水中总硬度测定影响因素的研究_李香兰
进行滴定。如果受污染严重，有机物、悬浮物和胶状 物含量较高时，可将水样在蒸汽水浴锅上蒸干后，置 于高温炉中(600℃)灼烧30分钟，冷却后用1:1的稀盐 酸溶解残渣，再用2.5m o l/L的氢氧化钠溶液中和至p H 值为7，然后再滴定。 7.氧化性物质 如果水样中含有氧化性物质，它能氧化指示剂， 使滴定终点难以判断，消除方法是在加缓冲溶液前， 加入适量的还原剂盐酸羟胺后可消除干扰。
工业用水和生活饮用水标准中，对水的总硬度有 不同的要求，因而准确测定水的硬度很重要。目前我 国测定水总硬度的方法有很多种：原子吸收法分别测 定钙、镁等离子的浓度，该方法虽灵敏准确，但较繁 琐；等离子发射光谱法，虽方法灵敏、快速，但该仪 器昂贵没有普及；E D T A滴定法测水中C a2+、M g2+的浓 度，该方法简单快速、准确可靠、仪器价廉，这是最 常使用的方法。但由于E D T A是一种较强的络合剂，它 易受到水中其它物质或外界条件的干扰，从而影响测 定结果的准确性。
滴定前：加入铬黑T，先与Mg2+反应， Mg2++HIn2-(蓝色)= MgIn- + H+ 滴定开始到计量点前：加入EDTA先与Ca2+反应， Ca2+ + HY3- = CaY2- + H+ 再与Mg2+反应，Mg2+ + HY3- = MgY2- + H+ 计量点：最后从MgIn-中夺取Mg2+， MgIn-(紫红色)+ HY3- = MgY2- + HIn2-(蓝色) 根据E D T A标准液的浓度和滴定时所用E D T A的体 积，便可计算出水样的总硬度。
E-mail:cmee@
111
2010年第3期(总第91期)
会使缓冲溶液p H值降低，从而影响总硬度的测定，所 以要用时再临时配制，并且配制的量不宜过多，并且 低温保存，取用后立即盖好瓶塞。在测定过程，随着 E D T A与金属离子反应所不断释放出的H ，会使溶液的 酸度增加，影响铬合物的稳定性。因此在滴定过程中 必须加缓冲溶液，使溶液保持一定的酸度。由于铬黑 T在测定水的总硬度时，对C a 的滴定终点变化不明 显，只有当样品中有镁存在时，滴定终点才会明显， 所以缓冲溶液的配制最好加入少量的MgEDTA，利用置 换滴定法的原理来提高指示剂滴定终点的敏锐性。在 配制缓冲溶液时所加入的E D T A和镁盐必须等当量，否 则会使总硬度的测定带来较大的滴定误差。滴定前加 入的MgEDTA和最后生成的MgEDTA的量相等，所以不影 响滴定结果。在滴定多个样品时，要逐个加入缓冲溶 液，并立即滴定。 4.铬黑T的影响 铬黑T(C20H12O7N3S N a)是一种常用的金属离子指示 剂，用滴定法测定水的总硬度时，与C a2+、M g2+形成紫 红色螯合物，用E D T A标准溶液滴定至终点时与指示剂 C a 、M g 被E D T A置换螯合，铬黑T即显示其本色的蓝 色。铬黑T的配制方法有固体和液体两种。 (1)固体指示剂的配制： 配制方法：1g铬黑T与100g氯化钠混合研细后， 密封保存于棕色瓶。使用时用药匙取约50～100m g， 相当于铬黑T0.5～1m g。干燥的固体铬黑T性质稳定， 易保存，可存放的时间相对较长而不变质。但也有缺 点，就是作为指示剂它的用量不易控制，如果用量过 多了，显色过深，用量过少则显色过浅，这样会造成 滴定终点难以判断，还可能终点提前或延后。 (2)液体指示剂的配制： 方法1：称取铬黑T0.5g，加20m l的三乙醇胺，再 加水稀释到100ml，保存于棕色瓶子。 方法2：称取铬黑T0.5g、盐酸羟胺4.5g，再加 100m l乙醇溶解，保存于棕色瓶子。铬黑T水或乙醇溶 液，易变质，保存时间较短，这是由于易发生氧化或 聚合反应。 方法3：称取铬黑T0.5g，加入到100m l三乙醇胺 中，再加入少许乙醇以降低其粘稠性，指示剂的三乙 醇胺溶液很稳定。三乙醇胺作为溶剂配制，可减慢聚 合速度，而且用E D T A滴定测定水总硬度时，铁离子和 铝离子对指示剂有封闭作用，可用三乙醇胺作掩蔽剂 来消除其干扰，这是其优点。 方法4：称取铬黑T1.0g，加入丙二醇中，配成浓 度为1%(w/v)铬黑T 溶液，保存于棕色瓶中。 (3)液体指示剂优点是：使用方便，用量易控
112
E-mail:cmee@
2010年第3期(总第91期)
1.铁离子 如果水样中铁量超过1m g/L，就会对测定有干扰 作用。可在加缓冲溶液前加300g/L三乙醇胺1～3m l以 掩蔽铁，并且要加快滴定速度。若铁含量较高(大于 20m g/L)时，可采用1:1三乙醇胺与5%酒石酸钾钠联合 掩蔽铁，用量基本为1:1。也可采用沉淀过滤法分离 以除铁。这种方法适合测含高浓度铁的地下水的总硬 度，能有效去除铁的干扰，并且滴定终点清晰，误差 小。 2.铜离子 如果水样中有微量铜离子存在，使测定时有封 闭指示剂现象，滴定终点转变不清晰。一种方法：可 在加缓冲溶液前加入0.5m l10%氰化钾，以消除铜的干 扰，虽然该方法掩蔽性虽好，但它是剧毒品，会污染 环境，尽量少用。另一种方法：在加缓冲溶液前加 1ml5%硫化钠溶液，使Cu 形式CuS沉淀，过滤除去。 3.铝离子 如果水样中有铝离子存在，它能吸附指示剂，使 滴定终点紫色延长不易消失，影响测定。消除方法与 铁相同。 4.其它重金属离子 如果水样中含有重金属如：铅、钴等，会使终点 不易观察。可在加缓冲溶液前，加入硫代乙醇酸溶液 (1+5)0.5m l，就可消除。另一种方法是加入少许5%的 氰化钾也可。 5.水样总碱度 如果水样测定时，滴定至终点变为蓝色时，很快 又返回至紫色时，说明水样的总碱度很高，此现象是 由钙、镁盐类的悬浮性颗粒造成。消除方法可将水样 先用盐酸酸化、煮沸一分钟左右，便可除去碱度。然 后用N a O H溶液中和至中性，再加入缓冲溶液和指示剂 滴定，终点变色会更敏锐。 6.有机物、悬浮物及胶状物质 如果水样中有机物或胶状物质较多、颜色较深， 不易观察终点变化。可用乙醚萃取除去着色物。或用 硝酸、高氯酸进行消解，然后除去多余酸，中和后再
2+ 2+点颜色一致，容易比 较。 缺点是：铬黑T的水和乙醇溶液很不稳定，用此 介质配制的指示剂放置过久易于氧化分解，影响滴定 终点的观察，特别是在碱性条件下，很快褪色。用丙 二醇配制指示剂溶液时，仪器必须干燥，稍有水份则 会降低铬黑T的稳定性。 在水的硬度测定时，如果一次性将所有的分析样 品都加进缓冲溶液和铬黑T指示剂，然后再逐个进行 滴定，这样做不好，误差较大。因为铬黑T指示剂易 被氧化，使终点不清晰，所以每个样品加完指示剂和 缓冲溶液应尽快完成滴定。 5.滴定时间及速度的影响 每次滴定必须从滴定管刻度的零点开始，这样读 数都在滴定管的同一部位，可以减少误差。滴定液用 去的溶液体积数应为滴定管容积的1/2～2/3。在p H值 为10的溶液中铬黑T随着时间推移可慢慢被氧化，使 终点不清晰，所以在加入铬黑T后应尽快在5分钟内完 成滴定。滴定时速度不宜太快，否则会有少许的溶液 留在滴定管壁上，使读数不准确引起误差。接近终点 时，应放慢速度，最好2～3秒滴一滴，并且要轻摇瓶 子，使之反应充分。 6.溶液中CO2 的影响 由于有些水样可能含有大量H C O3- 、C O32-、C O2， 在测定总硬度之前，应先测水样中HCO3- 的浓度，如果 大于0.0033m o l/L，会使终点提前并出现返红现象， 所以应先加入少量盐酸，再煮沸去除C O2后再滴定。加 盐酸煮沸后的水样,冷却后用浓氨水调中性,用p H试纸 测直至中性。然后加氨—氯化铵缓冲溶液调节p H值至 10。如果水样中H2C O3各形态总浓度小于0.0033m o l/L, 直接加缓冲溶液进行滴定，终点无返红现象。水样取 出后放置时间不可太长，否则由于吸收空气中二氧化 碳，也会出现返红现象。
参考文献
[1]邓丽华.水中总硬度及钙和镁的测定［J］.黑河科技， 2002，4：11～12 [2]黄伟华，陈芳，曹晓玲.水中总硬度的连续流动分析测定 法［J］.环境与健康杂志，2007，1：52～53 [3]彭秧锡.铬合滴定测定水质总硬度的误码差来源与消除 ［J］.分析科学学报，2004，2：221 [4]葛振新.水的硬度的测定配位滴定实验教学探究［J］.新 疆教育学院学报，2004，2：122～124 [5]何宏.水的硬度与健康［J］.饮料工业，1999，5：7～8 [6]李俊，颜苹菲，卢永娥.高硬度水质测定实验的研究与改 进［J］.襄樊学院学报，1999，2：23～24 [7]朱桂琴.对工业用水总硬度测定异常现象的研究［J］.张 家口师专学报，2002，6：60～61
2010年第3期(总第91期)
水中总硬度测定影响因素的研究
李香兰
闽西职业技术学院 福建龙岩 364021
摘
要：文章通过分析pH值、水样温度、缓冲溶液、铬黑T指示剂、滴定速度、溶液中二氧化碳含量、重金属和氧化物等干
扰因素对测定水中总硬度结果准确度的影响，提出相应的解决办法，从而提高水中总硬度测定的准确性。 关键词：总硬度；铬黑T；测定；缓冲溶液
收稿日期：2009-09-22 作者简介：李香兰，学士，高级实验师。
2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+
1.溶液 pH值的影响 溶液的p H值影响金属离子与E D T A生成络合物的稳 定性。p H值变低，金属离子络合物的稳定常数变小， 使C a2+、M g2+与E D T A生成的络合物不能定量形成；p H 值过高(大于12)，则M g2+变成M g(O H)2沉淀，而不能与 E D T A完全反应。因此，在测定前应先测定水样的p H 值，如果过高或过低，既使加入缓冲溶液也达不到测 定所要求的p H值，此时应分别用6m o l/L盐酸溶液或 2.5m o l/L的氢氧化钠溶液调节，使水样p H值约为7。 然后再加p H值为10的缓冲溶液，再进行下一步的滴 定。 2.滴定溶液的温度的影响 滴定时水样的温度最好控制在20℃～30℃左右， 如果温度过低，反应速度偏慢，会造成滴定过量，最 好要适当加热水样；如果水样温度过高，则会使水样 某些物质变质，影响Ca2+、Mg2+与EDTA反应，最好要适 当冷却水样。 3.缓冲溶液的影响 E D T A是弱酸，其离解平衡受p H值影响，加缓冲溶 液于滴定溶液中，使C a 2+、M g 2+保持适当的p H条件。 氨—氯化铵缓冲溶液的p H值为10，由于氨极易挥发，
水的总硬度的测定
水的总硬度的测定一、主题内容与适用范围本方法适用于水样中总硬度的测定。
二、原理在PH=10时，乙二胺四乙酸二钠（EDTA）和水中的钙镁离子生成稳定络合物，指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物，其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的络合物。
当用EDTA滴定接近终点时，EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离，溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。
三、仪器及用具1、三角烧瓶：250mL；2、滴定管：50mL；3、刻度吸管：1mL。
四、试剂1、乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准溶液: 0.05mol/L。
2、硬度缓冲溶液:（1）、称取16.9g氯化铵，溶于143mL浓氨水中。
（2）、称取0.78g硫酸镁(或0.644g氯化镁或0.381无水硫酸镁)及1.179g 乙二胺四乙酸二钠溶于50mL蒸馏水中。
合并（1）&（2）并用蒸馏水定容至250mL。
（可保存一个月）3、铬黑T指示剂：5g/L。
称取0.5g铬黑T和2g氯化羟胺(盐酸羟胺)，溶于95%乙醇并定容至100mL。
五、分析步骤1、取澄清水样100mL于三角烧瓶中，加入1mL硬度缓冲溶液，3滴铬黑T 指示剂；2、用乙二胺四乙酸二钠标准溶液激烈振荡滴定至溶液由玫瑰红变为天蓝色为止。
3、同时用100mL去离子水或蒸馏水做空白试验。
六、计算c×（V-V0）总硬度（meq/L）= --------------- ×1000100式中：c ---- 乙二胺四乙酸二钠标准溶液浓度，mol/L；V0 --- 空白试验滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL；V ----- 试样滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL；扩展资料硬度有不同的种类(总硬度、碳酸盐硬度及其它硬度)，并且在不同国家有不同的概念和定义。
硬度盐类一般包括Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Sr²⁺、Te³⁺、Al³⁺等容易形成难溶盐类的金属阳离子，在一般天然水中，主要是Ca²⁺、Mg²⁺，其它离子含量较少。
关于测定水中总硬度的分析
溶 液颜 色 由酒红 色转 变为天 蓝色 ， 即达 到滴定
终点 ， 停止滴点。根据 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ标准溶液的浓度和滴 定所用的体积 ， 计算出水样的总硬度。
２ 溶液 Ｐ Ｈ值 的 影响
根据 Ｒ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ｍ 曲线 可 知 ： 测定 Ｍｇ ¨ 离子 的最 低ｐ Ｈ是 ７ ． ７， 指示 剂 Ｂ Ｅ Ｔ在 ｐ Ｈ 为 ８一ｌ Ｏ时 ， 颜色 由游离 态 的蓝色 和络 合物 的红 色相互 转化 ， 要 同时 如果 被测 定 离 子 与 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ标 准 溶 液 反 应 速 度 足够 快 ， 在滴定 条 件 下 不发 生水 解 ， 对 指 示 剂 没 有
ｅ ｎ ｄ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｏ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｊ ｕ ｄ ｇ ｍ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｌ ｌ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｌ ｌ ｌ ｔ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｎａ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ．Ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ａ ｉ ｍ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ
Ｅ Ｂ Ｔ （ 蓝色）
水） 中的总硬度 （ 钙和镁 ） 的测定 ， 不适用于含盐高 的海 水及 严重 污 染 的地 表水 。 由于 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ 是 种 较 强的络合剂 ， 易受水样中其 他物质 的干扰 ， 而且反 应条 件 和环境 也制 约着 它和 钙和 镁离 子 的结合 ， 如 不注 意 ， 会 影 响 到测 定 结 果 的 正确 性 … 。为 此 ， 我 们根据工作实践 ， 对具体操作 中的一些问题做了探 索， 并提出了相应的措施 。
第２ ９卷 第 ５期
水中总硬度测定影响因素的研究
工业用水和生活饮用水标准 中，对水 的总硬度有
不 同 的要 求 ， 因而 准 确 测 定 水 的 硬 度 很 重 要 。 目前 我 国测 定水 总 硬 度 的方 法 有 很 多 种 ：原 子 吸 收 法 分 别 测
滴定前 ：加入铬黑Ｔ ，先与Ｍ ｇ 反应，
Ｍ Ｈ ｎ 蓝 色 ） ｇｎ ｇ ＋ ｌ （ ＝Ｍ Ｉ 一＋ Ｈ ．
程 中，Ｆ ｌ 对指示剂 的封闭作用 ，可用 三乙醇胺 ｅ 、Ａ 作掩蔽剂来消除，Ｃ ｕ 、Ｎ ２ Ｏ 、Ｃ ＋ ｉ 对指示剂 的封 闭作
用 ，可 用Ｎ 或Ｋ Ｎ 作 掩 蔽剂 来 消 除 。 ａＳ Ｃ 等
好 要适 当加热水 样；如果水样温度过 高，则 会使水 样 某些物质变质 ，影响Ｃ ｇ 与Ｅ Ｔ 反应 ，最好要适 ａ 、Ｍ Ｄ Ａ
能与Ｃ 生成配合物 ，它们 的稳定性有下列次序 、Ｍ ａ ｇ
ＣＹ ａ ＞Ｍ Ｙ Ｍ ｌ 一 ａ ｎ 。 因此 ， 当加 入铬 黑Ｔ ， ｇ ＞ ｇ ｎ ＞Ｃ ｉ 一 后
定所 要求 的Ｐ 值 ，此 时应分 别用６ ０ ／ 盐 酸溶液或 ｎ ｍ Ｌ １
２ ５ ｏ ／ 的氢 氧 化 钠 溶 液 调 节 ， 使 水 样ｐ 值 约 为 ７ ：ｍ Ｌ Ｉ Ｈ 。
再 与 Ｍ 反应 ，Ｍ 。 ＋ Ｈ 。＝ Ｍ Ｙ一＋ Ｈ ｇ ｇ Ｙ一 ｇ ＋
计 量 点 ：最 后从 Ｍ Ｉ 一 取 Ｍ ｇ ｎ中夺 ｇ， Ｍ Ｉ 一 红色 ） Ｈ ＝Ｍ Ｙ ＋ Ｈ ｎ 蓝 色 ） ｇ ｎ（ 紫 ＋ Ｙ ｇ Ｉ （ 根 据 Ｅ Ｔ 标 准 液 的浓 度 和 滴 定 时所 用Ｅ Ｔ 的体 Ｄ Ａ ＤＡ 积 ，便 可 计算 出水 样 的 总硬 度 。
２０ 第 期 总 ９ ） ０ 年 ３ （第 １ １ 期
水的总硬度的测定11页
水的总硬度的测定11页概述水的总硬度是指水中所有容易生成沉淀的阳离子如钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)的总量。
本实验目的在于通过复杂度滴定法测定不同水样的总硬度，掌握复杂度滴定法的操作步骤，了解硬度及其测定方法，提高实验操作技能。
实验设备和试剂设备：电子天平、热水浴器、过滤瓶、50ml滴定瓶、分液漏斗、滴定管、移液管、比色皿、橙口柠檬酸等。
试剂：5%硝酸银溶液、0.05mol/L EDTA二钠溶液、N-(2-羟乙基)-乙二胺-N,N,N’,N'-四乙酸(简称EDTA)、环己二胺四乙酸（简称HEDTA）等。
实验原理硬度是指水中可生成包括镁、钙等卤水、碱性金属离子的总质量。
硬度以石灰度（数据单位：mg/L）、本质性（mg/L）和总硬度（mg/L）等单位表示。
总硬度就是水中钙和镁离子的含量总和，同时称作水的矿化度，是衡量水质优劣的重要指标。
此次实验中利用复杂度滴定法测定水样中的总硬度。
硬度是由水中的钙离子、镁离子等碱性金属离子所造成的. 在自然水中, 碳酸钙、碳酸镁和硫酸钙等多种化合物存在,这些化合物经水加热或沉淀过程,就会生成反应产物防止我们测量硬度.我们通过加入复杂度生成剂EDTA和指示剂，EDTA可以在和碱性金属离子形成稳定的络合物，保持在水样中，然后用AgNO3溶液与剩余的EDTA滴定复杂离子来测量复杂度。
通过这种方法,HEDTA等复杂生成剂同样能用来形成络合物，以测量样水中的总硬度。
实验流程实验分成两部分：1. 在硝酸镁溶液的帮助下，将样品中的阴离子全部沉淀，以此减少复杂离子对电位的影响，便于测量。
2. 加入复杂生成剂EDTA和指示剂，EDTA可以在和碱性金属离子形成稳定的络合物，保持在水样中，然后用AgNO3溶液与剩余的EDTA滴定复杂离子来测量复杂度。
具体操作步骤1. 样品的制备：按照固定方法筛选可能导致水样硬度变化的水源，将样品过滤至无明显悬浮物，这是接下来水样处理的基础条件。
EDTA法测水样总硬度的影响因素分析
EDTA法测水样总硬度的影响因素分析发布时间：2022-07-22T03:39:33.409Z 来源：《当代电力文化》2022年5期作者：王静[导读] 水硬度和工业用水及生活饮水等存在着极为密切的关联，如果硬度太高，王静国能陈家港发电有限公司江苏省盐城市 224631【摘要】水硬度和工业用水及生活饮水等存在着极为密切的关联，如果硬度太高，不仅会对管道和热水器的正常工作产生不利的作用，还会导致更大的危害，比如发生爆炸，对人体的健康都有很大的威胁。
因此，要对水质进行及时的检测，并注意使用各种科学的方法，EDTA法是一种比较合理的方法，具有成本低廉、适用范围广等优点，但是其应用过程中容易被其它的因素所干扰，因此必须对这些因素进行正确的处理，并给出合情合理的避免措施，以确保最终的精确性得到最大程度的提高。
关键词：EDTA滴定法；测定水硬度；影响因素0.引言水质的好坏直接关系到人们的日常用水和工业用水。
如果长时期喝高硬度的水，会对心血管、神经、泌尿系统等器官造成损伤；且硬水烧开水的味道不佳，往往会导致锅底的淤积，不但会破坏菜肴的口感，还会在人体内沉积大量的矿物质。
因此，了解并把握水中的硬度是分析化学中的一个重要课题。
1.水的硬度简介一般认为含有大量Ca2+和Mg2+的水为硬水，故硬度就是指水中Ca2+、Mg2+的含量。
关于水分的总体硬度指数，目前有多种表达方式，其计算方式也不尽相同。
在国内，一般都是以度数（°）来表示。
1°代表10万份水中含1份CaO，也就是说1升水中含有10mgCaO为1°。
有时候还经常用mg/L来表示，mg/L相当于ppm，1mg/L相当于1ppm，故1°=10ppm。
国内现有多种方法测量水样的总硬度，其中，等离子发射光谱法测定是一种快速、灵敏的方法，但由于其设备的成本较高而没有得到广泛应用。
尽管用原子吸收法检测结果是非常敏感和精确的，但是其过程比较复杂。
工业用水总硬度在线检测方法探索
工业用水总硬度在线检测方法探索李亚丽;王小锋【摘要】将流动注射技术应用于水中总硬度的分析,并在各种实验条件下研究相关因素的影响.在EDTA浓度为0.02mol/L时,检测范围能满足国标要求的5～1000 mg/L测量范围,能够很好地应用于炼钢厂中生产用水、锅炉水的总硬度的在线测定.【期刊名称】《南京晓庄学院学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P57-60)【关键词】总硬度;流动注射;工业用水;检测方法【作者】李亚丽;王小锋【作者单位】南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,江苏南京211171;南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,江苏南京211171【正文语种】中文【中图分类】O655.2水硬度是指水样中钙镁离子的总浓度，它是水质的重要指标.锅炉能否安全、经济的运行，水质硬度是非常重要的.锅炉给水不进行处理或处理不当，必然在受热面上结垢，使炉壁传热性能较低，增加燃料消耗，还会产生腐蚀、爆管，甚至引起爆炸事故.特别在原水水质硬度较大的地区，锅炉水处理，对确保锅炉安全经济运行;提高锅炉效率;延长锅炉使用年限;节约能源具有很重要的意义.目前，水硬度的测定方法有EDTA络合滴定法、偶氮氯磷Ⅰ光度法及4-甲基偶氮胂Ⅲ光度法等［1-3］.这些方法都是对水样中钙、镁离子的单一测定或分别测定.目前，常规的化学分析方法在定量分析水中总硬度含量时比较繁琐不适用于现场的在线监测.研究表明在一定条件下，铬黑T与钙、镁形成的铬合物具有相同的最大吸收波长，灵敏度基本一致［1］.而流动注射方法作为一项始于二十世纪70年代的技术，由于其具有试样和试剂消耗量少，易实现自动化，仪器简单;操作简沽、快速，重现性较好等特点，在分析自动化和工业过程在线分析领域得到了日益广泛的应用［4-6］.本文由此建立了一种测定水的硬度的分析方法，该方法简便、快速、灵敏度高，适用于自来水和锅炉水的硬度自动测定.1 实验部分1.1 仪器设备蠕动泵，注射泵六通阀，微通池，430 nm发光二极管，GT-10可编程序控制器(PLC，日本索尼公司)，气液分离器(自制):在两块长10 cm宽4 cm厚2 cm的聚四氟乙烯块上分别刻出凹槽，将1 cm×1 cm×2 cm的特制石英比色皿槽夹在刻有凹槽的聚四氟乙烯块中，并用螺丝固定拧紧即成，比色皿下方有通气孔以冲洗测试废液.将以上部件组成流动注射分析系统，如图1所示.1.2 试剂EDTA溶液(0.02 mol·L-1)，氨性缓冲溶液(pH≈10称取20 gNH4Cl，溶解后，加100 mL浓氨水，用水稀至1 L)，铬黑T指示剂(5 g/L)，NaOH(1 mol/L)，HCl(1 mol/L)，钙指示剂.EDTA标准溶液用标准锌溶液标定.1.3 实验原理和步骤检测原理采用工业锅炉水质GB1576-2001中水质检测原理，即利用一种钙镁试剂通过化学比色法分析样品中的硬度.测量流程如图1所示，样品、缓冲剂、显色剂等试剂分别由蠕动泵通过定量环吸入反应室.混合液在管中反应，根据反应的颜色变化引起吸光度的不同，从而引起负峰，单片机自动记录数据，由此可根据测定溶液滴定用量来得到所测样品总硬度值.通过PLC控制测试操作步骤，如下:图1 总硬度测定流程图(1)启动注射泵，显色剂、缓冲液和测试溶液以一定的流速注入，同时六通阀置于采样状态并启动蠕动泵，使清洗溶液清洗管路.(2)检测器基线稳定后，停止蠕动泵的清洗操作，同时将六通阀置于注入状态，一定时间内顺序完成一定量的水样、显色剂的注入并通过气泵使溶液充分混合. (3)开始滴入EDTA溶液，并用颜色传感器记录反应溶液的颜色变化值曲线，确定反应终点.(4)根据样品浓度和滴入EDTA的量，计算出结果.2 结果与讨论2.1 滴定曲线的测定和终点判断将1 ml标准水样置于比色皿中，加入5 ul铬黑T指示剂.通过气体搅拌均匀后，滴入pH=10的0.02 mol·L-1EDTA试剂，通过颜色传感器记录反应液颜色值(取HSB颜色值中的H色相值作为基准).整个滴定时间不应超过5分钟.用EDTA滴定至颜色突变时，由于络合反应较慢，可适当放慢滴定速度，使混合溶液从酒红色彻底变为蓝色，传感器上数值稳定10 s后即可停止测定.通过曲线拟合后，可得出H 值变化拐点即为滴定终点.图2 溶液H值滴定曲线图2.2 滴定液EDTA浓度的选择考虑到蠕动泵等器材自身存在误差、自制样品槽溶剂限制和实验过程中可能会出现滴过的情况等因素，因此有必要找出滴定硬度在较宽范围的EDTA 浓度.配置0.01，0.015，0.02，0.025，0.05 mol·L-1浓度pH=10的EDTA滴定试剂，和不同浓度的钙镁(Cca2+:CMg2+为1∶1)标样进行自动测试实验，得到不同浓度的EDTA 滴定试剂在滴定不同浓度钙镁试剂的误差率表如表1.由表1可以看出，结合工业用水和地方水硬度高低不同的特点，宜选择灵敏度在酚酞溶液的pH=10、浓度为0.02mol·L-1的EDTA溶液作为滴定试剂.表1 不同硬度的样本用不同浓度EDTA滴定时滴定标准偏差表(%)说明:*表示的说明因为滴定试剂和样本浓度差太大超出滴定上下限.硬度(mg)浓度mol·L-1 3.2 3.1 2.8 2.5 2.3 2.1 5 10 20 50 100 200 500 1000 0.01 1.21.151.151.121.1＊＊＊0.015 1.331.321.251.181.131.1＊＊0.02 1.45 1.43 1.41 1.3 1.28 1.25 1.23 1.2 0.025 4.35 2.33 2.32 2.3 2.28 2.29 2.25 1.9 0.05 ＊＊2.3 样品测定2.3.1 精密度试验钙镁离子标液按照不同的比例配制成总硬度浓度一定的样品，对这一样品溶液进行重复试验，其测定结果见表2.从结果中可以看出CaCO3浓度较大时测定结果误差较大，这主要是由于采用铬黑T作为指示剂时，尽管CaY较MgY稳定，铬黑T 与Ca2+显色不很灵敏所致.表2 样品精密度实验(硬度单位:mg/L)说明:MgCO3换算成CaCO3质量浓度样品编号 1 2 3 4 5 测定结果平均值RSD%MgCO3 100 120 140 160 180 CaCO3 200 180 160 140 120 307，305，305，304，303 304.5 1.252.3.2 准确度试验各取某集团供水和钢厂锅炉水样品100 ml，加入标准样品测定各自的回收率，结果见表3.表3 样品准确度测定(硬度单位:mg/L)RSD%某集团供水 60 100 162 94～99 2.4某钢厂锅炉水水样类型基体背景值标准加入量结果回收率%(n=10)220 200423 93～101 4.33 结论本方法原理简单，易于操作，特别是完全参照国标中铬黑T滴定钙镁总硬度方法，通过比色技术结合PLC对整个系统进行控制，为实现硬度的自动在线分析提供了可能.值得指出的是，通过实验发现本方法能适应较宽范围的水硬度检测，使本方法具有了灵活多变的特点，适应范围大为拓展，具有较强的实用性.参考文献:【相关文献】［1］邹时复，曹伟，温世祺.光度法单核与多核共存体系配合物组成及稳定常数的测定［J］.高等学校化学学报，1990，11(3):240-244.［2］周杰，邹时复.逆逐级络合平衡的光度研究［J］.分析化学，1995，23(2):215-219.［3］周杰，邹时复.双波长光度法配合物组成和稳定常数的测定［J］.分析试验室，1995，14(1):25-28.［4］林守麟.流动注射分析［M］.北京:中国地质大学出版社，1991，63.［5］方肇伦，徐书坤等.流动注射分析［M］.北京:科学出版社，1986，58.［6］曾健华，王建伟，洪凌成.流动注射法测定水中总碳酸盐［J］.中国环境监测，2006，22(6):14-16.。
EDTA—2Na滴定法测定水中总硬度的分析研究
EDTA—2Na滴定法测定水中总硬度的分析研究作者：陈家莉郝静来源：《科技与创新》2015年第12期摘要：目前，我国测定水总硬度的方法有很多种，其中，最常用的是EDTA-2Na滴定法，但因其易受到多种因素的影响，所以，在测定过程中必须注意这些影响因素，并提出相应的解决办法。
从水的总硬度相关概念和在EDTA-2Na测定方法中应注意的影响因素入手，进行了详细研究，并寻找出了最合适的解决办法，以期提高水总硬度测定的准确性。
关键词：EDTA-2Na滴定法；铬黑T指示剂；络合物；实验仪器中图分类号：X832 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.12.117水的总硬度是指水中所含的钙-镁总量，通过检测可知其是否可用于工业生产、日常生活，比如在纺织工业中，硬度过大的水会造成纺织物粗糙且难以染色；高硬度的水有苦涩味，饮用后可能会影响胃肠功能；喂牲畜可引起孕畜流产等。
因此，研究水总硬度的测定方法具有重大意义。
1 实验部分1.1 实验原理当水样中有铬黑T指示剂存在时，与Ca2+、Mg2+形成紫红色络合物，这些络合物的不稳定常数大于乙二胺四乙酸钙和镁络合物的不稳定常数。
当水样pH为10时，乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）溶液先与Ca2+、后与Mg2+形成络合物，滴定至终点时，溶液呈现出铬黑T指示剂的天蓝色。
1.2 仪器仪器有锥形瓶、酸式滴定管。
1.3 试剂试剂包括以下4种：①氯化铵-氨水溶液。
称取16.9 g的氯化铵溶于143 mL的浓氨水中。
②EDTA-Mg溶液。
称取0.78 g的硫酸镁（MgSO4·7H2O）和1.179 gEDTA-2Na二水合物溶于50 mL的蒸馏水中，加入2 mL的氯化铵-氨水溶液、5滴铬黑T指示剂或0.2 g铬黑T干粉，用物质的量浓度为0.01 mol/L的EDTA-2Na溶液滴定至溶液由紫红色变为天蓝色。
③氨性缓冲溶液（pH=10）：将上述两种溶液混合，用蒸馏水稀释至250 mL保存于塑料瓶中。
容量法测定水中总硬度的不确定度评定
容量法测定水中总硬度的不确定度评定施爱华【摘要】以容量法测定水中的总硬度为例,分析了测定结果的不确定度来源,建立了不确定度的评定方法.评估了水中总硬度的合成相对标准不确定度和扩展不确定度,对总硬度为220.0 mg/L的水样,其扩展不确定度为6.0 mg/L.【期刊名称】《供水技术》【年(卷),期】2013(007)002【总页数】3页(P59-61)【关键词】总硬度;容量法;不确定度评定【作者】施爱华【作者单位】天津塘沽中法供水有限公司,天津300450【正文语种】中文【中图分类】O655.2水的总硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
人体对水的硬度有一定的适应性，不同硬度的水(特别是高硬度的水)可引起胃肠功能的暂时性紊乱。
通常水的硬度不会对人体健康产生很大影响，但长期饮用硬度过高的水会对人体健康不利，高硬度水还会使锅炉容易结垢，而水中硬度过低可能会对心血管系统产生影响。
《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中规定总硬度的限值为 450 mg/L(以 CCaCO3计)［1］。
1 试验部分1.1 标定称取0．6～0．7 g纯锌粒，将锌粒溶于1+1盐酸溶液中，待锌粒完全溶解后移入容量瓶定容至1 000 mL。
吸取25．00 mL锌标准溶液于150 mL锥形瓶中，再加入25 mL纯水，并用氨水将溶液调节至近中性，然后加入5 mL缓冲溶液和5滴铬黑T指示剂，在不断振荡条件下用Na2EDTA溶液滴定至终点［2］。
1.2 滴定水样吸取50．0 mL水样置于150 mL锥形瓶中，加入1．5 mL缓冲溶液，再加入适量铬黑T，然后立即用乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至终点，同时做空白试验［3］。
1.3 计算方法硬度的计算方法见式(1):式中 CCaCO3——水样中的总硬度(以 CCaCO3计)，mg/L;VZn－1——配制锌标准溶液的体积，mL;VZn－2——移取锌标准溶液的体积，mL;m——锌的质量，g;MZn——锌的分子量，g;PZn——锌的纯度;VEDTA－1——用EDTA 滴定锌溶液时，消耗的EDTA的体积，mL;VEDTA－2——用 EDTA 滴定水样时，消耗的EDTA的体积，mL;V0——用EDTA滴定空白时，消耗的 EDTA的体积，mL;V－1——水样体积，mL;MCaCO3——CaCO3的摩尔质量，g/moL;2 不确定度的来源不确定度的来源主要有:容量瓶、移液管、自动滴定管量取一定体积时引起的不确定度，包括由检定证书给出的容量器具允许差计算出的不确定度和操作温度变化导致溶液体积变化引起的不确定度;天平称量时引起的不确定度;锌的分子量和纯度引起的不确定度;CaCO3的摩尔质量引起的不确定度［3］。
水中总硬度测定的实验分析
水中总硬度测定的实验分析水中总硬度（Total Hardness）是指水中溶解的钙离子和镁离子，中文称之为“硬度”，表示水质中钙离子和镁离子所构成的总岩石硬度。
总硬度检测广泛应用于水质分析，是水质监测检测和污染物质检测中的重要指标，检测结果可以用来反映水体中溶解盐含量以及水体健康状况。
实验原理：本实验以刚式氯化铝反应滴定法测定水中总硬度，氢氧化钠溶液用来滴定，当氢氧化钠溶液滴定至钙和镁离子使pH稳定在10.66±0.05时，水中总硬度以毫摩尔（mmol/L）为单位转换而成定量。
试剂准备：钠氢氧化物溶液、刚性氯化铝溶液以及指示剂苯胺硫酚（Eriochrome Black T）溶液。
样品准备：将待测样品置于盛有氢氧化钠溶液容器中，采用适当量的氢氧化钠溶液，样品滴定对比剂加以稀释，使测得滴定量与pH值均合适，滴定余量不超过总体积的2%。
实验步骤：（1）常规容量瓶中加入样品，添加适量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，用pH仪测量其酸碱度值。
（2）加入适量的刚性氯化铝溶液，随时测量pH值，搅拌均匀，当pH值达到10.66±0.05时，说明已经滴定平衡状态，即可停止滴定并记录滴定量。
（3）搅拌均匀后，加入适量的苯胺硫酚指示剂溶液，室温反应2h时间可得精确结果，检测结果为钙和镁的综合硬度，以mmol/L作为单位的转换表示。
（4）采用上面步骤，对对比剂和样品分别进行实验操作，并测定其空白值和标准滴定量。
（5）计算样品硬度值：总硬度=（滴定液样品反应前滴定量-滴定液样品反应后滴定量）/滴定液对比剂样品滴定量。
实验结论：水中总硬度通常表示为毫摩尔/升（mmol/去）单位，反应后pH值稳定于10.66±0.05时表明已经滴定平衡，本实验通过不同滴定液的pH值稳定，测定得到水中总硬度的值，再根据转换公式计算得出水中总硬度的真实值。
EDTA滴定法测定高锰水体总硬度的干扰和消除
EDTA滴定法测定高锰水体总硬度的干扰和消除
高锰酸钾是一种常用的氧化剂，通常用于水质检测中测定水体的总硬度。
而EDTA滴定法则是一种常用的测定水体总硬度的方法。
在进行高锰水体总硬度测定时，可能会出现干扰因素，因此需要对干扰进行消除。
本文将探讨EDTA滴定法测定高锰水体总硬度的干扰和消除方法。
高锰水体总硬度的测定原理是基于高锰酸钾在酸性条件下能氧化水体中的硬度离子，然后用EDTA滴定法测定水体中的总硬度。
在这个过程中，可能会遇到一些干扰因素，如有机物、其他金属离子等，会影响到测定结果的准确性。
需要进行干扰的消除和控制。
一般来说，有机物是一个常见的干扰因素。
有机物会与高锰酸钾发生还原反应，使高锰酸钾的消耗增加，从而影响总硬度的测定结果。
为了消除有机物的干扰，可以采取加入还原剂的方法。
常用的还原剂是亚硫酸钠或硫酸氢钠。
将适量的还原剂加入样品中，使有机物被还原，减少对高锰酸钾的干扰，从而提高测定结果的准确性。
还需要注意一些操作技巧，如在操作过程中要保证PH值的稳定，因为PH值的变化也会引起干扰。
需要严格控制试剂的用量和操作步骤，以确保测定结果的准确性。
采用EDTA滴定法测定高锰水体总硬度时，需要注意消除干扰因素。
针对有机物和其他金属离子的干扰，可以采取加入还原剂和掩蔽剂的方法进行消除。
还需要严格控制操作技巧，保证测定结果的准确性。
希望通过这些消除干扰的方法，可以得到准确可靠的高锰水体总硬度测定结果，为相关水质检测工作提供有力的支持。