水質(zhì)總硬度是否達標是自來水的重要參考數(shù)據(jù)，主要描述鈣鎂離子的含量。 水的總硬度根據(jù)不同的標準可以有不同的分類。 不同的國家對于換算單位也有不同的標準。 水質(zhì)硬度是水質(zhì)的重要監(jiān)測指標。 通過監(jiān)測，我們可以知道它是否可以用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。 例如，高硬度的水會大大降低皂垢和清潔劑的有效性。 紡織工業(yè)中硬度過高的水使紡織品粗糙，不易染色； 燃燒的鍋爐容易堵塞管道，造成鍋爐爆炸事故； 硬度高的水很難喝。 酒后味苦，甚至影響腸胃功能； 喂養(yǎng)家畜會導致懷孕動物流產(chǎn)。 因此，對水質(zhì)硬度測定方法的研究不容忽視。 分析測定的方法很多，主要分為化學分析法和儀器分析法。
1、什么是水的硬度？
水的總硬度是指水中Ca2+和Mg2+的總量，包括暫時硬度和永久硬度。 水的硬度。 部分以酸性碳酸鹽形式存在的Ca2+.Mg2+因加熱形成碳酸鹽析出物而被除去，稱為暫時硬度； 以硫酸鹽為例。 以硝酸鹽、氯化物等形式存在的部分，因其性質(zhì)比較穩(wěn)定，加熱不能除去，故稱為永久硬度。
2、各種水質(zhì)硬度換算單位：
(1)德國度：1度相當于1度L水中10mg的CaO；
(2) 英國度：1度相當于0.7L水中10mg的CaCO3；
(3)法國度：1度相當于1度L水中10mg的CaCO3；
(4)美國度：1度相當于1度L水中1毫克的CaCO3；
三、水質(zhì)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+的含量稱為鈣硬度。
2、鎂硬度：
水中Mg2+的含量稱為鎂硬度。
3、碳酸鹽硬度：
主要靠鈣。 碳酸氫鎂[Ca(HCO3)2.Mg(HCO3)2]硬度和少量碳酸鹽硬度。 碳酸氫鹽硬度被加熱并分解成從水中去除的沉淀物，也稱為暫時硬度。
4、非碳酸鹽硬度：
主要是硫酸鈣鎂。 由氯化物和硝酸鹽形成的硬度。 這種硬度不能通過熱分解去除，故又稱永久硬度，如永久硬度CaSO4.MgSO4.CaCl2.MgCl2.Ca(NO3)2.Mg(NO3)2等。
5、總硬度：
碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度。
6、負硬度：
當水的總硬度小于總堿度時，兩者之差稱為負硬度。
4、水質(zhì)硬度分析的方法有哪些：
1、化學分析方法：
EDTA絡合滴定法是一種常用的測定水硬度的化學分析方法。 在一定條件下，以鉻黑T為指示劑，以氨-氯化銨為緩沖溶液，EDTA與鈣、鎂離子形成穩(wěn)定絡合物，測定水中鈣鎂總量。
但這種方法容易出現(xiàn)指示劑添加量、終點和計量點指示、人工操作員判斷終點顏色等錯誤。 分析樣品時，如果水樣的總堿度很高，藍色下降到終點后很快又變紫，這是鈣造成的。 鎂鹽的懸浮顆粒會影響測量結(jié)果。 水樣可用鹽酸酸化。 .煮沸去除堿度。 冷卻后用氫氧化鈉溶液中和，再加入緩沖液和指示劑滴定，終點更靈敏。
由于指示劑鉻黑T易氧化，加入鉻黑T后應盡快完成滴定，但最好每隔2~3秒滴一滴至終點，并充分振搖； 并在緩沖液中加入等量的EDTA鎂鹽，使終點明顯； 滴定時，水樣的溫度應為2O～30℃。
2、儀器分析方法：
分光光度法是一種基于朗伯-比爾定律對元素進行定性和定量分析的方法。 元素離子的濃度值由吸光度值定量確定。 該方法用于測量水的硬度，靈敏度高。 操作簡單快捷，但方法的關(guān)鍵是選擇合適的顯色試劑。 酸性鉻藍藍系研究酸性鉻藍K（ACBK）與鈣、鎂同時作用的顯色體系。 46888在nm波長處形成1:1的絡合物，Ca和Mg的總含量為（0~3）×10moL/L，在該濃度范圍內(nèi)符合比爾定律。
基于13種常見共存離子的干擾，采用該方法測定了6個水樣的硬度，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，自來水和鍋爐水的RSD為1.2%RSD2.2%。 以二甲酚橙為顯色劑，采用雙波長分光光度法，對環(huán)境水樣中的鈣、鎂進行了同時處理和分析。 鎂含量的差異不受限制，該方法具有良好的重現(xiàn)性。
3、原子吸收法：
自1955年以來，原子吸收法（AAS）作為一種分析方法得到迅速發(fā)展和推廣。 由于其測定元素速度快、靈敏度和選擇性好，已成為分析化學領(lǐng)域應用最廣泛的定量分析方法之一。 它是一種測量氣態(tài)自由原子在特征譜線上的共振吸收強度的儀器分析方法。
4.ICP-AES法：
自 1960 年代以來，ICP-AES 和等離子光源發(fā)展以來的電感耦合等離子體發(fā)射光譜 (O) 得到了廣泛應用。 ICP-AES可分析水溶液或有機溶液及溶解的固體元素，可同時檢測樣品中的72種元素（包括PBsi.As等非金屬元素），痕量濃度范圍在%量級。 連續(xù)的單元素操作。 .連續(xù)多次操作的特點。
5、色譜法：
Ion (IC) 是液相色譜的一種，也是分析離子的液相色譜法。 離子色譜技術(shù)于1977年開始應用于水處理領(lǐng)域，解決了許多高純水樣的實際測量問題。 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定。 這種方法的劑量很小。 它簡單、快速、準確。
6、電化學分析法：
自動電位滴定法根據(jù)滴定曲線自動確定終點。 化學測量點與終點誤差小，準確度高，避免了化學分析中的滴定誤差。 自動電位滴定不需要指示劑，因此可以滴定有色樣品、混濁樣品和沒有合適指示劑的樣品。 樣品快速。 .特點簡單，結(jié)果準確可靠，重現(xiàn)性好，適用于水中總硬度含量的檢測。
7、電極法：
離子選擇電極是特定離子的選擇性指示電極。 這種電極有特殊的電極膜，對特定的離子有選擇性的反應，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。
五、實驗步驟：
(1) C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液的配制：
EDTA二鈉鹽11.99g，溶于300ml水，可適當加熱溶解。 冷卻后轉(zhuǎn)移至試劑瓶中，用水稀釋至500ml，搖勻。
(2) C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液標定：
取0.25g碳酸鈣（精確至0.0001g）作為對照品于200ml燒杯中，用少量水潤濕，蓋上表面皿，逐滴加入4mol/L HCl，所有鈣碳酸鹽溶解。 避免加入過多的酸 100ml 水，小火煮沸 10min，除去 CO2。 冷卻至室溫，用少量水沖洗表面皿，定量轉(zhuǎn)移至容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
用移液器吸取 25ml 上述 Ca2+ 標準溶液于 250mL 錐形瓶中。 加20ml蒸餾水、4ml緩沖液和3滴Luhei T指示劑（或50粒）-100mg指示劑干粉），待溶液顏色由紫色變?yōu)榧兯{色時立即用配制的干粉EDTA滴定溶液，徹底搖晃它。 平行測定6次，鈣、鎂含量的絕對偏差應小于0.04mol/L。
六、水質(zhì)硬度檢測的意義：
水質(zhì)硬度是水質(zhì)的重要指標，與工業(yè)用水有很大關(guān)系。 水的硬度是水垢形成和影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。 因此，水的總硬度是水中鈣、鎂總量的測定，為判定水質(zhì)和水處理提供了依據(jù)。 水質(zhì)硬度檢測分析是水質(zhì)分析的一項重要工作，關(guān)系到公眾的生產(chǎn)和生活安全。 但大多數(shù)測量方法多是實驗室測量，較少是現(xiàn)場在線分析。 同時，各種元素的分析方法還沒有得到廣泛應用。 隨著現(xiàn)代分析化學的發(fā)展，傳統(tǒng)的水質(zhì)硬度分析方法在分析效率和分析能力方面存在一定的局限性，其在復雜水體系分析中的應用仍然受到限制。 傳統(tǒng)成熟的分析方法小型化、集成化、自動化、商品化，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，也是一個極具發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较蚍治隹茖W。
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