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水硬度现场测试方法讲解介绍

发布日期:2019-11-11 15:58浏览次数:170

现场如何测量水硬度?
 
水中总硬度的危害
 
水的硬度是水质测试的重要指标。水是软水和硬水。任何不含或不含少量钙和镁离子的水都称为软水,反之亦然是硬水。水的硬度最初是指肥皂水沉淀的程度。肥皂沉淀的原因主要是水中钙和镁离子的作用。因此,它是指水中钙离子和镁离子的总量,主要可分为暂时硬度和永久硬度。大班。暂时硬度是指水中的钙和镁离子以碳酸盐的形式存在。加热时,碳酸盐沉淀并最终被除去。永久硬度是指水中的钙和镁离子主要是硫酸根和硝酸根。存在盐和其他形式,性质稳定且难以去除。
 
用硬水烧开水,水壶容易结垢
 
工业用水和饮用水标准对水的总硬度有不同的要求。长时间喝软水会导致人体钙的流失,危害健康。喝硬水会引起胃肠功能障碍,通常被认为是“不可接受的”。易患结石病,也会影响人们的生活;水垢会影响热水系统和供水系统,在严重的情况下会存在危险,因此水的总硬度是进行水质测试时非常重要的指标。根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)标准的规定,饮用水的总硬度极限为450(以CaCO3计,mg/L)
 
2.水中总硬度的检测方法
 
水的总硬度通过将水中的Ca2 +和Mg2 +的总量转换为CaO或CaCO3的浓度来表示,通常以mg/L表示。国际上,每升水1 mg CaCO3为1度,10 mg每升水的CaO含量称为德国度(°)。中国国家标准规定水的总硬度以碳酸钙的浓度表示。
检测水硬度的方法有很多,主要方法是经典的EDTA滴定,火焰原子吸收光谱法和自动电位滴定法。此外,还可以使用分光光度法,离子色谱法和电极法。

测量水硬度


表1测定总硬度的比不同方法优缺点比较说明

  方法

  

 

  原理

  

 

  优点

  

 

  缺点

  

 

  EDTA滴定法

  

 

  在待测水中加入缓冲溶液,使其 p H 值 =10 左右,再加入铬黑 T 指示剂,Ca2+、Mg2+与铬黑 T 生成螯合物 A,用 EDTA 标准溶液滴定后,EDTA将螯合物A中的Ca2+、Mg2+夺走,生成螯合物B,使铬黑 T 游离出来,溶液从紫红色变为亮蓝色,达到滴定终点。通过滴定 Ca2+、Mg2+时所消耗的 EDTA标准溶液的浓度和体积,计算水的总硬度。

  

 

  EDTA 滴定法是经典的水硬度测定方法,该方法具有分析成本低、适用环境广、测定范围大、仪器价格便宜、操作简单以及准确性高等优点。

  

 

  手工滴定法劳动强度过大,滴定结果受人为因素影响

  较大,EDTA 是一种

  较强的络合剂,它易受到水中其它物质或外界条件的干扰而影响测定结果的准确性 。

  

 

  自动电位滴定法

  

 

  采 用 自 动 电 位 滴 定 仪,加入缓冲溶液 用EDTA 标准溶液滴定水中的 Ca2+、Mg2+,通过测量电位的突变值来确定滴定终点,再由 Ca2+,Mg2+含量计算水的总硬度。

  

 

  自动电位滴定法是一种新型的滴定方法,不需要显色剂,能自动控制滴定过程,准确自动判断终点,自动进行数据处理,具有准确性高、重现性好以及测定范围大等优点。

  

 

  测定成本比 EDTA 滴定法大,对滴定终点的识别受钙电极性能的影响比较大,容易受其它金属离子的干扰。

  

 

  火焰原子吸收光谱法

  

 

  在一定浓度范围内,该元素特征谱线检测光强度被吸收的程度(吸光度)与被测元素的浓度成正比,符合朗伯 - 比尔定律。因此,可通过吸光强度计算待测水样中的 Ca2+、Mg2+的浓度,再计算水的硬度。

  

 

  该方法检出限低,准确度高,灵敏度高等。

  

 

  仪器使用成本高。

  

 

  分光光度法

  

 

  当溶液 p H=10 左右时,Ca2+、Mg2+与酸性铬蓝K 显色剂形成 1:1 的稳定配合物,在 468nm 波长处,这两种配合物存在一等摩尔吸收点,在一定浓度范围内,Ca2+和 Mg2+的浓度与吸光强度成正比,符合朗伯 - 比尔定律。

  

 

  分光光度法具有灵敏度高、准确度强等优点

  

 

  操作繁琐,此方法适用于 Ca2+、Mg2+含量低的水样定,Ca2+、Mg2+含量过高的样品不适合此方法,温度变化对测定有一定影响。

  

 

  离子色谱法

  

 

  离子色谱法是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对 Ca2+、Mg2+等离子进行分离,用电导检测器连续检测流出物电导变化的一种色谱方法。通过计算峰面积可得到 Ca2+、Mg2+的浓度,从而计算水的硬度。

  

 

  采用离子色谱法测定水的硬度,其准确性好,灵敏度高,人为因素少

  

 

  但测定时间很长,

  成本过高,适用于 Ca2+、Mg2+含量低的水样测定。

  

 

  电极法

  

 

  以水硬度复合电极为基础,它是由测量电极,参比电极和温度电极组合而成,测量电极的PVC敏感膜以新型中性载体为活性物质,对水样的钙镁离子有相等的选择性。

  

 

  具有结构新颖,电位稳定,响应速度快,使用方便。

  

 

  测定数据的准确性容易受电极性能的影响。电极具有一定的寿命,保存不当容易损坏。

  

 



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