水的硬度表征
水的总硬度测定
水的总硬度测定摘要：水的硬度，是指沉淀肥皂的程度，主要指水中含有可溶性钙盐和镁盐的多少。
目前测定水质中的总硬度的最好方法，就是用配位滴定分析法(EDTA 一2Na)滴定，标准规定硬度不超过450mg ／1(以CaCO ，)。
水的硬度的测定，是水的质量控制的重要指标之一。
二、基本原理水的硬度的测定可分为水的总硬度的测定和钙镁硬度的测定两种.总硬度的测定是滴定Ca2+,Mg2+离子的总含量,并以Ca2+进行计算.通常以每升水中所含Ca2+离子的毫摩尔数表示,规定1升水中含1mmol Ca2+为1度.后一种是分别测定Ca2+和Mg2+的含量.测定水的总硬度,一般采用配位滴定法.最常用的配位剂是乙二胺四乙酸二钠盐,用Na2H2Y2H2O 表示,习惯上称为EDTA,它在溶液中以Y4-的形式与Ca2+,Ma2+离子配位,形成1:1的无色配合物.即:Ca2+ +Y4 -CaY2-Mg2++Y4-MgY2-用EDTA 滴定时,必须借助于金属指示剂确定滴定终点.常用的指示剂为铬黑T,它在 pH=10的缓冲液中,以纯蓝色游离的HIn2-形式存在,与Ca2+,Mg2+离子形成酒红色的配合物,通式为:M2+ + HIn2-MIn-+ H+(蓝色) (酒红色)Ca2+,Mg2+离子与EDTA 及铬黑T 形成配合物的稳定性不同,其稳定性大小的顺序为:CaY2- >MgY2- >MgIn- >CaIn-测定时,先用NH3·H2O-NH4Cl 缓冲溶液调节溶液的pH=10左右.滴定前,当加入指示剂铬黑T 时,它首先与水中少量的Mg2+配位形成酒红色的配合物,当用EDTA 溶液滴定时,EDTA 便分别与水中游离的Ca2+,Mg2+离子配位,接近终点时,因MgY2-的稳定性大于MgIn-,故EDTA 夺取MgIn-中的Mg2+,使铬黑T 游离出来,这时溶液由酒红色变为蓝色,指示终点到达. 根据等物质的量反应规则,根据EDTA 标准溶液的浓度和消耗的体积,可按下式计算水的总硬度.水的硬度=水样体积vC ×100.09（mg/L ）式中C 为EDTA 的浓度，V 为EDTA 的体积，100.09为CaCO 3的质量三、仪器,药品仪器： 50ml 碱式滴定管 移液管(25ml,50ml ) 250ml 锥形瓶 250ml 容量瓶 500ml 试剂瓶药品：NH3-NH4Cl 缓冲溶液(pH≈10) EDTA 标准溶液(0.01molL-1) 9molL-1NH3H2O 铬黑T 指示剂(5gL-1) 6molL-1HCl 纯锌(分析纯)四、实验步骤1.0.01mol·L-1EDTA 溶液的配制称取EDTA(固)1.87g 于烧杯中,微热溶解后稀释至500ml,存于500ml 试剂瓶中备 用.2.EDTA 标准溶液的标定准确称取纯锌0.16～0.17(称至小数点后第四位)于烧杯中,加6 mol·L-1HCl5m 使其全部溶解,用250ml容量瓶定容. 用移液管吸取上述Zn2+标准溶液25.00ml 至锥形瓶中,边震荡边缓慢滴加3～4滴9mol·L-1NH3·H2O至有Zn(OH)2白色沉淀析出,再加入NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液10ml沉淀溶解,加2滴铬黑T指示剂,用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色刚好变为纯蓝色为终点.再重复滴定2次.计算EDTA溶液的准确浓度.3.水的总硬度测定准确吸取水样50.00ml于锥形瓶中,加入3～4滴9mol·L-1 NH3·H2O,再加入5ml NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液,2滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色刚好变为纯蓝色为终点.记录消耗EDTA溶液的体积.再重复滴定2次,计算水的总硬度.附注1.EDTA固体含结晶水不稳定,故不能直接配制其标准溶液.2.以MgCO3作基准物质标定EDTA溶液:准确称取MgCO3(于110℃干燥2小时至恒重)0.20-0.22g(称至小数点后第四位)置于烧杯中,加5滴蒸馏水润湿,缓慢滴入6 mol·L-1HCl约3ml,搅拌溶解,移入250ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀待用. 用移液管吸取上述标准溶液25.00ml于锥形瓶中,滴加3-4滴9mol·L-1NH3·H2O,再加入NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液10ml,3滴铬黑T指示剂,用EDTA溶液滴定,当溶液由酒红色刚好变为纯蓝色时,即达滴定终点.记录消耗EDTA溶液的体积.再重复滴定2次.计算EDTA溶液的准确浓度.六、注意：1、自来水样较纯、杂质少，可省去水样酸化、煮沸，加Na2S 掩蔽剂等步骤。
水硬度的测定方法
水硬度的测定方法水硬度是指水中溶解的钙和镁离子的含量，是衡量水质的重要指标之一。
水硬度的测定方法有多种，下面将介绍几种常用的测定方法。
一、EDTA滴定法。
1. 原理，EDTA（乙二胺四乙酸）可以与水中的钙、镁离子形成螯合物，利用这一性质可以测定水中的硬度。
2. 操作步骤：a. 取一定体积的水样，加入几滴指示剂（如墨菲蓝），水样呈蓝色。
b. 用标准EDTA溶液滴定，当水样颜色由蓝色变为红色时，记录所用的EDTA溶液体积V1。
c. 再加入几滴指示剂，继续滴定至水样颜色由红色变为蓝色，记录所用的EDTA溶液体积V2。
d. 计算水样中的钙、镁离子含量。
二、硬度计法。
1. 原理，硬度计是一种专门用于测定水硬度的仪器，通过电化学传感器测定水中的离子含量，从而得出水的硬度值。
2. 操作步骤：a. 根据硬度计的说明书，将水样加入硬度计中。
b. 等待一定时间，硬度计会显示出水样的硬度值。
三、滴定法。
1. 原理，滴定法是利用滴定管和指示剂对水样中的钙、镁离子进行滴定，从而得出水的硬度值。
2. 操作步骤：a. 取一定体积的水样，加入几滴指示剂，水样呈现出特定的颜色。
b. 用标准的EDTA溶液进行滴定，当水样颜色发生变化时，记录所用的EDTA溶液体积。
c. 根据滴定结果计算出水样的硬度值。
四、离子色谱法。
1. 原理，离子色谱法是利用离子色谱仪对水样中的离子进行分离和测定，从而得出水的硬度值。
2. 操作步骤：a. 将水样通过离子色谱仪进行分析，得出水中钙、镁离子的含量。
b. 根据分析结果计算出水样的硬度值。
以上就是几种常用的水硬度测定方法，不同的方法有各自的优缺点，可以根据实际情况选择合适的方法进行测定。
在进行测定时，要严格按照操作规程进行，以确保测定结果的准确性。
同时，对于不同类型的水样，也需要选择适合的测定方法，以得出准确的水硬度值。
希望以上内容对您有所帮助。
检验硬水的方法
检验硬水的方法检验硬水的方法硬水是指含有较高浓度的钙、镁等离子的水，它对人体健康和生活设施都有一定影响。
因此，了解自己所处地区的水质情况非常重要。
下面将介绍几种检验硬水的方法。
一、肉眼观察法通过肉眼观察可以初步判断水是否为硬水。
在观察时需要注意以下几点：1. 硬水倾向于形成白色石灰垢，而软水则不会产生。
2. 硬水洗完后衣物容易变黄或变硬，而软水则不会。
3. 硬水在烧开时会留下白色沉淀物，而软水则不会。
二、肥皂泡法肥皂泡法是一种简单快速的检验硬度的方法。
具体操作如下：1. 取一定量的肥皂片或液体肥皂，并加入少量清洁剂。
2. 在一个干净无杂质的容器中加入逐渐增加的自来水，并搅拌均匀直到出现泡沫。
3. 记录所需自来水量，当泡沫消失时停止加入自来水。
4. 根据所需自来水量判断水的硬度，一般而言，所需自来水量越多，水的硬度越高。
三、钙离子测定法钙离子测定法是一种比较准确的检验硬度的方法。
具体操作如下：1. 取一定量的自来水样品，并加入适量的指示剂。
2. 在样品中加入EDTA溶液（以螯合钙离子为目标），并搅拌均匀。
3. 加入指示剂后，样品会从红色变为蓝色。
4. 通过计算所需EDTA溶液量，可以计算出钙离子含量，从而判断水的硬度。
四、电导率测定法电导率测定法是一种通过测量电导率来判断水的硬度的方法。
具体操作如下：1. 取一定量的自来水样品，并将其置于电极间。
2. 测量电导率，并记录结果。
3. 根据电导率值计算出水中钙、镁等离子含量，从而判断水的硬度。
五、化学分析法化学分析法是一种比较精确但操作复杂且需要专业知识和设备的方法。
具体操作如下：1. 取一定量的自来水样品，并加入适量的试剂。
2. 根据试剂反应生成的产物，测定水中钙、镁等离子含量。
3. 通过计算得出水的硬度。
总结以上是几种检验硬度的方法，其中肥皂泡法和肉眼观察法是最简单易行的方法，而钙离子测定法和电导率测定法则需要一些专业设备。
如果需要更加准确地了解水质情况，可以选择化学分析法。
水的硬度分析
水的硬度分析水的硬度是指水中溶解有钙、镁等离子的含量，是衡量水中溶解性离子浓度的重要指标之一。
水的硬度直接影响着水的质量和适用性，因此对水的硬度进行准确分析具有重要意义。
本文将对水的硬度的分析方法和应用进行论述。
一、水的硬度的定义和分类水的硬度是指水中溶解的镁、钙离子的总量，一般以“mg/L”或“ppm”表示。
根据水中硬度物质的不同，水的硬度可以分为总硬度和临时硬度两种。
总硬度是指水中某些硬度物质不易被碳酸钠沉淀的部分，主要由镁和钙离子组成。
临时硬度是指水中硬度物质与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀的部分，主要由碳酸钙和碳酸镁组成。
二、水的硬度分析方法1. 酸碱滴定法：这是一种常用的测定水的硬度的方法。
通过向水中滴加酸或碱溶液，使水中的碳酸钙与酸或碱溶液发生中和反应，从而测定水样的硬度。
2. 配合滴定法：该方法利用配合滴定剂和金属离子之间的配位反应，测定水样中镁、钙离子的含量，从而得到水的硬度。
3. 酸度滴定法：通过向水中滴加酸溶液，使水中的碱性离子与酸发生反应，测定水样中需要酸滴定的碱性度数，从而计算水的硬度。
三、水的硬度与水质的影响水的硬度对水质有着重要影响。
高硬度的水会影响洗涤效果，使洗衣机、洗碗机产生白垢，以及破坏洗发水、肥皂等洗涤剂的使用效果。
此外，高硬度的水还容易在管道和设备表面留下水垢，导致管道堵塞，减缓热交换过程等。
四、硬水的处理方法对于硬水，可以采取以下方法进行处理：1. 离子交换法：利用离子交换树脂将水中的钙、镁离子与树脂上的钠离子交换，从而降低水中的硬度。
2. 加热法：高温下将水中的碳酸钙沉淀下来，然后通过过滤等方法将固体颗粒去除，达到降低水硬度的目的。
3. 添加水处理剂：通过加入适当的水处理剂，如磷酸盐类、螯合剂等，可以有效地降低水的硬度。
五、水的硬度与健康的关系水的硬度对人体健康也有一定的影响。
过硬或过软的水对人体皮肤、头发等有一定的刺激性，同时对身体也有一定的负担。
因此，合适的水硬度对于保护健康是至关重要的。
水总硬度的测定
一、实验原理总硬度、钙硬度、镁硬度的概念及表示方法；水的硬度主要是指水中含可溶性的钙盐和镁盐。
总硬度通常以每L水中含的碳酸钙的mg数，即mg/L.钙硬度即每1L水中含的钙离子的mg数，mg/L.镁硬度即每1L水中含的镁离子的mg数，mg/L测定条件：以NH3-NH4Cl 缓冲溶液控制溶液pH＝10，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定水样。
原理：滴定前水样中的钙离子和镁离子与加入的铬黑T指示剂络合，溶液呈现酒红色，随着EDTA的滴入，配合物中的金属离子逐渐被EDTA夺出，释放出指示剂，使溶液颜色逐渐变蓝，至纯蓝色为终点，由滴定所用的EDTA的体积即可换算出水样的总硬度。
总硬度＝(CV1)EDTA M CaCO3/0.1实验步骤总硬度的测定用100mL吸管移取2份水样，分别加5mL NH3-NH4Cl 缓冲溶液(PH=10)，2～3滴铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
NH3-NH4Cl 缓冲溶液(PH=10)：取氯化铵5.4g，加水20ml溶解后，加浓氨溶液35ml，再加水稀释至100ml，即得。
液态铬黑T的配制方法：称取0.50g铬黑T和2.0g盐酸羟胺溶于乙醇，用三乙醇胺稀释至100ml冰箱冷藏3个月。
选择工作基准试剂的原则是与测定对象尽量一致，因此在水硬度的测定中，标定EDTA溶液的工作基准试剂也可选用CaCO3。
<1> CaCO3基准试剂的干燥将CaCO3放烘箱中于393K下干燥2h，稍冷后置于干燥器中冷至室温。
<2> CaCO3标准溶液配制准确称取0.17～0.20gCaCO3，先用少量水湿润，盖上表面皿，缓慢加1:1 HCl 10mL，加热溶解。
溶解后将溶液转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
<3> 0.01mol·L-1 EDTA标准溶液的标定a. 用吸管吸取25.00mLCa2+试液，加入10mLpH=10的氨缓冲溶液，2～3滴K-B指示剂(0.2g酸性铬蓝K和0.4g萘酚B，配制为1000mL水溶液)，用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点。
自来水硬度
水垢就是因为水质总硬度偏高而致。
据介绍，国家对生活饮用水的要求是平均总硬度不得超过450毫克/升——去年，我市城市供水的平均总硬度为380毫克/升左右，符合国家标准，可放心饮用水的硬度，是指水中的钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等所有的盐类，并常含有汞、镉、砷、铅等少量的有害元素。
水的硬度单位通常是将水中的全部盐类换算为碳酸钙来计量。
当水中的硬度以碳酸钙计小于150毫克/升时，称为软水；150—450毫克/升时，称为硬水；450—714毫克/升时为高硬水；大于714毫克/升时为特硬水。
国家生活饮用水硬度的卫生标准为小于450毫克/升（以碳酸钙计）。
在生活上，水的硬度过高，用来洗涤可使肥皂不起泡沫而造成浪费；用硬水洗衣物易使纺织物纤维变硬发脆而损坏；用硬水洗澡、洗头时有发涩发黏的感觉；用硬水烧豆与肉类不易熟烂；用硬水烧开水易使水壶结垢，浪费燃料1/3以上。
在人体健康上，饮用高硬水易使人患暂时性胃肠不适、腹胀、泻肚、排气多，甚至引起肾结石等疾病。
不仅如此，水壶与暖水瓶使用一段时间后，其内壁就会结满一层白色的水碱，除大部分为碳酸钙、碳酸镁外、还含有多种有害的汞、镉、铅、砷等元素，如不经常及时清除，反复用来烧水、装水后，有害元素积累越来越多，并能再次溶于水中，当人们饮用后就进入人体，从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸，严重危害人体健康。
嘴简单的软化方法是你可以买过滤嘴安在水龙头上，有一定的效果。
硬水软化方法有二类：一是药物软化。
可利用高中课本上提到的石灰苏打法、磷酸钠法等。
这类方法可以将钙镁离子沉淀除去。
磺化煤可将水中Ca2+、Mg2+与Na+交换来达到软化的目的；当磺化煤使用一段时间后会失去软化能力，可将其放置在8%~10%的食盐水中浸泡以恢复软化能力。
在日常生活中：如洗面时，可在水中加半杯牛奶或一撮食盐，在一定程度上除去钙镁离子。
硬水软化的设备也有很多，我们在调查中只见到了三种。
水的硬度分类
水的硬度分类水的硬度是指水中所含有的钙、镁离子的浓度。
根据水中钙、镁离子的含量，可以将水的硬度分为软水、中硬水和硬水三个等级。
软水是指钙、镁离子含量较低的水，通常在10mg/L以下。
软水呈现出清澈透明的外观，没有异味，不易形成水垢。
软水对人体和家电都有一定的好处。
饮用软水可以减少肾脏负担，对皮肤和头发也有保养作用。
此外，使用软水洗涤衣物和洗碗可以减少洗涤剂的用量，延长衣物和餐具的使用寿命。
软水还可以减少管道和设备内的水垢积累，延长设备的使用寿命。
中硬水是指钙、镁离子含量在10mg/L至50mg/L之间的水。
中硬水的特点是水质较为清爽，对人体没有明显的不良影响。
但是，中硬水在长期使用过程中容易形成水垢，对家电和管道设备造成损害。
因此，在使用中硬水时，需要定期清洗和维护设备，以减少水垢的积累。
硬水是指钙、镁离子含量在50mg/L以上的水。
硬水的特点是呈现出浑浊的外观，有一定的异味，且容易形成水垢。
长期饮用硬水会对人体健康造成一定的影响，容易导致尿路结石的形成。
同时，硬水也会对家电和管道设备造成较大的损害，加速设备的老化和损坏。
因此，使用硬水时需要经常进行设备的清洗和维护。
对于不同硬度的水，我们可以选择不同的处理方法。
对于软水，我们可以直接饮用，无需进行额外的处理。
对于中硬水，可以使用一些去除水垢的设备，如软水机、净水器等。
对于硬水，可以通过使用去除离子的设备，如反渗透设备、离子交换树脂等来处理水质。
水的硬度对人体健康和家电设备的影响是不可忽视的。
了解水的硬度等级，并采取相应的处理措施，可以保证我们的健康和家电设备的寿命。
在选择饮用水和使用水的时候，我们应该根据实际情况选择合适的水质。
水的硬度知识
水的硬度通用单位表示方法1、毫克当量/L(meq/L):以往习惯用它作为硬度的单位。
它表示当量离子的浓度，当量离子必须是一价的离子，如果离子为n价，则当量离子浓度表示的为离子n价时浓度的n倍值。
2、mg/l:用mgCaCO3/l 表示水中硬度离子的含量3、mmol/l:现在的国际通用单位。
以CaCO3计，每升水中含有的Ca2+的物质的量。
或者以每升水中含有的1/2Ca2+的物质的量。
4、ppm:百万分之一，无单位，以CaCO3计。
5、德国度：每一度相当于每升水中含有10mgCaO法国度：每一度相当于每升水中含有10mg CaCO3英国度：每一度相当于每升水中含有14mg CaCO31德国度=0.35663毫克当量数/升1法国度=0.19982毫克当量数/升1英国度=0.28483毫克当量数/升我国的法定计量单位为毫克当量/升, 也常用德国度,每一度即相当于每升水中含有10mgCaO, 或7.2mg的MgO.各种硬度单位换算表德国英国法国美国mmol/l 毫克当量/升°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水质硬度范围德国英国法国美国mmol/l 毫克当量/升°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说明:表中所列每升所含毫克当量的数值,按照德国和苏联的标准,1度相当于每L水中含0.35663毫克当量的CaO,或每L水中含10mg的CaO.按照法国的标准,1度相当于每L水中含0.19982毫克当量的CaCO3,或每L水中含10mg 的CaCO3.按照美国的标准,1度相当于每L水中含0.01998毫克当量的CaCO3,或每L水中含1mg的CaCO3.按照英国的标准,1度相当于每L水中含0.28483毫克当量的CaCO3,或0.7L水中含10mg的CaCO3.。
环境分析中水质硬度的检测方法
环境分析中水质硬度的检测方法1、定义水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，它包括暂时硬度和永久硬度。
水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度；而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。
2、换算单位各种水质硬度换算单位：(1)德国度:1度相当于1L水中10mg的CaO；(2)英国度:1度相当于0.7L水中10mg的CaCO3；(3)法国度:1度相当于1L水中10mg的CaCO3；(4)美国度:1度相当于1L水中1mg的CaCO3。
3、分类1.硬度又分为钙硬和镁硬。
钙硬度：水中Ca2+的含量称为钙硬度。
镁硬度：水中Mg2+的含量称为镁硬度。
2.水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度。
碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度。
非碳酸盐硬度：主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。
这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。
总硬度：碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。
负硬度：当水的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度。
4、分析方法1.化学分析法EDTA络合滴定法是一种普遍使用的测定水的硬度的化学分析方法。
它是在一定条件下，以铬黑T为指示剂，氨一氯化铵为缓冲溶液，EDTA与钙、镁离子形成稳定的配合物，从而测定水中钙、镁总量。
但是该方法易产生指示剂加入量、指示终点与计量点、人工操作者对终点颜色的判断等误差。
在分析样品时，如水样的总碱度很高时，滴定至终点后，蓝色很快又返回至紫红色，此现象是由钙、镁盐类的悬浮性颗粒所致，影响测定结果。
可将水样用盐酸酸化、煮沸，除去碱度。
水的硬度
一、软水和硬水要如何判断？（1）水怎么会有软硬之分呢？这里所说的软硬并不是物理性能上的软硬，而是根据水中所溶解的矿物质多寡来划分的，又依加热之后是否可以发生矿物质沉淀，而分为「暂时硬水」和「永久硬水」两种。
（2）所谓暂时硬水，是指含有酸式碳酸盐（例如，碳酸氢钙、碳酸氢镁、碳酸氢锰…等）的水。
因为其中的金属离子可因加热而析出，故称为暂时硬水。
（3）所谓永久硬水，是指含有硫酸盐、氯化物、硝酸盐（例如，硫酸锰、硝酸镁、氯化钙…等）的水。
因其中的金属离子，不因加热而析出，故称为永久硬水。
（4）硬水有许多缺点，使用时有不少麻烦。
例如，在烧开水时易产生锅垢，又如硬水用来洗涤衣服时，消耗肥皂会比较多等。
（5）软水和硬水的判断，通常必须使用化学分析方法才能决定，无法用肉眼直接判断。
二、什么是水的硬度及硬度离子：（1）硬度可以用来描述水的软硬程度，其定义是指能使肥皂沉淀之量。
这是因为肥皂是硬脂酸的钠或钾盐，遇到水中的钙、镁离子，易生成不溶性的硬脂酸钙和硬脂酸镁，使肥皂失去洗涤衣服的作用。
（2）除了钙、镁离子外，肥皂亦能被铁、锰、锌、铜…等离子所沉淀，所以在化学上乃定义：凡是水体存在能被肥皂产生沉淀的矿物质离子，都称为「硬度离子」，包括钙、镁、铁、锰、锌、铜离子…等。
由此可知，硬度是所有硬度离子浓度的指标值。
（3）在一般的自然水（包括自来水）中，除了钙、镁离子外，其余金属离子之存量很少，它们的总含量可能不到3﹪，因此水之硬度可以说是水中钙和镁离子之浓度所代表之特性。
可分为「钙硬度」与「镁硬度」，两者之和，称为「总硬度」，或简称「硬度」。
其中钙硬度平均约占85﹪，镁硬度约占15﹪。
（4）硬度通常以碳酸盐表示，而不以硫酸盐、硝酸盐或氯化物表示，主要的原因是：在传统化学上的定量分析中，只有使用碳酸盐法才能使所有的硬度离子都被沉淀出来。
又因钙硬度占总硬度中绝大部分，因此在国际上特别以碳酸钙（caco3）的量（ppm ）来表示。
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水的硬度表征方法桐花飞雨整理一. 硬度的表示方法1．用mmol/l表示是一种最常见的表示物质浓度的方法，是法定计量的根本单位。
硬度、碱度等水质指标均以此表示水中物质浓度的大小，而且是以一价离子作为根本单元。
对于二价离子或分子均以其1/2浓度作为根本单元。
同样，对于三价离子或分子均以其1/3作为根本单元。
这样，用mmol/l表示水中各物质浓度的时候，实质上就是mg当量/l。
当量浓度表示方法：eg/L 克当量/升 me/L 毫克当量/升〔水质硬度常用〕μe/L 微克当量/升。
当量浓度是老的单位，在水处理专业计算中当量浓度还常用，所以专业人士有必要掌握。
克当量：物质的分子量或原子量，除以其离子价数〔水溶液中〕可得到克当量，单位符号是e或eg。
比方NaOH溶液的离子价数是1，那么其分子克当量就是40÷1=40；溶液中Na+离子的克当量是23÷1=23。
同理CaCO3的分子克当量就是100÷2=50。
各单位之间的换算：质量浓度/克当量=当量浓度 = 离子价数×物质的量浓度。
2me/L = 1mmol/L当然，很多资料中也有直接采用该镁离子的mol浓度来表示硬度的。
2．用度表示硬度单位也有用度表示的。
如德国度、英国度等，均有不同的含义。
我国水质标准经常采用德国度，用°G表示。
当水中的硬度离子浓度相当于10mgCaCO3/l时称为1°G.1°G=10*1/28mmol/l=1/2.8mmol/l1mmol/l=2.8°G德国硬度——CaO含量为10mg/l或0.178mmol/l定义为1ºG 〔德国硬度〕；英国硬度——1英国硬度相当于CaO含量为8mg/l或0.143mmol/l；法国硬度——1法国硬度等于CaCO3含量为10mg/l或0.1mmol/l。
美国硬度——水中的硬度离子含量折合成1ppm或1mg/l的CaCO3量。
3．用〔mg/l〕CaCO3表示很多水质资料用mg/lCaCO3表示水中硬度离子的含量。
∵1/2CaCO3的摩尔质量为50mg，∴1mmol/l=50mg/l CaCO3=50ppmCaCO3即1mmol/l〔1/2Ca2+、1/2Mg2+〕=50ppm(以CaCO3计)4．K H硬度kH硬度完全针对水质中的阴离子〔HCO3-〕含量的表示法，是以100ml水中含有1毫克的HCO3-称为1度〔相当于10ppm浓度〕，并标记为1度kH。
它与CaCo3硬度完全针对水质中的阳离子〔Mg2+、Ca2+〕含量表示法完全不同。
5．各种水硬度单位换算表各种硬度单位换算表折算为其他硬度表示方法时的数值。
二. 水质硬度的测量1．E DTA+铬黑T法。
EDTA法测定时存在以下2类干扰物质：1)悬浮性或胶体有机物会影响终点的观察。
消除方法为将水样蒸干并于550℃灰化，干扰即可除去。
2)副族多价金属离子如Cu2+、Co2+、Al3+、Fe3+、Mn4+、 Mn6+等产生对指示剂的封闭作用使指示剂褪色或终点延长。
NaS或KCl可掩蔽重金属的干扰，盐酸羟胺〔NH2OH.HCl〕可使高价铁、锰离子复原为低价离子而消除其干扰。
2．测试原理EDTA-2Na〔EDTA在水中溶解度较低，为0.3mol/l，因此多项选择择其钠盐〕在PH值=10时与水中的钙镁离子形成无色可溶性络合物，指示剂铬黑T那么与钙镁离子形成酒红色络合物。
当用EDTA-2Na滴定钙镁离子至终点时，钙镁离子全部与EDTA-2Na络合而使铬黑T游离出来，溶液由酒红色变为铬黑T的蓝色。
3．测试仪器150ml三角瓶；25ml滴定管4．测试试剂4.1 EDTA-2Na标准溶液——0.01mol/l，根据GB/T601-2002进展标定和配制；4.2 氨水/氯化铵溶液〔PH=10〕——称取16.9g氯化铵溶于143ml浓氨水溶液；氯化铵-氨水缓冲溶液配制：称取0.780g硫酸镁〔MgSO4.7H2O〕0.003184及1.178g0.003164乙二胺四乙酸二钠〔C10H14N2O8Na2.2H2O〕,溶于50ml纯水中，参加2ml氯化铵-氨水缓冲溶液和5滴铬黑T指示剂，此时溶液应呈紫红色。
假设为天蓝色，应再加硫酸镁使之呈紫红色。
用EDTA-2Na 滴定至溶液由紫红色变为天蓝色。
合并〔1〕及〔2〕两种溶液，并用纯水稀释至250ml，合并后如溶液又变为紫色，在计算结果时应扣除试剂空白。
注:〔1)氯化铵-氨水缓冲溶液应贮存于聚乙烯或玻璃瓶内，防止使用中反复开盖降低氨水浓度而影响PH值；〔2〕配制缓冲溶液时，参加EDTA-2Mg是为了使某些含镁量较低的水样滴定终点更敏锐。
配制缓冲溶液时直接在溶液〔1〕中参加1.25gEDTA-Mg，配入250ml缓冲溶液。
〔3〕以铬黑T为指示剂，用EDTA-2Na滴定钙镁离子时，其溶液PH值在9.7～11范围内，越偏碱终点越敏锐，但可使CaCO3及Mg(OH)2沉淀，从而造成滴定误差，因此PH值选择10为宜。
4.3 固体指示剂铬黑T指示剂称取0.5g铬黑T，加100g氯化钠，研磨均匀，贮于棕色瓶内，密封备用，可较长期保存。
5%NaS溶液称取5.0gNaS.9H2O溶于纯水中，并稀释至100ml。
1.0%盐酸羟胺溶液称取1.0g盐酸羟胺〔NHOH.HCl〕溶于纯水中，并稀释至100ml。
10%氰化钾溶液称取10.0g氰化钾〔K〕溶于纯水中，并稀释至100ml。
注意此溶液有剧毒。
5．方法步骤取水样50ml置于150ml三角瓶中，参加1～2ml氯化铵-氨水缓冲溶液及5滴铬黑T指示剂，立即用EDTA-2Na标准溶液滴定，充分振荡，至溶液由紫红色变为蓝色，即表示到达终点。
注：〔1〕如水样硬度过大，可少取水样稀释至50ml；如水样硬度过小，可改取100ml。
〔2〕为防止滴定前碳酸钙及氢氧化镁在碱性溶液中沉淀，滴定的水样中钙镁离子含量不能过多，如取50ml水样，所消耗的0.01mol/l EDTA-2Na溶液体积应少于15ml。
〔3〕如水样中含有金属干扰离子使滴定终点延迟或颜色发暗，可另取水样，参加0.5ml盐酸羟胺溶液及1ml硫化钠溶液，或0.5ml氰化钾溶液。
6．结果计算P(CaCO3)=V1.C1×1000/V水样式中：P(CaCO3)——水样的硬度，mmol/lV1—————消耗EDTA-2Na的体积，mlC1—————EDTA-2Na的mol浓度，mol/lV水样————待测水样的体积，ml或：P(CaCO3)=V1.C1×100.09×1000/V水样式中：P(CaCO3)——水样的硬度，mg/lCaCO3V1—————消耗EDTA-2Na的体积，mlC1—————EDTA-2Na的mol浓度，mol/l100.09———碳酸钙的分子量V水样————待测水样的体积，ml三.水质硬度影响因素水的硬度原系指沉淀肥皂的程度，使肥皂沉淀的主要原因是由于水中的钙镁离子，此外铁、铝、锰、锶、锌等金属离子也会有同样的作用。
水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。
水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水〔煮沸暂时性硬水，水由硬水变成软水〕；如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水。
依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。
在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，局部地下水属于高硬度水。
水质硬度范围天然水的硬度，可由1度至几百度。
一般来说地面水的硬度较低，地下水的硬度较高。
天然水按硬度一般划分为五类，如下表：总硬度〔CaCO3硬度〕可以说是水质中钙和镁离子浓度所代表的特性。
水的总硬度，在每一个地方的变化都不一样。
一般来说，海水比淡水硬，外表水比地下水软。
不过就相似的水域来说，处于石灰岩的地质环境中的水域，它的总硬度常常比其他地区要高。
引起硬度的离子除了钙和镁之外，象锶、锰、铁、铝等阳离子也是肇因之一，只不过它们的含量与钙、镁相较极少，因而常常忽略不计。
kH硬度 kH硬度是碳酸氢根〔HCO3-〕浓度的度标，因为碳酸氢根是水质中最主要的缓冲物质，它可以中和水质中任何增加或减少的游离CO2，以及亦能抑制氢离子的波动，以维持恒定的pH值，因此kH的控制被视为水质管理不可缺的手续。
如果KH过低，表示水中天然的缓冲系统已经失去平衡，水质将趋酸性化，很容易受到中酸性物质的影响，使pH值急遽降低。
反之如果kH过高，水质将趋碱性化，很容易受到中碱性物质的影响，使pH值急遽升高。
这些现象势必对水族生物生长产生不良反响。
至于kH硬度要多少才适当？这个问题并没有一定的答案。
因为它得含量必须与水中的CO2的含量相配好才能决定，而且两者浓度的平衡关系又深受pH值的影响，使得kH硬度、CO2浓度与pH值三者之间形成三角互动关系。
换句话说，在不同的CO2浓度以及pH值之下，将会有一个最适的对应kH值。
只有kH值被控制在越接近这个最适kH值之下，才能表现出最正确缓冲作用的能力。
不过就一般而言，淡水的kH硬度通常介于5-10度之间，海水那么介于5-12度之间。
3、水的硬度分类：。