实验 水的硬度的测定
实验11 水的硬度的测定
一．实验目的
1. 了解水硬度的概念、测定原理及方法
2.掌握滴定的基本操作及相关仪器的使用方法
二．背景知识及实验原理
1. 背景知识
水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+浓度的总量，是水质的重要指标之一。如果水中Fe2+、Fe3+、Sr2+、Mn2+、Al3+等离子含量较高时，也应计入硬度含量中；但它们在天然水中一般含量较低，而且用络合滴定法测定硬度，可不考虑它们对硬度的贡献。有时把含有硬度的水称为硬水（硬度＞8度），含有少量或完全不含硬度的水称为软水（硬度＜8度）。
水的硬度于健康少有危害。一般硬水可以饮用，并且由于Ca(HCO3)2的存在而有一种蒸馏水所没有的、醇厚的新鲜味道；但是长期饮用硬度过低的水，会使骨骼发育受影响；饮用硬度过高的水，有时会引起胃肠不适。通常高硬度的水，不宜用于洗涤，因为肥皂中的可溶性脂肪酸遇Ca2+、Mg2+等离子，即生成不溶性沉淀，不仅造成浪费，而且污染衣物。近年来，由于合成洗涤剂的广泛应用，水的硬度的影响已大大减小了。但是，含有硬度的水会使烧水水壶结垢，带来不便。尤其在化工生产中，在蒸汽动力工业、运输业、纺织洗染等部门，对硬度都有一定的要求，高压锅炉用水对硬度要求更为严格。因为蒸汽锅炉若长期使用硬水，锅炉内壁会结有坚实的锅垢，而锅垢传热不良，不仅造成燃料浪费，而且易引起锅炉爆炸。因此，为了保证锅炉安全运行和工业产品质量，对锅炉用水和一些工业用水，必须软化处理之后，才能应用。去除硬度离子的软化处理，是水处理尤其工业用水处理的重要内容。通常对生活用水要求总硬度不得超过L，低压锅炉用水不超过L；高压锅炉用水不超过L。
硬度的单位有不同表示方法，分述如下：① mmol/L：是现在硬度的通用单位。② mg/L （以CaCO3计），因为1molCaCO3的量为100.1g，所以1mmol/L=LCaCO3。③德国硬度（简称度，单位°DH）：国内外应用较多的硬度单位。
1德国硬度相对于水中10mg(CaO)所引起的硬度，即1度；1度=10mg/L（以CaO计）；1mmol/L（CaO）=÷10=°DH
2. 实验原理
本实验采用配位滴定法进行测定。配位滴定法是利用配合物反应进行滴定分析的容量分
析方法。最常用的配合剂是乙二胺四乙酸二钠盐，简称EDTA，通常用Na2H2Y来表示。EDTA 可以与多种金属离子形成1:1的螯合物。
测定水的硬度时，EDTA与钙、镁的反应为：
Ca2++ H2Y2-=[ CaY]2- +2H+
Mg2++ H2Y2-=[ MgY]2- +2H+
EDTA与Ca2+、Mg2+反应达到终点时溶液无明显颜色变化，需要另加入指示剂。在配合滴定中，通常利用一种能与金属离子生成有色配合物的显色剂来指示滴定过程中金属离子浓度的变化，成为金属离子指示剂。本实验选择铬黑T作指示剂。
通常以NaH2In表示，在~的溶液中，以HIn2-的形式存在，成呈蓝色。在含有Ca2+、Mg2+的水中加入铬黑T指示剂，与Ca2+、Mg2+配合，具体反应为：
Ca2++ HIn2- （蓝色）= [ CaIn]-（酒红色）+H+
Mg2++ HIn2- （蓝色）= [ MgIn]-（酒红色）+H+
用EDTA滴定时，EDTA首先与游离的Ca2+、Mg2+离子反应，接近终点时，由于[ CaIn]-、[ MgIn]-配离子没有[ CaY]2-、[ MgY]2-配离子稳定，EDTA会将Ca2+、Mg2+离子从指示剂配离子中夺取出来，即
[ CaIn]-（酒红色）+ H2Y2- = [ CaY]2- + HIn2-（亮蓝色）+H+
[Mg In]-（酒红色）+ H2Y2- = [MgY]2- + HIn2-（亮蓝色）+H+
当溶液由酒红色变为亮蓝色时，表示达到滴定终点。
由于反应进行时生成H+，使溶液酸度增大，影响配合物稳定，也影响终点的观察，因此需要加入缓冲溶液，保持溶液酸度在pH=10左右。
在pH=10的（NH3·H2O-NH4Cl）缓冲溶液中，铬黑T与水中Ca2+、Mg2+形成紫红色络合物，然后用EDTA标准溶液滴定至终点时，置换出铬黑T使溶液呈现亮蓝色，即为终点。根据EDTA标准溶液的浓度和用量便可求出水样中的总硬度。
三．实验仪器及药品
1. 酸式滴定管(25mL)，移液管（100mL2支），锥形瓶（250mL3个）
2. 10mmol/LEDTA标准溶液：称取钠盐（Na2-EDTA·2H2O），溶于水后倾入1000mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。
3. 铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T与100g氯化钠NaCl充分研细混匀，盛放在棕色瓶中，塞紧。
4. 缓冲溶液（pH 10）
Mg-EDTA 盐全部溶液：称取0.78g 硫酸镁（MgSO 4·7H 2O ）和二纳（Na 2-EDTA·2H 2O ）溶于50mL 水中，加2mL 配好的氯化铵的氨水溶液和0.2g 左右铬黑T 指示剂干粉。此时溶液应显紫红色（如果出现蓝色，应再加少量硫酸镁使变为紫红色。
称取溶于143mL 浓氨水中，加Mg-EDTA 盐全部溶液，用水稀释至250mL 。
5. 10mmol/L 钙标准溶液：准确称取0.500g 分析纯碳酸钙CaCO 3（预先在105~110℃下干燥2h ）放入500mL 烧杯中，用少量水润湿。逐滴加入4mol/L 盐酸至碳酸钙完全溶解。加100mL 水，煮沸数分钟（除去CO 2），冷至室温。加入数滴甲基红指示液（0.1g 溶于100mL60%乙醇中），逐滴加入3mol/L 氨水直至变为橙色，转移至500mL 容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。此溶液==钙。
6. 酸性铬蓝K 与萘酚绿B （m/m=1:(2~）混合指示剂（KB 指示剂）：将KB 与NaCl 按1:50比例混合研细混匀。
7. 三乙醇胺（20%），Na 2S 溶液（2%），4mol/LHCl 溶液，10%盐酸羟胺溶液（现用现配）
8. 2mol/LNaOH 溶液：将8gNaOH 溶于100mL 新煮沸放冷的水中，盛放在聚乙烯瓶中。
四．实验内容与操作
1. EDTA 的标定
分别吸取3份L 钙标准溶液于250mL 锥形瓶中，加入20mLpH ?10的缓冲溶液和指示剂，用EDTA 溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点，纪录用量。按下式计算EDTA 溶液的量浓度（mmol/L ）。
V
V C C EDTA 11= 式中 C EDTA —EDTA 标准溶液的浓度（mmol/L ）；
V —消耗EDTA 溶液的体积（mL ）；
C 1—钙标准溶液的浓度（mmol/L ）
V 1—钙标准溶液的体积（mL ）
2. 水样的测定
（1）吸取100mL 自来水水样3份，分别放入250mL 锥形瓶中
（2）加入5mL 缓冲溶液
（3）加入 0.2g （约1小勺）铬黑T 指示剂，溶液呈明显的紫红色
（4）立即用标定好的EDTA 标准溶液滴定至亮蓝色，即为终点（滴定时充分摇动，使反应完全），纪录用量（V EDTA ）。
五．结果与讨论或数据处理
总硬度（mmol/L ）=0
V V C EDTA EDTA 总硬度（CaCO 3计，mg/L ）=
1.1000 V V C EDTA EDTA 式中 C EDTA —EDTA 标准溶液的浓度（mmol/L ）；
V EDTA —消耗EDTA 溶液的体积（mL ）；
V 0水样的体积（mL ）
—碳酸钙的摩尔质量（CaCO 3，g/mol ）
六．注意事项
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滴，并用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁，溶液变蓝立刻停止滴定。
3. 水样的体积要精确
七．思考题
1. 测定水的硬度时，缓冲溶液的作用是什么？对硬度测定有无影响？
2. 铬黑T 指示剂有时制成粉末状态使用，为什么？
硬度实验报告
实验一洛氏硬度实验报告 1、实验仪器型号名称：HR-150A型洛氏硬度计 2、标尺类型：A 3、试验数据： （1）、测试3个位置的硬度点并求出平均值（注明单位） 49.1HRA 49.8 HRA 48.9 HRA 平均值为49.3HRA （2）、简述硬度试样的制备要求 试样厚度应均匀，表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。 试样厚度不宜过小，否则会在实验过程中穿透 （3）、简述洛氏硬度计的使用步骤 ①把式样放置在坚固平台上，旋转手轮使B、C之间长刻线与大指针对正； ②再次旋转手轮使大指针旋转3圈并仍然与B、C之间长刻线对正，小指针指向红点； ③拉动加荷手柄,施加主试验力,指示器的大指针按逆时针方向转动; ④当指示针转动停止下来后,即可将卸荷手柄推回,卸除主试验力; ⑤从指示器上读出相应的标尺读数，并记录数据; ⑥转动手轮使试件下降,再移动试件。按以上步骤重复3次试验，记录3次硬度值，最后 取平均值为此试件的洛氏硬度值;
实验二维氏硬度实验报告 1、实验仪器型号名称：HVS-30型维氏硬度计 2、试验数据： ?测试1个维氏硬度值 a、压痕两条对角线的长度：D1= 139.88mm D2= 139.13 b、测试硬度的加载力为（24.52N） c、硬度值为（238.3 HV2.5） （例如：640HV1表示用1kgf(9.807N)试验力保持10-15S测定的维氏硬度值为640） ?简述维氏硬度试样的制备要求 试样厚度应均匀，表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。 试样厚度不宜过小，否则会在实验过程中穿透。 ?简述维氏硬度计的使用步骤 ①打开电源开关，将试样放在平台上。旋转目镜对准试样，调焦距使视野清晰； ②旋转使金刚石压头对准试样，设置加载时间； ③开始试验； ④指示灯灭掉后，再次旋转目镜对准试样，调整刻度线测量视野中四边形的两条对角线长度 D1、D2并进行拍照； ⑤记录显示屏上的实验数据；
实验七.水硬度的测定(上课)
实验七、水总硬度的测定(配位滴定法) 一、实验目的： 1．了解水的硬度的测定意义和常用表达方法； 2．掌握EDTA 法测定水的总硬度的原理和方法； 3．掌握铬黑T 的使用及终点颜色变化，了解金属指示剂的特点。 二、实验原理 （一）、水硬度的表示法： 一般所说的水硬度就是指水中钙、镁离子的含量。最常用的表示水硬度的单位有： 1. 以度表示，1o ＝10 ppm CaO ，(mg/L)相当10万份水中含1份CaO 。 2. 以水中CaCO 3的浓度(ppm)计相当于每升水中含有CaCO 3多少毫克。 M CaO —氧化钙的摩尔质量(56.08 g/mol)， M CaCO3—碳酸钙的摩尔质量(100.09 g/mol)。 ()1()1000() 10EDTA CaO CV M mL = ?? 水总硬度水样 1000 mL) )()mg 3 1 ?= ?-水样（水硬度（CaCO EDTA M CV L （二）、测定原理： 测定水的总硬度，一般采用配位滴定法即在pH ＝10的氨性溶液中，以铬黑Ｔ作为指示剂,用EDTA 标准溶液直接滴定水中的Ca 2+、Mg 2+，直至溶液由紫红色经紫蓝色转变为蓝色，即为终点。反应如下： 滴定前：EBT ＋ M （Ca 2+、Mg 2+） ＝ M －EBT （蓝色） pH=10 （酒红色） 滴定开始至化学计量点前：H 2Y 2- + Ca 2+ ＝ CaY 2- + 2H + H 2Y 2- + Mg 2+ ＝ MgY 2- + 2H + 计量点时：H 2Y 2- + Mg-EBT ＝ MgY 2- + EBT +2H + （酒红色） （蓝色） 滴定时,Fe 3+、Al 3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽,Cu 2+、Pb 2+、Zn 2+等重金属离子可用KCN 、Na 2S 或巯基乙酸掩蔽。
硬度测量实验报告
硬度测量实验报告 一、实验目的 1、了解常用硬度测量原理及方法; 2、了解布氏与洛氏硬度的测量范围及其测量步骤与方法; 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1.硬度就是表示材料性能的指标之一,通常指的就是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状与尺寸的物体(金刚石压头或钢球)压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行,又无损于零件,因此在生产与科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有:洛氏硬度计,主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计,应用于黑色、有色金属材料检验,也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2.洛氏硬度 洛氏硬度测量法就是最常用的硬度试验方法之一。它就是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷与主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。 图: 未加载荷,压头未接触试件时的位置。 2-1:压头在预载荷P0(98、1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形与塑性变形。 2-2:加主载荷P1后,压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
2-3:去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置,压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除,所以压头位置提高了h,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h 值越大,说明试件越软,h 值越小,说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数K 减去压痕深度h 的数值来表示硬度的高低。并规定0、002mm 为一个洛氏硬度单位,用符号HR 表示,则洛氏硬度值为: 002.0-H h k R 3、布氏硬度 布氏硬度的测定原理就是用一定大小的试验力F(N)把直径为D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面,保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm),然后按公式求出布氏硬度HB 值,或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出HB 值。 测量范围为8~650HBW 由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力F 与压头直径D,就会出现对某些工件与材料的不适应的现象。因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力与压头直径,对于同一种材料采用不同的F 与D 进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F 与D 的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。 特点:一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越 大,材料越硬,其压痕直径越小。布氏硬度测量的优点就是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。 四、实验内容 1. 测量滚动轴承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定,记录相关测量数据: 加载力(kgf)= 1471 N
金属材料硬度测试实验
实验报告 课程名称：材料性能研究技术成绩：实验名称：金属材料硬度测试实验批阅人： 实验时间：实验地点：x5406 报告完成时间：2 姓名：学号：班级： 同组实验者：指导教师： 一、实验目的 1.了解不同类型硬度测试的基本原理。 2.了解不同类型硬度测试设备的特点及应用范围。 3.掌握各类硬度计的操作方法。 二、实验原理 金属的硬度可以认为是金属材料表面在压应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测试能够给出金属材料软硬度的定量概念，即：硬度示值是表示材料软硬程度的数量指标。由于在金属表面以下不同深度处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量应变抗力、应变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。硬度的大小对于机械零件或工具的使用寿命具有重要的影响。 硬度测试方法有很多，大体可以分为弹性回跳法（如肖氏硬度）、压入法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）和划痕法（如莫氏硬度）等三类。 硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能，其物理意义随着试验方法的不同而表示不同的意义。其中弹性回跳法主要表征金属弹性变形功的能力；压入法主要表征金属塑性变形抗力及应变硬化能力；而划痕法主要表征金属切断能力。 下面介绍三种最常用的硬度测试方法： 1、布氏硬度 （1）布氏硬度试验原理 用一定直径D（mm）的硬质合金球作为压头，用一定的试验力F（N），将其压入试样表面，经过规定的保持时间t（s）之后卸载试验力，观察试样表面，会发现有残留压痕（如图1）。测残留压痕的平均直径d（mm），然后求出压痕球形面积A（mm2）。布氏硬度值（HBW）就是试验力F除以压痕表面积A所得的商，F以N作为单位时，其计算公式为 注：布氏硬度值不标出单位 布氏硬度试验用的压头球直径有10mm、5mm、2.5mm和1mm四种，主要根据试验厚度选择，选择要求是使压痕深度h小于试样厚度的1/8 。当试样厚度足够时，应尽量选用10mm 的压头球。 （2）布氏硬度的特点 布氏硬度试验时一般采用直径较大的压头球，所以它所得的压痕面积会比较大。 压痕面积大的一个优点就是它的硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，而不会受到个别的组成相和微小相的影响，所以说，布氏硬度试验主要用于测定灰口铸铁，轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度；压痕较大的另外一个优点就是实验的数据稳定，重复性强。 但是压痕面积较大的缺点就是不能再成品上进行试验，布氏硬度的另外一个缺点就是对于不同的材料需要更换不同直径的压头球并且需要改变试验力，压痕直径的测量也会比较麻烦，所以一般不用于自动检测。 （3）布氏硬度的表示方法
实验7.水总硬度的测定
实验七配位滴定法测定自来水的总硬度 一、实验目的 1、了解水的硬度的测定意义和常用硬度的表示方法； 2、学习EDTA标准溶液的配制与标定； 3、掌握配位滴定法测定自来水总硬度的原理和方法。 4、熟悉铬黑T指示剂终点颜色判断和近终点时滴定操作控制，了解金属指示剂的特点。 二、实验原理 通常将含较多量Ca2+、Mg2+的水叫硬水，水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，它包括暂时硬度和永久硬度，水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的称为暂时硬度，遇热即成碳酸盐沉淀。反应如下： Ca(HCO3)2→ CaCO3(完全沉淀)+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2→MgCO3(不完全沉淀)+H2O+CO2↑ +H2O Mg(OH)2↓+CO2↑ 若以硫酸盐、硝酸盐和氯化物形式存在的称为永久硬度，再加热亦不产生沉淀（但在锅炉运行温度下，溶解度低的可析出成锅垢）。 水的硬度是表示水质的一个重要指标，对工业用水关系极大。水的硬度是形成锅垢和影响产品质量的重要因素。因此，水的总硬度即水中Ca2+、Mg2+总量的测定，为确定用水质量和进行水的处理提供了依据。 由Mg2+形成的硬度称为“镁硬”，由Ca2+形成的硬度称为“钙硬”。 水的总硬度测定一般采用配位滴定法，在pH≈10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T（EBT） > 为指示剂，用EDTA标准溶液直接测定Ca2+、Mg2+的总量。由于K CaY>K MgY> K Mg ·EBT K Ca·EBT，铬黑T先与部分Mg配位为Mg·EBT（红色）。当EDTA滴入时，EDTA与Ca2+、Mg2+配位，终点时EDTA夺取Mg·EBT的Mg2+，将EBT置换出来，溶液由红色变为蓝色。 测定钙硬时，另取等量水样加NaOH调节溶液pH为12~13，使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，加入钙指示剂用EDTA滴定，测定水中Ca2+的含量。由EDTA溶液的浓度和用量，可算出水的总硬度，由总硬度减去钙硬即为镁硬。有关化学反应如下： 滴定前：Mg2+ + HIn-+H+
实验报告格式天然水总硬度的测定
实验报告格式： 实验日期： 实验地点： 指导教师： . 实验名称： 天然水总硬度的测定 . 一、实验目的： （1）掌握EDTA 标准溶液的配置和标定方法。 （2）掌握EBT 指示剂的使用条件和终点变化。 （3）掌握EDTA 法测定水的总硬度的方法和原理。 （4）了解水的总硬度的表示方法。 二、实验原理：（写有关反应及计算公式） 硬度：水中钙盐和镁盐含量，以CaO(mg·L -1)表示 EDTA 的标定反应：Ca + Y = CaY ， 终点：EBT-Ca(紫红)+ Y = EBT(纯蓝) + CaY EDTA 标准溶液浓度的计算：33CaCO Y CaCO Y 110004M m c V ?=? (mol/L) （3CaCO M = 100.09） 硬度的滴定反应：同标定。 硬度的计算：-1Y Y CaO M CaO(mg L )1000c V V ?=?水样 （CaO M = 56.08） 三、实验步骤：（写流程，注意事项） 1、0.02 mol·L -1EDTA 溶液的配制和标定： 配制：台秤称取EDTA 4 g → 500 mL 试剂瓶 → 加500 mL 蒸馏水，摇匀。 标定：分析天平称CaCO 3 0.1~0.2g → → 滴加1:1 HCl 至溶解→定量转移至 摇匀。移取三份25.00 mL 至 → 各加20mL pH10缓冲液， 10 mg EBT(三瓶同色) ，用EDTA 溶液滴定，紫红 → 纯蓝，记下V Y 2、天然水总硬度的测定： 滴定：移液管移取水样100.00 mL 三份→ → 各加5mL pH10缓冲液，10mg EBT(三瓶 同色) ，用EDTA 溶液滴定，紫红 → 纯蓝，记下V Y 100mL
硬度测试实验报告doc
硬度测试实验报告 篇一：硬度测量实验报告 硬度测量实验报告 一、实验目的 1. 了解常用硬度测量原理及方法； 2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法； 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1. 硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计，应用于黑色 、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2. 洛氏硬度 洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图
表示了洛氏硬度的测量原理。 图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。 2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为： HR?k-h 0.002 3.布氏硬度 布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直
[北科大]无机化学实验：7 水的总硬度及电导率的测定(实验报告)
无机化学实验报告 【实验名称】实验七：水的总硬度及电导率的测定 【班级】 【日期】 【姓名】 【学号】 一、实验目的 ① 了解硬水，软水及去离子水的概念。 ② 学会化学法（配位滴定法）和电导率法两种检验水质的方法。 ③ 学习电导率仪和微量滴定管的操作和使用。 二、 实验原理 1、配位滴定法测定水的总硬度 （1）实验原理 Ca 2+、Mg 2+是生活用水中主要的杂质离子，他们以碳酸氢盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式溶于水中，水中还有微量的Fe 3+、Al 3+等，由于Ca 2+、Mg 2+远比其他几种离子含量高，所以通常用Ca 2+、Mg 2+的总量来计算水的总硬度。 水质的分类 法，即在pH=10的碱性缓冲溶液中，用酸性铬兰K-萘酚绿B 混合指示剂（简称K-B 指示剂），以EDTA （Na 2H 2Y ）标准溶液直接滴定水中的Ca 2+、Mg 2+。滴定反应表示如下。 ○ 1滴定前： Ca 2+、Mg 2+与酸性铬蓝K 形成红色螯合物，在萘酚绿B 的衬托下，溶液呈紫红色 K-B + M (Ca 2+、Mg 2+ ) 10 =======pH M -K-B （蓝绿） （紫红） ○ 2滴定开始至化学计量点以前： EDTA 与游离的Ca 2+、Mg 2+配位 H 2Y 2- + Ca 2+ ==== CaY 2- +2H + H 2Y 2- + Mg 2+ ==== MgY 2- +2H + ○ 3化学计量点时： EDTA 与酸性铬兰K 的Ca 2+、Mg 2+螯合物反应，溶液由紫红色变为蓝绿色 H 2Y 2- + M-K-B ==== MgY 2- + K-B + 2H + （紫红色） （蓝绿） 水样中存在微量的杂质离子Fe 3+、Al 3+，可用三乙醇胺进行掩蔽。
金属材料硬度实验测定实验报告
( 实验报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-053883 金属材料硬度实验测定实验报Experimental report on hardness measurement of metal materials
金属材料硬度实验测定实验报告 金属材料硬度实验测定实验 一、实验目的 (1)了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。 (2)学会正确使用硬度计。 二、实验设备 （1）布氏硬度计 （2）读数放大镜 （3）洛氏硬度计 （4）硬度试块若干 （5）铁碳合金退火试样若干（ф20×10mm的工业纯铁，20，45，60，T8，T12等）。 （6）ф20×10mm的20，45，60，T8，T12钢退火态，正火态，淬火及回火态的试样。 三、实验内容 1、概述 硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重
要的力学性能指标之一。与其它力学性能相比，硬度实验简单易行，又无损于工件，因此在工业生产中被广泛应用。常用的硬度试验方法有： 布氏硬度试验――主要用于黑色、有色金属原材料检验，也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。 洛氏硬度试验——主要用于金属材料热处理后产品性能检验。 维氏硬度试验——用于薄板材或金属表层的硬度测定，以及较精确的硬度测定。显微硬度试验——主要用于测定金属材料的显微组织组分或相组分的硬度。 2、实验内容及方法指导 （1）布氏硬度试验测定。 （2）洛氏硬度试验测定。 （3）试验方法指导。 3、实验注意事项 （1）试样两端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测定。 （2）圆柱形试样应放在带有“V”形槽的工作台上操作，以防试样滚动。 （3）加载时应细心操作，以免损坏压头。 （4）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。 （5）金刚钻压头系贵重物品，资硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。 （6）应根据硬度实验机的使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围，将不能获得准确的硬度值。
工业用水总硬度的测定
实验六工业用水总硬度的测定 一、实验目的 1 、学习EDTA 标准溶液的配制和标定方法。 2 、掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点。 3 、掌握EDTA 测定水硬度的原理和方法。 二、实验原理 1、水的硬度的含义 锅垢的形成是水中钙、镁的碳酸盐、酸式碳酸盐、硫酸盐、氯化物所导致的。水中钙、镁盐等的含量用“硬度”表示，其中Ca2+、Mg2+含量是计算硬度的主要指标。 水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸盐及酸式碳酸盐形式存在的钙、镁盐，加热能被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度。而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度加热不能除去称为永久硬度。 2、测定水的硬度方法 硬度是工业用水的重要指标，它为水的处理提供依据。测定水的总硬度就是测定水中Ca2+、Mg2+的总含量，一般常用配位滴定法。即在pH=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T 作指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定，直至溶液由酒红色转变为纯蓝色为终点。滴定时，水中存在的少量Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+等重金属离子可用KCN、Na2S来掩蔽 3、水的硬度的表示方法： 测定结果的钙、镁离子总量常以CaCO3的量来计算水的硬度。 1）、我国通常以含CaCO3的质量浓度ρ表示硬度，单位取mg·L-1。 2）、也有用CaCO3的物质的量浓度来表示的，单位取m mol·L-1。 3）、还有以度（°）表示的：即1升水中含有10mgCaO称为1°.
平时我们常提到的软水和硬水就是用（°）来衡量水的硬度的程度的。硬度小于5.6° 的水，一般可称为软水，生活饮用水要求硬度小于25°，工业用水则要求为软水，否则易在容器、管道表面形成水垢，造成危害。 三、水的硬度的测定过程 （1）、所需试剂： 1）、0.02molL -1 DETA 溶液 （Na 2H 2y ·2H 2O 的摩尔质量为372.26） 配制：4g Na 2H 2y ·2H 2O 置于250ml 烧杯中，加约50ml 高纯水，微热溶解后，稀释到 500ml ，转入试剂瓶中，摇匀。 标定：标定用的基准试剂为CaCO 3 用减量法准确称取CaCO 30.5 ~ 0.6g 于100ml 烧杯中，用1∶1 HCl 溶液加热 溶解,待冷却后转入250ml 容量瓶中,用高纯水稀释到刻度,摇匀即可。 用移液管移取25.00ml 上述Ca 2+标准溶液于250ml 锥形瓶中，加约50ml 高纯水，加 5ml 20％ NaOH(现用现配)溶液,并加5滴钙指示剂,用EDTA 溶液滴定至溶液由酒红色恰 变为纯蓝色,记下所消耗的EDTA 溶液体积,计算EDTA 溶液的准确浓度,公式如下: C EDTA =EDTA 33 CaCO V 10m ?CaCO M （M CaCO3=100.1） 平衡标定三份，EDTA 的标准浓度 C EDTA =3321EDTA EDTA EDTA C C C ++ 2)CaCO 3固体试剂(基准试剂,110℃下干燥后装入称量瓶放在干燥器中). 3)1﹕1 HCl 溶液 4)20％NaOH 溶液（现用现配） 5）钙指示剂.（称取0.5g 钙指示剂，加20ml 三乙醇胺，加水稀释至100ml ）（或与 NaCl 配成质量比为1∶100的固体混合物） 6）铬黑T 指示剂（配制方法同钙指示剂）（必要时加4.5g 盐酸羟胺防氧化变质）
洛氏硬度实验报告
?洛氏硬度实验报告 一、实验目得 1、了解硬度测定得基本原理及应用范围。 2、了解布氏、洛氏硬度实验机得主要结构及操作方法。 二、实验原理 (一)洛氏硬度试验得基本原理 洛氏硬度属于压入硬度法,但它不就是测定压痕面积,而就是根据压痕深度来确定硬度值指标。其试验原理如图3-３所示。 洛氏硬度得试验原理:用金刚石圆锥体压头或一定直径得钢球压头,在初试验力F0与主试验力F1先后作用下,压入试样表面,保持一定时间,卸除主试验力,保留初试验力,此时得压入深度为h1,在初试验力作用下得压入深度为ｈ０,它们之差e(ｈ1—h０)来表示压痕深度得永久增量。每压入０、00２mm为一个洛氏硬度单位、(图１)1。3洛氏硬度得计算公式:HＲA、Ｃ=１０0-(e/０。00２) ＨRB＝１30—(e/0、002) 、
洛氏硬度试验所用压头有两种:一种就是顶角为1２０°得金刚石圆锥,另一种就是直径为1/16"(1.588mｍ)得淬火钢球、根据金属材料软硬程度不一,可选用不同得压头与载荷配合使用,最常用得就是HRA、HRB与HRC、这三种洛氏硬度得压头、负荷及使用范围列于表3-2。 标尺所用符号／压头总负 荷ｋg ｆ 表盘上刻 度颜色 测量 范围 相当维氏 硬度值 应用范围 ＨRＡ 金刚石圆锥6０黑色7０-85 390-900 碳化物、硬质合金、淬火 工具钢、浅层表面硬化层 ＨRB 1/16＂钢球100 红色 25—１0 ０ 6０－２4 ０ 软钢(退火态、低碳钢正 火态)、铝合金 ＨRＣ 金刚石圆锥1５０黑色2０—67 24９-９0 ０ 淬火钢、调质钢、深层表 面硬化层 。 01mｍ (2)初负荷均为1０公斤 洛氏硬度测定时,需要先后两次施加载荷(初载荷及主载荷),预加载荷得目得就是使压头与试样表面接触良好,以保证测量结果准确。图３-3中０-0位置为未加载荷时得压头位置,1—1位置为加上10 Ｋgf预加载荷后得位置,此时压入深度为h1,2－2位置为加上主载荷后得位置,此时压入深度为h２,ｈ２包括由加载所引起得弹性变形与塑性变
硬度测量实验报告
硬度测量实验报告 Prepared on 22 November 2020
硬度测量实验报告 一、实验目的 1. 了解常用硬度测量原理及方法； 2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法； 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1.硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计，应用于黑色、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2.洛氏硬度 洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。 图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
2-1：压头在预载荷P0作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。 2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为 h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为： 3.布氏硬度 布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据 d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。测量范围为8~650HBW 由于金属材料有硬有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D，就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F和D的某种选配关系，以保证布氏硬度的不变性。特点：一般来说，布氏硬度值越小，材料越软，其压痕直径越大；反之，布氏硬度值越大，材料越
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告 篇一：硬度测量实验报告 硬度测量实验报告 一、实验目的 1. 了解常用硬度测量原理及方法； 2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法； 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1. 硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计，应用于黑色、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2. 洛氏硬度 洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图
表示了洛氏硬度的测量原理。 图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。 2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为： HR?k-h 0.002 3.布氏硬度 布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直
实验 水的硬度的测定
实验11 水的硬度的测定 一．实验目的 1. 了解水硬度的概念、测定原理及方法 2.掌握滴定的基本操作及相关仪器的使用方法 二．背景知识及实验原理 1. 背景知识 水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+浓度的总量，是水质的重要指标之一。如果水中Fe2+、Fe3+、Sr2+、Mn2+、Al3+等离子含量较高时，也应计入硬度含量中；但它们在天然水中一般含量较低，而且用络合滴定法测定硬度，可不考虑它们对硬度的贡献。有时把含有硬度的水称为硬水（硬度＞8度），含有少量或完全不含硬度的水称为软水（硬度＜8度）。 水的硬度于健康少有危害。一般硬水可以饮用，并且由于Ca(HCO3)2的存在而有一种蒸馏水所没有的、醇厚的新鲜味道；但是长期饮用硬度过低的水，会使骨骼发育受影响；饮用硬度过高的水，有时会引起胃肠不适。通常高硬度的水，不宜用于洗涤，因为肥皂中的可溶性脂肪酸遇Ca2+、Mg2+等离子，即生成不溶性沉淀，不仅造成浪费，而且污染衣物。近年来，由于合成洗涤剂的广泛应用，水的硬度的影响已大大减小了。但是，含有硬度的水会使烧水水壶结垢，带来不便。尤其在化工生产中，在蒸汽动力工业、运输业、纺织洗染等部门，对硬度都有一定的要求，高压锅炉用水对硬度要求更为严格。因为蒸汽锅炉若长期使用硬水，锅炉内壁会结有坚实的锅垢，而锅垢传热不良，不仅造成燃料浪费，而且易引起锅炉爆炸。因此，为了保证锅炉安全运行和工业产品质量，对锅炉用水和一些工业用水，必须软化处理之后，才能应用。去除硬度离子的软化处理，是水处理尤其工业用水处理的重要内容。通常对生活用水要求总硬度不得超过L，低压锅炉用水不超过L；高压锅炉用水不超过L。 硬度的单位有不同表示方法，分述如下：① mmol/L：是现在硬度的通用单位。② mg/L （以CaCO3计），因为1molCaCO3的量为100.1g，所以1mmol/L=LCaCO3。③德国硬度（简称度，单位°DH）：国内外应用较多的硬度单位。 1德国硬度相对于水中10mg(CaO)所引起的硬度，即1度；1度=10mg/L（以CaO计）；1mmol/L（CaO）=÷10=°DH 2. 实验原理 本实验采用配位滴定法进行测定。配位滴定法是利用配合物反应进行滴定分析的容量分
实验报告格式-天然水总硬度的测定
实验报告格式： 实验日期： 实验地点： 指导教师： . 实验名称： 天然水总硬度的测定 . 一、实验目的： （1）掌握EDTA 标准溶液的配置和标定方法。 （2）掌握EBT 指示剂的使用条件和终点变化。 （3）掌握EDTA 法测定水的总硬度的方法和原理。 （4）了解水的总硬度的表示方法。 二、实验原理：（写有关反应及计算公式） 硬度：水中钙盐和镁盐含量，以CaO(mg·L -1)表示 EDTA 的标定反应：Ca + Y = CaY ， 终点：EBT-Ca(紫红)+ Y = EBT(纯蓝) + CaY EDTA 标准溶液浓度的计算：3 3CaCO Y CaCO Y 1 10004M m c V ?=? (mol/L) （3CaCO M = 100.09） 硬度的滴定反应：同标定。 硬度的计算：-1 Y Y CaO M CaO(mg L )1000c V V ?= ?水样 （CaO M = 56.08） 三、实验步骤：（写流程，注意事项） 1、0.02 mol·L -1EDTA 溶液的配制和标定： 配制：台秤称取EDTA 4 g → 500 mL 试剂瓶 → 加500 mL 蒸馏水，摇匀。 标定：分析天平称CaCO 3 0.1~0.2g → → 滴加1:1 HCl 至溶解→定量转移至 摇匀。移取三份25.00 mL 至 → 各加20mL pH10缓冲液， 10 mg EBT(三瓶同色) ，用EDTA 溶液滴定，紫红 → 纯蓝，记下V Y 2、天然水总硬度的测定： 滴定：移液管移取水样100.00 mL 三份→ → 各加5mL pH10缓冲液， 10mg EBT(三瓶同色) ，用EDTA 溶液滴定，紫红 → 纯蓝，记下V Y 100mL 100mL
材料的硬度检测实验报告
材料的硬度检测实验报告 Prepared on 22 November 2020
一 材料的洛氏硬度测定报告 一、实验目的： 1、了解洛氏硬度计的测试原理。 2、掌握用洛氏硬度计测定材料硬度的方法。 二、实验原理： 用圆锥形金刚石压头或钢球压头，在规定的试验力下，垂直压入试件表面。加载方式为，先加初试验力，这时压痕的深度为h 1，再加总试验力（即初试验力加主试验力），这时压痕的深度为h 2。。经保持规定时间后，以卸除主试验力而保留初试验力时的压痕深度h 3与在初试验力作用下压痕深度h 1之差来表示硬度。即e ＝h 3－h 1。压痕深度越大则硬度越软，但为了符合数值大硬度高的读数习惯，需用下式作以变换： C h -h -K HR 13 K 常数：采用金刚石压锥时K=100 采用钢球作压头时K=130 C =0.002mm 指示器刻度盘上一个分度格 三、实验仪器及原材料 1、HR-150型洛氏硬度计 2、根据实际情况填写 四、实验步骤： 1、置试件于工作台上，顺时针旋转手轮使工件上升至加满初试验力（即小指针至于红点）为止，此时大指针应垂直向上指向标记B(C)处，其偏移不得超过±5分度格，否则另选一点。 2、转动指示器的调整盘，使大指针指向刻度B(C)。 3、向后缓慢推倒加载试验力操纵手柄，保证主试验力在4—6秒内施加完毕。总试验力保持5秒时间后，向前慢拉加载试验力手柄，卸去主试验力，保留初试验力。 4、此时硬度计表头长指针指向的数据，即为被测试件的硬度值。
5、逆时针转动手轮使工作台下降，更换测试点，重复上述操作。 五、数据记录与处理 4-6秒内。 降时间应调整在 2、试件的最小厚度应 10倍。 大于压痕深度的 3、两个测试点之间间隔应大与5mm。 六、思考题 1、经过了洛式硬度计的 检测后测得已知试样A的洛氏硬度为60HRC，请问被测材料的压痕深度为多少 二显微硬度的测定报告 一、实验目的： 了解显微硬度的测试原理和显微硬度计的使用方法。 二、实验原理： 将显微硬度计上特制的金刚石压头，在一定负荷的作用下压入待测试样表面，用硬度计上的测微器，测量正方形压痕对角线的长度。显微硬度按下式计算： 式中 HV—显微硬度值（N/mm2）； HV=d2 P—负荷（N）；(实验数据填写时为1) d—四方形压痕对角线平均长度（μm）。（读数/40） 三、实验仪器及原材料 1、根据实际情况填写 2、根据实际情况填写 四、实验步骤：
水的总硬度测定
水的总硬度测定 摘要：水的硬度，是指沉淀肥皂的程度，主要指水中含有可溶性钙盐和镁盐的多少。目前测定水质中的总硬度的最好方法，就是用配位滴定分析法(EDTA 一2Na)滴定，标准规定硬度不超过450mg／1(以CaCO，)。水的硬度的测定，是水的质量控制的重要指标之一。 一、实验目的 1、掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法。 2、学会判断配位滴定的终点。 3、了解缓冲溶液的应用。 4、掌握配位滴定的基本原理、方法和计算。 5、掌握铬黑体T、钙指示剂的使用条件和终点变化。 6、进一步掌握前面学过的仪器。 二、基本原理 水的硬度的测定可分为水的总硬度的测定和钙镁硬度的测定两种.总硬度的测定是滴定Ca2+,Mg2+离子的总含量,并以Ca2+进行计算.通常以每升水中所含Ca2+离子的毫摩尔数表示,规定1升水中含1mmol Ca2+为1度.后一种是分别测定Ca2+和Mg2+的含量.测定水的总硬度,一般采用配位滴定法.最常用的配位剂是乙二胺四乙酸二钠盐,用Na2H2Y2H2O表示,习惯上称为EDTA,它在溶液中以Y4-的形式与Ca2+,Ma2+离子配位,形成1:1的无色配合物.即: Ca2+ +Y4 -CaY2- Mg2++Y4-MgY2- 用EDTA滴定时,必须借助于金属指示剂确定滴定终点.常用的指示剂为铬黑T,它在pH=10的缓冲液中,以纯蓝色游离的HIn2-形式存在,与Ca2+,Mg2+离子形成酒红色的配合物,通式为: M2+ + HIn2-MIn-+ H+ (蓝色) (酒红色) Ca2+,Mg2+离子与EDTA及铬黑T形成配合物的稳定性不同,其稳定性大小的顺序为: CaY2- >MgY2- >MgIn- >CaIn-
洛氏硬度实验报告 (2)
洛氏硬度实验报告 一、实验目的 1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。 2、了解布氏、洛氏硬度实验机的主要结构及操作方法。 二、实验原理 (一) 洛氏硬度试验的基本原理 洛氏硬度属于压入硬度法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕深度来确定硬度值指标。其试验原理如图3-3所示。 洛氏硬度的试验原理：用金刚石圆锥体压头或一定直径的钢球压头，在初试验力F0和主试验力F1先后作用下，压入试样表面，保持一定时间，卸除主试验力，保留初试验力，此时的压入深度为h1，在初试验力作用下的压入深度为h0，它们之差e(h1—h0)来表示压痕深度的永久增量。每压入0.002mm为一个洛氏硬度单位。（图1）1.3洛氏硬度的计算公式：HRA、C=100—(e/0.002) HRB=130—(e/0.002) 、
洛氏硬度试验所用压头有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥，另一种是直径为1/16"（1.588mm）的淬火钢球。根据金属材料软硬程度不一，可选用不同的压头和载荷配合使用，最常用的是HRA、HRB和HRC。这三种洛氏硬度的压头、负荷及使用范围列于表3-2。 表3-2 常见洛氏硬度的试验规范及使用范围 标尺所用符号/压头 总负 荷kgf 表盘上刻 度颜色 测量 范围 相当维氏 硬度值 应用范围 HRA 金刚石圆锥60 黑色70-85 390-900 碳化物、硬质合金、淬火 工具钢、浅层表面硬化层 HRB 1/16"钢球100 红色25-100 60-240 软钢（退火态、低碳钢正 火态）、铝合金 HRC 金刚石圆锥150 黑色20-67 249-900 淬火钢、调质钢、深层表 面硬化层 表注：(1)金刚石圆锥的顶角为120°+30'，顶角圆弧半径为0.21±0.01mm (2)初负荷均为10公斤 洛氏硬度测定时，需要先后两次施加载荷（初载荷及主载荷），预加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确。图3-3中0-0位置为未加载荷时的压头位置，1-1位置为加上10 Kgf 预加载荷后的位置，此时压入深度为h1，2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，卸除主载荷后，由于弹性变形恢复而稍提高到3-3位置，此时压头的实际压入深度为h3。洛氏硬度就是以主载荷所引起的残余压入深度（h=h3-h1）来表示。但这样直接以压入深度的大小表示硬度，将会出现硬的金属硬度值小，而软的金属硬度值大的现象，这与布氏硬度所标志的硬度值大小的概念相矛盾。为了与习惯上数值越大硬度越高的概念相一致，采用一常数（K）减去（h3-h1）的差值表示硬度值。
水硬度的测定实验报告
EDTA溶液的配制与标定和水中硬度的测定 实验日期：年月日 处理对象： 实验内容：EDTA溶液的配制与标定和水中硬度的测定 实验原理： 标准溶液的配制（L）——间接法 m=cVM 标准溶液的标定 以与被测物性质相似的物质（CaCO）作为基准物质标定EDTA溶液。3滴定条件：pH=10（NH-NHCl作为缓冲溶液，其中加入镁溶液，以便用铬黑T43作为指示剂）。 标定中的反应 2+2-2-2+ +MgY+Mg?CaY滴定前：Ca2+2--+ +HIn+HMg?MgIn2+2-2-+ Y?CaY滴定反应：Ca+2H+H2-2-2-2- ?MgY化学计量点时：MgIn+HIn+HY2标定结果的计算 3.水中总硬度的测定测定中的反应2+2-2-2+ ?CaY滴定前：Ca+Mg+MgY+-2+2-Mg?MgIn+HIn+H+ 2-2+2-+2H+H?CaYY滴定反应：Ca2+2-2+2- +2HMg+HY?MgY22-2--2- Y 化学计量点时：MgIn+H?MgY+HIn2测定结果的计算． 实验用品： 1仪器：滴定管（50mL）、锥形瓶（250mL）、试剂瓶（500mL）、容量瓶（500mL）、小烧杯（100mL），移液管、表面皿等。 ②药品：乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA固体）、CaCO（固体）、三乙醇胺溶液、31:1NH·HO、1:1盐酸、镁溶液（1g MgSO·7HO溶解于水中，稀释至200mL）、243210%NaOH溶液，钙指示剂、NaS溶液、NH-NHCl缓冲溶液（pH=10）、铬黑423T指示剂 实验步骤 1L EDTA标液的配制 称取EDTA于小烧杯中，溶于200~300mL去离子水中并加热，稀释至约500mL 后转移至500mL试剂瓶中，摇匀 ②L钙标液的配制 准确称取~ CaCO（称准至小数点后四位）于小烧杯中，盖以表面皿且加水润湿，3从杯嘴逐滴加入1:1HCl至全溶解，用水淋洗表面皿入杯中，加热近沸，冷却后移入250mL容量瓶中，定容、摇匀 ③EDTA的标定 移取钙标液于锥形瓶中，量取约25mL去离子水，依次加入2mL镁溶液、 5mL10%NaOH溶液、10mg（米粒大小）钙指示剂，摇匀，用EDTA溶液滴定由紫红色变至纯蓝色终点。 ④水样总硬度的测定 移取水样于锥形瓶中依次加入5mL三乙醇胺溶液、5mL NH-NHCl、1mL NaS、