钙镁离子滴定方法

二、水中钙、镁离子、总硬度的测定

1、方法原理

➢水的总硬度的测定

在pH=10的NH

3-NH

4

Cl缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液

滴定溶液中的Ca2+、Mg2+。铬黑T和EDTA都能和Ca2+、Mg2+形成配合物，其

配合物稳定性顺序为：[CaY]2- > [MgY]2- > [MgIn]- > [CaIn]-

加入铬黑T后，部分Mg2+与铬黑T形成配合物使溶液呈酒红色。用EDTA 滴定时，EDTA先与Ca2+和游离Mg2+反应形成无色的配合物，化学计量点时，EDTA夺取指示

剂配合物中的Mg2+，是指示剂游离出来，溶液有酒红色变成纯蓝色即为终点。

滴定前： Mg2+ + HIn2-←→ [MgIn]- + H+

纯蓝色酒红色

化学计量点前 : Ca2+ + H

2

Y2-←→[CaY]2- + 2H+

Mg2+ + H

2

Y2-←→[MgY]2- + 2H+

化学计量点时 : [MgIn]- + H2Y2-←→ [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。

➢钙镁含量的测定

取与测定总硬度时相同体积的水样, 加入NaOH调节PH=12，Mg2+ 即形成

Mg(OH)

2

沉淀。然后加人钙指示剂, Ca2+与钙指示剂形成红色配合物。用EDTA 滴定时，EDTA 先与游离Ca2+形成配合物, 再夺取已与指示剂配位的Ca2+,使指示剂游离出来, 溶液由红色变为纯蓝色。由消耗EDTA标准溶液

的体积V

2计算钙的含量。再由测总硬度时消耗的EDTA体积V

1

和V

2

的差值

计算出镁的含量。

2、干扰及消除

水中若含有Fe3+、A13+, 可加三乙醇胺掩蔽；若有Cu2+、Pb2+、Zn2+等 , 可用Na

2

S或KCN掩蔽。

3、水样取液量

以水样的总溶固含量（mg/L）为参考，适当移取水样稀释后进行滴定，同时为了提高工作效率每个样品消耗EDTA应在10ml左右。

4、试剂

a)钙离子指示剂：称取0.2g钙红与100gNaCL，充分混合，研磨后通过40-50

目筛，盛放在棕色瓶中，塞紧。

b)铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T与100g NaCL，充分混合，研磨后通过

40-50目筛，盛放在棕色瓶中，塞紧。

c)乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准滴定溶液（c=0.02 mol/L）：称取8.0g EDTA,

加热溶于足够量的水中，冷却，稀释至1000ml，储存于聚乙烯容器中。

标定方法：精密量取10.00ml（0.0500mol/L）Zn标准溶液，加蒸馏水30ml，

加NH

3·H

2

0-NH

4

Cl缓冲溶液（pH =10）10ml，加0.1g铬黑T指示剂。用

待标定的EDTA溶液滴定至由紫色变为纯蓝色，记录EDTA用量。按下式

计算其准确浓度：

C=10.00*0.05/v

式中：C----EDTA标准溶液浓度（mol/L）；

V----EDTA标准溶液用量（ml）。

d)三乙醇胺（1+2）：量取40ml三乙醇胺，用水稀释至120ml,摇匀既得。

e)10%氢氧化钠溶液：称取10g氢氧化钠，用适量的水溶解，放冷至室温，

用水稀释至100ml，摇匀既得。

f)NH

3·H

2

0-NH

4

Cl缓冲溶液（PH=10）：称取NH

4

Cl 54g，加适量水溶解，

再加NH

3·H

2

0 350ml，用水稀释至1000ml，即得。

5、仪器

a)酸式滴定管：50ml。

b)锥形瓶：300ml

6、步骤

1)水的总硬度测定：用移液管移取水样50.00ml, 置于300ml锥形瓶中, 加

入5ml三乙醇胺 ( 无Fe3+、 A13+时可不加), 摇匀。加10ml PH=10的

NH

3·H

2

0-NH

4

Cl缓冲溶液, 加铬黑T指示剂约0.1g, 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。

()()()Vs

Ca M EDTA V EDTA C 1000CO31⨯=总硬度 2) 钙和镁含量的测定：用移液管移取水样 50.00ml , 置于锥形瓶 ,加5ml

三乙醇胺 (无Fe 3+、 A13+ 时可不加), 摇匀。再加 10ml 10% NaOH, 摇匀后加钙指示剂少许( 约 0.1g ), 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。

()()()Vs Ca M V EDTA c Ca 2=

ρ*1000 ()()()()Vs

Mg M V V EDTA c Mg 21-=ρ*1000 V S ----取水样的体积

7、存在的问题和注意事项

本实验终点不够敏锐，特别是滴定钙。近终点时应慢滴，每滴1滴后都要充分摇匀，直至纯蓝色为止。用EDTA 测定水的总硬度及钙镁含量时，要控制好PH 。