实验7自来水总硬度的测定
自来水总硬度的测定-分析化学实验
分析化学实验
二、实验原理
1. 自来水总硬度的测定
总硬度是指自来水中的Ca、Mg总量。在pH=10的氨性缓冲溶液中， 以铬黑T（EBT）为指示剂，用EDTA滴定自来水中的Ca2+、Mg2+至由酒 红色变为蓝紫色即终点。共存离子Fe3+、Al3+等用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、
定的操作？能否分别称样来进行滴定分析？
什么叫做水的硬度？常用哪几种方法来表示水的硬度？
分析化学实验
参考书
【1】武汉大学主编. 分析化学实验. 高等教育出版社第四版. 2001.5 【2】北京大学化学系分析化学研究室. 基础分析化学实验. 第二版. 北京大学出版社.1998 【3】陈焕光.李焕然. 张大经等编著. 分析化学实验. 第二版. 中山大学 出版社.1998
移取自来水试液
100.00mL
锥形瓶
加1滴HCl 煮沸2min
除去CO2
冷却
加三乙醇胺、 Mg2+-EDTA
氨性缓冲液、Na2S溶液、 3滴EBT
用EDTA标液滴定
酒红色变为蓝紫色
终点 平行测定三份，计算自来水的总硬度。
分析化学实验
五、数据记录和结果处理
1. EDTA标准溶液浓度的标定
滴定编号 称取基准CaCO3质量 /g 1 2 3
络合滴定实验
自来水总硬度的测定
分析化学实验
一、实验目的 二、实验原理 三、主要试剂和仪器
四、实验步骤
五、数据记录和结果处理
六、注意事项
七、思考题
分析化学实验
一、实验目的
（1）掌握用CaCO3标定EDTA溶液浓度的方法； （2）掌握络合滴定的原理与特点；
自来水总硬度的测定实验报告
自来水总硬度的测定实验报告自来水总硬度的测定实验报告引言：自来水是我们日常生活中必不可少的资源之一，但是我们是否了解自来水中的硬度对我们的健康和生活有着怎样的影响呢？本实验旨在测定自来水的总硬度，并探讨硬度对自来水的质量和适用性的影响。
实验方法：1. 实验材料准备：- 自来水样品- 硬度试剂盒- 硬度试剂- 滴定管- 锥形瓶2. 实验步骤：1) 取一定量的自来水样品，放入锥形瓶中。
2) 使用硬度试剂盒中的硬度试剂，按照说明书的要求加入滴定管中。
3) 将硬度试剂滴入锥形瓶中的自来水样品中，同时轻轻摇动锥形瓶，直到颜色发生变化。
4) 记录滴定管中滴加的硬度试剂的体积，即可得到自来水的总硬度。
实验结果：经过实验测定，我们得到了自来水的总硬度为X mg/L。
这个数值代表了自来水中溶解的钙和镁离子的含量，硬度值越高，水质越硬。
讨论与分析：自来水的硬度对我们的日常生活有着一定的影响。
首先，对于洗涤和清洁来说，硬水会导致肥皂和洗衣粉等清洁剂的效果降低，需要使用更多的清洁剂才能达到相同的清洁效果。
其次，硬水在烧水壶、水龙头等热水设备中容易产生水垢，降低了设备的使用寿命。
此外，硬水还会对人体健康造成一定的影响，长期饮用硬水可能会导致结石形成、皮肤干燥等问题。
针对自来水的硬度问题，我们可以采取一些措施来改善水质。
首先，可以安装家用水软化器，通过去除水中的钙和镁离子来降低水的硬度。
其次，可以选择购买瓶装水或者使用过滤器来过滤自来水，减少硬度对我们日常生活的影响。
此外，定期清洗烧水壶、水龙头等热水设备，可以有效减少水垢的产生。
结论：通过本次实验，我们成功测定了自来水的总硬度，并讨论了硬度对自来水质量和适用性的影响。
我们了解到，自来水的硬度对我们的日常生活和健康有一定的影响，因此需要采取相应的措施来改善水质。
希望通过这次实验的结果和讨论，能够增加人们对自来水硬度问题的认识，并提高对水质的关注和重视。
自来水中总硬度的测定标准
自来水中总硬度的测定标准一、实验原理水中总硬度是指水中钙离子和镁离子的总量，是评价水质的重要指标之一。
测定自来水中总硬度的方法常采用EDTA络合滴定法，其原理是：在pH=10的氨缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，EDTA与钙、镁离子形成稳定的络合物，用已知浓度的EDTA标准溶液滴定，根据消耗的EDTA标准溶液体积计算出水样中钙、镁离子的总量。
二、实验材料与设备1. 实验试剂：0.025M EDTA标准溶液，铬黑T指示剂，1+9氨缓冲溶液。
2. 实验设备：滴定管、容量瓶、三角瓶、电子天平、pH计。
三、实验步骤1. 准备工作：首先打开自来水水源，将自来水注入容量瓶中，等待30分钟，以便水中悬浮物沉淀。
2. 滴定：用滴定管取一定体积的自来水水样，加入铬黑T指示剂和1+9氨缓冲溶液，然后用已知浓度的EDTA标准溶液滴定至终点。
记录消耗的EDTA标准溶液体积。
3. 空白试验：用蒸馏水代替自来水水样，按照步骤2进行空白试验，记录消耗的EDTA标准溶液体积。
4. 样品测定：按照步骤2和步骤3进行自来水水样的测定，计算自来水中总硬度。
四、实验结果分析根据实验结果，可以得到自来水中总硬度以及钙、镁离子的含量。
通常自来水中钙、镁离子的含量在100-500mg/L之间，如果超过这个范围，说明水质可能存在问题。
此外，还可以通过比较不同时间段的水样测定结果，判断水质是否有变化。
五、实验结论通过EDTA络合滴定法测定自来水中总硬度，可以了解自来水中钙、镁离子的含量，从而评估水质的质量。
实验结果表明，自来水中总硬度在一定范围内，但不同地区和水源的水质可能存在差异。
通过比较不同时间段的水样测定结果，可以判断水质是否有变化。
实验结果可以为相关部门提供参考，以便制定合适的政策和措施来保护和改善水质。
六、实验注意事项1. 在实验过程中要保证实验环境的清洁度，避免干扰实验结果。
2. 使用铬黑T指示剂时要注意安全，避免直接接触皮肤和眼睛。
3. 在滴定过程中要控制好滴定速度，使滴定过程稳定而缓慢。
自来水总硬度的测定
指示剂的作用原理
铬黑T（EBT）
滴定前：M+EBT（蓝色）=M-EBT（紫红色） 溶液呈紫红色 滴定中：M+EDTA（无色）=M-EDTA （无色） 溶液呈紫红色 滴定终点：M-EBT+EDTA=M-EDTA+EBT（蓝色） 溶液呈蓝色－指示剂本身的颜色
二、实验步骤
1.EDTA溶液的标定：
CaCO3(ml) NH3-NH4Cl(ml) 1 2 20 20 20 20 K-B EDTA(ml)
3
20
20
2. 水样分析：
水样(ml) 三乙醇胺(ml)
NH3-NH4Cl(ml)
铬黑T
EDTA(ml)
1
ห้องสมุดไป่ตู้2 3
150
150 150
5 5 5
5
5 5
计算：
水的硬度的表示方法
度（°） 1硬度单位表示十万份水中含有一份CaO，即 1L水中含有10mgCaO为1° 0-4°很软的水 4-8°软水 8-16°中等硬水 16-30°硬水 30°以上 很硬的水
EDTA溶液： CaCl2溶液： 三乙醇胺： NH3-NH4Cl缓冲液：pH=10 铬黑T指示剂 K-B指示剂
自来水总硬度的测定
一、原理 测定水的总硬度就是测定水中钙、镁的 总量，采用EDTA络合滴定法。 用pH=10氨性缓冲液，以EDTA作为络 合滴定剂剂，与水中的钙、镁反应，生成 EDTA-钙和EDTA-镁络合物，根据滴定消 耗的EDTA体积和EDTA浓度可求得水中 钙和镁的含量。
EDTA
最常用的氨羧配位剂
[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)
![[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)](https://img.taocdn.com/s3/m/b1eb9b458bd63186bcebbcaa.png)
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。
（2）水总硬度的计算方法 用mmol/L 表示水的总硬度为：总硬度（毫摩尔每升）==3水样10⨯V V C EE （3—4） 式中 C E ——EDTA 的浓度；E V ——消耗EDTA 的体积的平均数； V 水样——采用水样的体积。
实验水总硬度的测定
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↑+H2OMg(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。
自来水总硬度的测定-分析化学实验
分析化学实验
二、实验原理
1. 自来水总硬度的测定
总硬度是指自来水中的Ca、Mg总量。在pH=10的氨性缓冲溶液中， 以铬黑T（EBT）为指示剂，用EDTA滴定自来水中的Ca2+、Mg2+至由酒 红色变为蓝紫色即终点。共存离子Fe3+、Al3+等用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、
Pb2+、Zn2+等用Na2S掩蔽。
Mg2+ + EBT = Mg2+-EBT Ca2+ (Mg2+) + H2Y2- = CaY2- (MgY2-) + 2H+
H2Y2- + Mg2+-EBT = MgY2- + EBT
cVEDTA 总硬度 Ca、Mg总量 V自来水
分析化学实验
( mmol L-1 )
2. EDTA溶液的标定
常用的基准物质有Zn、 Bi、 Cu、 ZnO、CaCO3、MgSO47H2O等。
本实验采用CaCO3为基准物质，在pH=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T (EBT)为指示剂，用EDTA滴定Ca2+，由酒红色变为紫蓝色即终点。
Ca2+ + H2Y2- = CaY2- + 2H+
络合滴定实验
自来水总硬度的测定
分析化学实验
一、实验目的 二、实验原理 三、主要试剂和仪器
四、实验步骤
五、数据记录和结果处理
六、注意事项
七、思考题
分析化学实验
一、实验目的
（1）掌握用CaCO3标定EDTA溶液浓度的方法； （2）掌握络合滴定的原理与特点；
自来水总硬度的测定
一．实验目的1．掌握测定水的总硬度的方和和条件；2．掌握掩蔽干扰离子的条件和方法。
二．实验原理水的总硬度是指水中镁盐和钙盐的含量。
国内外规定的测定水的总硬度的标准分析方法食EDTA 滴定法。
用EDTA 滴定总量时，一般在22Mg Ca ，的氨性缓冲溶液仲，以铬黑T(EBT)为指示剂，计量点前与10pH22Mg Ca ，EBT 生成紫红色络合物，当用EDTA 滴定至计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。
滴定时用三乙醇胺掩蔽，以消除对EBT 指示剂的封闭作用。
433Ti Ae Fe ，，对于水的总硬度，我国“生活饮用水卫生标准”规定，总硬度以计，不3CaCO得超过。
1L •450mg 三．主要试剂EDTA 二钠盐，缓冲溶液（），三乙醇胺溶液，铬黑T 指Cl NH NH 43 10pH 示剂，盐酸，1L •6mol 3CaCO 四．实验步骤1．EDTA 标准溶液的配制1L •0.01mol称取0.32g左右EDTA 二钠盐，溶于800mL 水。
2．EDTA 标准溶液的标定1L •0.01mol准确称取1g 左右粉末于小烧杯中，逐滴加入盐酸至3CaCO 1L •6mol固体完全溶解，将溶液定量移至100mL 容量瓶，定容，摇匀。
取20.00mL 上述溶液于250mL 锥形瓶中，加入3mL 三乙醇胺溶液、10mL缓冲溶液、3滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定Cl NH NH 431L •0.01mol 至溶液由红色变为纯蓝色为终点，记录EDTA标准溶液用量。
平行1L •0.01mol滴定三次。
3．自来水总硬度的测定准确量取100，00mL 自来水于250mL 锥形瓶中，加入6mL 三乙醇胺溶液、20mL 缓冲溶液、6滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液Cl NH NH 43 1L •0.01mol滴定至溶液由红色变为纯蓝色为终点，记录EDTA标准溶液用量。
1L •0.01mol 平行滴定三次。
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实验六自来水总硬度的测定
一、实验目的
1、学习络合滴定的原理及其应用
2、初步掌握EDTA标准溶液的配制、标定及稀释
3、掌握络合滴定法中的直接滴定法
4、掌握铬黑T指示剂和的使用及终点颜色变化的观察，掌握络合滴定操作。
二、实验原理
水的硬度的测定可分为水的总硬度和钙、镁硬度的测定两种，前者是测定Ca、Mg总量，并
以钙化合物(CaO)含量表示，后者是分别测定Ca和Mg的含量。
测定钙硬时，用NaOH调节溶液pH值为12～13，使溶液中的Mg2+形成Mg(OH)2，白色沉淀，
以钙指示剂为指示剂，指示剂与钙离子形成红色的络合物，滴入EDTA时，钙离子逐步被络合，
当接近化学计量点时，已与指示剂络合的钙离子被EDTA夺出，释放出指示剂，此时溶液为蓝色。
测定钙镁总硬时，在pH=10的缓冲溶液中，以铬黑T(EBT)为指示剂，指示剂与钙、镁离子形成
酒红色的络合物，指示剂被EDTA从络合物中取代出来，至终点即恢复指示剂本身的天蓝色。
滴定前： EBT + Mg２＋= Mg-EBT
(蓝色) (紫红色)
滴定时： EDTA + Ca2+= Ca-EDTA (紫红色)
EDTA + Mg2+= Mg-EDTA (紫红色)
终点时:EDTA + Mg-EBT = Mg-EDTA + EBT
(紫红色) (蓝色)
到达计量点时，呈现指示剂的纯蓝色。
水样中存在Fe3+，Al3+等微量杂质时，可用三乙醇胺进行掩蔽，Cu２+、Pb２+、Zn２+等重金属
离子可用Na2S或KCN掩蔽。
水的硬度常以氧化钙的量来表示。
各国对水的硬度表示不同，我国沿用的硬度表示方法有
两种：一种以度(°)计，1硬度单位表示十万份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO)，即
1°=10mg/lCaO;另一种以CaOmmol/l表示。
经过计算，每升水中含有1mmolCaO时，其硬度为°，
硬度(°)计算公式为：
硬度(°)= C EDTA·V EDTA·M CaO×100/V水。
三、仪器与试剂
台秤、分析天平、酸式滴定管、锥形瓶、移液管(25mL)、容量瓶(250mL)、烧杯、试剂瓶、
量筒(100mL)、表面皿。
EDTA(s).)、KB指示剂、CaCO3(s).)、HCl(1∶1)、三乙醇胺(1∶1)、氨性缓冲溶液( pH≈10 称
取20gNH4Cl，溶解后，加100mL浓氨水，用水稀至1L)，铬黑T指示剂%)、钙指示剂(s, 与NaCl
粉末1∶100混均)，水样。
四、实验内容
1、·L-1EDTA标准溶液的配制和标定
（1)在台秤上称取于烧杯中，用少量水加热溶解（为终点颜色易于观察，可向其中加1ml MgCl2溶液），冷却后转入250mL试剂瓶中加去离子水稀释至250mL。
长期放置时应贮于聚乙烯瓶中。
（2)准确称取CaCO3基准物～0.55g，置于100mL烧杯中，用少量水先润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1∶1 HCl 10mL，待其溶解后，用少量水洗表面皿及烧杯内壁，洗涤液一同转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
移取２+溶液于250mL锥形瓶中，加入三乙醇胺2mL，20mL氨性缓冲溶液，2～3滴EBT指示剂。
用·L-1EDTA溶液滴定至溶液由紫红变为蓝色，即为终点。
平行标定三次，计算EDTA溶液的准确浓度。
2、EDTA标液的稀释
准确移取已标定好了的EDTA溶液于250mL容量瓶中，稀释至刻度供下面实验使用.
3、自来水总硬度的测定
取水样于250mL锥形瓶中，加入5mL 1:1三乙醇胺(若水样中含有重金属离子，则加入1mL2%Na2S溶液掩蔽)，10mL氨性缓冲溶液，2～3滴铬黑T(EBT)指示剂，标定好的EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色，即为终点。
注意接近终点时应慢滴多摇。
平行测定三次，计算水的总硬度，以度(°)和mmol·L-1两种方法表示分析结果。
4、硬水硬度的测定
取硬水于250mL锥形瓶中，加入5mL 1:1三乙醇胺(若水样中含有重金属离子，则加入1mL2%Na2S溶液掩蔽)，10mL氨性缓冲溶液，2～3滴铬黑T(EBT)指示剂，标定好的EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色，即为终点。
注意接近终点时应慢滴多摇。
平行测定三次，计算水的总硬度，以度(°)和mmol·L-1两种方法表示分析结果。
五、注意事项
1、EDTA标准溶液配制时应加入少量的镁盐，以提高终点变色的敏锐性。
2、三乙醇胺必须在pH＜4时加入，然后在调节pH至滴定酸度。
3、若有CO2或CO32-存在会和Ca2+结合生成CaCO3沉淀，使终点拖后，变色不敏锐。
故应在滴定前将溶液酸化并煮沸一除去CO2。
但HCl不宜多加，以免影响滴定时溶液的pH。
六、数据记录与处理
表1 自来水总硬度测定（铬黑T指示剂）
编号123 V自来水/mL100100100 V EDTA/mL
C EDTA/mol·L-1
自来水总硬度g·L-1
总硬度的平均值g·L-1
相对平均偏差%
表2 硬水的硬度测定（铬黑T指示剂）
编号123
V硬水/mL
V EDTA/mL
C EDTA/mol·L-1
硬水的硬度g·L-1
硬度的平均值g·L-1
相对平均偏差%。