科学

水的硬度

水中钙、镁离子的总浓度

中文名:水的硬度 外文名: 适用领域: 所属学科: 英文名:hardness of water 指的是:水中钙、镁离子沉淀肥皂水能力 我国用表示法:与德国相似 德国度:德国1个德国度 法国度:法1个法国度(1ºfH)
水的硬度介绍
水的硬度最初是指水中钙、镁离子沉淀肥皂水化液的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子,又称永久硬度)。奶粉冲泡中的使用,软水因为硬度低对婴儿身体负担较轻,作为冲泡奶粉的用水被人们所看好。奶粉因为本身含有蛋白质和矿物等营养成分,加上高硬度的硬水的冲泡会加重对宝宝身体的负担。婴儿的内脏还未发育完全,矿物成分过量摄入可能会引起消化不良,所以矿物成分含量较低的软水更适合冲泡奶粉。

表示方法

硬度的表示方法尚未统一,我国使用较多的表示方法有两种:一种是将所测得的钙、镁折算成CaO的质量,即每升水中含有CaO的毫克数表示,单位为mg·L-1;另一种以度计:1硬度单位表示10万份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO),1°=10ppmCaO。这种硬度的表示方法称作德国度。

水的硬度的表示方法有多种,我国采用的表示方法与德国相同。以下为不同国家的表示方法。

德国度(d):1L水中含有相当于l0mg的CaO,其硬度即为1个德国度(ld)。这是我国目前最普遍使用的一种水的硬度表示方法。

美国度(mg/L):1L水中含有相当于lmg的CaCO3,其硬度即为1个美国度。

mmol/L:1L水中含有相当于100mg的CaCO3,称其为lmmol/L的硬度。

法国度(f):1L水中含有相当于l0mg的CaCO3,其硬度即为1个法国度(1f)。

英国度(e):1L水中含有相当于14.28mg的CaCO3,其硬度即为1个英国度(le)。

水的硬度通用单位为mmol/L,也可用德国度(d)表示。其换算关系为:1mmol/L=2.804德国度(d)

国家《生活饮用水卫生标准》规定,总硬度(以CaCO3计)限值为450mg/L。

硬度分类

水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。

碳酸盐硬度

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。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去,故亦称为暂时硬度。

非碳酸盐硬度

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、CaCL2、MgCL2、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;当水的总硬度小于总碱度时,它们之差,称为负硬度。

以碳酸钙浓度表示的硬度大致分为:

0~75mg/L极软水

75~150mg/L软水

150~300mg/L中硬水

300~450mg/L硬水

450~700mg/L高硬水

700~1000mg/L超高硬水

>1000mg/L特硬水

测试方法

测试步骤

在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂,溶液呈红色;用EDTA标准溶液滴定时,EDTA先与游离的Ca2+配位,再与Mg2+配位;在计量点时,EDTA从MgIn-中夺取Mg2+,从而使指示剂游离出来,溶液的颜色由红变为纯蓝,即为终点。

当水样中Mg2+极少时,由于CaIn-比MgIn-的显色灵敏度要差很多,往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性,可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+(在EDTA标定前加入,这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系),或在缓冲溶液中加入一定量的Mg—EDTA盐。

水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积V1(ml)来计算。以CaO计,单位为mg/L。

注意事项

测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值。

注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子,掩蔽剂要在指示剂之前加入。

测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇。

测定时要是水温过低应将水样加热到30~40ºC再进行测定。

减小方法

在生活中,通常用煮沸的方法。在实验室中,用蒸馏的方法。不过,蒸馏效果更好。

现代技术的发展,反渗透已经基本渗透到民用、工业领域。反渗透的核心组件是一种称作反渗透膜的人工合成材料,能够实现降低水中各种离子,实现硬度的降低。不过反渗透不仅仅降低的是硬度,而是去除离子,生产“去离子水”也就是所谓纯净水。饮用纯净水目前已经普通用该方法生产,生产速度比蒸馏快,成本低。

测试方法

测试步骤

在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂(蓝色),,铬黑T指示剂优先与Mg2+配位,生成红色配合物使溶液呈红色;然后用EDTA标准溶液滴定时,EDTA先与游离的Ca2+配位,再与Mg2+配位;在计量点时,EDTA从MgIn-(配合物)中夺取Mg2+,从而使铬黑T指示剂游离出来,溶液的颜色由红变为纯蓝,即为终点。

当水样中Mg2+极少时,由于CaIn-比MgIn-的显色灵敏度要差很多,往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性,可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+(在EDTA标定前加入,这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系),或在缓冲溶液中加入一定量的Mg—EDTA盐。

水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积V1(ml)来计算。以CaO计,单位为mg/L。

注意事项

测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值。

注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子,掩蔽剂要在指示剂之前加入。

测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇。

测定时要是水温过低应将水样加热到30~40ºC再进行测定。

内容声明

1、本网站为开放性注册平台,以上所有展示信息均由会员自行提供,内容的真实性、准确性和合法性均由发布会员负责,本网站对此不承担任何法律责任。

2、网站信息如涉嫌违反相关法律规定或侵权,请发邮件至599385753@qq.com删除。

Copyright © 趣爱秀