软化水硬度测定
实验室中软化硬水的方法
实验室中软化硬水的方法
软化水的方法有：①石灰-苏打法。
先测定水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水中的钙、镁离子便沉淀析出：Ca(HCO3)2＋
Ca(OH)22CaCO3↓＋2H2O Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋
2H2O CaSO4＋Na2CO3CaCO3↓＋Na2SO4
②磷酸盐软水法。
对于锅炉用水，可以加入亚磷酸钠（NaPO3)作为软水剂，它与钙、镁离子形成络合物，在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出，从而不会形成水垢。
此法不适合于饮用水的软化。
③离子交换法。
沸石和离子交换剂虽然都不溶于水，但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应，使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。
长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用，故此法是既经济又先进的软水法。
GBT6909-2008硬度的测定
锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定1范围本标准适用于天然水、冷却水、软化水、H型阳离子交换器出水、锅炉给水水样硬度的测定。
使用铬黑T作指示剂时，硬度测定范围为0. 1 mmol/L～5 mmol/L，硬度超过5 mmol/L 时，可适当减少取样体积，稀释到100 mL后测定，使用酸性络蓝K作指示剂时，硬度测定范围为1μmol/L～100μmol/L。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备(GB/T 603-2002，IS0 6353-1:1982neq)GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T 6682-1992，neq IS0 3696：1987)3 高硬度的测定3.1 方法提要在pH值为10.0±0.1的水溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)标准滴定溶液滴定至蓝色为终点。
根据消耗EDTA的体积，即可算出硬度值。
为提高终点指示的灵敏度，可在缓冲溶液中加入一定量的EDTA二钠镁盐。
如果用酸性铬蓝K作指示剂，可不加EDTA二钠镁盐。
铁含量大于2 mg/L铝含量大于2 mg/L铜含量大于0.01 mg/L.锰含量大于0.1mg/L对测定有干扰，可在加指示剂前用2 mL L一半胱胺酸盐酸盐溶液和2 mL三乙醇胺溶液进行联合掩蔽消除干扰。
3.2 试剂和材料本标准所用试剂和水，除非另有规定，应使用分析纯试剂和符合GB／T 6682三级水的规定。
试验中所需标准滴定溶液、制剂及制品，在没有特殊注明时，均按GB／T 601、GB／T 603之规定制备。
软化水硬度的测定
软化水硬度的测定——EDTA滴定法
1.盐酸氢胺
称取1克盐酸氢胺溶于100mL水中摇匀
2.珞黑T指示液（5g/L）
称取0.5克珞黑T和2克盐酸氢胺溶于100mL无水乙醇中
3.1+1三乙醇胺
将1体积三乙醇胺加入1体积的水中摇匀
4.1+1盐酸
将1体积盐酸加入1体积的水中摇匀
5.pH-10缓冲液
称取27克氯化铵溶于200mL水中，加入175mL氨水稀释至500Ml
6.EDTA标准溶液（0.01m01/L）
称取4克乙二胺四乙酸三钠加适量水加热溶解，稀释至1000mL
测气瓶药水的配法
1#瓶；150克经氧化钾+300mL蒸馏水
2#瓶；100克经氧化钾+300mL蒸馏水+16克焦性末食子酸
3#、4#瓶；称取125克氯化铵溶于240mL水中，再称取100克氯化亚铜，再加入180mL氨水、摇匀。
石蜡x2
5#、6#瓶；944mL蒸馏水、56mL浓硫酸+甲基橙（适量）
电导率仪
Co2=100—1瓶
O2=4瓶—2瓶
Co=2瓶—5瓶
甲烷；CH4=炸后—剩余
氢气；H2=（5瓶—炸后+20—（2xcH4）x2除3
氮气；N2=100—和
热值
12697.3x一氧化碳
35832x甲烷
10797.3x氢气
测出热值后除418等于大卡
配侧煤气的药水
200ml蒸馏水+5ml浓硫酸+甲基橙（适量）
CO含量=第五瓶的数字减（第一瓶加第二瓶）。
软化水硬度的化验
软化水硬度的化验取100ml软水水样，置于250ml锥形瓶中，加入3ml氨-氯化铵缓冲溶液(加入缓冲溶液后水样的PH=10)，然后加入0.5%的酸性络黑T两滴，用0.01mol/L的EDTA溶液进行滴定，溶液由紫红色变为紫蓝色为滴定终点，记录消耗的EDTA溶液体积。
硬度=CV*1000/100=10CV=0.1VC——为EDTA溶液mol浓度，0.01mol/L。
经验值1滴约为0.05ml。
V——为消耗的EDTA体积。
炉水总碱度的化验取100ml炉水样品置于250ml锥形瓶中，然后滴入1~2滴1%酚酞指示剂摇匀，此时溶液变成粉红色。
用浓度为0.1mol/L的1/2硫酸溶液（即H+浓度为0.1mol/L 的硫酸溶液）进行滴定，在滴定的过程中要不断的摇动锥形瓶，使溶液充分混合。
当溶液颜色刚由粉红色转变为无色时，终止滴定，并记录下硫酸溶液的用量（V1）。
再往锥形瓶中滴入三滴甲基橙溶液摇匀，再用浓度为0.1mol/L的1/2硫酸溶液进行滴定，在滴定的过程中同样要不断的摇动锥形瓶，使溶液充分混合。
溶液由无色变为橙黄色为滴定终点，记录下硫酸溶液的用量（V2）。
总碱度（JD甲）（即甲基橙碱度）=酚酞碱度（JD酚）+ JDM其中，酚酞碱度（JD酚）= CV1*1000/100=10CV1=10*0.1V1=V1JDM = CV2*1000/100=10CV2=10*0.1V2=V2C——为1/2硫酸溶液浓度，0.1mol/L；V1——为第一次滴定消耗硫酸溶液的体积；当1/2硫酸溶液浓度为0.1mol/L时，炉水总碱度数值上等于V1+ V2。
*EDTA的成分及学名：乙二胺四乙酸二钠盐（Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt）滴定中常用的螯合剂，往往用于测定金属离子的浓度，精确而敏感。
理化性质：本品为白色粉末，不溶于冷水、醇及一般有机溶剂，溶于氢氧化钠，碳酸钠及氨的溶液中。
硬度度的测定方法
1．3．硬度度的测定方法（EDTA滴定法）高硬度本标准适用于天然水、冷却水水样硬度的测定1．3．1概述在pH为10.0±0.1的水溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至蓝色为终点。
根据消耗EDTA的体积，即可算出硬度值。
为提高终点指示的灵敏度，可在缓冲溶液中加入一定量的EDTA二钠镁盐。
如果用酸性铬蓝K作批示剂，可不加EDTA二钠镁盐。
铁大于2mg、铝大于2mg、铜大于0.01mg、锰大于0.1mg对测定有干扰，可在加指示剂前用功ml 1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和2ml三乙醇胺溶液（1+4）进行联合掩蔽消除干扰。
1．3．2试剂1．3．2．1 钙标准溶液（1ml含0.01mmol/Lca2+）：称取于110℃烘1h的基准碳酸钙（CaCO3）1.0009g，溶于15ml盐酸溶液（1+4）中，以Ⅱ级试剂水稀释至1L。
1．3．2．2氨-氯化铵缓冲溶液：称取67.5氯化铵，溶于570ml浓氨水中，加入1gEDTA二钠镁盐，并用Ⅱ级试剂水稀释至1L。
1．3．2．3 0.5%铬黑T指示剂（乙醇溶液）：称取4.5g盐酸羟胺，加18ml水溶解，另在研钵中加0.5g铬黑T磨匀，混合后，用95%乙醇溶定容至100ml，贮存于棕色滴瓶中备用。
使用期不应超过一个月。
1．3．2．4 5%氢氧化馀溶液。
1．3．2．5盐酸溶液（1+4）1．3．2．6EDTA标准溶液（1ml相当于0.01mmol/L硬度）的配制：称取4gEDTA，溶于一定量的Ⅱ级试剂水中，用以Ⅱ级试剂水稀释至1L，贮存于塑料瓶中。
1．3．3分析步骤：1．3．3．1．适应于硬度大于0.25毫摩尔/升的水样a、量取100ml透明水样注入250ml锥形瓶中。
如果水样混浊，取样前应过滤。
注：水样酸性或碱性很高时，可用5%氢氧化钠溶液或盐酸溶液（1+4）中和后再加缓冲溶液。
b、加入5ml氨缓冲液和4-2滴铬黑T指示剂。
注：碳酸盐硬度较高的水样，在加入缓冲溶液前应先稀释或先加入所需EDTA标准溶液量的80%~90%（记入滴定体积内），否则缓冲溶液加入后，碳酸盐硬度析出，终点拖长。
锅炉软化水硬度测
五、结论
本方法与EDTA法相比具有操作简单、 测 定速度快的特点 本方法所用试剂的种类及数量 较 EDTA法减少。 本方法的测定准确性与EDTA法相当， 符合GB/T6909规定的试验误差要求。
演示完毕 谢谢！
4、标准色阶
色阶颜色变化见下表
40 35 30 25 20 15 10 5 深绿 绿 黄绿 灰绿 灰 土灰 棕灰 棕红 红 砖红 0 深绿 绿 黄绿 灰绿 灰 土灰 棕灰 棕红 红 砖红
5、两种试验方法的测定结果对比
由实验得出：采用本方法测定锅炉软化水硬度的结果 与EDTA法的测定结果基本一致，符合实验规定要求。
锅炉软化水硬度测定方法 的改进
2011年11月15日 研究院
一、前言
锅炉给水一般是用离子交换水，其给水硬 度是锅炉水质分析，保障锅炉安全运行的 一项重要指标。一般用EDTA络合滴定法测 定软化水硬度，此法准确，但速度慢，过 程复杂。为了找到一种快速简便的软化水 硬度检测方法，通过大量实验我们总结出 一种用普通试剂作显色试剂，以甲基红做 黄色背景的目视比色法。本方法更适用于 现场的随时监测，是一种方便、快速、操 作简便、易于推广的方法。
确定以钙镁比2：1的量配置标 准色阶，建立硬度的比色测定 方法。
2、显色剂及配比的选择
经大量实验得出：以0.05%铬黑T 和0.2%甲基红溶液按体积比10：1 的混合溶液作为显色剂，加入1.5 毫升时色阶颜色最易分辩。
3、软化水中共存离子的干扰分析
经实验得出：采用本实验方法水中共存离子 对软化水硬度的测定无干扰 。
二、目录
方法与原理
通过分析水质确定试剂比例 ，从颜色变化确 定色阶系列 ，来分析软化水的硬度
最全=软化实验方案加报告(含硬度、碱度检测方法)
化学软化实验报告实验人：报告整理：2016年9月日1、实验背景为节约水资源，污水厂采用RO系统对中间水池汇集的水进行处理后回用。
轻重、污染废水中的碱度、硬度、硫酸根、钙离子浓度如表所示：由表中可以看出，轻、重污染废水处理后汇集于中间水池的水硬度高、碱度较低，并含有一定浓度的硫酸根。
2、实验目的水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，通常是以离子形式存在。
含量多的硬度大，反之则小。
硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。
由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度，水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。
以上两种硬度合称为总硬度。
在反渗透过程中，纯净的水会通过半透膜，而水中的钙镁离子就会被截留在浓水一端，一部分会随着浓水的排放而冲走，一部分会滞留在半透膜的表面上，难溶盐在超过其饱和极限时，会以固体或胶体形式析出，例如碳酸钙、碳酸镁等。
在膜面上形成结垢，降低 RO 膜的通量，增加运行压力和压力降，并导致回收率下降、产品水质下降。
这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染。
所以必须降低RO系统进水的硬度，防止CaCO3、CaSO4等难溶盐结垢。
本实验的目的减少垢的产生，保证膜通量与产水量，延长设备清洗周期与使用寿命。
为实现此目的，采用化学软化方法降低RO系统进水的硬度、碱度，通过实验确定药剂投加量，加药反应时间、沉淀时间，并优化反应参数。
3、实验方法石灰软化法通常对硬度高、碱度高的水适用，且只适用于暂硬高、永硬低的水质处理。
为避免投加生石灰（CaO）产生的灰尘污染，通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2（即熟石灰）使用。
对硬度高、碱度低的水，即永硬高的水，采用石灰-纯碱软化法，加石灰的同时再投加适量的纯碱（NaCO3又称苏打）。
而对硬度低、碱度高的负硬水则采用石灰-石膏处理法。
3.1、方法选用由于本项目中的RO系统进水水质硬度高、碱度较低，所以选用石灰-纯碱软化法，其反应如下①去除永久硬度CaSO4+Na 2CO 3===CaCO3↓+Na 2SO 4 CaC12+Na 2CO 3===CaCO 3↓+2NaC1 MgSO 4+Na 2CO 3===MgCO 3+Na 2SO 4 MgC12+Na 2CO 3=== MgCO3+2 NaC1 MgCO 3+Ca(OH)2===CaCO 3↓+Mg(OH)2在较高pH 值时，MgCO 3很快水解：MgCO 3+H 2O===Mg （OH ）2↓+CO 2②去除暂时硬度Ca(HCO 3)2+ Na 2CO 3===CaCO 3↓+2 NaHCO 3 Mg(HCO 3)2+ Na 2CO 3=== MgCO 3↓+2 NaHCO 3MgCO 3+H 2=== Mg （OH ）2↓+CO 2经石灰-纯碱软化后的水，其硬度可降为0.15-0.2mmol/L 。
软化水硬度测定
硬度的测定(EDT A滴定法)A1概要在pH为10.0±0.1的被测溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐(简称EDTA)标准溶液滴定至蓝色为终点，根据消耗EDTA标准溶液的体积，即可计算出水中硬度的含量。
A2试剂及配制A 2.1c1/2EDT A=0.04mol/L标准溶液(配制方法见A18.2.1.1)。
A 2.2c1/2EDT A=0.002mol/L标准溶液(配制方法见A18.2.3.1)。
A 2.3氨-氯化铵缓冲溶液：稀取20g氯化铵溶于500mL除盐水中，加入150mL浓氨水(密度0.90g/mL)以及5.0g乙二胺四乙酸镁二钠盐(简写为Na2MgY)，用除盐水稀释至1000mL，混匀，取50.00mL，接A9.3.2(不加缓冲溶液)测定其硬度，根据测定结果，往其余950mL缓冲溶液中，加所需EDTA标准溶液，以抵消其硬度。
注：测定前对所用Na2MgY必须进行鉴定，以免对分析结果产生误差。
鉴定方法：取一定量的Na2MgY溶于高纯水中，按硬度测定法测定其Mg2+或EDTA是否有过剩量，根据分析结果精确地加入EDTA或Mg2+，使溶液中EDTA和Mg2+均无过剩量。
如无Na2.MgY或Na2MgY的质量不符合要求，可用4.716gEDTA二钠盐和3.120gMgSO4·7H2O来代替5.0gNa2MgY，配制好的缓冲溶液，按上述手续进行鉴定，并使EDTA和Mg2+均无过剩量。
A2.4硼砂缓冲溶液：稀取硼砂(Na2B4O7·10H2O)40g溶于80mL高纯水中，加入氢氧化钠10g，溶解后用高纯水稀释至1000mL混匀，取50.00mL，加0.1mol/L盐酸溶液40mL，然后按A3.2测定其硬度，并按上法往其余950mL缓冲溶液加入所需EDTA标准溶液，以抵消其硬度。
A2.50.5%铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T(C20H12O7N3SNa)与4.5g盐酸羟胺，在研钵中磨匀，混合后溶于100mL95%乙醇中，将此溶液转入棕色瓶中备用。
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硬度的测定(EDTA滴定法)
A1概要
在pH为10.0±0.1的被测溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐(简称EDTA)标准溶液滴定至蓝色为终点，根据消耗EDTA标准溶液的体积，即可计算出水中硬度的含量。
A2试剂及配制
A 2.1c1/2EDTA=0.04mol/L标准溶液(配制方法见A18.2.1.1)。
A 2.2c1/2EDTA=0.002mol/L标准溶液(配制方法见A18.2.3.1)。
A 2.3氨-氯化铵缓冲溶液：稀取20g氯化铵溶于500mL除盐水中，加入150mL浓氨水(密度0.90g/mL)以及5.0g乙二胺四乙酸镁二钠盐(简写为Na2MgY)，用除盐水稀释至1000mL，混匀，取50.00mL，接A9.3.2(不加缓冲溶液)测定其硬度，根据测定结果，往其余950mL缓冲溶液中，加所需EDTA标准溶液，以抵消其硬度。
注：测定前对所用Na2MgY必须进行鉴定，以免对分析结果产生误差。
鉴定方法：取一定量的Na2MgY溶于高纯水中，按硬度测定法测定其Mg2+或EDTA是否有过剩量，根据分析结果精确地加入EDTA或Mg2+，使溶液中EDTA和Mg2+均无过剩量。
如无Na2.MgY或Na2MgY的质量不符合要求，可用4.716gEDTA二钠盐和
3.120gMgSO4·7H2O来代替5.0gNa2MgY，配制好的缓冲溶液，按上述手续进行鉴
定，并使EDTA和Mg2+均无过剩量。
A2.4硼砂缓冲溶液：稀取硼砂(Na2B4O7·10H2O)40g溶于80mL高纯水中，加入氢氧化钠10g，溶解后用高纯水稀释至1000mL混匀，取50.00mL，加0.1mol/L盐酸溶液40mL，然后按A3.2测定其硬度，并按上法往其余950mL缓冲溶液加入所需EDTA标准溶液，以抵消其硬度。
A2.50.5%铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T(C20H12O7N3SNa)与4.5g盐酸羟胺，在研钵中磨匀，混合后溶于100mL95%乙醇中，将此溶液转入棕色瓶中备用。
A3测定方法
A 3.1水样硬度大于0.5mmol/L的测定。
按表A9的规定取适量透明水样注于250mL锥形瓶中，用除盐水稀释至100mL。
表A9 不同硬度取水样体积
水样硬度mmol/L取水样体积ml
0.5-5.0100
5.0-10.050
10.0-20.025
加入5mL氨－.氯化铵缓冲溶液和2滴0.5%铬黑T指示剂，在不断摇动下，用c1/2EDTA=0.0200mol/L标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色即为终点，记录EDTA标准溶液所消耗的体积V。
硬度(YD)的含量按式(A12)计算：
式中：c1/2EDTA——标准溶液浓度，mol/L;
V1/2EDTA——滴定时所耗EDTA标准溶液的体积，mL;
V s——水样体积，mL。
A 3.2水样硬度在0.001～0.5mmol/L的测定
取100mL透明水样注于250mL锥形瓶中，加3mL氨－.氯化铵缓冲溶液(或1mL 硼砂缓冲溶液)及2滴0.5%铬黑T指示剂，在不断摇动下，用c1/2EDTA=0.0010mol/L标准溶
液滴定至蓝色即为终点，记录上述标准溶液所消耗的体积。
硬度(YD)的含量计算按式(A13)。
A 4测定水样时注意事项
A 4.1若水样的酸性或碱性较高时，应先用0.1mol/L氢氧化钠溶液或0.1mol/L盐酸中和后再加缓冲溶液，水样才能维持pH(10±0.1)。
A4.2对碳酸盐硬度较高的水样，在加入缓冲溶液前，应先稀释或先加入所需EDTA标准溶液量的80%～90%(计入所消耗的体积内)，否则有可能析出碳酸盐沉淀，使滴定终点拖长。
A4.3 冬季水温较低时，络合反应速度较慢，容易造成滴定过量而产生误差。
因此，当温度较低时，应将水样预先加温至30～40℃后进行测定。
A 4.4如果在滴定过程中发现滴定不到终点或指示剂加入后颜色呈灰紫色时，可能是Fe、Al、Cu或Mn等离子的干扰。
遇此情况，可在加指示剂前，用2mL1%的L-半胱胺酸盐和2mL三乙醇胺(1：4)进行联合掩蔽，或先加入所需EDTA标准溶液80%～90%(计入所消耗的体积内)，即可消除干扰。
A 4.5pH(10.0±0.1)的缓冲溶液，除使用氨-氯化铵缓冲溶液外，还可用氨基乙醇配制的缓冲溶液(无味缓冲液)。
此缓冲溶液的优点是：无味，pH稳定，不受室温变化的影响。
配制方法：取400mL除盐水，加入55mL浓盐酸，然后将此溶液慢慢加入310mL氨基乙醇中，并同时搅拌，最后加入5.0g分析纯Na2MgY，用除盐水稀释至1000mL，在100mL 水样中加入此缓冲溶液1.0mL，即可使pH值维待在10.0士0.1的范围内。
A 4.6指示剂除用铬黑T外，还可选用表A10所列的指示剂、由于酸性铬蓝K作指示剂滴定终点为蓝紫色，为了便于观察终点颜色变化，可加入适量的萘酚绿B，称为KB指示剂。
它以固体形式存放较好，也可以分别配制成酸性铬蓝K和萘酚绿B溶液，使用时按试验确定的比例加入。
KB指示剂的终点颜色为蓝色。
表A10 指示剂和配制方法
A 4.7硼砂缓冲溶液和氨-氯化铵缓冲溶液，在玻璃瓶中贮存会腐蚀玻璃，增加硬度，所以宜贮存在塑料瓶中。