PH对总硬度测定中的影响研究
导读：方法：本实验通过对不同保存方法的水样进行测定，得出pH对总硬度的影响的大小。2.用移液管吸取50.0ml3份试样分别于3个250ml锥形瓶中，加入4ml缓冲溶液和3滴铬黑T指示剂溶液或约50-100mg指示剂干粉，此时溶液应呈紫红色或紫色。
关键词：总硬度，PH影响，缓冲溶液
一、硬度概述
水的硬度，是指水中的钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等所有的盐类，并常含有汞、镉、砷、铅等少量的有害元素。水的硬度单位通常是将水中的全部盐类换算成碳酸钙来计算。当水中的硬度以碳酸钙计小于150毫克/升时，称为软水;150-450毫克/升时，称为硬水;450-714毫克/升时为高硬水;大于714毫克/升时为特硬水。国家生活饮用水硬度的卫生标准为小于450毫克/升(以碳酸钙计)。
在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。硬水有许多缺点：(一)和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果(利用这点也可区分硬水和软水)。(二)工业上,钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题，工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。(三)硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮用硬水的人偶尔饮用硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”;用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值;用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值;用硬水做豆腐不仅会使产量降低，而且会影响豆腐的营养成分。
二、实验原理和方法
原理：在pH10的条件下，用EDTA溶液络合和滴定钙和镁离子。参考。以铬黑T作指示剂，与钙和镁生成紫红色或紫色溶液。滴定中，有利的钙和镁离子首先与EDTA反应，与指示剂络合的钙和镁离子随后和EDTA反应，到达终点时溶液的颜色由紫色变为天蓝色。参考。
方法：本实验通过对不同保存方法的水样进行测定，得出pH对总硬度的影响的大小。
三、实验步骤
1.取同一地下水样100ml 3份，装入3个锥形瓶中，第一瓶不加任何溶液，测得原水pH为7.23;第二瓶加如浓硫酸，将pH调至2以下，符合酸化保存条件;第三瓶加浓NaOH溶液，将pH调至10以上，记下所用酸碱的量。
2.用移液管吸取50.0ml 3份试样分别于3个250ml锥形瓶中，加入4ml缓冲溶液和3滴铬黑T指示剂溶液或约50-100mg指示剂干粉，此时溶液应呈紫红色或紫色。
3.为防止产生沉淀，应立即在不断震摇下，自滴定管加入EDTA二钠溶液，开始滴定时速度宜稍快，接近终点时反应稍慢，并充分震摇，最好每滴间隔2-3秒，溶液的颜色由紫红或紫色逐渐转为蓝色，在最后一点紫的色调消失，刚出现天蓝时即为终点，整个滴定过程应在5min内完成。
四、数据整理
经过多次测量取平均值：
| 样品 | 原水样 | 酸化保存样 | 碱化对比样 |
| 消耗EDTA （ml） | 8.60 | 8.15 | 8.94 |
| 总硬度（mg/l） | 172 | 163 | 179 |
可以看出酸化的水样直接加入缓冲溶液使得最后测定总硬度数值偏低，碱化则偏高。总体偏差不大，回收率都在95%以上。
五、小结讨论
原水的pH对之后形成的缓冲溶液的pH值，乃至最终的测定结果都有一定影响。考虑可能是由于EDTA二钠在偏碱的环境下有较高的活性，在10.0±0.10的范围内灵敏度最好，测得数据准确。参考。
另外对于一些特殊水样，混有石灰或碳酸钙的水样比如溶洞地下水等，到达终点后放置一会还会变回紫红色，Ca(OH)2或CaCO3微溶于水，溶于水中的钙与EDTA反应完全达到终点，此时水中没有溶解的钙，则未溶解的钙就会溶解出来，与铬黑T结合现紫红色，因此应继续滴定直至紫色完全消失，溶液呈现天蓝色为止。
参考文献：
1.国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法【M】.第四版.北京：中国环境科学出版社，2002.12.
2.《水中总硬度测量不确定度的评定》.梁景波，袁东晖.《中国环境监测》2006Vol.22 No.3 P.35-39.
3.GB7477-87.水质总硬度的测定EDTA滴定法.
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