水中總硬度的測(cè)定課件

項(xiàng)目一校污水處理廠水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)2處理水總硬度的測(cè)定硬度是指溶于水中的鈣、鎂等鹽類的總量，以CaCO3(mg／L)表示。分為暫時(shí)硬度和永久硬度。前者是指水經(jīng)煮沸時(shí)，水中重碳酸鹽分解形成碳酸鹽而沉淀所去除的硬度，但由于鈣、鎂的碳酸鹽并不完全沉淀，故暫時(shí)硬度往往小于碳酸鹽硬度；后者是指水煮沸后不能除去的硬度。一般而言，地下水的硬度高于地面水，但當(dāng)?shù)孛嫠苡捕雀叩墓さV廢水污染時(shí)，或排入水中的有機(jī)污染物分解釋出C02，使地面水的溶解力增大時(shí)，均可使水的硬度增高。

背景介紹：CompanyLogo1．會(huì)正確取樣2．會(huì)配制及標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液3．正確選擇金屬指示劑4．會(huì)撰寫檢驗(yàn)報(bào)告，并得出檢驗(yàn)結(jié)論5．掌握配位滴定基本原理及相關(guān)理論知識(shí)專業(yè)能力目標(biāo)：CompanyLogoEDTA是一種四元酸，由于它在水中的溶解度很小故常用它的二鈉鹽Na2H2Y·2H2O，一般也簡(jiǎn)稱EDTA水溶液中以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和Y4-等七種型體存在，當(dāng)pH不同時(shí)，各種存在型體所占的分布分?jǐn)?shù)是不同的。在七種型體中，只有Y4-能與金屬離子直接配位。所以溶液的酸度越低，Y4-的分布分?jǐn)?shù)越大，EDTA的配位能力越強(qiáng)。CompanyLogoCompanyLogoEDTA具有廣泛的配位性，幾乎能與所有金屬離子形成配合物1計(jì)量關(guān)系簡(jiǎn)單，多數(shù)情況下都形成1：1配合物2配合物十分穩(wěn)定3水溶性極好，使配位反應(yīng)比較迅速。4EDTA與絕大多數(shù)金屬離子形成的螯合物具有下列特點(diǎn)：CompanyLogoEDTA與金屬離子的主反應(yīng)與配合物的穩(wěn)定常數(shù)離子電荷數(shù)越高，離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，配合物的穩(wěn)定常數(shù)越大。CompanyLogo條件穩(wěn)定常數(shù)只考慮酸效應(yīng)CompanyLogo例計(jì)算pH=2.00，pH=5.00時(shí)的lgK’ZnYpH=2.0時(shí)，查表得lgαY(H)=13.51，lgKZnY=16.50故lgK’ZnY=16.50-13.51=2.99K’ZnY=102.99(2)pH=5.0時(shí)，查表得lgαY(H)=6.45

lgK’ZnY=16.50-6.45=10.05K’ZnY=1010.05CompanyLogoCompanyLogo配位滴定法原理配位滴定曲線滴定突躍范圍越大配合物的條件穩(wěn)定常數(shù)越大金屬離子的起始濃度越大而K’MY的大小隨pH而改變，pH越大，K’MY越大，滴定突躍范圍越大。CompanyLogoCompanyLogo酸效應(yīng)曲線：根據(jù)上式，對(duì)于不同的金屬離子，求出其允許的最小pH值，并連成曲線，即為酸效應(yīng)曲線對(duì)于10-2mol·L-1的離子準(zhǔn)確測(cè)定單一金屬離子的條件：實(shí)際測(cè)定金屬離子時(shí)，應(yīng)將pH控制在大于最小pH且金屬離子又不發(fā)生水解的范圍之內(nèi)CompanyLogoCompanyLogo金屬指示劑金屬指示劑是一些有機(jī)配位劑，能同金屬離子M形成有色配合物，其顏色與游離指示劑本身的顏色不同，從而指示滴定的終點(diǎn)CompanyLogoCompanyLogo氧化變質(zhì)1僵化現(xiàn)象23使用金屬指示劑時(shí)可能出現(xiàn)的問題封閉現(xiàn)象有的指示劑能與某些金屬離子生成極穩(wěn)定的配合物，這些配合物較對(duì)應(yīng)的MY配合物更穩(wěn)定，以致到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)滴入過量EDTA，指示劑也不能釋放出來，溶液顏色不變化，這叫指示劑的封閉現(xiàn)象。CompanyLogo氧化變質(zhì)1僵化現(xiàn)象23使用金屬指示劑時(shí)可能出現(xiàn)的問題封閉現(xiàn)象有些指示劑和金屬離子配合物在水中的溶解度小，使EDTA與指示劑金屬離子配合物MIn的置換緩慢，終點(diǎn)的顏色變化不明顯，這種現(xiàn)象稱為指示劑僵化。CompanyLogo化學(xué)分離控制溶液的酸度使用掩蔽劑其它配位劑提高配位滴定選擇性的方法△lg（cK）≥5溶液中M和N兩種金屬離子，可得出要準(zhǔn)確滴定M，而N不干擾，就要滿足根據(jù)酸效應(yīng)曲線判斷是否可通過控制酸度來分別滴定。CompanyLogo化學(xué)分離常用的掩蔽方法按反應(yīng)類型不同，可分為配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化還原掩蔽法，其中以配位掩蔽法用得最多控制溶液的酸度使用掩蔽劑其它配位劑提高配位滴定選擇性的方法CompanyLogo配位滴定方法及應(yīng)用1.直接滴定法有下列任一種情況都不適宜直接滴定（1）待測(cè)離子與EDTA不形成配合物或形成的配合物不穩(wěn)定。（2）待測(cè)離子與EDTA的配位反應(yīng)很慢。（3）沒有適當(dāng)?shù)闹甘緞?，或金屬離子對(duì)指示劑有嚴(yán)重的封閉或僵化現(xiàn)象CompanyLogo2.返滴定法返滴定法適用于如下一些情況（1）被測(cè)離子與EDTA反應(yīng)緩慢（2）被測(cè)離子在滴定的pH下會(huì)發(fā)生水解，雙找不到合適的輔助配位劑（3）被測(cè)離子對(duì)指示劑有封閉作用，又找不到合適的指示劑CompanyLogo3.置換滴定法（1）置換出金屬離子（2）置換出EDTA4.間接滴定法測(cè)定SO42-、PO43-等非金屬離子及與EDTA生成配合物不穩(wěn)定的金屬離子，如K+、Na+等。CompanyLogo硅酸鹽物料中三氧化二鐵、氧化鋁、氧化鈣和氧化鎂的測(cè)定（1）試樣經(jīng)預(yù)處理制成試液后，在pH=2～2.5，以磺基水楊酸作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定Fe3+。（2）在滴定Fe3+后的溶液中，加過量的EDTA并調(diào)整pH在4～5，以PAN作指示劑，在熱溶液中用CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的EDTA以測(cè)定Al3+含量。應(yīng)用示例CompanyLogo（3）另取一份試液，加三乙醇胺，在pH=10，以KB作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定CaO+MgO總量。（4）再取等量試液加三乙醇胺，以KOH溶液調(diào)pH＞12.5，使Mg形成Mg(OH)2沉淀，仍用KB