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水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量,它包括暂时硬度和永久硬度。水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式的部分,因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去,故称为暂时硬度;而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分,因其性质比较稳定,故称为永久硬度。硬度又分为钙硬和镁硬,钙硬是由Ca2+引起的,镁硬是由Mg2+引起的。水硬度是表示水质的一个重要指标,对工业用水关系很大。水硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素。因此,水的总硬度即水中钙、镁总量的测定,为确定用水质量和进行水的处理提供依据。总硬度的测试方法为EDTA容量法,测试步骤:分取50毫升水样,放入250毫升三角平中,加入5毫升氨缓冲溶液,使其PH=10,2滴酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EDTA标准溶液滴定到溶液由红色变为蓝色即为终点。 暂时硬度的测定原理和步骤如何呢?为什么化工厂的水质分析对这两项都要测呢?
为什么水的负硬度可以消除水的永久硬度,为什么负硬度不能和永久硬度共存?求原理!
实验目的:1 .了解水的硬度的概念,测定水硬度的意义,以及水的硬度的表示方法; 2 .理解 EDTA 测定水中钙、镁含量的原理和方法,包括酸度控制和指示剂的选择;3 .测定过程中加入 Mg-EDTA 的作用及其对测定结果的影响。实验原理:水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度 ( 即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度 ) 和非碳酸盐硬度 ( 即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子,又称永久硬度 ) 。 硬度的表示方法尚未统一,目前我国使用较多的表示方法有两种:一种是将所测得的钙、镁折算成 CaO 的质量,即每升水中含有 CaO 的毫克数表示,单位为 mgL-1 ;另一种以度 ( °) 计:1硬度单位表示 10 万份水中含1份 CaO( 即每升水中含 10mgCaO) , 1° = 10ppm CaO 。这种硬度的表示方法称作德国度。 【工业用水和生活饮用水对水的硬度的要求】我国生活饮用水卫生标准规定以 CaCO3 计的硬度不得超过450mgL-1 。 Ca2+ + EDTA = Ca-EDTA Mg2+ + EDTA = Mg-EDTA 实验预习:了解配制和标定EDTA标准溶液的方法;了解测定的水的总硬度的原理和方法 。基本操作:EDTA标准溶液的配制和标定;酸式滴定管的基本操作。实验步骤:在一份水样中加入 pH=10.0 的氨性缓冲溶液和少许铬黑 T 指示剂,溶液呈红色;用 EDTA 标准溶液滴定时, EDTA 先与游离的 Ca2+ 配位,再与 Mg2+ 配位;在计量点时, EDTA 从 MgIn- 中夺取 Mg2+ ,从而使指示剂游离出来,溶液的颜色由红变为纯蓝,即为终点。 当水样中 Mg2+ 极少时,由于 CaIn- 比 MgIn- 的显色灵敏度要差很多,往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性,可在 EDTA 标准溶液中加入适量的 Mg2+ (在 EDTA 标定前加入,这样就不影响 EDTA 与被测离子之间的滴定定量关系),或在缓冲溶液中加入一定量的 Mg—EDTA 盐。 水的总硬度可由 EDTA 标准溶液的浓度 cEDTA 和消耗体积 V1 ( ml )来计算。以 CaO 计,单位为 mg/L.注意事项:测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值;注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子,掩蔽剂要在指示剂之前加入;测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇;测定时要是水温过低应将水样加热到30~40º C再进行测定。问题分析:1 .本实验中移液管是否要用去离子水润洗?锥形瓶是否要用去离子水润洗? 2 .络合滴定近终点时, EDTA 置换 M-In 中的指示剂的反应速度略慢,因此需多摇慢滴。3 .剩余的 EDTA 溶液回收(塑料回收桶在通风橱内),将用于设计实验。常用工具:主要试剂和仪器 0.02mol/LEDTA , NH3-NH4Cl 缓冲溶液( pH~10 ), 10%NaOH 溶液,铬黑 T 指示剂 碱式滴定管,锥形瓶,洗瓶,容量瓶,吸移管,吸耳球,烧杯,试剂瓶,分析天平,称量瓶