水的硬度的测定
水的硬度的测定实验报告
水的硬度的测定实验报告实验目的：本实验旨在通过实验方法测定水样的硬度，了解水的硬度对水质的影响，为水质监测和水处理提供参考。
实验原理：水的硬度是指水中含有的钙离子和镁离子的总和，通常以钙碳酸盐的形式存在。
硬度分为临时硬度和永久硬度两种。
临时硬度是指水中的碳酸钙和碳酸镁，它们可以通过加热水样使之分解而去除；永久硬度是指水中的硫酸钙、硫酸镁和氯化钙等，它们不能通过加热水样而去除。
实验步骤：1. 取一定量的水样，加入适量的EDTA（乙二胺四乙酸）指示剂，使之与水样中的钙离子和镁离子形成螯合物。
2. 用标准的EDTA溶液进行滴定，当水样中的钙离子和镁离子被EDTA完全螯合后，指示剂颜色由蓝色变为红色，记录滴定所需的EDTA溶液的体积V1。
3. 用相同的水样重复上述步骤，记录滴定所需的EDTA溶液的体积V2。
4. 计算水样的硬度值，硬度值=（V1-V2）×标准EDTA溶液的摩尔浓度×1000。
实验数据：取两次水样测定的数据如下：第一次测定，V1=10.5ml，V2=5.2ml。
第二次测定，V1=10.3ml，V2=5.1ml。
实验结果：根据实验数据计算得到的水样硬度值分别为：第一次测定，硬度=（10.5-5.2）×0.01×1000=53mg/L。
第二次测定，硬度=（10.3-5.1）×0.01×1000=52mg/L。
实验结论：通过本次实验测定得到的水样硬度值为53mg/L和52mg/L，说明水样的硬度较高。
水的硬度主要受到地质条件和水源的影响，硬水容易形成水垢，影响水质和生活用水。
因此，对于硬水的处理和改善是十分重要的。
实验注意事项：1. 实验中应严格按照操作规程进行，保证实验数据的准确性和可靠性。
2. 实验后应及时清洗实验器材，避免实验器材受到腐蚀和污染。
3. 在实验中应注意个人安全，避免接触有毒有害物质。
结语：本次实验通过测定水样的硬度值，了解到水的硬度对水质的影响，为水质监测和水处理提供了参考。
如何测定水硬度高低的原理
如何测定水硬度高低的原理水的硬度是指水中钙、镁离子浓度的含量，主要以钙、镁离子的浓度表示。
测定水硬度的方法有很多，其中最常用的方法是滴定法、比色法、原子吸收光谱法等。
下面将分别介绍这些方法的原理。
1. 滴定法：滴定法是一种测定水硬度的常用方法，主要基于络合滴定反应原理。
滴定法有EDTA（乙二胺四乙酸）滴定法和硬度指示剂滴定法两种。
- EDTA滴定法：EDTA是一种能与钙、镁离子发生络合反应的螯合剂。
这种滴定法的原理是，在碱性条件下，EDTA与水中的钙、镁离子形成稳定的络合物，形成棕色螯合物，然后用含有酸性指示剂的溶液进行滴定，当水中的钙、镁离子被EDTA完全络合后，溶液颜色由棕色变为蓝色，蓝色消失时滴定结束，根据所加入EDTA溶液的体积来计算钙、镁离子的含量，从而测定水的硬度。
- 硬度指示剂滴定法：硬度指示剂滴定法是基于一种叫做“硬度指示剂”的溶液的颜色变化原理。
硬度指示剂通常是一种有机染料，具有特定的酸碱性变色特性。
当硬度指示剂与溶液中的钙、镁离子发生络合反应时，颜色会发生明显变化，通过观察颜色的消失或出现来判断水中钙、镁离子的含量，进而测定水的硬度。
2. 比色法：比色法也是一种常用的测定水硬度的方法，它基于钙、镁离子与某种试剂形成有色沉淀的原理。
比色法的原理是，在一定的酸碱条件下，将试剂加入水样中，试剂与水中的钙、镁离子发生反应后形成特定颜色的沉淀，采用特定的光源照射水样，通过比较沉淀颜色与标准色板或光度计的读数来确定水中钙、镁离子的含量，从而测定水的硬度。
3. 原子吸收光谱法：原子吸收光谱法是一种精密的测定水硬度的方法，它基于钙、镁离子对特定波长的光的吸收能力的原理。
原子吸收光谱法的原理是，将水样中的钙、镁离子通过某种特定的装置（如火焰、石墨炉等）进行原子化，然后通过特定波长的光源照射原子化后的溶液，测量溶液中的钙、镁离子对波长的吸收程度，根据吸收光的强度与钙、镁离子的浓度之间的关系，计算出水中钙、镁离子的含量，进而测定水的硬度。
水硬度的测定方法和计算公式
水硬度的测定方法和计算公式
水硬度是指水中含有的钙离子和镁离子的浓度，通常以钙碳酸盐或镁碳酸盐的形式存在。
水硬度的测定方法可以通过不同的实验和计算公式来确定。
一种常用的测定水硬度的方法是滴定法。
该方法使用乙酰巴胺作为指示剂，它与钙和镁形成的络合物颜色发生变化。
首先，将水样品与乙酸与酒石酸混合，这样可以去除其他金属离子的干扰。
然后，加入乙酰巴胺指示剂，水样会呈现红色。
随着滴加EDTA（乙二胺四乙酸）溶液，当所有的钙和镁离子与EDTA形成络合物后，颜色会从红色变为蓝色。
通过记录添加的EDTA滴数，就可以计算出水中的总硬度。
水硬度的计算公式有多种，其中一种常用的公式是：
水硬度（mg/L）= 2.497 × V × N × 1000 / V1
其中，V为EDTA滴定液的体积（mL），N为EDTA的浓度（mol/L），V1为取样体积（L）。
另一种常用的计算公式是：
水硬度（mg/L）= 50.045 × V × N × 1000 / V2
其中，V为EDTA滴定液的体积（mL），N为EDTA的浓度（mol/L），V2为取样体积（L）。
需要注意的是，以上公式适用于总硬度的测定。
如果只需要测定水中的钙离子或镁离子的浓度，可以根据所需离子的化学方程式和配位比来计算。
除了滴定法，还有其他的测定水硬度的方法，如复合指示剂法、离子选择电极法等。
这些方法各有优缺点，选择合适的方法取决于实验目的和要求。
无论使用哪种方法，准确的测定水硬度对于了解水质的性质和适用性非常重要。
水硬度的测定实验报告
水硬度的测定实验报告一、实验目的1、了解水硬度的概念及其表示方法。
2、掌握 EDTA 滴定法测定水硬度的原理和操作方法。
3、学会使用络合滴定指示剂和判断滴定终点。
二、实验原理水的硬度主要是由于水中含有钙、镁离子。
测定水的硬度就是测定水中钙、镁离子的总量。
常用的表示方法有两种：以碳酸钙（CaCO₃）的质量浓度表示的“德国度（°d）”和以钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺）的总物质的量浓度表示的“毫摩尔/升（mmol/L）”。
在一定条件下，以铬黑 T 为指示剂，用乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）标准溶液滴定水中的钙、镁离子。
EDTA 与钙、镁离子形成稳定的络合物。
在滴定过程中，溶液颜色由酒红色变为蓝色，即为滴定终点。
三、实验仪器与试剂1、仪器酸式滴定管（50 mL）移液管（25 mL）锥形瓶（250 mL）容量瓶（250 mL）分析天平玻璃棒烧杯（500 mL、250 mL）2、试剂乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）：分析纯氯化铵氨水缓冲溶液（pH ＝ 10）铬黑 T 指示剂钙标准溶液（001 mol/L）水样四、实验步骤1、 EDTA 标准溶液的配制与标定（1）配制 001 mol/L EDTA 标准溶液称取约 4 g EDTA 二钠盐于小烧杯中，用适量蒸馏水溶解，转入容量瓶中，定容至 250 mL，摇匀。
（2）标定 EDTA 标准溶液用移液管准确移取 2500 mL 钙标准溶液于锥形瓶中，加入 20 mL 蒸馏水和 5 mL 氯化铵氨水缓冲溶液，加入 3 4 滴铬黑 T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。
记录消耗EDTA 标准溶液的体积，平行标定3 次，计算EDTA 标准溶液的浓度。
2、水样的采集与预处理采集适量的水样，若水样浑浊或有杂质，需进行过滤处理。
3、水样硬度的测定用移液管准确移取 2500 mL 水样于锥形瓶中，加入 20 mL 蒸馏水和5 mL 氯化铵氨水缓冲溶液，加入 3 4 滴铬黑 T 指示剂，用 EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。
水的硬度的测定实验报告
水的硬度的测定实验报告实验背景水的硬度是指水中钙、镁等金属离子的含量。
这些离子容易生成水垢，对人体健康和设备维护都有影响。
因此，对水的硬度进行测定是非常重要的。
实验目的通过实验测定水的硬度，了解不同类型水的硬度特点，并掌握硬度的计算方法和实验操作技巧。
实验原理水的硬度可分为临时硬度和总硬度，临时硬度是由碳酸钙和碳酸镁形成的，加热后可溶解，总硬度则是由碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等形成的，加热后也不能溶解。
常用的测定硬度的方法有比色法、滴定法和复合指示剂法。
本次实验采用滴定法测定水的硬度。
实验仪器和药品- 滴定管- 钾二氧化铬(K2Cr2O7)- 硝酸银(AgNO3)- EDTA(二乙二酸)- 氯化铁指示剂- 干燥培养皿- 磁子- 模板- 去离子水实验步骤步骤一：制备标准EDTA溶液。
取1g的EDTA，加入100ml 的去离子水溶解，得到0.01mol/L的EDTA溶液。
步骤二：准备滴定标准样品。
取10ml的含有硬度金属离子的水样，加入5ml的NH3-NH4Cl缓冲液，加入5滴氯化铁指示剂，然后滴入标准EDTA溶液，直至颜色变为蓝色。
步骤三：测量水样硬度。
首先取10ml含有硬度金属离子的水样，同上述方法制备样品。
然后按照步骤二的方法进行滴定，并记录所需的EDTA滴定液体积。
步骤四：计算水样硬度。
水样硬度的计算公式为：(所用标准EDTA滴定液的体积-检测金属离子滴定液的体积)x0.01x1000/样品费用(ml)。
实验结果和分析本次实验测定了三种水的硬度，测量结果如下：水样硬度(mg/L)自来水 162矿泉水 323盐水 1009从上表可以看出，不同类型的水硬度差别很大。
自来水的硬度较低，矿泉水和盐水的硬度则较高。
而盐水的硬度达到了1009mg/L，属于严重劣质水。
通过对硬度的测定，可以掌握不同类型水的硬度特点，为选择适合的水质提供了科学依据。
同时，也对水的质量监管提出了要求。
实验结论本次实验通过滴定法测定了不同类型水的硬度，掌握了硬度的计算方法和实验操作技巧。
水硬度测定
水的硬度测定（配位滴定法）分析化学2009-10-30 20:32:44 阅读1629 评论2 字号：大中小订阅一、实验目的1．简单了解配位滴定法中以EDTA为滴定剂测定水的硬度的原理，并了解测定水的硬度的操作方法。
2．测定水的硬度。
3．进一步练习移液管、滴定管的使用及滴定操作。
二、实验原理1．水硬度的定义水的硬度决定于钙、镁等盐类的含量，由于钙镁等的酸式盐的存在而引起的硬度叫做碳酸盐硬度。
当煮沸时，这些盐类分解，大部分生成碳酸盐沉淀而除去。
习惯上把它叫做暂时硬度。
例如：Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2 +H2O由钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等引起的硬度叫做非碳酸盐硬度。
由于这些盐类不可能借煮沸生成沉淀而除去，因此习惯上把它叫做永久硬度。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和就是水的总硬度。
硬水不适宜于工业上使用，如锅炉里用了硬水，经长期烧煮后，能生成锅垢，既浪费燃料，又易阻塞管道，造成重大事故。
有几种常用的硬度单位：一种是以每dm3水中所含Ca2＋（或相当量Mg2+）的毫摩尔数表示的，以1 dm3水中含有0.5毫摩尔Ca2＋为l度；一种是以1 dm3水中含10毫克CaO为1度，称为德国硬度，以DH表示。
8DH以下为软水，8～10DH为中等硬水，16～30DH为硬水，硬度大于30DH的属于很硬的水；另外也有以每升水中所含的钙、镁化合物换算成CaCO3的毫克数表示的。
本实验采用德国硬度表示水的硬度。
2．配位滴定法测定水的硬度。
配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法，螯合物又是目前该方法中应用最广的一类配位化合物。
因为它的稳定性强，适当控制就能得到所需的配位化合物，有的螫合剂对金属离子有选择性。
乙二胺四乙酸是具有羧基和氨基的螯合剂，能与许多阳离子形成稳定的螯合物，因此被广泛用作配位滴定法中的滴定剂。
乙二胺四乙酸简称EDTA或EDTA酸，用H4Y表示。
通常把它的溶解度较大的二钠盐也称EDTA，实际使用中常用H2Y2-表示。
水硬度的测定
EDTA标准溶液常用乙二胺四乙酸的二钠盐 (EDTA·2Na·2H2O=372.24)配制，然后以Zn为基准物质标定其
浓度。滴定在pH=10的条件下进行，以EBT为指示剂，溶液由紫红色 变为纯蓝色为终点。
终点前 Zn2+ + HIn 2-
ZnIn- + H+
LOGO
测定Ca的含量 测定Mg的含量
EDTA 乙二胺四乙酸 （H4Y）——良好的络合剂
EDTA（乙二胺四乙酸）结构 H
-
OOCH2C H+ N
HOOCH2C
CH2
CH2
H
-
H+ CH2COO N
CH2COOH
两个氨氮 四个羧氧
双极离子
有四6元 个酸配位H原4Y子，能+ 与2 H绝+ 大多H数6Y金2+ 属六离元子酸配位生成1：1的 稳定五元环螯合物。与无色金属离子形成的配合物无色与 有色金属离子形成的配合物颜色更深
纯蓝色
紫红色
滴定过程 Zn2+ + H2Y 2-
ZnY2- + 2H+
终点 ZnIn- + H2Y 2紫红色
ZnY2- +HIn2- + H+ 纯蓝色
显游离指示剂颜色
✓ 变色实质：EDTA置换少量与指示剂配位的金属离子，释放指示剂
，从而引起溶液颜色的改变
❖ 取一定量的水样，调节pH≈10，以铬黑T为指示剂， 用EDTA标准溶液(0.01000 mol·L-1)滴定Ca2+和 Mg2+的总量，即可计算水的硬度。反应过程如下：
干扰离子的消除：
水硬度测试的原理和步骤
水硬度测试的原理和步骤水的硬度是指水中所溶解的钙、镁离子含量的总和，可以通过测定水样中钙、镁离子的浓度来确定。
水的硬度对于工业生产、家庭用水以及环境保护等方面有着重要的影响，因此对水的硬度进行测试具有重要意义。
下面将介绍水硬度测试的原理和步骤。
一、原理：水硬度的主要原理是通过配位反应测定水中的钙、镁离子的浓度。
常用的测试方法有两种，分别是石酸滴定法和钠化滴定法。
1.石酸滴定法原理：水中钙、镁离子与石蕊酸生成可溶性络合物，通过指示剂的变色，来判断石酸的消耗量，从而确定钙、镁离子的浓度。
2.钠化滴定法原理：水中的钙、镁离子与EDTA生成稳定的络合物，当少量的钙、镁离子和兔血红蛋白的反应接近滴定的等价点时，指示剂溶液的颜色由橙色变为蓝色，通过判断这个颜色转变点的体积来确定钙、镁离子的浓度。
二、步骤：1.首先准备好所需的试剂和过滤好的待测水样，保证实验的准确性。
2.按照要求的比例配制石酸或钠化涂滴定液。
3.取一定量的待测水样，转移到一个容量瓶中，并加入适量的指示剂。
4.使用滴定管滴加石酸滴定液或钠化涂滴定液，在滴定过程中要均匀旋转容量瓶，直到指示剂颜色的变化。
5.记录滴定液的体积，然后进行均匀摇匀。
6.重复以上步骤，直到连续两次滴定的结果相差不大。
7.计算水样中钙、镁离子的浓度，根据滴定体积和液体中的溶质的反应计算。
8.最后，根据计算结果，判断水的硬度。
需要注意的是，在测试过程中应保持实验环境的洁净，避免外部杂质对测试结果的干扰。
同时要按照操作规程进行实验，并注意安全操作，避免有害物质对人体的伤害。
水硬度测试的原理和步骤如上所述，通过测定水样中钙、镁离子的浓度来判断水的硬度。
这对于工业生产、家庭用水以及环境保护等方面具有重要意义，通过测试水硬度，我们能够评估水的品质，为相关领域的决策提供参考依据。
- 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)。
一、目的及要求
水的硬度的测定
1.了解水的硬度的测定意义和水硬度常用的表示方法。 2.掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。 3.熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。
二、实验试剂、材料消耗
1．0.020mol· L-1EDTA标准溶液 2．NH3—NH4Cl 缓冲溶液：20g NH4Cl溶于水后，加 100mL浓NH3· H2O，用水稀释至１Ｌ。 3．铬黑Ｔ5g· L-1溶于三乙醇胺－无水乙醇。称0.5g铬 黑T，溶于25mL三乙醇胺、75mL 无水乙醇溶液中， 低温保存，有效期约100天。 4．三乙醇胺溶液1：2 5．NaOH溶液 40g· L-1
• 注意：测定工业用水前应针对水样情况进 行适当的前处理，如水样呈酸性或呈碱性， 要预先中合；水样如含有机物，颜色较深， 须用2ml浓盐酸及少许过硫酸铵加热脱色后 再测定；水样浑浊，需先过滤（但应注意 用纯水将滤纸洗净后用）；水样中含有较 多的CO32-，也影响滴定，则需先加酸煮沸， 驱除CO2后，再进行滴定。
• 当在水中加入铬黑T指示剂时，铬黑T首先 与水中部分Mg2+结合生成Mg-EBT(酒红色) 配合物。当滴入EDTA时，EDTA与Ca2+、 Mg2+络合，终点时，EDTA夺取与Mg-EBT 中的Mg2+，将EBT置换出来，溶液由酒红 色变为纯蓝色，即为终点。
水的硬度的表示方法：
⑴以度表示，1°=10ppmCaO，1升水中含 10mgCaO。相当于是10万份水中含水1份 CaO ； • ⑵以水中CaCO3的浓度（ppm）计，相当 于每升水中含CaCO3多少 毫克。 • 水的总硬度计算公式：
铬黑T和Mg2+显色灵敏度高于Ca2+显色的
灵敏度,当水样中Mg2+含量较底时,终点变色不
敏锐。为此可在EDTA标准溶液中加入适量 Mg2+（标定前加入，不影响测定结果）；或者 在缓冲溶液中加入一定量的Mg—EDTA盐，利 用置换滴定来提高终点变色的敏锐性；也可采
用K—B混合指示剂，此时终点的颜色由紫红色
变为蓝绿色。 水的硬度通常是将钙、镁总含量折算成 氧化物或碳酸钙的量来表示。这里介绍常用的 二种表示方法：
有关反应：
滴定前：Mg2+ + EBT = Mg-EBT(紫红色) pH≈10 ； NH3—NH4Cl；铬黑T作指示剂 滴定时：Ca2+ + H2y4- = CaY2-+ 2H+ Mg2+ + H2y4- = MgY2-+ 2H+ 化学计量点：Mg_EBT(紫红色) + H2y4- = M-EBT(蓝色) + 2H+ 稳定性：CaY2- >MgY2- >Mg· EBT >Ca· EBT 即：KCaY2- >KMgY2- >KMg· EBT >KCa· EBT
学习要求
• • • • • 1.EDTA标准溶液的配制及其标定方法。 2.水的总硬度的表示方法？水硬度的测定意义？ 3.EDTA法测定水硬度的原理？测定条件？ 4.Ca2+、Mg2+被EDTA滴定所允许的最高酸度？ 5.测定水中Ca2+、Mg2+时为什么用NH3—NH4Cl 控制溶液的酸度pH≈10? 6.铬黑T指示剂的应用条件？
三、实验原理
水的总硬度通常表示水中钙、镁的总量。其中钙、镁的酸式碳
酸盐遇热既形成碳酸盐沉淀而被除去，这部分钙、镁含量称为永久硬 度。如
Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+CO2↑+H2O 以氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式存在的钙、镁含量称为永久 硬度。 测定水的总硬度一般采用EDTA滴定法。在PH≈10的氨性缓冲 溶液中，以铬黑T为指标剂，用EDTA标准溶液滴定。在化学计量点 前，Ca2+、Mg2+与络黑T形成紫红色配合物，当用EDTA标准溶液滴 定至化学计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。滴定时，Fe3+、 Al3+等干扰离子，可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+、Zn2+等金属离子 可用国通常以10mg· L-1 CaO或1mg· L-1 CaCO3表示水的硬度。 • 水的硬度按德国度分为五种：极软水0—4。 DH；软水4—8。DH；微软水8—16。DH； 硬水16—30。DH；极硬水大于30。DH。 • 生活饮用水要求硬度≤25。DH。工业用水要 求为软水，否则易形成水垢，造成危害。
• 7.为什么掩蔽Fe3+、Al3+要在酸性溶液中加
入三乙醇胺？