【水的硬度的测定】水的硬度测定方法
总硬度(total hardness),主要是指溶于水中的钙盐、镁盐类的含量。水的硬度可分为暂时硬度和永久硬度。暂时硬度又称为碳酸盐硬度,主要由重碳酸钙或重碳酸镁形成,可能还有少量碳酸盐,暂时硬度加热煮沸可生成沉淀从水中去除。永久硬度又称为非碳酸盐硬度,由钙、镁的硫酸盐或氯化物等形成,经煮沸不能去除。水的硬度以CaCO3mg/L表示,大致可分为以下几类(表3-2)。
表3-2 水的硬度分类
水中含CO2 较多时可促进钙、镁的溶解。天然水的硬度因地质条件不同存在很大的差异。地下水的硬度一般都高于地表水,因为地下水在渗透过程中吸收了土壤中有机物分解释放出的CO2,可使地层中的碳酸钙、碳酸镁溶解,使地下水硬度增高。
而地表水仅与河床、湖底及地表接触,且水中CO2含量低,故地表水硬度较低。但也有相反的情况,如西北有的地表水硬度可高达2000mg/L以上,而四川某地200m深的地下水却是软水。当地表水受到硬度较高的工矿废水污染时,或排入水中的有机污染物分解释放出CO2时,也会使水的硬度增高。我国水源水硬度,大致是北方高,南方低。
一般认为总硬度
我国生活饮用水标准规定,饮用水的硬度(以CaCO3计)不超过450mg/L。
二、测定方法
总硬度的国家标准检验方法为乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)配位滴定法,该法适用于生活饮用水及其水源水总硬度的测定。若取50ml水样,该方法最低检测质量浓度为1.0mg/L。
水样经NH3-NH4Cl缓冲液调节至pH10,向水样中加入少量铬黑T指示剂,铬黑T与水样中钙、镁离子形成铬黑T-钙、铬黑T-镁的配合物,水样呈紫红色。但这些配合物的稳定常数较乙二胺四乙酸-钙和乙二胺四乙酸-镁的配合物的稳定常数小,当用Na2EDTA标准溶液滴定水样时,Na2EDTA先与水样中游离的钙、镁离子生成无色的乙二胺四乙酸-钙和乙二胺四乙酸-镁,然后夺取铬黑T-钙、铬黑T-镁中的钙、镁离子,使铬黑T指示剂游离出来,溶液由紫红色变为天蓝色,即为滴定终点。
根据Na2EDTA标准溶液的用量,可计算出水中钙、镁等离子的总量。
注意事项:①水样中共存的Fe、Mn、Al、Cu、Ni、Co等金属离子使滴定终点不明显,加KCN可掩蔽重金属的干扰,盐酸羟胺可使高铁离子及高价锰离子还原为低价离子而消除其干扰。若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,加入0.
5ml盐酸羟胺及1ml硫化钠溶液或氰化钾溶液0.5ml再滴定;②水样镁含量很少时,需要加入已知量镁盐,以使滴定终点颜色转变清晰,在计算结果时,再减去加入的镁盐量,或者在缓冲溶液中加入少量MgEDTA,以保证明显的终点;③以铬黑T为指示剂,用Na2EDTA滴定钙、镁离子时,在pH9.
7~11范围内,溶液愈偏碱性,滴定终点愈敏锐。但可使碳酸钙和氢氧化镁沉淀,从而造成滴定误差。
因此滴定pH以10为宜;④水样中钙、镁含量较大时,要预先酸化水样,并加热除去二氧化碳,以防碱化后生成碳酸盐沉淀,滴定时不易转化;⑤水样中含悬浮性或胶体有机物可影响终点的观察,可预先将水样蒸干并于550℃灰化,用纯水溶解残渣后再进行滴定;⑥测定大批水样时,应逐个加入缓冲溶液并立即滴定。
