实验6 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。
《自来水的总硬度及钙镁含量的测定》实验综述报告
自来水的总硬度及钙镁含量的测定一、实验目的本实验旨在通过测定自来水的总硬度及钙镁含量，掌握水质分析的基本方法和技能，了解自来水中钙镁含量对人体健康的影响。
二、实验原理1.总硬度的测定原理总硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，通常用钙的浓度表示。
测定总硬度的方法有多种，其中以EDTA络合滴定法最为常用。
EDTA是一种强螯合剂，它与钙、镁等金属离子形成配合物，使之转化为稳定的螯合物。
在pH=10左右的条件下，EDTA与钙、镁离子形成的络合物是稳定的，通过滴定EDTA溶液，即可测定水中钙、镁离子的含量。
2.钙镁含量的测定原理钙、镁是人体必需的微量元素，但如果摄入过量，会对人体健康产生不良影响。
测定自来水中钙镁含量的方法有多种，其中以原子吸收光谱法最为常用。
该方法是利用钙、镁原子在炉管中被蒸发、电离、激发后产生的特定波长的光谱线进行测定，从而得到钙、镁元素的含量。
三、实验步骤1.总硬度的测定步骤（1）取100ml水样，加入2ml NH3-NH4Cl缓冲液和10ml 0.01mol/LEDTA溶液，用Erlenmeyer瓶摇匀。
（2）加入1~2滴酚酞指示剂，溶液呈现粉红色。
（3）滴定0.01mol/L CaCl2溶液，直至溶液变成稳定的蓝色。
（4）记录滴定所用的CaCl2溶液体积V1。
2.钙镁含量的测定步骤（1）取100ml水样，加入2ml HNO3和2ml HCl，用蒸馏水定容至1000ml。
（2）在原子吸收光谱仪中设置好钙、镁的波长，调节火焰高度和炉管温度。
（3）将水样注入炉管，测定钙、镁的含量。
四、实验结果本次实验测得自来水的总硬度为200mg/L，钙、镁含量分别为50mg/L和30mg/L。
五、实验结论自来水中的总硬度和钙、镁含量都是影响水质的重要指标。
总硬度高的水会使水垢增多，影响水的使用寿命；而钙、镁含量过高则会对人体健康产生不良影响。
因此，我们应该注重自来水的水质检测，选择适合自己的饮用水源。
六、实验体会通过本次实验，我了解了水质分析的基本原理和方法，掌握了总硬度和钙镁含量的测定技能。
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
自来水硬度的测定实验报告
自来水硬度的测定实验报告实验目的：通过实验，掌握测定自来水硬度的方法，了解自来水的硬度对水质的影响。
实验原理：自来水中的硬度是由水中的钙离子和镁离子所引起的。
硬度可以分为总硬度和临界硬度两种。
总硬度是指水中所有的碳酸钙和碳酸镁的总和，临界硬度是指水中的碳酸钙和碳酸镁的总和与水中碳酸氢根离子的总和之比。
实验仪器和试剂：1. 自来水样品。
2. 硬度计。
3. 硝酸铵。
4. EDTA指示剂。
5. 硫酸铵。
实验步骤：1. 取一定量的自来水样品，放入硬度计中。
2. 在硬度计中加入适量的硝酸铵和硫酸铵，使水中的碳酸钙和碳酸镁转化为氢氧化钙和氢氧化镁。
3. 滴加EDTA指示剂，当水样中的钙和镁离子与EDTA生成螯合物后，指示剂由蓝色变为红色，此时停止滴加。
4. 记录滴加EDTA的体积V1。
5. 重复以上步骤3-4，直至两次滴加EDTA的体积相差不超过0.1mL，取平均值作为V1。
6. 计算自来水样品的硬度。
实验结果：经过实验测定，自来水样品的硬度为Xmg/L。
实验分析：根据实验结果，可以得出自来水样品的硬度符合国家标准，属于优质饮用水。
但是，硬度过高的自来水会影响水的口感，对人体健康也会有一定的影响，因此在日常生活中应该选择适当硬度的饮用水。
实验结论：通过本次实验，我们成功掌握了测定自来水硬度的方法，了解了自来水硬度对水质的影响，为日常生活中选择优质饮用水提供了参考依据。
实验注意事项：1. 实验中要注意使用实验仪器和试剂，避免发生意外。
2. 在实验过程中要严格按照操作步骤进行，确保实验结果的准确性。
3. 实验结束后要做好实验仪器的清洁和存放工作。
总结：自来水硬度的测定是非常重要的，通过本次实验，我们深入了解了自来水硬度的测定方法和意义，为日常生活中的饮水健康提供了科学依据。
希望大家在日常生活中注重饮用水的选择，保障自己和家人的健康。
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；
自来水的硬度测定实验报告
自来水的硬度测定实验报告实验目的，通过实验，了解自来水的硬度及其测定方法，掌握分析测定结果的技巧。
实验原理，自来水中的硬度是由水中的钙、镁离子所致。
硬度可以分为总硬度、临界硬度和碳酸钙硬度。
总硬度是指水中所有碱土金属离子的含量；临界硬度是指水中的镁、钙离子的含量；碳酸钙硬度是指水中的碳酸钙含量。
硬度的测定一般采用EDTA法。
实验仪器，分光光度计、烧杯、容量瓶、滴定管、电磁搅拌器等。
实验步骤：1. 取一定量的自来水，加入适量的NH3-NH4Cl缓冲液，使水的pH值保持在10左右。
2. 用EDTA标准溶液滴定，直至水中的钙、镁离子完全与EDTA结合。
3. 在滴定过程中，加入几滴甲基橙指示剂，当水变成橙色时，表示EDTA已经与水中的钙、镁离子完全结合。
4. 记录滴定时EDTA的用量V1，再分别加入几滴甲基紫和二甲基黄指示剂，继续滴定，直至水中的钙、镁离子完全与EDTA结合。
5. 记录滴定时EDTA的用量V2和V3。
6. 计算出自来水的总硬度、临界硬度和碳酸钙硬度。
实验数据：V1=25.0ml，V2=32.5ml，V3=28.0ml。
实验结果：总硬度=V1×C×1000/容量（ml）=25.0×0.01×1000/100=250mg/L。
临界硬度=(V2-V1)×C×1000/容量（ml）=(32.5-25.0)×0.01×1000/100=75mg/L。
碳酸钙硬度=(V3-V2)×C×1000/容量（ml）=(28.0-32.5)×0.01×1000/100=-45mg/L。
实验结论：通过本次实验，我们测定出自来水的总硬度为250mg/L，临界硬度为75mg/L，碳酸钙硬度为-45mg/L。
其中，碳酸钙硬度为负值，可能是由于实验操作不当或者其他因素导致的。
总体来说，自来水的硬度较高，需要进行进一步的处理才能达到饮用水的标准。
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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指示剂的使用及终点颜色变化的观察，掌握络合滴定操作。
二、重难点
重点：EDTA标准溶液的配制、标定及稀释；直接滴定法；铬黑T指示剂的使用及终点颜色变化的观察
难点：铬黑T指示剂的使用及终点颜色变化的观察
三、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
(无色)
EDTA + Mg2+= Mg-EDTA
(无色)
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5.6°，硬度(°)计算公式为：
硬度(°)= C EDTA·V EDTA·M CaO×100/V水。
四、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)(A.R.)、KB指示剂、CaCO3(s)(A.R.)、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(0.05%)、钙指示剂(s, 与NaCl 粉末1∶100混均)，水样。
五、实验内容
1、0.02mol·L-1EDTA标准溶液的配制和标定
（1)在台秤上称取2.0gEDTA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0.50～0.55g，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25.00mLCa２+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0.02mol·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25.00mL于250mL容量瓶中，稀释至刻度供下面实验使用.
3、自来水硬度的测定
取水样25.00mL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，0.002mol·L-1EDTA标准溶液
(用0.02mol·L-1EDTA标准溶液稀释)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。
附：钙硬度和镁硬度的测定
取水样100mL于250mL锥形瓶中，加入2mL 6mol/L NaOH溶液，摇匀，再加入0.01g钙指示剂，摇匀后用0.005mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
计算钙硬度。
由总硬度和钙硬度求出镁硬度。
注释
铬黑T与Mg2+显色灵敏度高，与Ca2+显色灵敏度低，当水样中Ca2+含量高而Mg2+很低时，得到不敏锐的终点，可采用KB混合指示剂。
水样中含铁量超过10mg/mL时用三乙醇胺掩蔽有困难，需用蒸馏水将水样稀释到Fe3+不超过10mg/mL即可。
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（略）
七、课堂提问讨论
1、铬黑T指示剂是怎样指示滴定终点的?
2、本实验中，需要准确称量的物品有什么？称取的质量是多少？
3、本实验中，需要使用的滴定管是哪种？相应的指示剂是那种？
4、阐述Mg2+-EDTA能够提高终点敏锐度的原理
5、以HCl溶液溶解CaCO3基准物质时，操作中应注意些什么?
6、EDTA的标定应该选择何种方法？为什么？。