PH對總硬度測定中的影響探討
論文導讀：方法：本實驗通過對不同保存方法的水樣進行測定，得出pH對總硬度的影響的大小。2.用移液管吸取50.0ml3份試樣分別于3個250ml錐形瓶中，加入4ml緩沖溶液和3滴鉻黑T指示劑溶液或約50-100mg指示劑干粉，此時溶液應呈紫紅色或紫色。
關鍵詞：總硬度，PH影響，緩沖溶液
一、硬度概述
水的硬度，是指水中的鈣、鎂、鐵、鋁、錳的碳酸鹽、重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽及硝酸鹽等所有的鹽類，并常含有汞、鎘、砷、鉛等少量的有害元素。水的硬度單位通常是將水中的全部鹽類換算成碳酸鈣來計算。當水中的硬度以碳酸鈣計小于150毫克/升時，稱為軟水；150-450毫克/升時，稱為硬水；450-714毫克/升時為高硬水；大于714毫克/升時為特硬水。國家生活飲用水硬度的衛(wèi)生標準為小于450毫克/升（以碳酸鈣計）。
在天然水中，遠離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水；泉水、溪水、江河水、水庫水，多屬于暫時性硬水，部分地下水屬于高硬度水。硬水有許多缺點：（一）和肥皂反應時產(chǎn)生不溶性的沉淀，降低洗滌效果（利用這點也可區(qū)分硬水和軟水）。（二）工業(yè)上,鈣鹽鎂鹽的沉淀會造成鍋垢，妨礙熱傳導，嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由于硬水問題，工業(yè)上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數(shù)千萬元。(三)硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經(jīng)常飲用硬水的人偶爾飲用硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的“水土不服”；用硬水烹調(diào)魚肉、蔬菜，會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養(yǎng)價值；用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值；用硬水做豆腐不僅會使產(chǎn)量降低，而且會影響豆腐的營養(yǎng)成分。
二、實驗原理和方法
原理：在pH10的條件下，用EDTA溶液絡合和滴定鈣和鎂離子。論文參考。以鉻黑T作指示劑，與鈣和鎂生成紫紅色或紫色溶液。滴定中，有利的鈣和鎂離子首先與EDTA反應，與指示劑絡合的鈣和鎂離子隨后和EDTA反應，到達終點時溶液的顏色由紫色變?yōu)樘焖{色。論文參考。
方法：本實驗通過對不同保存方法的水樣進行測定，得出pH對總硬度的影響的大小。
三、實驗步驟
1.取同一地下水樣100ml 3份，裝入3個錐形瓶中，第一瓶不加任何溶液，測得原水pH為7.23；第二瓶加如濃硫酸，將pH調(diào)至2以下，符合酸化保存條件；第三瓶加濃NaOH溶液，將pH調(diào)至10以上，記下所用酸堿的量。
2.用移液管吸取50.0ml 3份試樣分別于3個250ml錐形瓶中，加入4ml緩沖溶液和3滴鉻黑T指示劑溶液或約50-100mg指示劑干粉，此時溶液應呈紫紅色或紫色。
3.為防止產(chǎn)生沉淀，應立即在不斷震搖下，自滴定管加入EDTA二鈉溶液，開始滴定時速度宜稍快，接近終點時反應稍慢，并充分震搖，最好每滴間隔2-3秒，溶液的顏色由紫紅或紫色逐漸轉(zhuǎn)為藍色，在最后一點紫的色調(diào)消失，剛出現(xiàn)天藍時即為終點，整個滴定過程應在5min內(nèi)完成。
四、數(shù)據(jù)整理
經(jīng)過多次測量取平均值：
| 樣品 | 原水樣 | 酸化保存樣 | 堿化對比樣 |
| 消耗EDTA （ml） | 8.60 | 8.15 | 8.94 |
| 總硬度（mg/l） | 172 | 163 | 179 |
可以看出酸化的水樣直接加入緩沖溶液使得最后測定總硬度數(shù)值偏低，堿化則偏高�？傮w偏差不大，回收率都在95%以上。
五、小結(jié)討論
原水的pH對之后形成的緩沖溶液的pH值，乃至最終的測定結(jié)果都有一定影響�？紤]可能是由于EDTA二鈉在偏堿的環(huán)境下有較高的活性，在10.0±0.10的范圍內(nèi)靈敏度最好，測得數(shù)據(jù)準確。論文參考。
另外對于一些特殊水樣，混有石灰或碳酸鈣的水樣比如溶洞地下水等，到達終點后放置一會還會變回紫紅色，Ca（OH）2或CaCO3微溶于水，溶于水中的鈣與EDTA反應完全達到終點，此時水中沒有溶解的鈣，則未溶解的鈣就會溶解出來，與鉻黑T結(jié)合現(xiàn)紫紅色，因此應繼續(xù)滴定直至紫色完全消失，溶液呈現(xiàn)天藍色為止。
參考文獻：
1.國家環(huán)保局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法【M】.第四版.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.12.
2.《水中總硬度測量不確定度的評定》.梁景波，袁東暉.《中國環(huán)境監(jiān)測》2006Vol.22 No.3 P.35-39.
3.GB7477-87.水質(zhì)總硬度的測定EDTA滴定法.
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