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主營(yíng)產(chǎn)品： 臭氧檢測(cè)儀,環(huán)境檢測(cè)儀器,水質(zhì)分析儀/ORP測(cè)定儀/溶解氧 |
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2012-3-27 閱讀(2905)
水硬度和水的電導(dǎo)率之間的
一百多年來(lái)，科學(xué)技術(shù)極大地推動(dòng)近代工業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、當(dāng)代工業(yè)高速發(fā)展，漸漸改善人類(lèi)生活條件的同時(shí)，無(wú)處不在的化學(xué)技術(shù)、工業(yè)污染極大地破壞著地球環(huán)境的固有平衡，使水資源遭受著嚴(yán)重的污染，水，早已不在是幾百年前大都可以直接飲用的水，而是含有許多懸浮物、膠體、以及鈣、鎂等有害重金屬離子、病菌。由于家庭用水量的95％以上屬非飲用用水，因此，品質(zhì)不良的水，不僅危害著人體健康，而且危害著涉水性日常生活、涉水性家庭器具。
水的硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是由于水中的鈣、鎂離子，此外鐵、鋁、錳、鍶及鋅等金屬離子也有同樣的作用。 多采用乙二胺四乙酸二鈉容量法測(cè)定鈣、鎂離子的總量，并經(jīng)過(guò)換算，以每升水中碳酸鈣的毫克數(shù)表示。
水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導(dǎo)率越大。
電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為：
1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百萬(wàn)單位CaCO3）。用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意：（1）以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度，其理論誤差約20-30ppm（2）溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng)，溫度影響分子的運(yùn)動(dòng)，為了比較測(cè)量結(jié)果，測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃（3）采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
軟水與硬水
水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱(chēng)為軟水，反之稱(chēng)為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時(shí)性硬水（煮沸暫時(shí)性硬水，分解的，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水）；如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系性硬水。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱(chēng)為軟水，總硬度60ppm以上稱(chēng)為硬水，高品質(zhì)的飲用水不超過(guò)25ppm，高品質(zhì)的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠(yuǎn)離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水；泉水、溪水、江河水、水庫(kù)水，多屬于暫時(shí)性硬水，部分地下水屬于高硬度水。
11.2 本法的干擾物質(zhì)有以下兩類(lèi)
懸浮性或膠體有機(jī)物可影響終點(diǎn)的觀察。 此時(shí)可將水樣蒸干并于 550℃灰化，干擾即可除去。
金屬離子如 Cu2＋
、Ni2＋
、Co2＋
、Al3＋
、Fe3＋
及高價(jià)錳等，由于封閉現(xiàn)象使指示劑褪色或終點(diǎn)延長(zhǎng)。 硫化鈉及可掩蔽重金屬的干擾， 鹽酸羥胺可使高價(jià)鐵離子及高價(jià)錳離子還原為低價(jià)離子而消除其干擾。 若取 50mL 水樣，本法測(cè)定的檢測(cè)濃度為 1．0mg/L。
11.3 原理
乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）在 PH值為 10的條件下與水中的鈣、鎂離子生成無(wú)色可溶性絡(luò)合物，指示劑鉻黑 T則與鈣、鎂離子生成紫紅色絡(luò)合物。用 EDTA-2Na 滴定鈣、鎂離子至終點(diǎn)時(shí)，鈣、鎂離子全部與 EDTA-2Na 絡(luò)合而使鉻黑 T 游離，溶液即由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色。
11.4 儀器
150mL 三角瓶；10 或 25mL 滴定管
11.5 試劑 12
——0．01mol/L 乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T601-2002中方法進(jìn)行配制和標(biāo)定。
——緩沖溶液（pH10）
——氯化銨－氫氧化銨:稱(chēng)取16.9g 氯化銨（NH4Cl），溶于143mL濃氫氧化銨中。
配制：
稱(chēng)取 0.780g （MgSO4·7H2O）及 1.178g 乙二胺四乙酸二鈉（C10H14N2O8Na2·2H2O），溶于 50mL 純水中，加入 2mL 氯化銨
－氫氧化銨溶液和 5滴鉻黑T 指示劑（此時(shí)溶液應(yīng)呈紫紅色，若為天藍(lán)色，應(yīng)再加極少量使呈紫紅色）。用 EDTA－2Na 溶液滴定至溶由紫紅色變?yōu)樘焖{(lán)色，合并（1）及（2）兩種溶液，并用純水稀釋至 250mL，合并后如溶液又變?yōu)樽仙谟?jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)扣除試劑空白。
注：（1）氫氧化銨－氯化銨緩沖液應(yīng)貯存于聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中。防止使用中因反復(fù)開(kāi)蓋，使氨水濃度降低而影響pH 值;
（2）配制緩沖溶液時(shí)， 加入 EDTA－Mg 是為了使某些含鎂較低的水樣滴定終點(diǎn)更敏銳。如果備有市售 EDTA－Mg 試劑，則可直
接取 1.25gEDTA－Mg，配入 250mL 緩沖溶液中;
（3）EDTA－2Na 滴定鈣、鎂離子時(shí)，以鉻黑 T為指示劑其溶
液在 pH值 9.7～11 的范圍內(nèi)，越偏堿終點(diǎn)越敏銳。但可使碳酸鈣及沉淀，從而造成滴定誤差。因此滴定選用 pH值 10為宜。
——固體指示劑
稱(chēng)取 0.5g 鉻黑 T，加 100g 氯化鈉，研磨均勻，貯于棕色瓶?jī)?nèi)，密塞備用，可較長(zhǎng)期保存。
——5％硫化鈉溶液 稱(chēng)取 5.0g硫化鈉 （Na2S· 9H2O） 溶于純水中， 并稀釋至 100mL。
——1.0％鹽酸羥胺溶液 稱(chēng)取 1.0g 鹽酸羥胺〔NH2OH·HCl〕，溶于純水中，并稀釋
至 100mL。
——10％qing化鉀溶液 稱(chēng)取 10．0g qing化鉀（KCN）溶于純水中，并稀釋至 100mL。注意，此溶液劇毒！
11.6 方法步驟
取水樣 50mL（若硬度過(guò)大，可少取水樣用水稀釋至 50mL。若硬度過(guò)小，改取 100mL），置于 150mL 三角瓶中。
注：為防止碳酸鈣及氫氧化鎂在堿性溶液中沉淀，滴定時(shí)水樣中的鈣、鎂離子含量不能過(guò)多，若取 50mL 水樣，所消耗的
0．01mol/L EDTA－2Na 溶液體積應(yīng)少于 15mL。
若水樣中含有金屬干擾離子使滴定終點(diǎn)延遲或顏色發(fā)暗， 可另取水樣， 加入 0． 5mL 鹽酸羥胺溶液及 1mL 硫化鈉溶液或 0． 5mL
qing化鉀溶液。 加入1～2mL氫氧化銨－氯化銨緩沖溶液及0.5g鉻黑T指示劑，立即用 EDTA－2Na 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，充分振搖，至溶液由紫紅
色變?yōu)樗{(lán)色，即表示到達(dá)終點(diǎn)。
11.7 計(jì)算
P（CaCO3）= V1×C1×1000/V水樣 式中：P——水樣的硬度，m mol/L
V1—消耗 EDTA-2Na的體積數(shù)，mL
C1——EDTA-2Na的摩爾濃度，mol/L
注意：檢測(cè)自來(lái)水時(shí)取水樣 25 mL，其它步驟同上。
p（CaCO3）=（V1×C1×100.09×1000）/V 自來(lái)水樣 [mg/L]
總硬度除用碳酸鈣表示外，尚可用度及毫克當(dāng)量/升表示。
其相互換算方法見(jiàn)表
硬度單位的換算
硬度單位 毫克當(dāng)量/升 度 碳酸鈣，[mg/L]
毫克當(dāng)量/升度
碳酸鈣，[mg/L]
1
0.35663
0.01998
2.804
1
0.0560
50.045
17.847
1
