1. 测试水的硬度是测水中的钙镁离子的含量吗
水中有些金属阳离子,同一些阴离子结合在一起,在水被加热的过程中,由于蒸发浓缩,容易形成水垢,附着在受热面上而影响热传导,我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+),它与水中的阴离子如碳酸根离子(CO32-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(CI-)、以及硝酸根离子(NO3-)等结合在一起,形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度,但由于它们在天然水中的含量很少,可以略去不计。因此,通常就把Ca2+、Mg2+、的总浓度看作水的硬度。
水的硬度对锅炉用水的影响很大,因此,应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。
水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
主要是由钙、镁的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
(1) 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。碳酸氢盐硬度经加恐之后分解成沉淀物从水中除去,故亦称为暂时硬度,其反应式如下:
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+ CO2↑+ H2O
Mg(HCO3)2 Mg(OH)2↓+2CO2↑
(2) 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、CaCI2、MgCI2、Ca(NO3)2 、Mg(NO3)2、等。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。
水中Ca2+的含量称为钙硬度。
水中Mg2+的含量称为镁硬度。
当水中的总硬度小于总碱度时,它们之差,称为负硬度。
硬度的单位是如何表示的?
硬度的常用单位是mmol/L或mg/L。过去常用的mg•N/L现用[H+]mmol/L代替,即1mg•N/L=1[H+]mmol/L=0.5 mmol/L。
由于硬度并非是由单一的金属离子或盐类形成的,因此,为了有一个统一的比较标准,有必要换算为另一种盐类。通常用CaO或者是CaCO3的质量浓度来表示。当硬度为0.5 mmol/L时,等于28mg/L的CaO,或等于50mg/L的CaCO3。此外,各国也有的用德国度、法国度来表示硬度。1德国度等于10mg/L 的CaO,1法国度等于10mg/L的CaCO3,1德国度等于1.79法国度。0.5 mmol/L相当于2.8德国度、5.0法国度。常用硬度单位之间关系如下表所示:
硬度单位
Mg/L CaO
Mg/L CaCO3
德国度
法国度
1[H+]mmol/L
(0.5 mmol/L)
28
50
2.8
5.0
镁的检测可以用EDTA滴定法分析。由于镁比铝轻,因此可以作为合金在航空、航天上使用。另外利用镁易于氧化的性质,可用于制造许多纯金属的还原剂。也可用于闪光灯、吸气器等。
测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量,可用EDTA配位滴定法测定:
滴定前: M + EBT M-EBT
(红色)
主反应: M + Y MY
终点时: M-EBT + Y MY + EBT
(红色) (蓝色)
滴定至溶液由红色变为蓝色时,即为终点。
滴定时,Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽;Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子,可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽。
水的硬度有多种表示方法,本实验要求以每升水中所含Ca2+、Mg2+总量(折算成CaO的质量)表示,单位mg·L-1。
器材和药品
1.器材 天平(0.1g、0.1mg),容量瓶(100mL),移液管(20mL),酸式滴定管(50mL),锥形瓶(250mL)等。
2.药品 HC1(1∶1),乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·2H2O,A.R.),碱式碳酸镁[Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O,基准试剂],NH3-NH4Cl缓冲溶液(pH=10.0),三乙醇胺(1∶1),铬黑T指示剂(0.2%氨性乙醇溶液)等。
实验方法
一、Mg2+标准溶液的配制(约0.02mol·L-1)
准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.2~0.25g,置于100mL烧杯中,用少量水润湿,盖上表面皿,慢慢滴加1∶1 HC1使其溶解(约需3~4mL)。加少量水将它稀释,定量地转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
其浓度计算:
二、EDTA标准溶液的配制与标定
1.EDTA标准溶液的配制(约0.02mol·L-1)
称取2.0g乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·2H2O)溶于250mL蒸馏水中,转入聚乙烯塑料瓶中保存。
2.EDTA标准溶液浓度的标定
用20mL移液管移取Mg2+标准溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂,用0.02mol·L-1EDTA标准溶液滴定,至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行标定3次。
EDTA浓度计算: ,取三次测定的平均值。
三、水的总硬度测定
用20mL移液管移取水样于250mL锥形瓶中,加氨性缓冲溶液6mL,1∶1三乙醇胺溶液3mL,EBT指示剂3~4滴,用EDTA标准溶液滴定,至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行测定3次。
水的总硬度计算: ,取三次测定的平均值。
2. 纯水设备 钙镁离子的简易检测方法。
有一种最简单的检测方法、上海江盈环保设备有限公司为软化水设备配套提供由我公司独立研发的蒸气锅炉专用软水硬度指示剂,无需专业化验人员,司炉工便可直接测试软水是否合格,确保锅炉用水为合格软水。
3. 水的硬度为为什么只检测钙镁离子
硬水是指含有较多可以溶解的钙盐、镁盐的水,其中含碳酸氢钙,碳酸氢镁较多的水叫暂时硬水,这种水被煮沸后,可溶性钙、镁盐就变成碳酸盐(石头的主要成分之一),大部分析出,井水就是暂时硬水;而含硫酸钙(石膏的主要成分)、硫酸镁较多的水叫永久硬水,这种水煮沸时,所含盐不能析出,海水就是永久硬水。
和硬水不同,软水是只含少量或不含可溶性钙盐、镁盐的水,煮沸时不发生明显的变化。
人们把水的软、硬程度分为许多“度”,统称为硬度,可以分类为0~30度(德国分类法),0~4度叫很软的水,26~30度叫很硬的水。软水中放入肥皂易产生大量泡沫,而硬水中的钙盐、镁盐能与肥皂起作用产生沉淀,使肥皂失去去污能力,不易产生泡沫。如果将硬水用作锅炉用水,会有较多水垢产生而附着在锅炉壁上,妨碍传热而多烧燃料,甚至会使锅炉产生裂缝而引起爆炸。通常家中烧水用的壶壁上的白垢,就是硬水受热产生的沉淀。人常喝太硬的水不利于身体健康,所以,现在提倡喝通过处理的水,工业上也将硬水先软化后再使用。
硬度单位是ppm,1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升(mg/L)
水的软化方法有:①加热法;②石灰苏打法:用石灰降低暂时硬水硬度,用烧碱(苏打)降低非碳酸盐硬水的硬度;③离子交换法:用离子交换剂除去钙镁离子,目前家用“净水器”多采用这种方法。
原理:乙二按四乙酸二钠(EDTA-2Na)在PH为10的条件下与水中的钙、镁离子生成无色可溶性络合物,指示剂铬黑T则与钙、镁离子生成紫红色络合物。用EDTA—2Na滴定钙、镁离子至终点时,钙、镁离子全部与EDTA—2Na络合而使铬黑T游离,溶液即由紫红色变为蓝色.
水质监测中测硬度一般用容量法,用EDTA来滴定水中钙镁离子。也可以用原子吸收分别测出钙镁离子,然后相加算出总硬度。
硬度片剂使用方法:
1、 取一洁净容器,隔着铝箔包装将一片硬度测定片剂用硬物敲碎,然后全部加入容器中,以少量待测水样(V1)溶解之,此时溶液呈蓝色;
2、继续加入待测水样至溶液变红色为止(V2);
3、计算红色溶液体积V1+V2=V,查体积硬度换算表,即可得总硬度值。
附注:若所加待测水样体积数值表内未列出,请用公式:CaCO3(mg/L)=1242/V 计算。
用肥皂水倒在水中,搅拌,有较多泡沫产生的是软水,有浮渣的是硬水
4. 软化水硬度测定方法
软水硬度的测量有两种方法,一种是EDTA滴定法,一种是用软水硬度测量盒直接测定。
通常水质硬度分析是采用国标的EDTA滴定法,单位表示的方法多种,在国内一般以mg/L和mmol/L居多。
软水硬度测试盒主要是将标准方法中复杂的EDTA滴定过程和使用的试剂整合成试剂盒形式,方便非专业用户与现场用户快速检测经软化处理后的水水质硬度,使用方法极为简单,不需要专业技术人员,其检测精度视不同的产品可以达到1PPM或更高。
(4)软化水钙镁离子检测扩展阅读:
在日常生活中,我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成,这是因为在我们取用的水中含有不少无机盐类物质,如钙、镁盐等。
这些盐在常温下的水中肉眼无法发现,一旦它们加温煮沸,便有不少钙、镁盐以碳酸盐形式沉淀出来,它们紧贴壶壁就形成水垢。
我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。雨、雪水都是软水,泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是硬水。
5. 硬水中钙镁离子的测定方法,除EDTA法外还有么
工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水,水的硬度是将水中Ca2+、Mg2+的总量折合成CaO或CaCO3来计算。每升水中含1mgCaO定为1度,每升水含10mgCaO称为一个德国度(°)。水的硬度用德国度(°)作为标准来划分时,一般把小于4°的水称为很软水,4°~8°的水称为软水,8°~16°的水称为中硬水,16°~32°的水称为硬水,大于32°的水称为很硬水。
用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量,再测定Ca2+量,由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量,并由Ca2+、Mg2+总量求总硬度。
Ca2+、Mg2+总量的测定:用NH3-NH4Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10,在此条件下,Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。加入铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴定。在滴定的过程中,将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn,它们的稳定性次序为:CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn(略去电荷)
由此可见,当加入铬黑T后,它首先与Mg2+结合,生成红色的配合物MgIn,当滴入EDTA时,首先与之结合的是Ca2+,其次是游离态的Mg2+,最后,EDTA夺取与铬黑T结合的Mg,使指示剂游离出来,溶液的颜色由红色变为蓝色,到达指示终点。设消耗EDTA的体积为V1。
Ca2+含量的测定:用氢氧化钠溶液调节待测水样的PH=12,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,使其不干扰Ca2+的测定。滴加少量的钙指示剂,溶液中的部分Ca2+立即与之反应生成红色配合物,使溶液呈红色。当滴定开始后,随着EDTA的不断加入,溶液中的Ca2+逐渐被滴定,接近计量点时,游离的Ca2+被滴定完后,EDTA则夺取与指示剂结合的Ca2+使指示剂游离出来,溶液的颜色由红色变为蓝色,到达指示终点。设滴定中消耗EDTA的体积为V2。
6. 软水怎么检测
软水检测方式有抄以下三种:
1、接两烧杯水。向两只烧杯中分别滴加等量肥皂水并搅拌。泡沫多、浮渣少的为软水。反之,泡沫少、浮渣多的为硬水。
2、还可以将烧杯加热,杯壁留下较多水垢的是硬水,反之为软水
3、取一干净、干燥的玻璃片。分别在不同的位置滴等量水样。待其完全蒸发后,白色残留物多的为硬水,反之为软水。
(6)软化水钙镁离子检测扩展阅读:
科学实验证明:饮用水硬度越高,人群中高血压、心脏病、脑血管和肾结石等疾病的发病率也越高。
清除水中重金属,将硬水变软,不但能消除以上弊端,并具有三大好处:
一、饮用经过处理过的软水口感好、无异味。
二、省钱。因为软水不结垢,不会导致生锈,将使家庭洗涤用的肥皂、洗衣粉使用量减少。热水器等卫浴设备水垢明显减少,维修次数也随之减少。
三、美容、护肤:软水可将脸部细胞内的污物彻底清除,延缓皮肤衰老,使清洗后的皮肤无紧绷感,且有光泽。由于软水具有较强的去污力,只需少量的卸妆膏,就可取得100%的卸妆效果
7. 软水要检测些什么
你好,很抄高兴为你解答袭:
检测矿物质含量是否超标
软水是指水的硬度低于8度的水。水的硬度特别是指碳酸钙和碳酸镁的含量,以"毫克碳酸钙/升 水"或"ppm"来表示,称为水的硬度。
经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0~50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水,但在工业上若采用此法来处理大量用水,则是极不经济的。
8. 工业水中钙镁离子的测定方法
巧了,我也是.听说过水体硬度的测定吗,水体硬度包括钙硬度和镁硬度,按照该方法,先测钙镁离子的含量,然后换算就可以了.以下摘抄的水体硬度的测定方法,其实你自己看参考资料是最好的.
110 总硬度的测定
——EDTA滴定法
本方法适用于循环冷却水和天然水中总硬度的测定。
1.原理
在pH=10时,乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA)和水中的钙镁离子生成稳定络合物,指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物,其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的络合物,当用EDTA滴定接近终点时,EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离,溶液由酒红色变为兰色,即为终点。其反应如下:
Mg2++Hlnd2- Mglnd-+H+
Mglnd-+H2Y2- MgY2-+H++Hlnd2-
Ca2++Hlnd2- Calnd-+H+
Calnd-+H2Y2- CaY2-+H++Hlnd2-
式中Hlnd2-——铬黑T指示剂(蓝色);
Mglnd-——镁与铬黑T的络合物(酒红色);
H2Y2-——乙二胺四乙酸离子(无色)。
2.试剂
2.1 6mol/L盐酸溶液。
2.2 10%氨水:量取440mL氨水,稀释至1000mL。
2.3 1+1三乙醇胺溶液
2.4 铬黑T指示剂
称取0.5g铬黑T和4.5g盐酸羟胺,溶于100mL95%乙醇中,储于棕色瓶中。
2.5 pH=10氨-氯化铵缓冲溶液。
称取54g氯化铵,溶于200mL水中,加350mL氨水,用水稀释1000mL。
2.6 0.01mol/L EDTA标准溶液。
2.6.1 配制
称取乙二胺四乙酸二钠(C10H14O8N2Na2�6�12H2O)3.72g溶于1000mL水中,摇匀。
2.6.2 标定
称取0.2g于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌(称重至0.0002g)。用少许水湿润,加2mL 6mol/L盐酸溶液至样品溶解,移入250mL容量瓶中,稀释至刻度。吸取此溶液20mL,移入 250mL锥形瓶中,加30mL水,用10%氨水中和至pH7~8(稍有氨味),加5mL氨一氯化铵缓冲溶液,加2~4滴铬黑T指示剂,用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变为天蓝色。同时做空白试验。
2.6.3 计算
EDTA标准溶液摩尔浓度M(摩尔/升),按下式计算:
式中:G——氧化锌的重量,克;
V1—— EDTA溶液的用量,毫升;
V 0 ——空白试验EDTA溶液用量,毫升;
81.39——氧化锌摩尔质量,克/摩尔。
3.仪器
3.1 滴定管:25mL酸式。
4.分析步骤
4.1 吸取水样50mL,移入250mL锥形瓶中,加入5mL氨-氯化铵缓冲溶液,2-4滴铬黑T指示剂,用0.01mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
5.分析结果的计算
水样中总硬度含量X(毫克/升,以CaCO3计 ),按下式计算:
式中:V——滴定时EDTA标准溶液消耗体积,毫升;
M——EDTA标准溶液浓度,摩尔/升;
VW——水样体积,毫升;
100.08——碳酸钙摩尔质量,克/摩尔。
6.注释
6.1 若水样中有铁、铝干扰测定时,加1+1三乙醇胺1~3mL加以掩蔽。
6.2 若水样中有少量的锌离子时,取样后可加β-氨基乙硫醇0.5mL加以掩蔽,若锌含量高,可另测锌含量,而后从总硬度中减去。
6.3 若测定中有返色现象,可将水样经中速滤纸干过滤,除去悬浮的碳酸钙。
7.允许差
水中总硬度在300mg/L(以CaCO3计)时,平行测定两结果差不大于3.5mg/L。
8.结果表示
取平行测定两结果算术平均值,作为水样的总硬度含量。
111 钙离子的测定
甲 EDTA滴定法
本方法适用于循环冷却水和天然水中钙离子的测定。
1.原理
钙黄绿素能与水中钙离子生成莹光黄绿色络合物,在pH>12时,用EDTA标准溶液滴定钙,当接近终点时,EDTA夺取与指示剂结合的钙,溶液莹光黄绿色消失,呈混合指示剂的红色,即为终点。
2.试剂
2.1 1+1盐酸溶液。
2.2 20%氢氧化钾溶液。
2.3 钙黄绿素酚酞混合指示剂
称取钙黄绿素0.2g和酚酞0.07g置于研钵中,再加入20g氯化钾,研细混匀,贮于广口瓶中。
2.4 0.01mol/L EDTA标准溶液。
同总硬度的测定。
3.仪器
3.1 滴定管:25mL。
3.2 移液管:5mL。
4.分析步骤
吸取经中速滤纸过滤的水样50mL,移入250mL锥形瓶中,加入1+1盐酸3滴,混匀,加热煮沸半分钟,冷却至50℃以下加5mL20%氢氧化钾溶液,再加约80mg钙黄绿素酚酞混合指示剂,用0.01mol/L EDTA标准溶液滴定至莹光黄绿色消失,出现红色即为终点。
5.分析结果的计算
9. 软化水设备除钙镁离子率是多少
再生还原后是全部去除,用段时间后,就会一点一点硬度上升!