纯水制备和检验和水总硬度测定.ppt

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1、纯水的制备与检验及水的总硬度测定马荔实验化学实验目的了解自来水中主要溶有哪些无机杂质离子及其定性鉴定方法。了解用蒸馏法制备纯水的原理和方法。练习电导仪的使用。了解水的总硬度的测定意义和常用的硬度表示方法。掌握EDTA法测定水的总硬度的原理和方法。掌握铬黑T指示剂的应用，了解金属指示剂的特点。实验原理纯水的制备与检测1.工业生产、科学研究和日常生活用水对水质各有一定的要求。电子工业、化工生产等对水质的纯度要求更高。一般发电机和锅炉用水等要经纯化处理。水中常常溶有Na+、Ca2+、Fe2+和HCO-、CO32

2、-、SO42-、S2O32-、Cl-等离子以及某些气体和有机物等杂质。为了除去水中杂质，需将天然水进行处理，制得自来水。但在自来水中这些离子依然存在，还需采用一些方法进行净化，主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法、反渗透法等。2.在生产和科学实验中，用作表示水的纯度的主要指标是水中含盐量(即水中各种盐类的阳、阴离子的数量)的大小，而水中含盐量的测定较为复杂，所以通常用水的电阻率或电导率来间接表示。式中—电阻率，单位：欧姆·厘米(Ω·cm)—电导率，单位：欧姆-1·厘米-1(Ω-1·cm-1)根据对水纯度的要

3、求不同，通常可将水分为软化水、脱盐水、纯水及高纯水四种。软化水：一般系指将水中的硬度(暂时硬度及永久硬度)降低或去除至一定程度的水。脱盐水：一般系指将水中易去除的强电解质去除或减少至一定程度的水。脱盐水中的剩余含盐量一般应在1~5mg／dm3之间。25℃时水的电阻率应为0.1~1.0×106Ω·cm(电导率10~1.0×106Ω-1·cm-1)。纯水：又称去离子水，或深度脱盐水。一般系指既将水中易去除的强电解质去除，又将水中难以去除的硅酸及二氧化硅等弱电解质去除至一定程度的水。纯水中的剩余含盐量一般应在1

4、.0mg/dm3以下。25℃时水的电阻率应为0.1~1.0×106Ω·cm(电导率10~1.0×106Ω-1·cm-1)。高纯水：又称超纯水。一般系指既将水中的电解质几乎完全去除，又将水中不离解的胶状物质、气体及有机物除去至很低程度的水，高纯水中的剩余含盐量应在0.1mg／dm3以下。25℃时，水的电阻率应为0.1~1.0×106Ω·cm(电导率10~1.0×106Ω-1·cm－1)以上。水中所含的主要阳、阴离子可作定性鉴定，常用下列方法：(1)用镁试剂检验Mg2+：镁试剂(对硝基苯偶氮间苯二酚)是一种有

5、机染料，在酸性溶液中呈黄色，在碱性溶液中呈紫色，当它被Mg(OH)2沉淀吸附后呈天蓝色，反应必须在碱性溶液中进行。(2)用钙指示剂检验Ca2+：游离的钙指示剂呈蓝色，在pH>12的碱性溶液中，它能与Ca2+结合显红色。在此pH值时，Mg2+不干涉Ca2+的检验，因为pH>12时，Mg2+已生成Mg(OH)2沉淀。(3)用AgNO3，溶液检验Cl－。(4)用BaCl2溶液检验SO42-。蒸馏法制备纯水：蒸馏法的基本原理是通过加热使含盐的水蒸发。然后将蒸汽冷凝而成蒸馏水，或称脱盐水，溶解在水中的盐类则残留在蒸

6、馏器中。如对水的纯度要求很高，可经过多次蒸馏，从而取得纯水或高纯水。如对水的纯度要求很高，可经过多次蒸馏，从而取得纯水或高纯水。根据实验，在石英器皿中经过28次蒸馏出的水，在18℃时测得电阻率为23×106欧姆·厘米；在25℃时测得电阻率为16×106欧姆·厘米。市售蒸馏水的电阻率一般约在10×104欧姆·厘米左右。在石英容器中三级蒸馏水，一般可达2×106欧姆·厘米。用蒸馏法制取脱盐水及纯水，过去一直占主要地位。但是，这种方法比较陈旧，且存在以下缺点：(1)成本较贵；(2)在蒸发过程中，易带出挥发性的杂

7、质(如氨)，在冷却过程中，易带入二氧化碳。虽经多次蒸馏亦不易完全去除剩留在水中的杂质；(3)蒸发进行很慢，使用中必须贮存，因而容易从空气中吸收二氧化碳和受其他物质的污染，影响水的纯度。由于存在这些缺点，此法已逐渐被离子交换法所替代。水硬度测定水的硬度是指水对肥皂的沉淀程度，肥皂沉淀的主要原因是因为水中含金属离子，清洁的地下水、河、湖水中，钙、镁的含量远比其他金属离子多，所以通常所说的硬度就是指水中钙镁的含量而言。水硬度的计算单位很多，各国采用的单位的大小也不一致，最常用的表示水硬度的单位有：1．以度表示，

8、1o=10mg/dm3CaO，相当于10万份水中含1份CaO。2．以水中CaCO3的浓度(10mg/dm3)计，即相当于水中含有CaCO3多少mg/dm3。本实验用上面第二种方法表示水的总硬度。即用EDTA滴定Ca2+、Mg2+离子总量，应在pH=10的氨缓冲溶液中进行，用铬黑T作指示剂。铬黑T与Ca2+、Mg2+形成紫红色配合物，在pH=10时，铬黑T为纯蓝色，因此，终点时溶液颜色由紫红变为纯蓝色。理论的计算和实践都表明，以