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水硬度和钙镁离子含量的测定
吴心悦
(环境工程163班宁波2016013219
摘要(1)了解测定水的总硬度的意义。
(2)掌握配位滴定法测定水样总硬度和钙、镁离子含量的方法。(3)继续练习滴定分析的基本操作,了解金属指示剂的变色原理及条件。关键词水硬度;铬黑T指示剂;氨性缓冲溶液;金属阳离子
1.引言
水的硬度与工业用水和生活用水的关系极为密切.硬度过高的水不适宜工业使用,特别是不适于锅炉作业,长期加热会使锅炉内壁结水垢,影响热的传导,而且还隐藏着爆炸的危险.硬度大的水会使肥皂的去污力降低,造成水及肥皂的浪费;人们在生活中饮用了硬度大的水会引起肠胃不适,影响健康.从另一方面说,饮用水的硬度也并非越低越好.有调查表明,饮用硬度低于100mg/L软水的人群,其心脏病、癌症、心血管疾病的发生率和死亡率均高于饮用硬水的人群[1],故纯净水不宜长期、大量饮用,尤其是儿童,多饮会直接影响其身体发育和健康成长.根据我国《生活饮水水质标准》GB5749—85规定,生活饮用水的总硬度(以碳酸钙计不得超过450mg/L[2],即45°.
测定水的总硬度通常采用配位滴定法[3
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,也有的采用分光光度法[5]和火焰原子吸收法[6].分
光光度法和火焰原子吸收法测定结果的相对标准偏差(RSD在2%~3%,回收率在98%~102%,测定结果的精密度和准确度均比配位滴定法差,但是由于配位滴定法的测定结果受较多因素影响,在水质的常规分析或学生的常规分析实验中,它是较难测得准确的项目之一;因此,有必要系统地研究溶液pH值、指示剂用量、Mg-Y用量、干扰离子等因素对测定结果准确性的影响,从而为水硬度的准确测定提供指导.
2.实验部分
2.1实验原理
含有Ca2+、Ma2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Mn2+等金属阳离子的水称为硬水,其中主要是Ca2+、Ma2+,其他离子含量较少,因此,一般常以水中Ca2+、Ma2+含量来计算硬度。各种工业用水对硬度有不同的要求,水的硬度是水质的一项重要指标。不同国家对硬度有不同的定义,如总硬度、碳酸盐硬度(暂时硬度)和非碳酸盐硬度(永久硬度)。我国过去常以德国硬度标准表示水的硬度,即把1L水中含有相当于10mgCaO定位1°,并常把硬度在8°以下的水称为软水,8°以上的称为硬水,生活用水的总硬度一般不超过25°。近年来推荐使用每升水中含CaCO3的质量(mg)来表示水的硬度。
水的总硬度和水中Ca2+、Ma2+离子的含量可用配位滴定法测定。用NH3-NH4Cl缓冲溶液控制pH为10左右,以铬黑T作指示剂,用EDTA标准溶液准确滴定。铬黑T和EDTA都能与Ca2+、Ma