【水硬度测定的实验原理】水硬度是指水中钙、镁离子的总含量,是衡量水质的重要指标之一。水硬度的测定通常采用络合滴定法,即通过与乙二胺四乙酸(EDTA)形成稳定的络合物来定量分析水中的钙、镁离子。该方法具有操作简便、准确度高、适用范围广等特点,广泛应用于生活用水、工业用水及环境监测等领域。
在实验中,通常使用铬黑T作为指示剂,其在不同pH条件下会呈现不同的颜色变化。当溶液中存在Ca²⁺和Mg²⁺时,铬黑T会与之结合形成红色络合物;而在滴加EDTA后,EDTA会优先与Ca²⁺和Mg²⁺结合,使溶液中的游离指示剂恢复为蓝色,从而指示滴定终点。
以下是对水硬度测定实验原理的总结:
项目 | 内容说明 |
实验目的 | 测定水样中钙、镁离子的总含量,评估水的硬度 |
原理 | 利用EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺发生络合反应,通过指示剂颜色变化判断滴定终点 |
所需试剂 | EDTA标准溶液、铬黑T指示剂、缓冲溶液(pH=10) |
滴定条件 | 在pH=10的氨-氯化铵缓冲体系中进行 |
指示剂 | 铬黑T,颜色变化由红色变为蓝色 |
反应式 | Ca²⁺ + Y⁴⁻ → CaY²⁻ Mg²⁺ + Y⁴⁻ → MgY²⁻ |
计算公式 | 硬度(mg/L CaCO₃) = (V × C × 100.09) / V_sample |
通过以上步骤和数据处理,可以准确计算出水样的硬度值,为水质评价提供科学依据。