水中钙镁离子含量及总硬度的测定
水的总硬度及钙镁含量的测定
四、数据记录(报告)格式 1. EDTA 标准溶液的配制
称取 EDTA 质量 / g 定容体积 / mL 200.00
c(EDTA) / mol · L-1
2. 水的总硬度及钙、镁含量的测定
水的总硬度测定
EDTA 终读数 EDTA 初读数 EDTA 用量 V1 / mL 总硬度（CaCO3 质量 ）/ mg · L-1 平均值 相对平均偏差 Ca2+ 的测定 1 2 3
蓝线衬背滴定管的读数方法：
读取两尖端相交点
读数位置
酸式滴定管的握法：
无名指和小指向手心方向半弯曲、轻轻贴在尖嘴 左侧。 拇指在活塞柄的靠近操作者 一侧， 食指和中指在活塞柄的另一 侧， 在转动活塞的同时，中指和 食指应稍微弯曲，轻轻往手 心方向用力，防止活塞松脱， 造成漏液。
3. 钙、镁含量的测定 另取 50 mL 自来水样品于锥形瓶中，加入 2 滴
移液管的使用方法：
右手拿 移液管 拇指与移 液管垂直
1. 用待取溶液洗三遍
水平旋转数周， 然后弃去涮洗液。 重复 3 次。 吸入 1 / 3 容积待取液
重点掌握以下三项操作：
空出食指 等待液面 高于标线 时堵住上 口。
1. 吸入溶液的操作
2. 调节液面
容量瓶倾斜，
移液管垂直，
移液管末端贴 在近瓶口的内 壁上，
c(EDTA)V1 (EDTA) 总硬度 1000 Vs
钙含量的测定
取同体积的水样，加 NaOH 调 pH = 12，使 Mg2+ 生成 Mg(OH)2 沉淀，加钙指示剂（与 Ca2+ 生成 红色配合物）, 用 EDTA 滴定时先与游离的 Ca2+ 配位, 化学计量点时 EDTA 夺取出钙与指示剂配 合物中的 Ca2+, 使指示剂游离出来，溶液由红色 变为蓝色，从而指示终点。根据此消耗的 EDTA 体积（V2）计算 Ca 的含量：
《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。
水中钙镁离子的测定
自来水总硬度及钙镁离子含量的测定一、实验目的1、练习移液管、滴定管的使用；2、学会EDTA 法测定水的总硬度的原理和方法；3、掌握铬黑T 指示剂及钙指示剂的应用及指示剂终点的原理；4、了解金属指示剂的特点5、掌握配位滴定过程，突跃范围及指示剂的选择原理。
二、实验原理滴定前：Mg 2+ + HIn 2-←→ [MgIn]- + H +纯蓝色酒红色化学计量点前:Ca 2+ + H 2Y 2-←→[CaY]2- + 2H +Mg 2+ + H 2Y 2-←→[MgY]2- + 2H +化学计量点时: [MgIn]- + H2Y 2-←→ [MgY]2- + HIn - + H+酒红色纯蓝色根据消耗的EDTA 标准溶液的体积V 1 计算水的总硬度。
三、实验用品：四、实验步骤1. 水的总硬度测定用移液管移取水样, 置于250ml 锥形瓶中, 加5ml pH=10的NH 3·H 20-NH 4Cl 缓冲溶液, 加铅黑T 指示剂约( 或溶液 5 滴), 用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色, 记下EDTA 用量V 1。
平行测定3 次。
计算水的总硬度。
101100010Vs CaOM EDTA V EDTA C d （备注：一升水中含有10mg 氧化钙为1度—德国度）3. 钙和镁含量的测定另取取水样, 置于锥形瓶,加10%氢氧化钠5ml,加钙指示剂少许( 约, 用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色, 记录EDTA 用量V 2。
平行测定 3 次。
计算水中钙和镁的质量浓度。
VsCaM V EDTA c Ca 2（g/L ）Vs Mg M V V EDTA c Mg 21（g/L ）。
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。
自来水总硬度的测定计算公式
自来水总硬度的测定计算公式自来水总硬度是指水中钙镁离子的含量。
了解自来水总硬度的测定方法和计算公式对于提高自来水的质量和保障用户健康至关重要。
自来水总硬度的测定可以采用滴定法或复合指示剂法。
其中，滴定法是通过加入EDTA试剂并与水中的钙镁离子形成络合物，再用指示剂盐酸甲基橙指示反应终点，确定从试剂加入开始到反应结束消耗的试剂体积，最终计算出水中钙镁离子的含量。
复合指示剂法是将专门的复合指示剂加入水样中，根据颜色变化判断水中钙镁离子的含量。
根据滴定法测定的结果，可以通过以下公式计算水中钙镁离子的含量：总硬度（mg/L）=（每升消耗EDTA的体积×0.01M EDTA对应的钙镁离子的质量×1000）/样品体积。
其中，0.01M EDTA对应的钙镁离子的质量为0.0106克，样品体积为1升。
通过上述测定和计算，可以了解水中钙镁离子的含量及自来水总硬度，为水的净化、消毒和调节提供科学依据，可有效保障用户健康和安全。
同时，加强自来水的治理和检测，提高水的质量，也是市民公共卫生意识的体现。
实验十 钙镁离子浓度测定实验
实验十水中钙镁离子含量的测定一、目的：1、掌握EDTA法测定水中钙镁离子含量的原理和方法。
2、熟悉EBT和钙指示剂的应用。
二、原理：1、总硬度测定原理在PH=10的溶液中以EBT为指示剂，用EDTA滴定，EDTA首先与Ca2+离子配合，然后与Mg2+配合，方程式如下：H2Y2-+Ca2+←→CaY2-+2H+H2Y2-+Mg2+←→MgY2-+2H+到达终点时，由于lgK MgY＞lgK MgIn稍微过量的EDTA就会从MgIn-中夺取Mg2+，反应式如下：MgIn-+H2Y2-←→MgY2-+HIn2-+H+（EDTA滴定Mg2+允许的最小PH值为：logαY（H）=8.63-8=0.63 PH9.5～10.0lgαY（H）=10.69-8=2.69 PH7.5～8.0）2、钙硬度测定原理：用NaOH调节水样PH=12.5，使Mg2+→Mg（OH）2↓，以钙指示剂确定终点，用EDTA滴定至由红→蓝。
Ca2++HIn2-=CaIn-+H+（红色）Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+终点时： CaIn-+H2Y2-=CaY2-+HIn2-+H+红蓝三、试剂：EDTA标溶液（稀释至约0.005mol·L-1）、氨性缓冲液（PH=10.0）、10%的NaOH（或2mol·L-NaOH）EBT、钙指示剂四、步骤：1、Ca2+、Mg2+总含量的测定。
100ml水样+5ml缓冲液，滴加EBT 2～3滴用EDTA滴定，到终点时溶液由酒红色变为蓝色，记下V EDTA平行三次（如果水样中Mg2+的含量很低，可事先在EDTA中加入少量Mg2+提高变色点的敏锐性）2、Ca2+含量的测定100mL水样+10%NaOH 8～10mL＋钙指示剂（摇匀后再加）由酒红色滴定至蓝色，平行三次。
五、数据及结果计算：计算公式：总硬度（相当于CaO的含量）1L水中含CaO10mg相当于1度。
M CaO=0.056g·mmol-1总硬度=[（V1EDTA·C EDTA）M CaO/（V水样×10）]×1000×1000毫摩尔硬度换算 1000ml 换算成mg钙硬度=[（C EDTA V EDTA M CaO）/（V水样×10）]×1000×1000六、讨论：1、水样中含有Ca、Mg离子时测定Ca2+的含量为什么要加入NaOH溶液？能用EBT作指示剂吗、为什么？2、分析个人的操作误差。
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目的
1、了解水的硬度的测定意义和水硬度常用表示方法。
2、掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。
原理
工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水，水的硬度是将水中Ca2+、Mg2+的总量折合成CaO或CaCO
3
来计算。
每升水中含1mgCaO定为1度，每升水含10mgCaO 称为一个德国度（°）。
水的硬度用德国度（°）作为标准来划分时，一般把小于4°的水称为很软水，4°～8°的水称为软水，8°～16°的水称为中硬水，16°～32°的水称为硬水，大于32°的水称为很硬水。
用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量，再测定Ca2+量，由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量，并由Ca2+、Mg2+总量求总硬度。
Ca2+、Mg2+总量的测定：用NH
3-NH
4
Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10，在此条件下，
Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。
加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定。
在
滴定的过程中，将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn，它们的稳定性次序为：CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn（略去电荷）
由此可见，当加入铬黑T后，它首先与Mg2+结合，生成红色的配合物MgIn，当滴入EDTA时，首先与之结合的是Ca2+，其次是游离态的Mg2+，最后，EDTA夺取与铬黑T结合的Mg2+，使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。
设消耗EDTA的体积为V
1。
Ca2+含量的测定：用氢氧化钠溶液调节待测水样的PH=12，将Mg2+转化为Mg(OH)
2沉淀，使其不干扰Ca2+的测定。
滴加少量的钙指示剂，溶液中的部分Ca2+立即与之反应生成红色配合物，使溶液呈红色。
当滴定开始后，随着EDTA的不断加入，溶液中的Ca2+逐渐被滴定，接近计量点时，游离的Ca2+被滴定完后，EDTA则夺取与指示剂结合的Ca2+使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终
点。
设滴定中消耗EDTA的体积为V
2。
仪器及药品
仪器：50ml酸式滴定管，50ml移液管，250ml锥形瓶，10ml量桶。
药品：10%NaOH溶液,PH=10的缓冲溶液，铬黑T指示剂（将1g铬黑T指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用），EDTA标准溶液，钙指示剂（1g钙指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用）。
内容及步骤
用移液管吸取水样于250ml三角瓶中，加5ml PH=10的缓冲溶液，再加少许（约）铬黑T混合指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。
记录EDTA
用量V
1
（ml）。
重复1～2次。
另取水样于250ml锥形瓶中，加入5ml10%NaOH溶液摇匀，加入少许（约）钙
指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。
记录EDTA用量V
2
（ml）。
重复1～2次。
按下式计算：
C (EDTA)×V
2
×M(Ca)×1000
ρCa(mg/L)= --------------------------
C (EDTA)×(V
1
-V)
2
×M(Mg)×1000
ρMg(mg/L)= -------------------------------
C (EDTA)×V
1
×M(CaO)×1000
总硬度（°）= ---------------------------------------------
×10
式中
C
(EDTA)--- EDTA标准溶液的浓度（mol/L）
V-- 铬黑T终点EDTA的用量（mL）
V
2
-------------- 钙指示剂终点EDTA的用量（mL）
M(Ca)------- Ca的摩尔质量（g/mol）
M(Mg)------- Mg的摩尔质量（g/mol）
M(CaO)------- CaO的摩尔质量（g/mol）
思考：1、EDTA、铬黑T分别与Ca2+、Mg2+形成的配合物稳定性顺序如何
2、为什么滴定Ca2+、Mg2+总量时要控制溶液PH=10滴定Ca2+时要控制PH=12。