水中钙镁离子的测定
《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。
水的总硬度及钙镁含量的测定
水的总硬度及钙镁含量的测定【定义】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mg·Ｌ—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450mｇ·Ｌ-1。
钙镁总量的测定方法在一份水样中加入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。
注意：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.ρCaＯ=cEDTＡ*V1*MＣaO/Ｖs*1０00水中钙含量的测定另取一份水样，用NaOＨ调至ｐH=1２．0，此时Mg2＋生成Ｍg(OH)２沉淀,不干扰Ca2+的测定。
加入少量钙指示剂，溶液呈红色；用ＥＤTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点，所消耗的EDTA的体积为V2（EＤTＡ），则Ca2＋的质量浓度（mg·L—1 )可用下式计算:ρCaＯ=ｃEDTＡ＊Ｖ2*MCaO/Ｖｓ＊1000镁含量=总硬度—钙含量水中溶解氧的测定碘量法一、实验原理水中溶解氧的测定，一般用碘量法。
测量水中钙镁离子总含量
实验目的：测量水中钙、镁离子的总含量1.了解配位滴定法基本原理和方法。
2.了解水的硬度的概念及其表示方法。
实验原理含有钙、镁离子的水叫硬水。
测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量，可用EDTA配位滴定法测定：滴定前： M + EBT M-EBT(红色)主反应： M + Y MY终点时： M-EBT + Y MY + EBT(红色) （蓝色）滴定至溶液由红色变为蓝色时，即为终点。
滴定时，Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子，可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽。
水的硬度有多种表示方法，本实验要求以每升水中所含Ca2+、Mg2+总量（折算成CaO的质量）表示，单位mg・L-1。
器材和药品1.器材天平（0.1g、0.1mg），容量瓶（100mL），移液管（20mL），酸式滴定管（50mL），锥形瓶（250mL）等。
2.药品 HC1（1∶1），乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y・2H2O，A.R.），碱式碳酸镁[Mg（OH）2・4MgCO3・6H2O，基准试剂]，NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH=10.0），三乙醇胺（1∶1），铬黑T指示剂（0.2%氨性乙醇溶液）等。
实验方法一、Mg2+标准溶液的配制（约0.02mol・L-1）准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.2~0.25g，置于100mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1∶1 HC1使其溶解（约需3~4mL）。
加少量水将它稀释，定量地转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
其浓度计算：二、EDTA标准溶液的配制与标定1.EDTA标准溶液的配制（约0.02mol・L-1）称取2.0g乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y・2H2O）溶于250mL蒸馏水中，转入聚乙烯塑料瓶中保存。
2.EDTA标准溶液浓度的标定用20mL移液管移取Mg2+标准溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂，用0.02mol・L-1EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。
《自来水的总硬度及钙镁含量的测定》实验综述报告(一)
《自来水的总硬度及钙镁含量的测定》实验综述报告(一)实验综述：《自来水的总硬度及钙镁含量的测定》一、实验目的•了解水的硬度概念及计算方法•掌握EDTA滴定法测定水中钙镁离子含量的方法•掌握复合指示剂法测定水的硬度的方法二、实验原理1. 水的硬度水的硬度是指水中的钙镁离子含量。
硬度分为临时硬度和总硬度两种，其中临时硬度反映水中碳酸盐类离子的含量，易通过沸腾使其析出消除；而总硬度既包括临时硬度，也包括水中的非碳酸盐类离子。
### 2. EDTA滴定法这种测定方法是利用EDTA（乙二胺四乙酸）分别与水中的钙、镁离子配位形成螯合络合物，用酚酞作指示剂，在逐渐加入EDTA及调节pH值的过程中，在EDTA配位反应达到终点时，出现颜色的转变。
从此可以计算出水样中钙、镁离子的含量。
### 3. 复合指示剂法这种测定方法是将一种称为“EDTA- 红色三原酸盐”的复合指示剂溶于水中，与以EDTA为溶解剂的固体EDTA作测量，根据指示剂的颜色变化来反映水的硬度。
三、实验步骤1. EDTA滴定法1.取约50mL样品，通入气泡。
2.用pH计调节样品pH值为10±0.2。
3.加入2-3滴酚酞指示剂，然后用标准0.01mol/L的EDTA溶液从滴定管中滴加。
4.每次滴加后充分搅拌，并观察溶液的颜色变化，当溶液从红色变为洋红色时，停止滴定。
5.记录滴定体积，并计算水样中钙离子和镁离子的含量以及总硬度。
### 2. 复合指示剂法6.取约100mL样品，滴加20%碳酸钠溶液，搅拌均匀并过滤。
7.将滤液从容器中的体积标尺读数调整至100mL，并加入2mL复合指示剂。
8.分步加入标准的EDTA水溶液，并搅拌均匀。
9.待颜色从蓝色变为洋红色，再加入2-3滴1%的硫酸铵指示剂，并继续滴定至颜色变为蓝色为止。
10.记录需要的EDTA滴定体积，并计算水样中的总硬度。
四、实验注意事项1.实验过程中应保证仪器干净和精准度。
2.EDTA溶液中可加入少量的2-5g/L的NaOH，调节pH值，有助于反应快速达到终点。
原子吸收方法测定自来水中钙镁的含量测定
原子吸收方法测定自来水中钙镁的含量测定原子吸收法是一种常用的分析方法，主要用于测定溶液中的金属离子含量。
在自来水中，钙和镁是最常见的金属离子之一，测定其含量对于评估水质具有重要意义。
下面将详细介绍如何使用原子吸收法测定自来水中钙、镁的含量。
实验原理：原子吸收法是通过分析溶液中金属离子与特定分析物质之间的光谱吸收来测定金属离子的含量。
通常使用的分析物质是具有特征性吸收光谱的金属空心阴极灯。
实验步骤：1.采集自来水样品：从自来水龙头中取得一定量的自来水样品。
2.准备标准溶液：分别称取钙、镁标准品，加入稀盐酸溶解，并稀释至一定浓度范围内。
3.调节光谱仪参数：根据各个元素的谱线特征，设定原子吸收光谱仪的参数，如波长、燃烧气体流量等。
4.样品处理：将自来水样品通过滤纸过滤以除去杂质，并用稀盐酸调节pH值。
5.原子吸收测定：分别将准备好的标准溶液和样品溶液注入原子吸收光谱仪中进行测定，记录各个波长下的吸光度。
6.绘制标准曲线：根据标准溶液的吸光度数据，绘制钙、镁标准曲线。
7.测试样品：将经过处理的自来水样品进行原子吸收测定，读取吸光度，并利用标准曲线计算钙、镁的含量。
实验注意事项：1.实验过程中需要严格控制各个操作步骤下的污染源，以避免干扰实验结果。
2.在测定过程中，要同时测定更多的参比物质，以便校正光谱的漂移。
3.实验过程中需要注意控制温度，以避免因温度变化而影响光谱吸光度。
4.实验结束后及时清洗仪器设备，避免污染下一次使用。
实验结果分析：根据实验数据可以计算出自来水中钙和镁的含量。
这些数据可以与国家或地方的水质标准进行比较，以评估自来水的质量。
如果超出标准范围，可能需要进一步的处理或措施来改善水质。
总结：原子吸收法是一种常用的分析方法，可以用于测定自来水中钙和镁的含量。
通过此实验可以了解自来水中的金属离子含量，从而评估水质。
在实验中需要注意操作规范，控制污染源，以获得准确的测量结果。
水中钙镁含量测定实验数据
水中钙镁含量测定实验中，通常会采用以下步骤和设备来进行：
1.准备实验试剂，如氢氧化钠、N缓冲溶液、铬黑T试剂、钙指示剂等。
2.准备实验设备，如滴定管、25mL的锥形瓶、洗净并用蒸馏水润洗的锥形瓶等。
3.取一定量的蒸馏水，加入锥形瓶中。
4.根据实验原理，向锥形瓶中加入适量的氢氧化钠和钙指示剂，然后进行滴定操作。
5.根据滴定结果，计算水中钙镁的含量。
实验数据需要根据具体的实验条件和操作来进行计算，包括但不限于消耗的滴定剂体积、滴定剂浓度、滴定终点时溶液的pH值等。
通过这些数据，可以计算出水样中钙镁的含量，进而评价水质的好坏。
钙和镁离子的测定
钙和镁离子的测定钙和镁离子的测定一直是实验室中的基本实验之一。
钙和镁离子是生物体内重要的无机离子，它们对于人体骨骼、牙齿、神经与肌肉系统的发育是非常关键的。
本文将介绍几种测定钙和镁离子的方法。
1. 氧化钙沉淀法测定钙离子氧化钙沉淀法是通过在高pH条件下，使甲醛产生还原反应，生成的游离甲醛继续与进行钙离子沉淀反应，沉淀物经计算可得到钙离子含量。
具体步骤如下：(1)将要测定的水样加热，然后快速凉到室温，加入二氧化硫直至完全脱氧。
(2)在较强的搅拌下，细缓地加入氢氧化钠溶液，直到pH值为12.0处。
(3)加入游离甲醛溶液，并在不断的搅拌下，让它与水样中的钙离子产生沉淀反应。
(4)将产生的沉淀分离，然后用稀盐酸将它转化成氢氧化钙。
(5)最后用比色法或滴定法计算水样中钙离子所含量。
2. 硫代乙酸钠-二次钙蓝法测定钙离子和镁离子硫代乙酸钠-二次钙蓝法是一种常用的测定水中钙离子和镁离子的方法，在该法中，水样中的钙离子和镁离子先与硫代乙酸钠生成硫代乙酸钙和硫代乙酸镁，然后继续与二次钙蓝发生络合反应，产生蓝色络合物，蓝色络合物的吸光度即可作为计算测量钙离子和镁离子的量。
(1)加入适量的硫代乙酸钠溶液，水样中的钙离子和镁离子与硫代乙酸钠生成硫代乙酸钙和硫代乙酸镁。
(2)再加入二次钙蓝，在pH为9.9的条件下，在紫外光谱下对溶液进行吸光度测量，此时蓝色络合物的吸光度即为钙离子和镁离子所生成蓝色络合物的吸光度。
对照标准曲线，计算出水样中钙离子和镁离子的质量浓度。
硝酸铜加热法是利用钙离子和镁离子的水解性质，在酸性条件下，使硝酸铜与钙离子和镁离子生成水合物而改变滴定时的指示剂表现，来测定钙离子和镁离子的含量。
(1)取一定量的水样，加入硼酸缓冲溶液缓冲，使pH保持在7.5左右，加入适量的硝酸铜溶液。
(2)加热水样，将硝酸铜的亮蓝色逐渐变为棕色溶液，随着水解反应的进行，生成的氧化物的沉淀逐渐增多，达到一定量时重现出蓝色。
(3)在pH不变的条件下，用氧化亚铁溶液作为指示剂，每滴加一滴，以确定终点，根据标准曲线计算出钙离子和镁离子的浓度。
试验八水中钙镁含量的测定资料
试验八水中钙镁含量的测定实验八水中钙、镁含量的测定实验目的：1．掌握EDTA法测定水硬度的原理和方法。
2．了解测定水的硬度的意义和我国常用的硬度表示方法。
3. 掌握铬黑T和钙指示剂的性质、应用及终点时颜色的变化。
实验原理：通常称含较多量Ca2+、Mg2+的水叫硬水，水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量。
硬度小于5～6度的一般可称为软水。
硬度有暂时硬度和永久硬度之分。
凡水中含有钙、镁的酸式钙酸盐，遇热即成钙酸盐沉淀而失去其硬度则为暂时硬度；凡水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等所成的硬度称为永久硬度。
硬度又分为钙硬和镁硬，由Ca2+离子形成的硬度称为“钙硬”，由Mg2+离子形成的硬度称为“镁硬”，暂时硬度和永久硬度的总和称为“总硬”。
因此，水的总硬度即水中钙、镁总量的测定，为确定用水性质量和进行水的处理提供依据。
1.水的总硬度测定：一般采用络合滴定法，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EDTA浓度和用量，可计算出水的总硬度。
滴定过程：由于K CaY>K MgY>K Mg·EBT，铬黑T先与部分Mg络合为Mg-EBT（酒红色）。
当EDTA滴入时，EDTA与Ca2+、Mg2+络合，终点时EDTA夺取Mg-EBT中的Mg2+，将EBT置换出来，溶液由酒红色转为纯蓝色。
滴定前：EBT ＋Ｍe（Ca2+、Mg2+）＝Ｍe－EBT（蓝色） pH=10 （紫红色）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 +（紫蓝色） （蓝色）2.测定水中钙硬：在溶液pH ≥12时，以钙指示剂作为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定水中Ca 2+，由EDTA 浓度和用量，可算出水钙硬。
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2、用同样的方法滴定 原水样100ml,所消耗 NaOH的体积为b。
重复一次，计算 b
C= CNaOH (a b) 1000 （m mol* L1 ) 100
用EDTA（常用H2Y-2表示）试 剂测定水的硬度
络黑T（常用Hind-2表示）为指示剂
1.加络黑T：
Mg2
Mg ln d 1
分 光系 统
检 测系 统
n 仪器光源辐射出待测元素的特征谱线(强度为 I0) 经火焰原子化区被待测元素基态原子吸收
n 溶液在火焰中一般经历四个阶段
雾化: 形成直径小于10m的气溶胶。 蒸发: 气溶胶雾滴与燃气, 助燃气混合后, 进 入
火焰, 雾 滴脱去溶剂, 形成气溶胶。 熔化和解离: 雾粒在火焰中熔化和汽化, 进而解离
水中钙、镁离子的测定
高巍巍 03081107
回顾上学期实验
天然水盐类总量的测定 （离子交换酸碱滴定法） 使用前树脂的处理：
H R Na R H Na
用0.01molNaOH滴定流过 交换柱的水样
方法回顾
1、用0.01mol的NaOH 滴定流经交换柱的 水样100ml,所消耗的 体积为a
往得不到敏锐终点，可在缓冲溶液中加入一 定量的Mg2+—EDTA盐，MgY+ Ca2+=CaY+ Mg2+ 置换出来的Mg2++In（兰）——MgIn
滴定时，EDTA先与Ca2+配位，当达到滴定终点 时，EDTA夺取MgIn中的Mg2+，形成MgY，游离 出指示剂:
Y+MIn（红）——MY+In（兰）
A=KlC 上式就是进行原子吸收定量分析的基础。
仪器操作条件
元素 波长 灯电流 (nm) (mA)
镁 285. 1.5 2
钙 422. 1.5 7
高压(V)
400
通带宽 度(nm)
0.2
空气流 量 (L/min)
6.5
乙炔流 量 (L/min)
1.4
燃烧器 高度 (mm)
6
425 0.2 6.5 1.4 6
而 Mg 2 形成 Mg (C2O4 )22 络合物，从而 使钙、镁离子分离。 再通过控制酸度，用EDTA滴定，可求 出原两种离子分别的浓度。
火焰原子吸收法测定自来水中 钙．镁硬度
基本原理
空心 阴极灯
火焰
光栅
光电 倍 增 管
交 流 放大器
稳压电源
燃气
助燃 气 废液
高压 电 压
光源
原 子 化系统
利用此方法可以更简便地测定Ca2、Mg 2
各自的分析浓度
水是人类赖以生存的源泉。
希望在不久的将来我们所喝所用的水能够为我们 的•水健是康人和类生赖活以提生供存最的大源的泉益。处
希望在不久的将来我们所喝的水能够为我们 的健康和生活提供最大的益处
巍 12 +2HInd-2 Ca ln d 1 +2H+
兰色
酒红色
2.在滴定终点时： Mglnd 1 Calnd 1
酒红色
+2H2Y-2 +2HInd-2 +2H+
无色
兰色
如果水中镁离子含量较少
lgKCaY=10.69,lgKMgY=8.69 当水中的Mg2+的含量较低时用铬黑T指示剂往
测定水中单一离子浓度的意义
众所周知，硬水给我们的生活带来诸多 不便和危害。
但是，最近有资料表明饮用硬水可预防 心脏病 及心血管疾病。
设想：
某些金属离子在一定范围内有益；超出 此范围则对人体有害。
经典方法分别测定水中Ca2、Mg 2 浓度
在剂待，测这水样中就加形入成过C量aC的2O(N4H沉4)淀2C；2O4 为沉淀
或还原 为基态原子。
激发和电离: 在一定温度下, 部分基态原子的外层 价电子跃迁到较高能态或电离, 使基态原子的 数目减少。
采用锐线光源, 测定吸收线中心波长位置的吸 收系数K0(峰值吸收系数), 峰值吸收与产生吸 收的原子数N存在线性关系:
A=log(I0/I)=KlN
在一定条件下, 吸收值和试样中待测成份的浓 度C成正比: