水硬度检验方法.doc

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本规范要求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总硬度。 3.2 本规范适适用于生活饮用水及其水源水总硬度测定。 3.3 本规范关键用于干扰元素铁、锰、铝、铜、镍、钴等金属离子，能使指示剂褪色，或终点不显著。硫化钠及氰化钾可隐蔽重金属干扰，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 因为钙离子和铬黑T指示剂在滴定抵达终点时反应不能展现出显著颜色转变，所以当水样中镁含量极少时，需要加入已知量镁盐，以使滴定终点颜色转变清楚，在计算结果时，再减去加入镁盐量，或在缓冲溶液中加入少许MgEDTA，以确保显著终点。 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，和钙、镁离子形成紫红色螯合物，这些螯合物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和钙离子，再和镁离子形成螯合物，滴定至终点时，溶液展现出铬黑T指示剂天蓝色。 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（MgSO47H2O）及1.178g乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA2H2O）,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，应再加极少许硫酸镁使呈紫红色），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。预防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是为了使一些含镁较低水样滴定终点更为敏锐。假如备有市售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9.711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。所以滴定pH值以10为宜。 5.2 硫化钠溶液（50g/L）：称取5.0g硫化钠（Na2S9H2O）,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（NH2OHHCI）,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（Na2C10H14N2O82H2O）溶解于1000mL纯水中，按5.5.15.5.2标定其正确浓度。 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浓度。 C(ZnO)=0.8137/81.37=0.01mol/L 5.5.2 吸收25.00mL锌标准溶液于150mL锥形瓶中，加入25mL纯水，加入几滴氨水调整溶液至近中性，再加5mL缓冲溶液和5滴铬黑T指示剂，在不停振荡下，用Na2EDTA溶液滴定至不变天蓝色，按下式计算Na2EDTA标准溶液浓度： C(Na2EDTA)=C(Zn)*V2/V1 式中：c(Na2EDTA)Na2EDTA标准溶液浓度,mol/L； c(Zn) 锌标准溶液浓度,mol/L； V1消耗Na2EDTA溶液体积,mL； V2所取锌标准溶液体积,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 吸收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12mL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标准溶液体积，mL； V1滴定中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL； c乙二胺四乙酸二钠标准溶液浓度，mol/L； V水样体积，mL； 100.09和1.00mL乙二胺四乙酸二钠标准溶液c(Na2EDTA)=1.000 mol/L相当以mg吸收测试用水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滴铬黑T指示剂，然后用标准EDTA溶液滴定至溶液由红色变色蓝色为终点，即可计算水硬度。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=50VEDTA2.1操作量取水樣50ml置于250ml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)硬度测定（EDTA滴定法）： 方法提要：在PH值为10.00.1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。依据消耗EDTA体积计算水硬度。硬度基础单元为：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 铬黑T指示剂，在不停摇动下，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，统计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标准溶液体积ml VS水样体积ml 不知道这种测试方法和德国硬度是怎样换算？假如能够换算，则这个方法应该比较简单。另：我依据这个方法测我们地域水硬度是2.8mmol/l，对应德国硬度是是YD乘以5.61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）测试水硬度1、所需试剂（1）、C EDTA(乙二胺四乙酸二钠）=0.01mol/L：正确称取1.86gEDTA于烧杯中，加少许蒸馏水充足溶解后，洗入500ml容量瓶中。（2）、0.5%铬黑指示剂：称取0.5克铬黑T溶于40ml99%无水乙醇中，溶液呈深浓紫红色，再加入60ml（分析纯25%）氨水，溶液即成浓深蓝色（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蒸馏水中，加入100ml分析纯氨水，然后用稀释到1000ml2、操作（1）、取待测水样25ml于250ml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/LEDTA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EDTA体积V（3）、总硬度=所耗EDTA体积 VX40可多测试几次平均值水硬度原系指沉淀肥皂程度。使肥皂沉淀原因关键是因为水中钙、镁离子，另外铁、铝、锰、锶及锌等金属离子也有一样作用。 多采取乙二胺四乙酸二钠容量法测定钙、镁离子总量，并经过换算，以每升水中碳酸钙毫克数表示。 11.2 本法干扰物质有以下两类 悬浮性或胶体有机物可影响终点观察。 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，因为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，本法测定最低检测浓度为 10mg/L。 11.3 原理 乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）在 PH值为 10条件下和水中钙、镁离子生成无色可溶性络合物，指示剂铬黑 T则和钙、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、镁离子全部和 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 12001mol/L 乙二胺四乙酸二钠标准溶液：依据国家标准GB/T601-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（MgSO47H2O）及 1.178g 乙二胺四乙酸二钠（C10H14N2O8Na22H2O），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，应再加极少许硫酸镁使呈紫红色）。用 EDTA2Na 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。预防使用中因反复开盖，使氨水浓度降低而影响pH 值; (2)配制缓冲溶液时， 加入 EDTAMg 是为了使一些含镁较低水样滴定终点更敏锐。假如备有市售 EDTAMg 试剂，则可直接取 1.25gEDTAMg，配入 250mL 缓冲溶液中; (3)EDTA2Na 滴定钙、镁离子时，以铬黑 T为指示剂其溶液在 pH值 9.711 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。所以滴定选择 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，可较长久保留。 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NH2OHHCl，溶于纯水中，并稀释至 100mL。 1310氰化钾溶液 称取 100g 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：为预防碳酸钙及氢氧化镁在碱性溶液中沉淀，滴定时水样中钙、镁离子含量不能过多，若取 50mL 水样，所消耗001mol/L EDTA2Na 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12mL氢氧化铵氯化铵缓冲溶液及0.5g铬黑T指示剂，立即用 EDTA2Na 标准溶液滴定，充足振摇，至溶液由紫红色变为蓝色，即表示抵达终点。 11.7 计算 P(CaCO3)= V1C11000/V水样 式中：P水样硬度，m mol/L V1消耗 EDTA-2Na体积数，mL C1EDTA-2Na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)=（V1C1100.091000）/V 自来水样 mg/L 总硬度除用碳酸钙表示外，尚可用度及毫克当量/升表示。其相交换算方法见表 硬度单位换算 硬度单位 毫克当量/升 度 碳酸钙，mg/L 毫克当量/升度 碳酸钙，mg/L 1 0.35663 0.01998 2.804 1 0.0560 50.045 17.847 1硬度表示方法有三种。 用毫摩尔/升表示。这是一个最常见表示物质浓度方法，而且是法定计量基础单位。硬度、碱度等水质指标均以此表示水中物质浓度大小，而且是以一价离子作为基础单元。对于二价离子或分子均以其1/2作为基础单元。一样对于三价离子或分子均以其1/3作为基础单元。这么在用mmol/L表示水中多种物质浓度时候实质上就和过去用毫克当量/升表示法完全相同。 用“度”表示 。硬度单位也有用“度”表示，如“德国度”，“ 英国度”等她们全部有不一样含义。中国在水质标准中常常采取“德国度”用符号0G表示,它定义是当水中硬度离子浓度相当于10mg/LcaO时称为1度。 10G=101/28mmol/L=1/2.8mmol/L 1mmol/L=2.80G 用毫克/升（mg/L）CaCO3表示。有很多水质分析资料用mg/LCaCO3表示水中硬度离子含量。因为1/2 CaCO3摩尔质量为50g，所以1mmol/L相当于50 mg/LCaCO3（50ppmCaCO3）。 1mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)=50ppm（以CaCO3计）