水總硬度是否符合標準是自來水的重要參考數據，主要描述鈣鎂離子的含量。水的總硬度可以根據不同的標準進行不同的分類。不同國家的轉換單位也有不同的標準。水硬度是水質的重要監測指標。通過監測，我們可以知道它是否可以用于工業生產和日常生活。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；喂養牲畜會導致孕畜流產。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，由于其性質相對穩定，不能通過加熱去除，因此被稱為永久硬度。

二、各種水質硬度轉換單位：

(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.負硬度：

當水的總硬度小于總堿度時，它們之間的差異稱為負硬度。

四、水硬度分析方法有哪些：

1.化學分析法：

EDTA絡合滴定法是一種常用的化學分析方法，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.鎂離子形成穩定的配合物，從而測定水中鈣.鎂總量。

但這種方法容易產生指示劑添加量.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鍵。酸性鉻藍藍系統研究了酸性鉻藍K(ACBK)與鈣鎂同時作用的顯色系統，在pH=10.在氨一氯化銨緩沖介質中，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領域應用最廣泛的定量分析方法之一，是測量氣態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60世紀60年代以來，電感耦合等離子體發射光譜法O自等離子體光源發展以來，已得到廣泛應用。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。連續單元素操作。.連續多元操作的特點。

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。離子色譜技術于1977年開始應用于水處理領域，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.準確的特點。

6.電化學分析法：

自動電位滴定法是根據滴定曲線自動確定終點。化學測量點與終點之間的誤差很小，準確性很高，避免了化學分析中滴定的誤差。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，結果準確可靠，重現性好，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，電極膜點與待測離子含量的關系符合能斯特公式。這種方法是有選擇性的.平衡時間短、設備簡單、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，可適當加熱溶解。冷卻后轉入試劑瓶，用水稀釋至500ml搖勻。

(2)C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液的標定：

稱為基準物碳酸鈣0.25g(稱準至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lOmin，趕除C02.冷至室溫，用少量水沖洗表面皿，定量轉移至2500mL在容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

用吸量管移除上述內容Ca2+標準溶液25ml于250mL在錐形瓶中。加20ml蒸餾水.4ml緩沖溶液和3滴絡黑T指示(或50)-lOOmg指示干粉)，立即使用準備好的干粉EDTA當溶液的顏色從紫紅色變為純藍色時，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小于0.04mol/L。

六、水質硬度檢測的意義：

水硬度是表示水質的重要指標，與工業用水有很大關系。水硬度是形成鍋垢和影響產品質量的主要因素。因此，水的總硬度是水中的鈣.鎂總量的測定為確定水質和水處理提供了依據。水硬度檢測分析是水質分析的一項重要工作，影響公共生產和生活安全。然而，大多數測量方法是實驗室測量較多，現場在線分析較少。同時，各種元素的分析方法也沒有得到廣泛應用。隨著現代分析化學的發展，傳統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，在復雜水系統分析中的應用仍受到一定的限制。傳統和成熟的分析方法是微型化的.集成化.自動化和商業化可以進一步提高方法的分析性能，有利于分析技術的推廣和普及，也是當前分析科學發展潛力巨大的研究方向。

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