分析化学实验水硬度的测定(配位滴定法).docx

实验二 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，1 10 PPm CaO ,相当10万份水中含1份 CaQ

2、 以水中CaCO 的浓度（PPm ）计相当于每升水中含有 CaCQ 多少毫克。

M a 。一氧化钙的摩尔质量（56.08 g∕mol ）, M CaCO3—碳酸钙的摩尔质量（100∙09 g/mol ）。

、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 Ca 2+、Mg +,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：

蓝色）

PH=10

（紫红色）

滴定开始至化学计量点前：

H 2Y 2- + Ca 2+

1、0.02mol/LEDTA

2、NH-NfCI 缓冲溶液

3、铬黑T :0.5 %

4、三乙醇胺（1:2 ）

5、NaS 溶液2 % 6 、He 溶液1:1

7、CaCQ 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1:1 HCl 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 NM-

NHCI 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。

2、水样测定

滴定前：EBT + M e (Ca +、Mgj

M e — EBT

2-

CaY 2- + 2H 2+

+ Mg

MgY 2- + 2H

2-

计量点时： H 2Y 2-

+ Mg-EBT

2- +

= MgY 2- + EBT +2H

+

（紫蓝色）

滴定时 ，Fe 3+、 A l 3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽 或巯基乙酸掩蔽。 三、主要试剂

（蓝色）

,Cu 2+、Pb 2+、Zn 2+等重金属离子可用 KCN NaS

取水样IOOmI ,注入锥形瓶中，加1:1的Hel 1〜2滴酸化水样。煮沸数分钟，除去CO,

(CV ) EDTA M CaCQ 3

水总硬度-1000 (单位：PPm )

水样(ml )

冷却后，加入5 ml三乙醇胺溶液，5 ml NH-NHCI缓冲溶液，1 mlN@S,少量铬黑T ,用EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。

再重复测定二次，以含CaCQ勺浓度(PPm)表示硬度。

五、实验报告

1、EDTA溶液的标定

序号-1

碳酸钙质量/g V (EDTA /ml C (EDTA / (mol ∙L ) 平均值RSD

1

2

3

注释

铬黑T与Mg+显色灵敏度高，与Ca2+显色灵敏度低，当水样中Ca+含量高而Mg+很低时，

得到不敏锐的终点，可采用KB混合指示剂。

水样中含铁量超过10mg∙ mL1时用三乙醇胺掩蔽有困难，需用蒸馏水将水样稀释到Fe3+不超过10mg ∙ mL1

思考题

1. 配制CaC(Q溶液和EDTA溶液时，各采用何种天平称量？为什么？

2. 铬黑T指示剂是怎样指示滴定终点的？

3. 以HCl溶液溶解CaCQ基准物质时，操作中应注意些什么？

4. 配位滴定中为什么要加入缓冲溶液？

5. 用EDTA法测定水的硬度时，哪些离子的存在有干扰？如何消除？

6. 配位滴定与酸碱滴定法相比，有哪些不同点？操作中应注意哪些问题？

1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液？

答：各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低PH值，否则就不能被准确滴。

而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色，导致终点误差变大，甚至不能准确滴定。因

此酸度对络合滴定的影响是多方面的，需要加入缓冲溶液予以控制。

2. 用CaCQ为基准物。以钙指示剂为指示剂标定

EDTA浓度时，应控制溶液的酸度为

多大？为什么？如何控制？

答：用CaCO3为基准物质，以钙指示剂为指示剂标定EDTA浓度时，因为钙指示剂与

Ca2+在pH=12〜13之间能形成酒红色络合物，而自身呈纯蓝色，当滴定到终点时溶液的颜

色由红色变纯蓝色，所以用NaOH控制溶液的PH为12〜13。

3. 以二甲酚橙为指示剂，用Z n2+标定EDTA浓度的实验中，溶液的

解：六次甲基四胺与盐酸反应为：

+ + -

(CH2)6N4+HCI==(CH 2)6N H Cl

反应中盐酸的物质的量：

5 10 0 0

六次甲基四胺的物质的量:

10

200

=1.43 10 ^mol

140

故六次甲基四胺过量。

缓冲体系中剩余六次甲基四胺的浓度为：

1000

六次甲基四胺盐的浓度为：

1 2

12

C a = 5 1000 =0.15mol L J

32

1000

根据一般缓冲溶液计算公式:

0.3 0 =14「8.85 lg -

0.1 5

=5.45

(六次甲基四胺PK b=8.85)PH为多少?

1 2 —1 2 ——

_3

=4.8 1 0一m 0 l

10

200

1000

140

1 2

12

5 1000

32

-J

■ 0.30 mol L

PH = PK a Tg C b

得:

PH

C a = (14 一pK B) Tg