实训水的总硬度测定
水中总硬度的测定
水中总硬度的测定一、实验目的1、掌握配位滴定法测定水中硬度的原理和方法。
2、掌握水中硬度的常用表示方法。
3、掌握鉻黑T指示剂的使用条件.二、实验仪器、药品锥形瓶、烧杯、10ml移液管、25ml移液管、铁架台、洗耳球、酸式滴定管铬黑T指示剂、Ca2+标准液（0.01130mol/L）、PH≈10 的氨性缓冲溶液、EDTA 溶液、蒸馏水三、实验原理水的硬度是指水中除碱金属离子的浓度，由于Ca+、Mg2+含量远比其他金属离子为高，所以通常以水中Ca+、Mg2+总量表示水中的硬度水的硬度的测定一般采用EDTA滴定法测定。
在PH≈10 的氨性缓冲溶液中，以鉻黑T为指示剂，用EDTA标准容易直接测定Ca2+、Mg2+总量，溶液由酒红色恰变为纯蓝色即为滴定终点。
滴定前Mg2+ + Hin2- ←可逆反应→ MgIn- + H+（酒红）滴定 Ca2+ + HY3- ←可逆反应→CaY2- + H+Mg2+ + HY3- ←可逆反应→MgY2- + H+终点MgIn- + HY3- ←可逆反应→MgY2- + Hin2-（酒红色）（纯蓝色）四、实验步骤Ⅰ标定移取10.00mlCa2+标准液（0.01130mol/L）于锥形瓶中，加缓冲液1ml，指示剂2滴，用EDTA溶液平行滴定2~3次，并于表格中记录数据。
Ⅱ测定移取25.00ml自来水于锥形瓶中，加缓冲液1ml，指示剂2滴，滴定至终点，平行滴定2~3次，并于表格中记录数据。
五、实验数据记录及处理实验数据已填于上述表格中实验数据计算：EDTA溶液浓度标定：由C(Ca2+)*V（Ca2+）=C(EDTA)*V(EDTA)得C(EDTA)= C(Ca2+)*V（Ca2+）/V(EDTA)= 0.01130mol/l*10.00ml/11.21ml =0.01008mol/l自来水硬度测定：由n（EDTA）=C（EDTA）V（EDTA）n（Caco3）：n（EDTA）=1：1 n（Caco3）=m （Caco3）/ M（Caco3）自来水硬度ρ=m （Caco3）/ Vaq 所以计算可得ρ=0.135g/l=135mg/l六、注意事项：1.各个使用仪器用前需要润洗的注意润洗；2. 络合反应速度较慢，滴定时滴加速度不能太快，特别是临近终点时，要边滴边摇晃。
水的总硬度
实验目的
1、了解水的硬度测定意义和硬度的常用表 示方法； 2、掌握用配位滴定法测定水的硬度的原 理和方法； 3、熟悉金属指示剂的使用及其终点的判断。
实验原理
硬度的表示方法
我国以Ca2+、Mg2+离子总量折合成CaO来计 算水的硬度，以度(°)或mg/L表示。 1°表示十万份水中含有一份CaO，即1L水中 含有10mg CaO时为1°。
2、试剂
EDTA标准溶液（ 0.01mol· -1 ） L pH=10的氨性缓冲溶液：将54gNH4Cl溶于少量 水中，加入350mL浓氨水，稀释至1000mL ;
三乙醇胺(1+2)
铬黑T指示剂（EBT）：称1.0g铬黑T溶于1% 的三乙醇胺-无水乙醇溶液中；
实验步骤
1. 总硬度的测定（平行测定三次）
思考题解答:
1、为什么测定Ca2+、Mg2+总量时，要控制 PH=10，而滴定Ca2+则需PH=12~13？ 答：因为稳定常数CaY2- > MgY2-，滴定Ca2+的最低 PH=8，滴定Mg2+的最低PH=10，指示剂铬黑T的最适 宜pH范围为9～10.5，所以溶液的pH值要控制为10。 测定Ca2+时，要将溶液的pH控制至12～13，主要是 让Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀，以保证准确测定Ca2+ 的含量。在pH为12～13间钙指示剂与Ca2+形成酒红色 配合物，指示剂本身呈纯蓝色，当滴至终点时溶液为 纯蓝色。但pH>13时，指示剂本身为酒红色，而无法 确定终点。
2O
1 0 0 0
10
5
思考题
1、为什么测定Ca2+、Mg2+总量时，要控 制PH=10，而滴定Ca2+则需PH=12~13？
实验五 水总硬度的测定
溶解
定量转移至250mL容量瓶中定容
C(EDTA）=
m(EDTA）
M (EDTA）×250
×1000
2. EDTA 的标定
准确称取 0.15～0.20 g 基准锌片于50 mL 烧杯中，加入约 5 mL （1＋1）HCl 溶液，立即盖上表面皿，待锌片完全溶解后，以少量水
实验五 自来水总硬度的测定
(络合滴定法)
一、实验目的
１、学习EDTA标准溶液的配制方法及滴定终点的 判断； ２、学会用络合滴定法测定水的硬度。 3、了解水硬度的含义及其测定的实际意义。
二、仪器与试剂
电子天平；滴定管；移液管；锥形瓶等。
EDTA(0.02mol/L) ; NH3-NH4Cl缓冲溶液 ;
且形成的络合物应为无色或浅色，不影响重点的判断；
使用掩蔽剂应注意适用的pH范围。
反应如下：
滴定前：
Ca2++ Mg 2+ + In Ca 2+ +Mg 2+ + MgIn
酒红色
滴定中：
Ca2++Mg2++MgIn + Y
酒红色
CaY +MgY＋Mg 2+＋MgIn 蓝色 CaY +MgY＋Mg 2+＋MgIn
铬黑Ｔ(0.5％) ; 三乙醇胺（1:2） ; Na2S NaOH (40 g.L-1) 。
三、方法原理
水硬度一般是指水中钙、镁离子的含量。水 的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量。由Mg2+引 起的称镁硬度，由Ca2+引起的称钙硬度。 常用表示水硬度的方法是以水中Ca、Mg总量换 算为CaO、 CaCO3含量。单位为mmol/L、mg/L 和 (° )。 1°表示: 1 L 水中含10 mg CaO。
实训项目五 水总硬度的测定
襄樊职业技术学院实验报告系（部）：生物工程学院专业：生物技术及应用班级：0901 2011年11月5日课程：生物产品分析姓名：曹龙刚学号：09229****实训项目五水总硬度的测定一、实验目的1．应用EDTA测定水中的钙硬度。
二、实验原理在pH=10时，水样中的钙镁离子与指示剂铬黑T形成紫红色配合物。
加EDTA时，钙镁离子与EDTA 形成更稳定的无色配合物。
滴定终点时游离出铬黑T，水样显蓝色。
三、实验试剂EDTA溶液(0.01mol•L-1)；氨性缓冲溶液；铬黑T指示剂(5g/L)；三乙醇胺溶液 NaOH(0.1mol/L)四、实验仪器量筒；移液管；锥形瓶；酸式滴定管五、实验步骤1.Mg2+标准溶液的配制：准确称取氧化镁基准试剂1.0~0.3g，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200mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
2.EDTA标准溶液的配制：称取1.0g乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y·2H2O）溶于250mL蒸馏水中，备用。
3.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滴铬黑T指示剂，用0.01mol·L-1EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。
4.水的总硬度测定：用20mL移液管移取水样于250mL锥形瓶中，加氨性缓冲溶液6mL，1∶1三乙醇胺溶液3mL，EBT指示剂3~4滴，用EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。
六、数据记录与处理表-7 EDTA标准溶液的标定氧化镁质量氧化镁定容体积量取氧化镁体积消耗EDTA体积EDTA浓度1g 200ml 25ml 20.7ml 0.0151 mol／L表-8 水总硬度的测定水体积消耗EDTA体积EDTA浓度水硬度(CaO) 平均值100 ml 13.6ml 0.0151 mol／L 1.150㎎／L1.129㎎／L100 ml 13.1 ml 0.0151 mol／L 1.108㎎／L。
03实验3 水总硬度的测定(配位滴定法)
实验三水总硬度的测定(配位滴定法)实验日期：实验目的：１、学习EDTA标准溶液的配制方法及滴定终点的判断；２、掌握钙、镁测定的原理、方法和计算。
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，相当10万份水中含１份CaO。
２、以水中CaCO3的浓度(ppm)计相当于每升水中含有CaCO3多少毫克。
MCaO—氧化钙的摩尔质量(56.08 g/mol)，MCaCO3—碳酸钙的摩尔质量(100.09 g/mol)。
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Ca2+、Mg2+，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 ＋Ｍe（Ca2+、Mg2+）＝Ｍe－EBT（蓝色） pH=10 （紫红色）滴定开始至化学计量点前：H2Y2- + Ca2+＝ CaY2- + 2H+H2Y2- + Mg2+＝ MgY2- + 2H+计量点时：H2Y2- + Mg-EBT ＝ MgY2- + EBT +2H+（紫蓝色）（蓝色）滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na2S 或巯基乙酸掩蔽。
三、主要试剂1、0.02mol/LEDTA2、NH3-NH4Cl缓冲溶液 3、铬黑Ｔ:0.5％4、三乙醇胺（1:2）5、Na2S溶液 2％ 6、HCl溶液 1:17、CaCO3固体Ａ.Ｒ.四、测定过程１、EDTA溶液的标定准确称取在120度烘干的碳酸钙0.5～ 0. 55g 一份，置于250ml 的烧杯中，用少量蒸馏水润湿，盖上表面皿，缓慢加１：１HCl 10ml,加热溶解定量地转入250ml容量瓶中，定容后摇匀。
吸取25ml，注入锥形瓶中，加20ml NH3-NH4Cl缓冲溶液，铬黑Ｔ指示剂２～３滴，用欲标定的EDTA溶液滴定到由紫红色变为纯蓝色即为终点，计算EDTA溶液的准确浓度。
实验十八水的总硬度测定
实验十八水的总硬度测定答：因为铬黑T只能在pH=7~11使用，最适宜的酸度是pH=9~10.5，滴定过程颜色变化为酒红→紫→蓝，易于观察。
答：（1）lgKfCaY2->lgKfMgY2-CaY2-比MgY2-稳定。
（2）用EDTA先测出Ca、Mg总量，再测Ca量，计算出Mg量。
一、一、实验目的１、１、掌握配位滴定法测定水的总硬度的原理和方法。
２、２、学会EDTA标准溶液的配制和标定方法。
３、３、熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。
二、二、实验原理含有较多钙盐和镁盐的H2O称为硬水。
水的硬度以H2O中Ca、Mg来计算，每升H2O中含10mgCaO为１度1的含量。
22测定水的硬度就是测定水中Ca折合成CaO2、Mg2一般把小于4的H2O称为很软的水，48称为软水，816称为中等硬水，1632称为硬水，大于32称为超硬水。
生活用水的总硬度一般不超过25各种工业水对硬度有不同的要求。
水的硬度是水质的一项重要指标，测定水的硬度有十分重要的意义。
在pH值为10的NH3NH4Cl缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定Ca、Mg，得出其总量。
铬黑T和EDTＡ都能与Ca、Mg定性顺序为：CaY2-＞MgY2＞MgIn-＞CaIn-2222形成配合物，其稳因此，加入铬黑T后，它先与部分Mg标准溶液时，EDTA首先与游离的Ca22配合成MgIn而使溶液呈酒红色。
当滴加EDTA2配位，其次与游离的Mg2配位，生成无色的配合物。
化学计量点时，EDTA夺取MgIn中的Mg为纯蓝色，指点示达到终点。
滴定前：化学计量点前：，使铬黑T游离出来，溶液由酒红色变Mg2HIn2(纯蓝色)MgIn(酒红色)HCa2HY2CaY(无色)2H2化学计量点时：Mg2HY2MgY(无色)2H2根据消耗的EDTA标准溶液的体积及浓度，由下式计算出水的硬度: MgInHY2MgY2HIn2(纯蓝色)Hc(EDTA)V(EDTA)M(CaO)10V水样()水的硬度三、三、实验用品１、１、仪器酸式滴定管（50ml）；烧杯(100ml,250ml)；表面皿；锥形瓶；移液管(25ml,50ml)；容量瓶(250ml)；量筒(10ml,50ml)；台天平；聚乙烯塑料瓶（500ml）。
实验五水总硬度测定
b．不能太低。否则未到终点时就游离出来，使滴 定终点提前到达。
3. 指示剂与金属离子生成的配合物应有易溶于水，配 位反应必须灵敏、迅速、有良好的可逆性。
4.掩蔽剂
配位滴定法广泛应用于金属离子的测定。 最常用的是以乙二胺四乙酸二钠（EDTA） 为滴定剂，滴定金属离子的方法。
乙二胺四乙酸二钠盐（C10H14N2Na2O8·2H2O ）
白色粉末，水溶性好，难溶于乙醇、乙醚等 有机溶剂
标定EDTA的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、 Bi、Cu、MgSO47H2O等
EDTA配位反应具有以下特点： ① EDTA能与大多数不同价态的金属离子形成配位比为
1:1的、溶于水（使滴定反应能够在水溶液中进行） 的稳定配合物，并且容易找到合适指示剂。
② 与大多数金属离子配位反应速率快，反应几乎是一 步形成，所以配位反应很完全。
③ EDTA与金属离子的配位能力与溶液酸度有关，控制 溶液酸度可提高滴定的选择性。
学科名词
❖ 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
❖ 硬水中含盐量一般以硬度表示。硬度单位是度，1度相当 于每升水中含10mg的CaO。
❖ 硬度在8以上者通常称为硬水，地下水（如井水、泉水） 的含盐量较多，属于硬水。在硬水中，钙盐和镁盐以碳 酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐的形式存在。
❖ 硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有碳 酸氢钙与碳酸氢镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去 掉，这种硬度称为暂时性硬度。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。
实验二 自来水总硬度的测定
实验二自来水总硬度的测定一、实验原理1.总硬度水的总硬度是指水中所含的钙和镁离子的总和，一般以CaCO3的形式表示。
在工业生产和日常生活中，硬度会对水质和水处理产生一定的影响。
硬水中所含的钙和镁离子与硬质水垢形成的速度成正比，影响了生产的效率和设备的使用寿命。
此外，硬水还会影响某些化学反应的结果，如肥料和洗涤剂的效果。
2.测定方法2.1 EDTA滴定法本实验采用的是EDTA（乙二胺四乙酸）滴定法。
EDTA是一种螯合剂，可以与钙、镁离子反应，形成不溶性化合物，使水中的钙、镁离子测定，从而得到水的总硬度值。
2.2 螯合剂螯合剂是一种能够与金属离子形成稳定的络合物的化学物质，也称为配位剂。
EDTA是最常用的螯合剂之一。
2.3 指示剂指示剂是用来指示滴定反应的终点。
本实验中采用的指示剂是锯末萘酚，它在不同pH 值下的颜色变化是由橙色到蓝色。
3.反应方程当EDTA与钙、镁离子反应时，生成的络合物为：Ca2+ + EDTA4- → CaEDTA2-四、实验步骤实验装置：滴定管，容量瓶，磁力搅拌器，滴定管架，洗瓶，清洗钳。
实验物品：样品自来水（初步测试自来水PH值为7.8），EDTA滴定液，NH3-NH4Cl缓冲液，锯末萘酚指示剂，烧杯和滴定管。
1. 取自来水样品20mL，加入烧杯中，并加入1mL的NH3-NH4Cl缓冲液，再滴入2滴锯末萘酚指示剂。
2. 在磁力搅拌器上将样品转动，并用EDTA滴定液进行滴定。
滴定过程中，必须反复试验，以确保所得结果的正确性。
3. 当水样中的钙和镁离子全部被螯合之后，所得溶液颜色由橙色变为蓝色。
4. 记录滴定量V，计算出进入水中的EDTA滴定液的体积，计算出水样中的钙和镁的总硬度。
五、实验结果分析1.实验数据样品自来水总用量：20mLNH3-NH4Cl缓冲液用量：1mL锯末萘酚指示剂用量：2滴滴定液用量：23.1mL2.结果计算样品自来水总硬度（以CaCO3计）=（滴定液用量-滴定液空白用量）× 0.01 × 1000× 1000 ÷ 样品自来水用量= (23.1-0)× 0.01 × 1000 × 1000 ÷ 20= 1155mg/L三、实验注意事项1.样品自来水必须预先过滤，以去除其中的杂质，保证测量的准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
终点时： EDTA + Mg-EDT（酒红色）== Mg-EDTA + EDT（ 蓝色）
3、计算公式：
二、仪器与试剂
仪器：酸式滴定管、移液管(50mL)、洗耳球、锥形瓶（250mL）、量筒、烧杯(500mL)。
试剂：EDTA标准溶液（0.0100mol.L-1）、NH3-NH4Cl缓冲液（pH=10）、铬黑T指示剂。
平均偏差
相对平均偏差／%
其中,硬度计算公式:
五、实验指导
1．实验前预习电子天平和滴定分析仪器（包括容量瓶、移液管和滴定管）的相关任务模块。
2．本次实验要注意滴定终点的判断，颜色刚刚变为蓝色的那一点即为终点。
六、思考题
1．用移液管取水样时，应用什么来润洗移液管？自来水还是蒸馏水？
2．配位滴定为什么要用缓冲溶液？
重点
EDTA为滴定剂测定水的硬度的原理。
难点
掌握金属指示剂EBT滴定终点的判断。
能力培养
通过实验使学生掌握配位滴定法的基本操作,进一步巩固滴定仪器的使用方法,并能准准确地判断滴定终点，运用有效数字进行结果计算。
课堂类型
实验课
教具
酸式滴定管、锥形瓶、移液管等实验器材
作业
思考题1、2、3
***职业学院备课纸
3．实验所用的锥形瓶待仪器，是否需用待测水样润洗？为什么？
三、实验步骤
1、自来水水样采集
打开自来水龙头，先放水数分钟，接着用水样洗涤干净的取样瓶及塞子2-3次。取样装满，盖好塞子。
2、硬度滴定
用50ml移液管移取水样100ml于锥形瓶中，再加入10mlNH3.H20-NH4Cl缓冲液和少量铬黑T指示剂.摇匀,用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
平行滴定3次，记录滴定消耗的EDTA体积。
Байду номын сангаас3、计算自来水的硬度
根据记录体积计算自来水的硬度，并判断是否符合生活饮用水标准。
四、数据记录与结果处理
将实验数据及处理结果分别填入表1中
表1
项 目
1
2
3
水样体积/ml
EDTA浓度/mol.L-1
消耗EDTA溶液体积/mL
总硬度/CaCO3mg.L-1
平均值/CaCO3mg.L-1
2、水的硬度测定原理
按国际标准方法测定水的总硬度：在pH=10的NH3.H20-NH4Cl缓冲液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至待测溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。滴定反应如下：
滴定前： （蓝色） EBT + Mg2+ == Mg-EBT（酒红色）
滴定时： DTA+ Ca2+ == Ca-EDTA（无色）
***职业学院备课纸
授课班级
**专业**班
第*
课
教
案
授课时间
*月*日（5-6节）
星期
星期一
授课地点
**楼**室
课题内容
实训项目六 自来水的总硬度测定
教学目的
1．掌握配位滴定法中以EDTA为滴定剂测定水的硬度的原理。
2．掌握金属指示剂EBT滴定终点的判断。
3．练习移液管和酸式滴定管的使用
教学方法
实验法、练习法
一、原理
1、水的总硬度
水中Ca2+，Mg2+离子的总量称为水的硬度，是衡量水质好坏的重要指标之一。
硬度的表示方法有两种：（1）1L水中含有10mg CaO为1度；
（2）以每升水中所含CaCO3的质量（mg）表示（mg.L-1）。
我国生活饮用水卫生标准中规定硬度（以CaCO3计）不得超过450mg.L-1。