浅议用edta标准滴定法饮用水总硬度

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1、浅议用EDTA标准滴定法饮用水总硬度　　【摘要】考虑到人们感官接受程度和生活洗涤需要，有必要维持一个合理的硬度限值。在任何条件下，饮用水中的碳酸钙不能过饱和或者接近饱和。如果出现沉积物质，或者在加热的情况下出现沉积现象，都严重影响感官性状，引起用户的不快。EDTA标准滴定法，测出的水的硬度值符合国标的规定。在该方法中，影响滴定的因素不仅有煮沸的时间、滴定时溶液的温度，还与溶液的pH值有关。现以溶液的pH值探讨出，最理想的滴定条件是控制其pH值为10。此法较其他方法测总硬度，更为快速、简便，因而被

2、广泛应用。　　【关键词】EDTA标准测定法；饮用水；硬度　　硬水：含有钙盐和镁盐的天然水。通常，地下水如井水、泉水含盐量较大，地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中，钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐，如Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2形式存在时，称为暂时硬水，当这种硬水加热煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮沸的方法除去。　　硬水中的钙盐和镁盐

3、能与肥皂（硬脂酸钠）作用，生成不溶性的硬脂酸盐，降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水，当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率，增加能耗，甚至缩短锅炉的使用寿命，有时还会堵塞管道。因此，锅炉用水必须经过软化处理。　　硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示，1度相当于每升水中含10mg的CaO。生活饮用水的总硬度要求小于25度。　　软水：只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水，或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖水（淡水湖）。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐

4、含量降为1.0～50mg/L后得到的软化水。　　水硬度的测定分为水的总硬度以及钙、镁硬度两种，前者是测定水中镁、钙总量，后者则是分别测定镁和钙的含量。国内外规定的测定水的总硬度的标准分析方法是EDTA滴定法。用EDTA滴定Ca2+，Mg2+总量时，一般是在pH=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T（EBT）为指示剂，计量点前Ca2+和Mg2+与EBT生成紫红色络合物，当用EDTA滴定至计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。　　在滴定分析中主要考虑的是容积测量误差，它对分析结果起决定作用。用络合滴定法

5、测定水的硬度，c（EDTA）=0.01000mol/L，要求相对误差为0.2%；用的去离子水水质技术要求为：钙，镁离子浓度C（Ca2++Mg2+）<0.5mmol/L，滴定所消耗的EDTA体积在0～2.5mL之间，滴定时若有一滴EDTA溶液（0.04mL）的误差，就会造成2%的相对误差；滴定管两次读数的绝对误差为0.02mL，相对误差小于2%；整个测定过程受相对误差最大的EDTA所控制，即：测定结果的相对误差不低于2%，用移液管取100mL水样，即使绝对误差为0.5mL（实际上不可能有如此大的绝

6、对误差），其相对误差也只为0.5%。　　1现象分析　　1.1溶液pH值的控制　　测定Mg2+离子的最低pH是7.7，指示剂EBT（铬黑T）在pH为8～10时，颜色由游离态的蓝色和络合物的红色互相转化，要同时测定Ca2+、Mg2+，溶液的pH不应低于10，但pH值不宜过高，否则会导致CaCO3和Mg（OH）2沉淀形成。另外，EDTA是中强酸，溶液的pH值会影响络合物的稳定性，因此在这个实验中溶液pH的控制是实验成功的关键。为什么必须使用缓冲溶液，而不直接加酸或加碱来控制溶液的pH值呢？因为在反应过

7、程中有H+产生，为了维持溶液pH值约在10，必须使用缓冲溶液。反应方程式如下：　　M+H2Y2-=[MY]2-+2H+　　M+Hln2-=[Mln]2-+H+　　1.2终点变色不敏锐　　1.2.1干扰离子的影响　　如果在滴定过程中发现滴定不到终点色，可能是Fe3+，Cu2+，Al3+或Mn2+等离子的干扰。指示剂与金属离子络合物的稳定性必须小于EDTA与金属离子络合物的稳定性，这样，在滴定达到化学计量点时Fe3+，Cu2+，Al3+或Mn2+等与铬黑T形成更稳定的络合物，EDTA不能将金属离子置

8、换，出现指示剂的封闭现象。解决方法是：　　①加入三乙醇胺使之与Fe3+，Cu2+，Al3+或Mn2+生成更稳定的络合物，不与EDTA反应，消除Fe3+，Cu2+，Al3+或Mn2+等离子对滴定的干扰；　　②采用分离的方法，加入沉淀剂样品形成沉淀，过滤除去，如加入Na2S使Cu形成CuS沉淀，在pH值为5.5～6.5时，使Fe3+，Cu2+，Al3+沉淀为氢氧化物除去；也可采用加掩蔽剂的方法将这些离子掩蔽；　　③利用氧化还原反应的原理，加入抗坏血酸将Fe3+还原成Fe2+。由于Fe2+?CEDTA