实验6 校园生活用水的总硬度测定

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1、实验6校园生活用水水质分析教学目的与要求：1.掌握EDTA标准溶液的配制和标定方法；2.学会判断配位滴定的终点；3.了解缓冲溶液的应用；4.掌握配位滴定的基本原理、方法和计算；5.掌握铬黑体T、钙指示剂的使用条件和终点变化；6.了解水质分析的意义、各种成分的表示方法、测定原理和步骤。教学重点与难点：重点：1.水质分析的意义、表示方法和测定原理；2.培养学生的动手操作能力及创新意识。难点：1.配位滴定的基本原理；2.配位滴定中指示剂的选择和滴定终点控制。教学方法与手段：板书，学生操作，现场指导。学时分配：2学时。教学内容：近年来，到外地旅游度假的

2、人越来越多。可是，许多人到了外地尤其是国外，常会出现失眠乏力、食欲不振、腹胀、腹泻等症状，有的人甚至患上荨麻疹，满身起了红疙瘩，这也是人们通常所说的“水土不服”。在异地，水土中微量元素的分布、土壤的酸碱度及有机物含量，与原居住地相比都发生了较大变化，人的机体暂时不能适应气候、水质、饮食等生活环境的突然改变，就会产生一系列不适症状，特别是当地的水质结构还会改变人肠道内正常菌群的类别及数量，破坏肠道菌群原有的生态平衡，导致胃肠道紊乱，使人出现腹胀、腹泻等症状。问题1：为什么水质也会导致人“水土不服”？人体通过新陈代谢和环境进行物质交换。人体化学元素

3、来自食物和水，特别是水，水是生命源泉，水土相依，土中大量化学元素又以水为溶剂而被人体吸收，原来，我们所饮用的水中含有多种化学元素，如铁、氟、碘、铜、锌、钙、镁等，如果水中钙盐和镁盐的含量多，水的硬度就大；其含量少，则硬度小。这便是所谓的软水与硬水的区别。人在日常生活中对软水和硬水有着一定的适应能力，对于长期习惯于饮用硬水的人，7水质硬则对健康无大的影响。可是，对于没有习惯于饮硬水的人，若饮用了水质过硬的水，就会影响胃肠消化功能，发生暂时性功能紊乱，以致胃肠蠕动的加剧，引起消化不良和腹泻。这就是水土不服。反之，原来吃惯了硬水的人，突然改饮软水，也

4、会引起身体不适。 问题2：什么是硬水、软水？硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。如一些井水，泉水。但自来水中几乎没有。硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等软水是指水的硬度低于8度的水。不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水（softwater）。自然水中，雨水和雪水属软水。泉水﹑溪水﹑江河水属暂时硬水，部分地下水属硬水，蒸馏水为人工加工而成之软水。问题3：什么是水的总硬度？水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，它包括暂时硬度和永久硬度。水中Ca2+、Mg2+以酸式碳

5、酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度；而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。问题4：测定水硬度的意义?水硬度是表示水质的一个重要指标，对工业用水关系很大。水硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素。因此，水的总硬度即水中钙、镁总量的测定，为确定用水质量和进行水的处理提供依据。问题5：测定水质硬度的原理是什么？测定自来水的硬度，一般采用络合滴定法，用EDTA标准溶液滴定水中的Ca2+、Mg2总量，然后换算为相应的硬度单位。用EDTA滴定Ca2+、Mg2

6、+总量时，一般是在pH=10的氨性缓冲溶液进行，用EBT（铬黑体）作指示剂。化学计量点前，Ca2+、Mg2+和EBT生成紫红色络合物，当用EDTA溶液滴定至化学计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。由于EBT与Mg2+显色灵敏度高，与Ca2+显色灵敏度低，所以当水样中Mg2+含量较低时，用EBT作指示剂往往得不到敏锐的终点。这时可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+（标定前加入Mg2+对终点没有影响）或者在缓冲溶液中加入一定量Mg2+—EDTA盐，利用置换滴定法的原理来提高终点变色的敏锐性，也可采用酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂，此时终点颜

7、色由紫红色变为蓝绿色。7滴定时，Fe3+，Al3+等干扰离子，用三乙醇胺掩蔽；Cu2+，Pb2+，Zn2+等重金属离子则可用KCN、Na2S或硫基乙酸等掩蔽。本实验以CaO的质量浓度（mg/L）表示水的硬度。我国生活饮用水规定，总硬度以CaO计，不得超过250mg/L。计算公式：水的硬度=56×（mg/L）式中C为EDTA的浓度，V为EDTA的体积，56为CaO的质量。问题6：实验所需的试剂？1、EDTA标准溶液（0.01mo/L）：称取2g乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y·2H2O)于250mL烧杯中，用水溶解稀释至500mL。如溶液需保存，

8、最好将溶液储存在聚乙烯塑料瓶中。2、氨性缓冲溶液（pH=10）：称取20gNH4Cl固体溶解于水中，加100ml浓氨水，用水稀释至1L。3、铬黑体（E