碱度与硬度的关系
总硬度和总碱度
总硬度和总碱度
总硬度是指水中钙、镁离子含量的总和，是衡量水质的一个重要指标。
它不仅关系到水的质量，还对水体的生态环境产生影响。
总硬度包括暂时硬度和永久硬度两种类型。
暂时硬度是由于水中含有碳酸钙和碳酸镁等矿物质，在加热或加入酸后会形成沉淀物，使硬度暂时消失。
而永久硬度则是由硫酸盐、氯化物等其他矿物质引起的，不会因加热或加入酸而消失。
总碱度则是指水中能够接受氢离子的一类物质的总量。
它包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等物质。
总碱度对于水体的pH值起到调节作用，从而影响水体的化学平衡和生态平衡。
总硬度与总碱度之间存在密切的关系。
当总碱度小于总硬度时，水体中的钙和镁不仅以碳酸盐和碳酸氢盐的形式存在，还会以硫酸盐、氯化物等非碳酸盐的形式存在。
这种水质的硬度较为复杂，处理难度较大。
当总碱度等于总硬度时，水体中的钙和镁只以碳酸盐和碳酸氢盐的形式存在，水质相对较为单一，处理起来也较为容易。
当总碱度大于总硬度时，水体中的钙和镁除了以碳酸盐和碳酸氢盐的形式存在外，还会以钾盐和钠盐等其他形式存在。
这种水质可能因含盐量较高而导致口感不佳，同时也会对水体的生态平衡产生一定的影响。
为了维护水质的健康和生态平衡，需要针对不同的总硬度与总碱度关系采取相应的处理措施。
同时，加强水质监测和生态保护也是非常重要的。
只有这样，才能确保水质的优良，为人类的生产和生活提供安全可靠的水资源。
标准之各种硬度单位换算表以及水质硬度范围
各种硬度单位换算表以及水质硬度范围各种硬度单位换算表mmol/l 毫克当量/升德国英国法国美国°DH°Clark法国度ppmmmo1/l 1 2 5.61 7.02 10 100 毫克当量/升0.5 1 2.8 3.51 5 50 德国°DH0.178 0.356 1 1.25 1.78 17.8 英国°Clark0.143 0.286 0.8 1 1.43 14.3 法国法国度0.1 0.2 0.56 0.70 1 10 美国ppm 0.01 0.02 0.056 0.070 0.1 1水质硬度范围mmol/l 毫克当量/升德国英国法国美国°DH°Clark法国度ppm特软水 0 - 0.7 0 -1.4 0 - 4 0 - 5 0 - 7.1 0 - 71软水0.7 - 1.4 1.4 -2.8 4 - 8 5 - 10 7.1 - 14.2 71 - 142 中等水 1.4 - 2.8 2.8 - 5.6 8 - 16 10 - 20 14.2 - 28.5 142 - 285 硬水 2.8 - 5.3 5.6 -10.6 16 - 30 20 - 37.5 28.5 - 53.4 285 - 534 特硬水 > 5.3 > 10.6 > 30 > 37.5 > 53.4 > 534碱度：把天然水经处理过的水的PH降低到相应于纯CO2水溶液的PH值所必须中和的水中强碱物种的总含量。
按这个定义，碱度由强酸（盐酸或硫酸）滴定至终点，单位为ep/L.硬度：通常说的总硬度指水中Ca2+,Mg2+的总量，这是因为其他离子的总含量远小于二者的含量，因此不予考虑。
只有在其他量子含量很高时才考虑，其对硬度的影响。
水中的阳离子（除H+外）一般也碳酸盐，重碳酸盐，硫酸盐及氯化物等形式存在。
硬度可以分为暂时硬度，永久硬度个负硬度等类型。
总碱度与碳酸盐硬度及pH 间的关系
随着社会经济的不断发展，污废水不经处理大量排放，河流水体受到了人类活动的严重影响，改变了原来的水化学特征，污染日趋严重。
这种变化了的形势，对水质监测工作提出了新的课题。
水质监测目的是及时、准确、全面地反映水环境质量状况及其发展趋势，为水环境管理、规划、污染治理等提供科学依据，它是国家合理开发利用和保护水资源的一项重要的基础工作，是控制水污染、保护水环境、改善水环境的哨兵与耳目。
水环境科学研究，对发展国民经济和保障人民健康等具有十分重要的意义。
1概述1）碱度：把天然水经处理过的水的PH降低到相应于纯CO2水溶液的PH值所必须中和的水中强碱物种的总含量。
2）暂时硬度：又称碳酸盐硬度，指水中钙，镁的碳酸盐的含量，因天然水中碳酸盐含量很低，只有在碱性水中才存在碳酸盐。
故暂时硬度一般是指水中重碳酸盐的含量，水在煮沸时其中的重碳酸盐分解出碳酸盐沉淀。
3）pH：表示溶液酸性或碱性程度的数值，是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。
2检测方法2.1总碱度方法原理水样用标准酸溶液滴定至规定的pH值，其终点由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。
当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液pH值为8.3，表明指示剂水中氢氧根离子已被中和，碳酸盐均变为重碳酸盐；当滴定至甲基橙指示剂由淡桔黄色变成桔红色时，溶液的pH值为4.4~4.5，指示水中的重碳酸盐被中和，包括原油的和由碳酸盐转化成。
根据上述2个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量，计算出水中碳酸盐、重碳酸盐含量及总碱度。
以酚酞作指示剂时，滴定至颜色变化消耗的盐酸标准溶液的量为P（ml），以甲基橙为指示剂时，滴定至颜色变化消耗的盐酸标准溶液的量为M（ml）。
2.2暂时硬度方法原理水中所含重碳酸盐（及碳酸盐）在用甲基橙为指示剂时与算起反应如下：Ca(HCO3)2+2HCl→CaCl2+2CO2↑+2H2O如有碳酸盐也起反应：CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O如水中含有机酸、重碳酸或碳酸钠（或钾）等，均能消耗盐酸，因此在测定碳酸盐硬度以前，必要时应确定上述各物的含量而将所得结果加以校正，否则，计算的碳酸盐硬度便较实际数值高。
碱度硬度H之间的关系
碱度与硬度的关系：a．总碱度＞总硬度此时,永硬为0总碱度－总硬度=负硬度此时,水呈碱性pH＞7；b．总碱度=总硬度此时,总碱度=暂时硬度；c．总碱度＜总硬度此时,总硬度－总碱度=永硬pH值与碱度的关系：碱度相同的水或溶液,其pH值不一定相同;反之,pH值相同的水或溶液,其碱度也不一定相同;原因是pH值直接反映水中H+或OH-的含量,而碱度除包括OH-外,还包括CO3-2、HCO3-等碱性物质的含量;如：碱度L的NaOH液,pH=13碱度L的NaHCO3液,pH=碱度L的NH3-H2O液,pH=11水的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量,例如氢氧根,碳酸盐,重碳酸盐,磷酸盐,磷酸氢盐,硅酸盐,硅酸氢盐,亚硫酸盐,腐植酸盐和氨等,都是水中常见的碱性物质,它们都能与酸进行反应.因此,选用适宜的指示剂,以酸的标准溶液对它们进行滴定,便可测出水中碱度的含量.碱度可分为酚酞碱度和全碱度两种.酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量,其终点的pH值为;全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量,终点的pH值为.若碱度很小时,全碱度宜以甲基红-亚甲基蓝作指示剂,终点的pH值为. 硬度即水中钙镁含量的测定EDTA滴定法在pH为+的被测溶液中,用铬黑T作指示剂,以乙二胺四乙酸二钠盐简称EDTA 标准溶液滴定至蓝色为终点,根据消耗EDTA标准溶液的体积,即可计算出水中硬度的含量.暂时硬度又叫碳酸盐硬度,永久硬度又叫非碳酸盐硬度.一般硬度和碱度都可以以碳酸钙计.当总硬度>总碱度时,碳酸盐硬度=总碱度,非碳酸盐硬度=总硬度-总碱度.碱度分为酚酞碱ph〉8,和非酚酞碱, 酚酞碱可能是碳酸盐引起,也可能是OH 引起的;ph是指溶液中电离出来的H+浓度的负对数,根据溶液中其他离子的浓度, 可以推算出OHco3等离子的浓度;碱度小于硬度时,我们可以把碱度碳酸钙计称之为暂时硬度,硬度、永久硬度、总硬度等概念,你可以查资料了解。
标准硬水的硬度测试方法
标准硬水的硬度测试方法硬水是指在水中含有较高浓度的镁和钙离子，它们可以对水质和生活设备产生负面影响。
因此，了解硬水的硬度是非常重要的。
下面将介绍标准硬水硬度测试的方法。
硬度是衡量水中钙和镁离子含量的指标。
硬度通常以"ppm"（即每百万个水分子中含有的钙和镁离子个数）或"grains per gallon"（每加仑水中所含的可溶性硬水矿物质的重量）来表示。
以下是测试标准硬水硬度的两种常用方法：1. EDTA 滴定法：这种方法使用了一种称为乙二胺四乙酸（EDTA）的化学试剂来测定硬度。
首先，将水样加入容器中，然后加入硬度指示剂，它能与水中的钙和镁离子形成可识别的颜色变化。
接下来，使用EDTA溶液滴定水样，EDTA会与水中的钙和镁离子反应生成稳定的络合物。
当钙和镁离子与EDTA反应完全时，液体颜色会发生变化，表示硬度值已经测定。
2. 碱度滴定法：该方法是通过测量硬度和水样的总碱度之间的关系来确定硬度。
首先，测定水样的总碱度，用酸和指示剂进行滴定。
然后，用相同的方法测定水样的硬度，得到硬度值。
硬度值与总碱度值之间的差异即为水样的硬度。
以上是标准硬水硬度测试的两种常见方法。
在使用这些方法时，请确保仪器和试剂的准确性，并按照指定的操作程序进行测试。
定期测试硬度可以帮助您了解自来水中钙和镁离子的含量，以采取适当的净化和处理措施，保护设备和改善水质。
请注意，这些方法适用于标准硬水硬度测试，对于特定环境中的水源或特定硬度要求，可能需要其他更精确的测试方法。
建议在实际应用中遵循专业机构或实验室提供的准确测试指南进行测试。
碱度和硬度的测定原理
碱度和硬度的测定原理
碱度和硬度是水质检测中常用的参数。
下面是碱度和硬度的测定原理。
碱度的测定原理：
碱度反映了水中碱性物质的含量，常用指标是水中的碳酸盐硬度。
常见的测定方法有酚酞法和酸碱滴定法。
酚酞法：该方法通过酚酞指示剂的变色反应来测定水中的碱度。
首先，将酚酞指示剂加入待测水样中，逐滴加入盐酸溶液直到溶液转为红色。
通过计算所使用的盐酸溶液的体积，可以确定水样中的碱度。
酸碱滴定法：该方法通过滴定剂和酸碱指示剂的反应来测定水中的碱度。
首先，将滴定剂（例如盐酸或硝酸）滴入待测水样中，滴定至溶液的pH值达到指示剂的变色点。
通过计算所使用的滴定剂的体积，可以确定水样中的碱度。
硬度的测定原理：
硬度是水中钙和镁离子的含量，可以分为总硬度和临时硬度两种。
常见的测定方法有EDTA滴定法和复合指示剂法。
EDTA滴定法：该方法通过EDTA (乙二胺四乙酸)与水样中的钙、镁离子生成络合物的滴定反应来测定水中的硬度。
首先，将专用指示剂（例如二甲基黄）加入水样中，直到溶液转为蓝色。
然后，滴定EDTA溶液直至溶液由蓝色转变为粉红
色。
通过计算所使用的EDTA溶液的体积，可以确定水样中的硬度。
复合指示剂法：该方法将复合的指示剂（例如酞菁T）与水样中的钙、镁离子生成络合物的反应来测定水中的硬度。
复合指示剂可在不同硬度的水样中产生颜色的变化，根据颜色的变化可以确定水样中的硬度。
总的来说，碱度和硬度的测定原理基于滴定反应或指示剂的变色反应，通过计算所使用的试剂体积，可以确定水样中的碱度和硬度。
【管理资料】水体总碱度指标剖析汇编
八，硬度的变化
1，日变化，受光合作用和呼吸速率影响， 光合作用速率>呼吸速率，总硬度下降 光合作用速率<呼吸速率，总硬度上升。 2，泼洒钙肥（过磷酸钙重过磷酸钙等）使 硬度上升。
3，泼洒普通石灰（CaCO3）生石灰（CaO） 熟石灰(Ca(OH)2)都使总硬度上升。
九，硬度的作用 1）钙、镁是生物生命过程所必需的营养元素，它们不仅是生物体液 及骨骼的组成成分，还参与体内新陈代谢的调节。
水体总碱度指标剖析
二，硬度
硬度是指水中二价及多价金属离子含量的总和 。一般指 水体中钙镁离子的含量。
A，暂时硬度；碳酸盐硬度是指水中与HCO3－及CO32－ 所对应的硬度。这种硬度在水加热煮沸后，绝大部分可以 因生成CaCO3↓而除去，故又称为暂时硬度。
B,永久硬度：非碳酸盐硬度是对应于硫酸盐和氯化物的硬 度，即由钙镁的硫酸盐、氯化物形成的硬度。它们用一般 煮沸的方法不能从水中除去，所以又称为永久硬度 。 C, 负硬度：指水中钾.纳的碳酸盐.重碳酸盐及氢氧化物的 含量，又称为纳盐硬度
四，总碱度的来源和变化
1，来源：碳酸及碳酸氢总碱度主要来自于二氧化碳、水 及石灰石（普通石灰或白云石）的反应：
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca2+ + 2HCO3或 Ca.Mg(CO3)2 + 2H2O + 2CO2 = Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3-
2，变化：
A,光合作用和呼吸速率，光合作用速率>呼吸速率，总碱 度下降，pH上升。光合作用速率<呼吸速率，总碱度上升， pH下降。 B，季节变化，同一水体夏季总碱度远低于冬季总碱度。 C,硬度低时，钙镁离子不足，碳酸根离子含量高，光合作 用和呼吸速率对总碱度的影响不大，只是碱度的组成和 PH有相应的变化。
碱度和硬度的关系
碱度的概念是什么，它和硬度有什么关系，水的碱度和PH 是一回事么？现在测定碱度的方法只有滴定法么？需要检测COD，NH4及碱度，有什么符合国标的、测定准确的仪器么？分光光度计可以满足前两种，但碱度好像只能用滴定法来测。
仪器采购指南：TOC测定仪COD测定仪溶氧仪关键词：pH硬度碱度关系支持：1次感谢：2次2008-5-7 17:41:11 1楼：RE:【求助】碱度与硬度、碱度与PH的关系？小不董(doxw0323)技术：准将财富：富豪积分：20809 经验：5138 声望：2708时长：92374[个人资料] [给他留言] [帖子合集][举报] [回复] [引用并回复] [维护]引用：原文由syz_trvi发表:碱度的概念是什么，它和硬度有什么关系，水的碱度和PH是一回事么？现在测定碱度的方法只有滴定法么？需要检测COD，NH4及碱度，有什么符合国标的、测定准确的仪器么？分光光度计可以满足前两种，但碱度好像只能用滴定法来测。
碱度分为酚酞碱（ph〉8），和非酚酞碱，酚酞碱可能是碳酸盐引起，也可能是OH 引起的。
ph是指溶液中电离出来的[H+]浓度的负对数，根据溶液中其他离子的浓度，可以推算出[OH][co3]等离子的浓度。
碱度小于硬度时，我们可以把碱度（碳酸钙计）称之为暂时硬度，硬度、永久硬度、总硬度等概念，你可以查资料了解。
[Last edit by chy813]2008-5-8 8:54:11 2楼：RE:【求助】碱度与硬度、碱度与PH的关系？zigzag (zigzag) 技术：专业军士财富：温饱积分：114 经验：91 声望：11 时长：873[个人资料] [给他留言] [帖子合集][举报] [回复] [引用并回复] [维护]碱度好像是工业指标,自来水厂要用到2008-5-15 20:24:523楼：RE:【求助】碱度与硬度、碱度与PH的关系？技术：少校财富：小康积分：1642 经验：1355 声望：139 时[举报] [回复] [引用并回复] [维护]快乐汗马(s9hdlzh)长：11156[个人资料] [给他留言] [帖子合集]补充下,暂时硬度又叫碳酸盐硬度,永久硬度又叫非碳酸盐硬度.一般硬度和碱度都可以以碳酸钙计.当总硬度>总碱度时,碳酸盐硬度=总碱度,非碳酸盐硬度=总硬度-总碱度.2008-5-17 8:16:15 4楼：RE:【求助】碱度与硬度、碱度与PH的关系？asp123456 (asp123456)技术：上尉财富：小康积分：1080.5 经验：513 声望：147时长：1996[个人资料] [给他留言] [帖子合集][举报] [回复] [引用并回复] [维护]碱度分P碱度和M碱度.它和硬度没什么关系.通常PH大小反应碱度大小.国标中测定碱度的方法用滴定法.COD可以用重铬酸钾法测定.2008-5-18 16:03:30 5楼：RE:【求助】碱度与硬度、碱度与PH的关系？may0105 (may0105)技术：中尉财富：小康积分：1839.5 经验：376 声望：76 时长：4664[个人资料] [给他留言] [帖子合集][举报] [回复] [引用并回复] [维护]引用：原文由syz_trvi发表:碱度的概念是什么，它和硬度有什么关系，水的碱度和PH是一回事么？现在测定碱度的方法只有滴定法么？需要检测COD，NH4及碱度，有什么符合国标的、测定准确的仪器么？分光光度计可以满足前两种，但碱度好像只能用滴定法来测。
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碱度：〖↑〗把天然水经处理过的水的PH降低到相应于纯CO2水溶液的PH值所必须中和的水中强碱物种的总含量。
按这个定义，碱度由强酸（盐酸或硫酸）滴定至终点，单位为ep/L.
硬度：〖↑〗通常说的总硬度指水中Ca2+,Mg2+的总量，这是因为其他离子的总含量远小于二者的含量，因此不予考虑。
只有在其他量子含量很高时才考虑，其对硬度的影响。
水中的阳离子（除H+外）一般也碳酸盐，重碳酸盐，硫酸盐及氯化物等形式存在。
硬度可以分为暂时硬度，永久硬度个负硬度等类型。
暂时硬度：〖↑〗又称碳酸盐硬度，指水中钙，镁的碳酸盐的含量，因天然水中碳酸盐含量很低，只有在碱性水中才存在碳酸盐。
故暂时硬度一般是指水中重碳酸盐的含量，水在煮沸时其中的重碳酸盐分解出碳酸盐沉淀。
常用的硬度单位是毫摩尔/升（mmol/L）
永久硬度：〖↑〗又称非碳酸盐硬度，主要指水中钙，镁的氯化物.硫酸盐的含量，之外尚有少量的钙.镁硝酸盐.硅酸盐等盐类，在常压9体积不变）情况下加热，这些盐类不会析出沉淀。
常用的硬度单位是毫摩尔/升（mmol/L）负硬度：指水中钾.纳的碳酸盐.重碳酸盐及氢氧化物的含量，又称为纳盐硬度。
当水的总碱度大于总硬度时，就回出现负硬度。
负硬度可以消除水的永久硬度，负硬度不能与永久硬度共存。
常用的硬度单位是毫摩尔/升（mmol/L）碱度和硬度是水的重要参数，二者之间的关系有以下三种情况：
（1）总碱度〈总硬度，此时，水中有永久硬度和暂时硬度，无钠盐（负）硬度，则：总硬度—总碱度=永久硬度总碱度=暂时硬度
（2）总碱度〉总硬度，水中无永久硬度，而存在暂时硬度和钠盐硬度，则：总硬度=暂时硬度总碱度—总硬度=钠盐硬度（负硬度）
（3）总碱度=总硬度，水中没有永久硬度和钠盐硬度，只有暂时硬度，则：总硬度=总碱度=暂时硬度
碱度和硬度的关系水中的硬度的大小与碱度的大小之比,能判别是碱性水或非碱性水。
当碱度大于硬度，（A＞H）即［HCO3-］＞［1/2Ca2+］+［1/2Mg2+］,是碱性水。
水中的钙、镁离子都形成碳酸氢盐，没有非碳酸盐硬度，水中还有钠离子和钾离子的碳酸氢盐，这个碳酸氢盐量称为过剩碱度，即“负硬”。
当硬度大于碱度，（H＞A）此时水中有非碳酸盐硬度存在，是非碱性水。
它们可分为钙硬水和镁硬水。
钙硬水［1/2Ca2+］＞［HCO3-］,水中有钙的非碳酸盐硬度而没有镁的碳酸盐硬度。
镁硬水［1/2Ca2+］＜［HCO3-］，水中有镁的碳酸盐硬度，而没有钙的非碳酸盐硬度碱度与硬度的关系：
a．总碱度＞总硬度此时，永硬为0
总碱度－总硬度=负硬度此时，水呈碱性（pH＞7）；
b．总碱度=总硬度此时，总碱度=暂时硬度；
c．总碱度＜总硬度此时，总硬度－总碱度=永硬
pH值与碱度的关系：
碱度相同的水（或溶液），其pH值不一定相同。
反之，pH值相同的水（或溶液），其碱度也不一定相同。
原因是pH值直接反映水中H+或OH-的含量，而碱度除包括OH-外，还包括CO3-2、HCO3-等碱性物质的含量。
如：碱度0.1mmol/L的NaOH液，pH=13
碱度0.1mmol/L的NaHCO3液，pH=8.3
碱度0.1mmol/L的NH3-H2O液，pH=11
水的碱度是指水中能够接受H+离子与强酸进行中和反应的物质含量。
水中产生碱度的物质主要由碳酸盐产生的碳酸盐碱度和碳酸氢盐产生的碳酸氢盐碱度，以及由氢氧化物存在和强碱弱酸盐水解而产生的氢氧化物碱度。
所以，碱度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-及其他一些弱酸盐类的总和。
这些盐类的水溶液都呈碱性，可以用酸来中和。
然而，在天然水中，碱度主要是由HCO3-的盐类所组成。
可认为：总碱度M=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+] 当pH 值大于7.0时，[H+]可略去，故， M=c（ Bx-）=[HCO3-]+[2CO32-]+[OH-]mol/L 形成水中碱度的物质碳酸盐和碳酸氢盐可以共存，碳酸盐和氢氧化物也可以共存。
然而，碳酸氢盐与氢氧化物不能同时存在，它们在水中能起如下反应： HCO3-+OH-==CO32-+H2O 由此可见，碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物可以在水中单独存在，除此之外，还有两种碱度的组合，所以，水中的碱度有五种形式存在，即：（1）碳酸氢盐碱度HCO3-；（2）碳酸盐碱度CO32-；（3）氢氧化物碱度OH-；（4）碳酸氢盐和碳酸盐碱度HCO3-+ CO32-；（5）碳酸盐和氢氧化物碱度CO32-+ OH-。
简而言之：碱度是水介质与氢离子反应的定量能力，通过用强酸标准溶液将一定体积的水样滴定至某一pH值而定量确定。
测定结果用相当于碳酸钙的质量溶液，
mg／L为单位表示。