水的总硬度及钙镁含量的测定(5页).doc

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1、-水的总硬度及钙镁含量的测定 【定义】水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度)。 硬度的表示方法 硬度的表示方法尚未统一，目前我国使用较多的表示方法有两种：一种是将所测得的钙、镁折算成CaO的质量，即每升水中含有CaO的毫克数表示，单位为mgL-1；另一种以度( )计：1硬度单位表示10万份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO)，110ppm CaO。这种硬度的表示方法称作德国度。 【工业用水和生活

2、饮用水对水的硬度的要求】我国生活饮用水卫生标准规定以CaCO3计的硬度不得超过450mgL-1。 钙镁总量的测定方法 在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定时，EDTA先与游离的Ca2+配位，再与Mg2+配位；在计量点时，EDTA从MgIn-中夺取Mg2+，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。 注意：当水样中Mg2+极少时，由于CaIn-比MgIn-的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性，可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+（在EDTA标定前加入，这样就不影响EDTA与被测离子之间

3、的滴定定量关系），或在缓冲溶液中加入一定量的MgEDTA盐。 水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积V1（ml）来计算。以CaO计，单位为mg/L. CaO=cEDTA*V1*MCaO/Vs*1000 水中钙含量的测定 另取一份水样，用NaOH调至pH=12.0，此时Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，不干扰Ca2+的测定。加入少量钙指示剂，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点，所消耗的EDTA的体积为V2（EDTA），则Ca2+的质量浓度（ mgL-1 ）可用下式计算： CaO=cEDTA*V2*MCaO/Vs*1000 镁含量=总硬度-钙含量水中溶解

4、氧的测定 碘量法 一、实验原理 水中溶解氧的测定，一般用碘量法。在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰： 2MnSO4+4NaOH=2Mn(OH)2+2Na2SO4 2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3 H2MnO3十Mn(OH)2MnMnO3+2H2O (棕色沉淀) 加入浓硫酸使棕色沉淀(MnMn02)与溶液中所加入的碘化钾发生反应，而析出碘，溶解氧越多，析出的碘也越多，溶液的颜色也就越深。 2KI+H2SO4=2HI+K2SO4 MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O I2+2Na2S2O3=

5、2NaI+Na2S4O6 用移液管取一定量的反应完毕的水样，以淀粉做指示剂，用标准溶液滴定，计算出水样中溶解氧的含量。 二、实验用品： 1、仪器：溶解氧瓶(250ml) 锥形瓶(250ml) 酸式滴定管(25ml) 移液管(50m1) 吸球 2、药品：硫酸锰溶液 碱性碘化钾溶液 浓硫酸 淀粉溶液(1) 硫代硫酸钠溶液(0.025molL) 三、实验方法 (一)水样的采集与固定 1、用溶解氧瓶取水面下2050cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水样充满250ml的磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡。 2、在河岸边取下瓶盖，用移液管吸取硫酸锰溶液1ml插入瓶内液面下，缓慢放出溶液于溶解氧瓶中。 3

6、、取另一只移液管,按上述操作往水样中加入2ml碱性碘化钾溶液,盖紧瓶塞，将瓶颠倒振摇使之充分摇匀。此时，水样中的氧被固定生成锰酸锰(MnMnO3)棕色沉淀。将固定了溶解氧的水样带回实验室备用。 (二)酸化 往水样中加入2ml浓硫酸，盖上瓶塞，摇匀，直至沉淀物完全溶解为止(若没全溶解还可再加少量的浓酸)。此时，溶液中有I2产生，将瓶在阴暗处放5分钟，使I2全部析出来。 (三)用标准Na2S2O3溶液滴定 1、用50ml移液管从瓶中取水样于锥形瓶中。 2、用标准Na2SN2O3溶液滴定至浅黄色。 3、向锥形瓶中加入淀粉溶液2ml(此时确芤合岳渡?。 4、继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色变成无

7、色为止。 5、记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积。 6、按上述方法平行测定三次。 (四)计算 溶解氧(mgL)CNa2S2O3VNa2S2O332/41000/V水 O22Mn(OH)2MnMnO32I24Na2S2O3 1mol的O2和4mol的Na2S2O3相当 用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的摩尔数除以4可得到氧的质量(mg)，再乘1000可得每升水样所含氧的毫克数： CNa2S2O3硫代硫酸钠摩尔浓度(00250molL) VNa2S2O3硫代硫酸钠体积(m1) V水 水样的体积(ml) (五)参考资料 溶解于水中的氧称为溶解氧，以每升水中含氧(O2)的毫克数表示。水中溶解氧的含量与大气压

8、力、空气中氧的分压及水的温度有密切的关系。在1.013105Pa的大气压力下，空气中含氧气20.9时，氧在不同温度的淡水中的溶解度也不同。 如果大气压力改变，可按下式计算溶解氧的含量： S1SP1.013105 式中S1大气压力为P( Pa)时的溶解度(mgL)； S在l.013105Pa时的溶解度数(mgL)； P实际测定时的大气压力(Pa)。 氧是大气组成的主要成分之一，地面水敞露于空气中，因而清洁的地面水中所含的溶解氧常接近于饱和状态。在水中有大量藻类繁殖时，由于植物的光合作用而方出氧，有时甚至可以含有饱和的溶解氧。如果水体被易于氧化的有机物污染，那么，水中所含溶解氧就会减少。当氧化作用

9、进行的太快，而水体又不能从空气中吸收氧气来补充氧的消耗，溶解氧不断减少，有时甚至会接近于零。在这种情况下，厌氧细菌繁殖并活跃起来，有机物发生腐败作用，水体产生臭味。因此，溶解氧的测定对于了解水体的自净作用，有极其重要的关系。在一条流动的河水中，取不同地段的水样来测定溶解氧。可以帮助了解该水体在不同地点所进行的自净作用情况。 (六)试剂的配制 l、硫酸锰溶液。溶解480g分析纯硫酸锰(MnS04 H20)溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1L。 2、碱性碘化钾溶液。取500g分析纯氢氧化钠溶解于300400ml蒸馏水中(如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸钠，此时如有沉淀生成，可过滤除去)。另取得气

10、150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中。将上述两种溶液合并，加蒸馏水稀释至1L。 3、硫代硫酸钠标准溶液。溶解6.2g分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O35H20)于煮沸放冷的蒸馏水中，然后在加入0.2g无水碳酸钠，移入1L的溶量瓶中，加入蒸馏水至刻度(0.0250molL)。为了防止分解可加入氯仿数毫升，储于棕色瓶中用前进行标定： 1)重铬酸钾标溶液：精确称取在于110干燥2小时的分析纯重铬酸钾1.2258g，溶于蒸馏水中，移入1L的溶量瓶中，稀释至刻度(0.0250molL)。 2)用0.0250molL重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠的浓度。在250ml的锥形瓶中加入1g固体碘化钾及50ml蒸

11、馏水。用滴定管加入15.00ml 0.0250moll重铬酸钾溶液，再加入5ml l：5的硫酸溶液，此时发生下列反应： K2Cr07十6KI十7H2S044K2S04十Cr2(S04)3十3I2十7H20在暗处静置5分钟后，由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚退去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量。标定应做三个平行样，求出硫代硫酸钠的准确浓度，较准0.0250molL。 CNa2S20315.000.0250VNa2S203 双瓶法见工业分析(吉分平)(二版)各种水硬度单位换算表发布: 2007-8-14 10:29 | 作者: | 来源: 水易门户各种硬

12、度单位换算表 mmol/l毫克当量/升德国英国法国美国DHClark法国度ppmmmo1/l125.617.0210100毫克当量/升0.512.83.51550德国DH0.1780.35611.251.7817.8英国Clark0.1430.2860.811.4314.3法国法国度0.10.20.560.70110美国ppm0.010.020.0560.0700.11水质硬度范围 mmol/l毫克当量/升德国英国法国美国DHClark法国度ppm特软水0 - 0.70 -1.40 - 40 - 50 - 7.10 - 71软水0.7 - 1.41.4 -2.84 - 85 - 107.1 -

13、 14.271 - 142中等水1.4 - 2.82.8 - 5.68 - 1610 - 2014.2 - 28.5142 - 285硬水2.8 - 5.35.6 -10.616 - 3020 - 37.528.5 - 53.4285 - 534特硬水 5.3 10.6 30 37.5 53.4 534最佳答案水的硬度是指水中含有盐的量，量越大，则表明硬度越高，检验水硬度最方便的方法是取要检验的水，然后让肥皂在水中溶解，之后搅拌，观察是否有泡末产生，泡末越多表明硬度越小，反之则越大。 所谓软水处理就是除掉其中的盐分，方法就很多的比如：蒸馏，用活性炭等。克分子(mol)定义：一定重量的物质，在数

14、值上等于他的分子量，单位用克表示.这个量就称为一个克分子。如水的分子量为18，而18克水就是1克分子水。1克分子的水含有的分子数为：6.02X1023国际上规定：物质体系所包含的结构粒子(如原子、分子、离子、电子、光子等)数目与12克碳(C12)中的原子数目相等，则这体系的量为摩尔，符号mol。水的硬度单位? 当量定义：当量表示元素相互化合时它们之间的重量关系。各种元素相互化合时，其重量比等于他们的当量比。元素的当量原子量/化合价化合物的当量化合物的分子量/正(或负)价总数如: 钙的当量=原子量/化合价=40.078/2=20.039? 克当量定义：一定量的物质在数值上等于它的当量，单位以克表

15、示， 这个量就称为该物质的1 个克当 量。如：钙的当量为20.039， 而20.039克的钙就等于1克当量? 硬度单位1升水中含有的钙、镁离子的总毫克分子数(mmol/L)。1升水中含有的钙、镁离子的总毫克当量数(meq/L)。1升水中含有的1/2钙、1/2镁离子的总毫克分子数。即：以氢离子为基本单位的物质的量浓度(氢摩尔浓度)(在数值上?钙、?镁离子的总毫克分子数等于钙、镁离子的总毫克当量数)以CaCO3摩尔质量来表示的1升水中含有钙、镁离子的摩尔总数。表示方法为ppm(以CaCO3计)如: CaCO3的分子量为100其可接受或提供1molH+的 摩尔质量为50。硬度为2H+mmol/L浓度，可表示为250=100ppm(以CaCO3计)例：水质分析结果为Ca2+=42.4mg/L，Mg2+=25.5mg/L用上面4种方试表示其硬度(1)42.4/40.07+25.5/24.3=1.058+1.049=2.107mmol/L(2)42.4/20.03+25.5/12.15=4.22meq/L(3)4.22mmol/L(?Ca2+ ?Mg2+)(4)4.2250=211ppm(以CaCO3计)1升水中含有的钙、镁离子总量等于17.1ppm(以CaCO3计）定义为一个格令/加仑(gr/gallon) -第 5 页-