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水總硬度是否符合標(biāo)準(zhǔn)是自來水的重要參考數(shù)據(jù)，主要描述鈣鎂離子的含量。水的總硬度可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進行不同的分類。不同國家的轉(zhuǎn)換單位也有不同的標(biāo)準(zhǔn)。水硬度是水質(zhì)的重要監(jiān)測指標(biāo)。通過監(jiān)測，我們可以知道它是否可以用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活。例如，高硬度的水可以大大降低肥皂沉淀和洗滌劑的效用。紡織行業(yè)硬度過高的水使紡織品粗糙，難以染色；燒鍋爐容易堵塞管道，造成鍋爐爆炸事故；高硬度的水很難喝.苦味，飲用后甚至影響胃腸功能；喂養(yǎng)牲畜會導(dǎo)致孕畜流產(chǎn)。因此，水硬度測定方法的研究不容忽視。目前的分析測定方法有很多，主要分為化學(xué)分析和儀器分析。

一、什么是水硬度：

水的總硬度是指水Ca2+.Mg2+總量包括暫時硬度和永久硬度。水中的硬度。Ca2+.Mg2+以酸性碳酸鹽的形式存在的部分被去除，因為它們在加熱時形成碳酸鹽沉淀，這被稱為暫時硬度；以硫酸鹽為例.硝酸鹽、氯化物等形式的部分，由于其性質(zhì)相對穩(wěn)定，不能通過加熱去除，因此被稱為永久硬度。

二、各種水質(zhì)硬度轉(zhuǎn)換單位：

(1)德國度:1度相當(dāng)于1度L水中10mg的CaO;

(2)英國度:1度相當(dāng)于0.7L水中10mg的CaCO3;

(3)法國度:1度相當(dāng)于1度L水中10mg的CaCO3;

(4)美國度:1度相當(dāng)于1度L水中1mg的CaCO3;

三、水硬度的分類：

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。

1.鈣硬度：

水中Ca2+其含量稱為鈣硬度。

2.鎂硬度：

水中Mg2+其含量稱為鎂硬度。

3.碳酸鹽硬度：

主要是由鈣.鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2.Mg(HCO3)2]形成的硬度和少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度加熱后分解成沉淀物，從水中去除，也稱為暫時硬度。

4.非碳酸鹽硬度：

主要是鈣鎂硫酸鹽.氯化物和硝酸鹽形成的硬度。這種硬度不能通過加熱分解去除，因此也稱為永久硬度，如永久硬度CaSO4.MgSO4.CaCl2.MgCl2.Ca(NO3)2.Mg(NO3)2等。

5.總硬度：

碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度。

6.負(fù)硬度：

當(dāng)水的總硬度小于總堿度時，它們之間的差異稱為負(fù)硬度。

四、水硬度分析方法有哪些：

1.化學(xué)分析法：

EDTA絡(luò)合滴定法是一種常用的化學(xué)分析方法，以確定水的硬度。在一定條件下，以鉻黑T為指示，氨一氯化銨為緩沖溶液，EDTA與鈣.鎂離子形成穩(wěn)定的配合物，從而測定水中鈣.鎂總量。

但這種方法容易產(chǎn)生指示劑添加量.指示終點和計量點.手動操作員判斷終點顏色等誤差。在分析樣品時，如果水樣的總堿度很高，滴到終點后，藍(lán)色很快就會回到紫紅色，這是由鈣引起的.鎂鹽的懸浮顆粒會影響測定結(jié)果。水樣可以用鹽酸化。.煮沸，去除堿度。冷卻后，用氫氧化鈉溶液中和，再加入緩沖溶液和指標(biāo)劑滴定，終點會更加敏銳。

由于指示鉻黑T易氧化，加鉻黑T后應(yīng)盡快完成滴定，但最好每隔2~3到終點s滴一滴，充分振動；并在緩沖溶液中加入等等等量EDTA鎂鹽，使終點明顯；滴定時，水樣溫度應(yīng)為2O~30℃為宜。

2.儀器分析法：

分光光度法是一種基于朗伯一比耳定律定性定量分析元素的方法。元素離子的濃度值是通過吸光強度值定量確定的。該方法用于測定水硬度，具有較高的靈敏度.操作簡單快捷，但選擇合適的顯色劑成為方法的關(guān)鍵。酸性鉻藍(lán)藍(lán)系統(tǒng)研究了酸性鉻藍(lán)K(ACBK)與鈣鎂同時作用的顯色系統(tǒng)，在pH=10.在氨一氯化銨緩沖介質(zhì)中，Ca和Mg離子均可與ACBK顯色劑在46888中形成1:1的配合物nm波長處，Ca和Mg總含量為(0~3)×10moL/L濃度范圍內(nèi)符合比耳定律。

該方法在測試13種常見共存離子干擾的基礎(chǔ)上，用于測定6種水樣的硬度，回收率在96.5%~99.9%之間。研究了自來水和鍋爐水的硬度測定和自來水RSD鍋爐水為1.2%RSD2.2%。以二甲酚橙為顯色劑，采用雙波長分光光度法，同時對環(huán)境水樣中的鈣進行處理.鎂進行了分析.鎂含量差異不限，方法重現(xiàn)性好。

3.原子吸收法：

自1955年以來，原子吸收法(AAS)自作為一種分析方法以來，它得到了迅速的發(fā)展和普及。由于其對元素的測定速度快，因此.靈敏度和選擇性好已成為分析化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的定量分析方法之一，是測量氣態(tài)自由原子對特征譜線共振吸收強度的儀器分析方法。

4.ICP-AES法：

ICP-AES自20世紀(jì)60世紀(jì)60年代以來，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法O自等離子體光源發(fā)展以來，已得到廣泛應(yīng)用。ICP-AES可以分析水溶液或有機溶液和溶解的固體元素，可以同時檢測樣品中的72種元素(包括)P.B.si.As等非金屬元素)，濃度范圍痕量為%量級。連續(xù)單元素操作。.連續(xù)多元操作的特點。

5.色譜分析法：

離子色譜法(IC)它是一種液相色譜法，也是一種分析離子的液相色譜法。離子色譜技術(shù)于1977年開始應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，解決了許多高純水樣品的實際測量問題。離子色譜法可有效避免有機物的干擾，無需考慮鎂離子的影響，鎂含量過低時仍可直接測量。這種方法的劑量很小.簡便.快速.準(zhǔn)確的特點。

6.電化學(xué)分析法：

自動電位滴定法是根據(jù)滴定曲線自動確定終點?；瘜W(xué)測量點與終點之間的誤差很小，準(zhǔn)確性很高，避免了化學(xué)分析中滴定的誤差。自動電位滴定不需要指示器，因此有色樣品.渾濁、無合適指示劑的樣品均可滴定。具有快速性的樣品。.特點簡單，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重現(xiàn)性好，適用于檢測水中總硬度的含量。

7.電極法：

離子選擇性電極是對特定離子的選擇性指示電極。這種電極有一層特殊的電極膜，它對特定的離子有選擇性的反應(yīng)，電極膜點與待測離子含量的關(guān)系符合能斯特公式。這種方法是有選擇性的.平衡時間短、設(shè)備簡單、操作方便等特點。

五、實驗步驟：

(1)C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液的配制：

乙二胺四乙酸二鈉鹽11.99g，溶于300ml在水中，可適當(dāng)加熱溶解。冷卻后轉(zhuǎn)入試劑瓶，用水稀釋至500ml搖勻。

(2)C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液的標(biāo)定：

稱為基準(zhǔn)物碳酸鈣0.25g(稱準(zhǔn)至0.0001g)于200ml燒杯中，用少量水潤濕，蓋上表面皿，一滴一滴加4mol/L的HCl所有碳酸鈣都溶解了.避免加入過量酸lOOml水，小火煮沸l(wèi)Omin，趕除C02.冷至室溫，用少量水沖洗表面皿，定量轉(zhuǎn)移至2500mL在容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

用吸量管移除上述內(nèi)容Ca2+標(biāo)準(zhǔn)溶液25ml于250mL在錐形瓶中。加20ml蒸餾水.4ml緩沖溶液和3滴絡(luò)黑T指示(或50)-lOOmg指示干粉)，立即使用準(zhǔn)備好的干粉EDTA當(dāng)溶液的顏色從紫紅色變?yōu)榧兯{(lán)色時，溶液滴定并完全搖動。平行測量6份，鈣鎂含量的絕對偏差應(yīng)小于0.04mol/L。

六、水質(zhì)硬度檢測的意義：

水硬度是表示水質(zhì)的重要指標(biāo)，與工業(yè)用水有很大關(guān)系。水硬度是形成鍋垢和影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。因此，水的總硬度是水中的鈣.鎂總量的測定為確定水質(zhì)和水處理提供了依據(jù)。水硬度檢測分析是水質(zhì)分析的一項重要工作，影響公共生產(chǎn)和生活安全。然而，大多數(shù)測量方法是實驗室測量較多，現(xiàn)場在線分析較少。同時，各種元素的分析方法也沒有得到廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代分析化學(xué)的發(fā)展，傳統(tǒng)的水硬度分析方法在分析效率和分析能力存在一定的局限性，在復(fù)雜水系統(tǒng)分析中的應(yīng)用仍受到一定的限制。傳統(tǒng)和成熟的分析方法是微型化的.集成化.自動化和商業(yè)化可以進一步提高方法的分析性能，有利于分析技術(shù)的推廣和普及，也是當(dāng)前分析科學(xué)發(fā)展?jié)摿薮蟮难芯糠较颉?/p>

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