❶ 水的总硬度的定义
水的硬度(也叫矿化度)是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少‖量多的硬度大,反之则小。 1升水中含有10mmgcao(或者相当于10mmgcao)称为1度。 软水就是硬度小于8的水,如雨水,雪水,纯净水等; 硬度大于8的水为硬水,如矿泉水,自来水,以及自然界中的地表水和地下水等。 硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的,经煮沸后可被去掉,这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的,经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。 当水滴在大气中凝聚时,会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上,然后渗过土壤到达岩石层,溶解石灰(碳酸钙和碳酸镁)产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。 硬水有许多缺点1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀,降低洗涤效果。(利用这点也可以区分硬水和软水)2.工业上,钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢,妨碍热传导,严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题,工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的水土不服”;用硬水烹调鱼肉、蔬菜,会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值;用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值;用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。 那么硬水毫无是处了吗?不对,否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现,人的某些心血管疾病,如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率,与饮水的硬度成反比,水质硬度低,死亡率反而高。其实,长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定饮用水的硬度不得超过25度 。
❷ 水的总硬度的定义和测定的方法
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. 硬度又分为钙硬和镁硬,钙硬是由Ca2+引起的,镁硬是由Mg2+引起的. 水硬度是表示水质的一个重要指标,对工业用水关系很大.水硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素.因此,水的总硬度即水中钙、镁总量的测定,为确定用水质量和进行水的处理提供依据.
水的总硬度测定的方法
一、原理
测定自来水的硬度,一般采用络合滴定法,用EDTA标准溶液滴定水中的Ca2+、Mg2+、总量然后换算为相应的硬度单位.
用EDTA滴定Ca2+、Mg2+总量时,一般是在pH=10的氨性缓冲溶液进行,用EBT(铬黑体)作指示剂.化学计量点前,Ca2+、Mg2+和EBT生成紫红色络合物,当用EDTA溶液滴定至化学计量点时,游离出指示剂,溶液呈现纯蓝色.
由于EBT与 Mg2+ 显色灵敏度高,与Ca2+显色灵敏度低,所以当水样中Mg2+含量较低时,用EBT 作指示剂往往得不到敏锐的终点.这时可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+(标定前加入Mg2+对终点没有影响)或者在缓冲溶液中加入一定量Mg2+—EDTA盐,利用置换滴定法的原理来提高终点变色的敏锐性,也可采用酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,此时终点颜色由紫红色变为蓝绿色.
滴定时,Fe3+,Al3+ 等干扰离子,用三乙醇胺掩蔽;Cu2+,Pb2+,Zn 2+ 等重金属离子则可用KCN、Na2S 或硫基乙酸等掩蔽.
本实验以CaCO3 的质量浓度(mg/L)表示水的硬度.我国生活饮用水规定,总硬度以 CaCO3计,不得超过450 mg/L.
计算公式:水的硬度= ×100.09(mg/L)式中C为EDTA的浓度,V为EDTA的体积,100.09为CaCO3的质量
二、试剂
1、EDTA标准溶液(0.01mo/L):称取2 g乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y.2H2O)于250 mL 烧杯中,用水溶解稀释至500mL .如溶液需保存,最好将溶液储存在聚乙烯塑料瓶中.
2、氨性缓冲溶液(pH=10):称取20g NH4Cl固体溶解于水中,加100ml浓氨水,用水稀释至1L.
3、铬黑体(EBT)溶液(5g.L-1):称取0.5 g铬黑体,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、盐酸(1+1)
7、氨水(1+2)
8、甲基红:1g/L 60%的乙醇溶液
9、镁溶液:1gMgSO4.7H2O 溶解于水中,稀释至200mL
10、CaCO3基准试剂:120℃干燥2h.
11、金属锌(99.99%):取适量锌片或锌粒置于小烧杯中,用 0.1mol/LHCl清洗1min,以除去表面的氧化物,再用自来水和蒸馏水洗净,将水沥干,放入干燥箱中100℃烘干(不要过分烘烤,)冷却.
三、步骤
1、EDTA的标定.
标定EDTA的基准物较多,常用纯 CaCO3 ,也可用纯金属锌标定,其方法如下:
(1)金属锌为基准物质:准确称取0.17-0.20g 金属锌置于 100mL 烧杯中,用1+1 HCl,5mL立即盖上干净的表面皿,待反应完全后,用水吹洗表面皿及烧杯壁,将溶液转入250mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.
用移液管平行移取 25.00ml Zn2+ 的标准溶液三份分别于 250mL锥形瓶中,加甲基红1滴,滴加(1+2) 的氨水至溶液呈现为黄色,再加蒸馏水25mL ,氨性缓冲溶液10mL,摇匀,加EBT指示剂2-3滴,摇匀,用EDTA溶液滴至溶液有紫红色变为纯蓝色即为终点.计算EDTA溶液的准确浓度.
(2)CaCO3为基准物质;准确称取CaCO3 0.2g-0.25g 于 烧杯中,先用少量的水润湿,盖上干净的表面皿,滴加1+1 HCl 10mL,加热溶解.溶解后用少量水洗表面皿及烧杯壁,冷却后,将溶液定量转移250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.
用移液管平行移取25.00mL标准溶液三份分别加入250mL锥形瓶中,加1滴甲基红指示剂,用(1+2)氨水溶液调至溶液由红色变为淡黄色,加20mL水及5mLMg2+ 溶液,再加入pH=10 的氨性缓冲溶液由红色变为纯蓝色即为终点,计算EDTA溶液的准确浓度.
2、自来水样的分析.
打开水龙头,先放数分钟,用已洗净的试剂瓶承接水样500-1000mL,盖好瓶塞备用.
移取适量的水样(用什么量器?)(一般为50-100mL,视水的硬度而定),加入三乙醇胺3 mL ,氨性缓冲溶液5 mL ,EBT指示剂2-3滴,立即用EDTA标准溶液滴至溶液由红色变为纯蓝色即为终点.平行三份,计算水的总硬度,以CaCO3表示.
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.
2、如果EBT指示剂在水样中变色缓慢,则可能是由于 Mg2+ 含量低,这时应在滴定前加入少量 Mg2+ 溶液,开始滴定时滴定速度宜稍快,接近终点滴定速度宜慢,每加1滴EDTA溶液后,都要充分摇匀.
❸ 什么是水的总硬度,什么是钙硬度和镁硬度
水的硬度最初是指水中钙、镁离子沉淀肥皂水化液的能力。水的硬度的表示方法有多种,我国采用的表示方法与德国相同。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
❹ 什么是水的总硬度,暂时硬度和永久硬度
. 总碱度>总硬度 此时,永硬为0
总碱度-总硬度=负硬度 此时,水呈碱性(pH>7);
. 总碱度=总硬度 此时,总碱度=暂时硬度;
. 总碱度<总硬度 此时,总硬度-总碱度=永硬
值与碱度的关系:
,其pH值不一定相同。反之,pH值相同的水(或溶液),其碱度也
原因是pH值直接反映水中H+或OH-的含量,而碱度除包括OH-外,还包括CO3-2、
等碱性物质的含量。
0.1mmol/L的NaOH液,pH=13
碱度0.1mmol/L的NaHCO3液,pH=8.3
碱度0.1mmol/L的NH3-H2O液,pH=11
,例如氢氧根,碳酸盐,重碳酸盐,磷酸盐,磷酸
,硅酸盐,硅酸氢盐,亚硫酸盐,腐植酸盐和氨等,都是水中常见的碱性物质,它们都能与酸进
.因此,选用适宜的指示剂,以酸的标准溶液对它们进行滴定,便可测出水中碱度的含量.
.酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量,其终点的pH
8.3;全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量,终点的pH值为4.2.若碱度很小时,全碱度宜
-亚甲基蓝作指示剂,终点的pH值为5.0.
(即水中钙镁含量)的测定(EDTA滴定法)
pH为10.0+-0.1的被测溶液中,用铬黑T作指示剂,以乙二胺四乙酸二钠盐(简称EDTA)标准
,根据消耗EDTA标准溶液的体积,即可计算出水中硬度的含量.
,永久硬度又叫非碳酸盐硬度.一般硬度和碱度都可以以碳酸钙计.
>总碱度时,碳酸盐硬度=总碱度,非碳酸盐硬度=总硬度-总碱度.
(ph〉8),和非酚酞碱, 酚酞碱可能是碳酸盐引起,也可能是OH引起的。
是指溶液中电离出来的[H+]浓度的负对数,根据溶液中其他离子的浓度, 可以推算出
等离子的浓度。
❺ 水总硬度的定义
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。
❻ 水质总硬度和总碱度的关系
1、总碱度是指的是水中游离氢氧根含量含量,而硬度是指的水中的钙镁等金属离子的含版量,碱权度高,水的pH高,游离氢氧根多。
2、而一般重金属离子的氢氧化物是不溶或微溶的,所以高碱度下水的这些金属离子相对是较低的。
3、但是通常接触到得水,硬度和碱度不会太高,相互影响也不大。而对于工业废水等比较极端的情况,应该是碱度越高,硬度越低,但是不会低于这些金属的氢氧化物最低溶解度。
❼ 如何解决废水处理中的废水硬度问题
废水的抄硬度指标一般为总硬度,是指废水中以离子形式存在的钙、镁离子的总量,通常换算成以碳酸钙的量计。当含有硬度的废水进入膜过滤装置时,由于预处理过程中的搅拌反应、曝气反应以及硫酸根的加入,不可避免的会形成碳酸钙、碳酸镁或者硫酸钙等沉淀颗粒固体水垢,从而对膜孔造成堵塞,导致膜产水的下降;这种硬度水垢,由于成分复杂,通常的水冲洗不能将其很彻底的清洗干净,需要采用相应的酸洗,从而导致膜过滤装置的运行药剂费用增加;同时频繁的酸洗也会导致膜材料的损耗,严重降低膜的使用寿命;所以一般进膜过滤装置的废水需要预先降低硬度或控制水垢的形成。
❽ 什么是水的总硬度
水总硬度是否符合标准是自来水的一个重要参考数据,它主要是描述钙离子和镁离子的含量。水总硬度根据不同的标准可以进行不同的分类。不同国家的换算单位也是有不同的标准。
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。水硬度是水质的
一个重要监测指标,通过监测可以知道其是否可以用于工业生
产及日常生活,如硬度高的水可使肥皂沉淀使洗涤剂的效用大
大降低,纺织工业上硬度过大的水使纺织物粗造且难以染色;烧
锅炉易堵塞管道,引起锅炉爆炸事故;高硬度的水,难喝、有苦涩
味,饮用后甚至影响胃肠功能等;喂牲畜可引起孕畜流产等。因
此水硬度的测定方法研究是不容忽视的。目前的分析测定方法
很多,主要可分为化学分析法和仪器分析法.
硬度又分为钙硬和镁硬。
水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种
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。
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[1]
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。