水樣的采集與固定1、 用溶解氧瓶取水面下 20 50cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水樣充滿250ml的 磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢蓋上，不留氣泡。2、 在河岸邊取下瓶蓋，用移液管吸取硫酸錳溶液1ml插入瓶?jī)?nèi)液面下，緩慢放出溶

6、液于 溶解氧瓶中。3、 取另一只移液管，按上述操作往水樣中加入 2ml堿性碘化鉀溶液，蓋緊瓶塞，將瓶顛倒 振搖使之充分搖勻。此時(shí)，水樣中的氧被固定生成錳酸錳（MnMnO3）棕色沉淀。將固定了溶 解氧的水樣帶回實(shí)驗(yàn)室備用。（二）酸化往水樣中加入2ml濃硫酸，蓋上瓶塞，搖勻，直至沉淀物完全溶解為止（若沒全溶解還可再加少量的濃酸）。此時(shí)，溶液中有I2產(chǎn)生，將瓶在陰暗處放 5分鐘，使I2全部析出來。（三）用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定1、用50ml移液管從瓶中取水樣于錐形瓶中。2、用標(biāo)準(zhǔn)Na2SN2O3溶液滴定至淺黃色。3、 向錐形瓶中加入淀粉溶液2ml（此時(shí)確芤合岳渡。4、繼續(xù)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液

7、滴定至藍(lán)色變成無色為止。5、記下消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。6、按上述方法平行測(cè)定三次。（四）計(jì)算溶解氧（mg/L）= CNa2S2O3X VNa2S2O3X 32/4 X 1000/VO2> 2Mn（OH）2 > MnMnO 2I2> 4Na2S2O31mol 的 O2 和 4mol 的 Na2S2O3 相當(dāng)用硫代硫酸鈉的摩爾數(shù)乘氧的摩爾數(shù)除以4可得到氧的質(zhì)量（mg），再乘1000可得每升水樣所含氧的毫克數(shù)：CNa2S2O3硫代硫酸鈉摩爾濃度 （0. 0250mol / L）VNa2S2O3硫代硫酸鈉體積（m1）V水水樣的體積（ml）（五）參考資料溶解于水中的氧稱為溶

8、解氧， 以每升水中含氧（O2）的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的含量與大 氣壓力、空氣中氧的分壓及水的溫度有密切的關(guān)系。在x 105Pa的大氣壓力下，空氣中含氧氣時(shí)，氧在不同溫度的淡水中的溶解度也不同。如果大氣壓力改變，可按下式計(jì)算溶解氧的含量：S1= SP/ X 105式中S1大氣壓力為P（ Pa）時(shí)的溶解度（mg/ L）;S在x 105Pa寸的溶解度數(shù)（mg/L）;P實(shí)際測(cè)定時(shí)的大氣壓力（Pa）。氧是大氣組成的主要成分之一，地面水敞露于空氣中，因而清潔的地面水中所含的溶解氧常接近于飽和狀態(tài)。在水中有大量藻類繁殖時(shí)，由于植物的光合作用而方出氧，有時(shí)甚至可以含有飽和的溶解氧。如果水體被易于氧化的有機(jī)物

9、污染，那么，水中所含溶解氧就會(huì)減少。當(dāng)氧化作用進(jìn)行的太快，而水體又不能從空氣中吸收氧氣來補(bǔ)充氧的消耗，溶解氧不斷減少，有時(shí)甚至?xí)咏诹?。在這種情況下，厭氧細(xì)菌繁殖并活躍起來，有機(jī)物發(fā)生腐敗作用，水體產(chǎn)生臭味。因此，溶解氧的測(cè)定對(duì)于了解水體的自凈作用，有極其重要的關(guān)系。 在一條流動(dòng)的河水中，取不同地段的水樣來測(cè)定溶解氧。可以幫助了解該水體在不同地點(diǎn)所進(jìn)行的自凈作用情況。（六）試劑的配制1、 硫酸錳溶液。溶解 480g分析純硫酸錳（MnS04 H20）溶于蒸餾水中，過濾后稀釋成1L。2、堿性碘化鉀溶液。 取500g分析純氫氧化鈉溶解于 300 400ml蒸餾水中（如氫氧化鈉溶液表面吸收二氧化碳生

10、成了碳酸鈉，此時(shí)如有沉淀生成，可過濾除去）。另取得氣150g碘化鉀溶解于200ml蒸餾水中。將上述兩種溶液合并，加蒸餾水稀釋至1L。3、 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。溶解分析純硫代硫酸鈉（Na2S2O35H20）于煮沸放冷的蒸餾水中， 然后在加入無水碳酸鈉，移入 1L的溶量瓶中，加入蒸餾水至刻度/ L）。為了防止分解可加 入氯仿數(shù)毫升，儲(chǔ)于棕色瓶中用前進(jìn)行標(biāo)定：1）重鉻酸鉀標(biāo)溶液：精確稱取在于 110C干燥2小時(shí)的分析純重鉻酸鉀，溶于蒸餾水中，移入1L的溶量瓶中，稀釋至刻度/L）。2）用/ L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定硫代硫酸鈉的濃度。在250ml的錐形瓶中加入1g固體碘化鉀及50ml蒸餾水。用滴定管加入

11、/1重鉻酸鉀溶液，再加入 5ml 1: 5的硫酸溶液，此時(shí) 發(fā)生下列反應(yīng)：K2Cr07十6KI十7H2S04= 4K2S04十Cr2（S04）3十3I2十7H20在暗處?kù)o置 5分鐘后，由滴 定管滴入硫代硫酸鈉溶液至溶液呈淺黃色，加入2ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛退去為止。記下硫代硫酸鈉溶液的用量。標(biāo)定應(yīng)做三個(gè)平行樣， 求出硫代硫酸鈉的準(zhǔn)確濃度，較準(zhǔn)/ L。CNa2S203= x/ VNa2S203雙瓶法見工業(yè)分析（吉分平）（二版）各種水硬度單位換算表發(fā)布：2007-8-14 10:29 |作者：LIUBING|來源：水易門戶各種硬度單位換算表mmol/l毫克當(dāng)量/升德國(guó)英國(guó)法國(guó)美國(guó)°

12、;DH°Clark法國(guó)度ppmmmo1/l1210100毫克當(dāng)量/升1550德國(guó)°DH1英國(guó)°Clark1法國(guó)法國(guó)度110美國(guó)ppm1水質(zhì)硬度范圍mmol/l毫克當(dāng)量/升德國(guó)英國(guó)法國(guó)美國(guó)°DH°Clark法國(guó)度ppm特軟水0 -00 - 40 - 50 -0 - 71軟水-4 - 85 - 10-71 - 142中等水-8 - 1610 - 20-142 - 285硬水-16 - 3020 -285 - 534特硬水>>> 30>>> 534最佳答案水的硬度是指水中含有鹽的量，量越大，則表明硬度越高，檢驗(yàn)水硬

13、度最方便的方法是取要檢驗(yàn)的水，然后讓肥皂在水中溶解， 之后攪拌，觀察是否有泡末產(chǎn)生，泡末越多表明硬度越小，反之則越大。所謂軟水處理就是除掉其中的鹽分，方法就很多的比如：蒸餾，用活性炭等?？朔肿?mol)定義：一定重量的物質(zhì)，在數(shù)值上等于他的分子量，單位用克表示這個(gè)量就稱為一個(gè)克分子。如水的分子量為 18,而18克水就是1克分子水。1克分子的水含有的分子數(shù)為：國(guó)際上規(guī)定：物質(zhì)體系所包含的結(jié)構(gòu)粒子(如原子、分子、離子、電子、光子等)數(shù)目與12克碳(C12)中的原子數(shù)目相等，則這體系的量為摩爾，符號(hào)mol。水的硬度單位、/ 曰.當(dāng)量定義：當(dāng)量表示元素相互化合時(shí)它們之間的重量關(guān)系。各種元素相互化合時(shí)，

14、 其重量比等于他們的當(dāng)量比。元素的當(dāng)量=原子量/化合價(jià)化合物的當(dāng)量=化合物的分子量 /正(或負(fù))價(jià)總數(shù)如：鈣的當(dāng)量=原子量/化合價(jià)=2=M/克當(dāng)量定義：一定量的物質(zhì)在數(shù)值上等于它的當(dāng)量，單位以克表示，這個(gè)量就稱為該物質(zhì)的 1個(gè)克當(dāng)量。如：鈣的當(dāng)量為，而克的鈣就等于1克當(dāng)量硬度單位1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克分子數(shù)(mmol/L)。1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克當(dāng)量數(shù)(meq/L)。1升水中含有的1/2鈣、1/2鎂離子的總毫克分子數(shù)。 即：以氫離子為基本單位的物質(zhì)的量濃度(氫摩爾濃度)(在數(shù)值上鈣、鎂離子的總毫克分子數(shù)等于鈣、鎂離子的總毫克當(dāng)量數(shù))以CaC03摩爾質(zhì)量來表示的1升水中含有鈣、鎂離子的摩爾總數(shù)。表示方法為ppm