❶ 水的總硬度的定義
水的硬度(也叫礦化度)是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少‖量多的硬度大,反之則小。 1升水中含有10mmgcao(或者相當於10mmgcao)稱為1度。 軟水就是硬度小於8的水,如雨水,雪水,純凈水等; 硬度大於8的水為硬水,如礦泉水,自來水,以及自然界中的地表水和地下水等。 硬水又分為暫時硬水和永久硬水。暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的,經煮沸後可被去掉,這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質引起的,經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。 當水滴在大氣中凝聚時,會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上,然後滲過土壤到達岩石層,溶解石灰(碳酸鈣和碳酸鎂)產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。 硬水有許多缺點1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱,降低洗滌效果。(利用這點也可以區分硬水和軟水)2.工業上,鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢,妨礙熱傳導,嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由於硬水問題,工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水,會造成腸胃功能紊亂,即所謂的水土不服」;用硬水烹調魚肉、蔬菜,會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值;用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值;用硬水做豆腐不僅會使產量降低、而且影響豆腐的營養成分。 那麼硬水毫無是處了嗎?不對,否則怎麼會有那麼多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素。科學家和醫學家們調查發現,人的某些心血管疾病,如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率,與飲水的硬度成反比,水質硬度低,死亡率反而高。其實,長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定飲用水的硬度不得超過25度 。
❷ 水的總硬度的定義和測定的方法
水總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總量,它包括暫時硬度和永久硬度.水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸鹽形式存在的部分,因其遇熱即形成碳酸鹽沉澱而被除去,稱之為暫時硬度;而以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在的部分,因其性質比較穩定,不能夠通過加熱的方式除去,故稱為永久硬度. 硬度又分為鈣硬和鎂硬,鈣硬是由Ca2+引起的,鎂硬是由Mg2+引起的. 水硬度是表示水質的一個重要指標,對工業用水關系很大.水硬度是形成鍋垢和影響產品質量的主要因素.因此,水的總硬度即水中鈣、鎂總量的測定,為確定用水質量和進行水的處理提供依據.
水的總硬度測定的方法
一、原理
測定自來水的硬度,一般採用絡合滴定法,用EDTA標准溶液滴定水中的Ca2+、Mg2+、總量然後換算為相應的硬度單位.
用EDTA滴定Ca2+、Mg2+總量時,一般是在pH=10的氨性緩沖溶液進行,用EBT(鉻黑體)作指示劑.化學計量點前,Ca2+、Mg2+和EBT生成紫紅色絡合物,當用EDTA溶液滴定至化學計量點時,游離出指示劑,溶液呈現純藍色.
由於EBT與 Mg2+ 顯色靈敏度高,與Ca2+顯色靈敏度低,所以當水樣中Mg2+含量較低時,用EBT 作指示劑往往得不到敏銳的終點.這時可在EDTA標准溶液中加入適量的Mg2+(標定前加入Mg2+對終點沒有影響)或者在緩沖溶液中加入一定量Mg2+—EDTA鹽,利用置換滴定法的原理來提高終點變色的敏銳性,也可採用酸性鉻藍K-萘酚綠B混合指示劑,此時終點顏色由紫紅色變為藍綠色.
滴定時,Fe3+,Al3+ 等干擾離子,用三乙醇胺掩蔽;Cu2+,Pb2+,Zn 2+ 等重金屬離子則可用KCN、Na2S 或硫基乙酸等掩蔽.
本實驗以CaCO3 的質量濃度(mg/L)表示水的硬度.我國生活飲用水規定,總硬度以 CaCO3計,不得超過450 mg/L.
計算公式:水的硬度= ×100.09(mg/L)式中C為EDTA的濃度,V為EDTA的體積,100.09為CaCO3的質量
二、試劑
1、EDTA標准溶液(0.01mo/L):稱取2 g乙二胺四乙酸二鈉鹽(Na2H2Y.2H2O)於250 mL 燒杯中,用水溶解稀釋至500mL .如溶液需保存,最好將溶液儲存在聚乙烯塑料瓶中.
2、氨性緩沖溶液(pH=10):稱取20g NH4Cl固體溶解於水中,加100ml濃氨水,用水稀釋至1L.
3、鉻黑體(EBT)溶液(5g.L-1):稱取0.5 g鉻黑體,加入25mL 三乙醇胺、75 mL乙醇
4、Na2S 溶液(20g/L)
5、三乙醇氨溶液(1+4)
6、鹽酸(1+1)
7、氨水(1+2)
8、甲基紅:1g/L 60%的乙醇溶液
9、鎂溶液:1gMgSO4.7H2O 溶解於水中,稀釋至200mL
10、CaCO3基準試劑:120℃乾燥2h.
11、金屬鋅(99.99%):取適量鋅片或鋅粒置於小燒杯中,用 0.1mol/LHCl清洗1min,以除去表面的氧化物,再用自來水和蒸餾水洗凈,將水瀝干,放入乾燥箱中100℃烘乾(不要過分烘烤,)冷卻.
三、步驟
1、EDTA的標定.
標定EDTA的基準物較多,常用純 CaCO3 ,也可用純金屬鋅標定,其方法如下:
(1)金屬鋅為基準物質:准確稱取0.17-0.20g 金屬鋅置於 100mL 燒杯中,用1+1 HCl,5mL立即蓋上干凈的表面皿,待反應完全後,用水吹洗表面皿及燒杯壁,將溶液轉入250mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻.
用移液管平行移取 25.00ml Zn2+ 的標准溶液三份分別於 250mL錐形瓶中,加甲基紅1滴,滴加(1+2) 的氨水至溶液呈現為黃色,再加蒸餾水25mL ,氨性緩沖溶液10mL,搖勻,加EBT指示劑2-3滴,搖勻,用EDTA溶液滴至溶液有紫紅色變為純藍色即為終點.計算EDTA溶液的准確濃度.
(2)CaCO3為基準物質;准確稱取CaCO3 0.2g-0.25g 於 燒杯中,先用少量的水潤濕,蓋上干凈的表面皿,滴加1+1 HCl 10mL,加熱溶解.溶解後用少量水洗表面皿及燒杯壁,冷卻後,將溶液定量轉移250mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻.
用移液管平行移取25.00mL標准溶液三份分別加入250mL錐形瓶中,加1滴甲基紅指示劑,用(1+2)氨水溶液調至溶液由紅色變為淡黃色,加20mL水及5mLMg2+ 溶液,再加入pH=10 的氨性緩沖溶液由紅色變為純藍色即為終點,計算EDTA溶液的准確濃度.
2、自來水樣的分析.
打開水龍頭,先放數分鍾,用已洗凈的試劑瓶承接水樣500-1000mL,蓋好瓶塞備用.
移取適量的水樣(用什麼量器?)(一般為50-100mL,視水的硬度而定),加入三乙醇胺3 mL ,氨性緩沖溶液5 mL ,EBT指示劑2-3滴,立即用EDTA標准溶液滴至溶液由紅色變為純藍色即為終點.平行三份,計算水的總硬度,以CaCO3表示.
注意:
1、自來水樣較純、雜質少,可省去水樣酸化、煮沸,加 Na2S 掩蔽劑等步驟.
2、如果EBT指示劑在水樣中變色緩慢,則可能是由於 Mg2+ 含量低,這時應在滴定前加入少量 Mg2+ 溶液,開始滴定時滴定速度宜稍快,接近終點滴定速度宜慢,每加1滴EDTA溶液後,都要充分搖勻.
❸ 什麼是水的總硬度,什麼是鈣硬度和鎂硬度
水的硬度最初是指水中鈣、鎂離子沉澱肥皂水化液的能力。水的硬度的表示方法有多種,我國採用的表示方法與德國相同。水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度,其中包括碳酸鹽硬度
❹ 什麼是水的總硬度,暫時硬度和永久硬度
. 總鹼度>總硬度 此時,永硬為0
總鹼度-總硬度=負硬度 此時,水呈鹼性(pH>7);
. 總鹼度=總硬度 此時,總鹼度=暫時硬度;
. 總鹼度<總硬度 此時,總硬度-總鹼度=永硬
值與鹼度的關系:
,其pH值不一定相同。反之,pH值相同的水(或溶液),其鹼度也
原因是pH值直接反映水中H+或OH-的含量,而鹼度除包括OH-外,還包括CO3-2、
等鹼性物質的含量。
0.1mmol/L的NaOH液,pH=13
鹼度0.1mmol/L的NaHCO3液,pH=8.3
鹼度0.1mmol/L的NH3-H2O液,pH=11
,例如氫氧根,碳酸鹽,重碳酸鹽,磷酸鹽,磷酸
,硅酸鹽,硅酸氫鹽,亞硫酸鹽,腐植酸鹽和氨等,都是水中常見的鹼性物質,它們都能與酸進
.因此,選用適宜的指示劑,以酸的標准溶液對它們進行滴定,便可測出水中鹼度的含量.
.酚酞鹼度是以酚酞作指示劑時所測出的量,其終點的pH
8.3;全鹼度是以甲基橙作指示劑時測出的量,終點的pH值為4.2.若鹼度很小時,全鹼度宜
-亞甲基藍作指示劑,終點的pH值為5.0.
(即水中鈣鎂含量)的測定(EDTA滴定法)
pH為10.0+-0.1的被測溶液中,用鉻黑T作指示劑,以乙二胺四乙酸二鈉鹽(簡稱EDTA)標准
,根據消耗EDTA標准溶液的體積,即可計算出水中硬度的含量.
,永久硬度又叫非碳酸鹽硬度.一般硬度和鹼度都可以以碳酸鈣計.
>總鹼度時,碳酸鹽硬度=總鹼度,非碳酸鹽硬度=總硬度-總鹼度.
(ph〉8),和非酚酞鹼, 酚酞鹼可能是碳酸鹽引起,也可能是OH引起的。
是指溶液中電離出來的[H+]濃度的負對數,根據溶液中其他離子的濃度, 可以推算出
等離子的濃度。
❺ 水總硬度的定義
水總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總量,它包括暫時硬度和永久硬度。水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸鹽形式存在的部分,因其遇熱即形成碳酸鹽沉澱而被除去,稱之為暫時硬度;而以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在的部分,因其性質比較穩定,不能夠通過加熱的方式除去,故稱為永久硬度。
❻ 水質總硬度和總鹼度的關系
1、總鹼度是指的是水中游離氫氧根含量含量,而硬度是指的水中的鈣鎂等金屬離子的含版量,鹼權度高,水的pH高,游離氫氧根多。
2、而一般重金屬離子的氫氧化物是不溶或微溶的,所以高鹼度下水的這些金屬離子相對是較低的。
3、但是通常接觸到得水,硬度和鹼度不會太高,相互影響也不大。而對於工業廢水等比較極端的情況,應該是鹼度越高,硬度越低,但是不會低於這些金屬的氫氧化物最低溶解度。
❼ 如何解決廢水處理中的廢水硬度問題
廢水的抄硬度指標一般為總硬度,是指廢水中以離子形式存在的鈣、鎂離子的總量,通常換算成以碳酸鈣的量計。當含有硬度的廢水進入膜過濾裝置時,由於預處理過程中的攪拌反應、曝氣反應以及硫酸根的加入,不可避免的會形成碳酸鈣、碳酸鎂或者硫酸鈣等沉澱顆粒固體水垢,從而對膜孔造成堵塞,導致膜產水的下降;這種硬度水垢,由於成分復雜,通常的水沖洗不能將其很徹底的清洗干凈,需要採用相應的酸洗,從而導致膜過濾裝置的運行葯劑費用增加;同時頻繁的酸洗也會導致膜材料的損耗,嚴重降低膜的使用壽命;所以一般進膜過濾裝置的廢水需要預先降低硬度或控制水垢的形成。
❽ 什麼是水的總硬度
水總硬度是否符合標準是自來水的一個重要參考數據,它主要是描述鈣離子和鎂離子的含量。水總硬度根據不同的標准可以進行不同的分類。不同國家的換算單位也是有不同的標准。
水總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總量,它包括暫時硬度和永久硬度。水硬度是水質的
一個重要監測指標,通過監測可以知道其是否可以用於工業生
產及日常生活,如硬度高的水可使肥皂沉澱使洗滌劑的效用大
大降低,紡織工業上硬度過大的水使紡織物粗造且難以染色;燒
鍋爐易堵塞管道,引起鍋爐爆炸事故;高硬度的水,難喝、有苦澀
味,飲用後甚至影響胃腸功能等;喂牲畜可引起孕畜流產等。因
此水硬度的測定方法研究是不容忽視的。目前的分析測定方法
很多,主要可分為化學分析法和儀器分析法.
硬度又分為鈣硬和鎂硬。
水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種
鈣硬度
水中Ca2+的含量稱為鈣硬度
鎂硬度
水中Mg2+的含量稱為鎂硬度。
碳酸鹽硬度
主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去,故亦稱為暫時硬度[1]
非碳酸鹽硬度
主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。
總硬度
碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度。
負硬度
當水的總硬度小於總鹼度時,它們之差,稱為負硬度。