水的硬度

水的硬度

水中鈣、鎂離子的總濃度
水的硬度最初是指水中鈣、鎂離子沉澱肥皂水化液的能力。水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度,其中包括碳酸鹽硬度(即通過加熱能以碳酸鹽形式沉澱下來的鈣、鎂離子,故又叫暫時硬度)和非碳酸鹽硬度(即加熱後不能沉澱下來的那部分鈣、鎂離子,又稱永久硬度)。奶粉沖泡中的使用,軟水因為硬度低對嬰兒身體負擔較輕,作為沖泡奶粉的用水被人們所看好。奶粉因為本身含有蛋白質和礦物等營養成分,加上高硬度的硬水的沖泡會加重對寶寶身體的負擔。嬰兒的内髒還未發育完全,礦物成分過量攝入可能會引起消化不良,所以礦物成分含量較低的軟水更适合沖泡奶粉。
    中文名:水的硬度 外文名: 适用領域: 所屬學科: 英文名:hardness of water 指的是:水中鈣、鎂離子沉澱肥皂水能力 我國用表示法:與德國相似 德國度:德國1個德國度 法國度:法1個法國度(1ºfH)

表示方法

硬度的表示方法尚未統一,我國使用較多的表示方法有兩種:一種是将所測得的鈣、鎂折算成CaO的質量,即每升水中含有CaO的毫克數表示,單位為mg·L-1;另一種以度計:1硬度單位表示10萬份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO),1°=10ppmCaO。這種硬度的表示方法稱作德國度。

水的硬度的表示方法有多種,我國采用的表示方法與德國相同。以下為不同國家的表示方法。

德國度(d):1L水中含有相當于l0mg的CaO,其硬度即為1個德國度(ld)。這是我國目前最普遍使用的一種水的硬度表示方法。

美國度(mg/L):1L水中含有相當于lmg的CaCO3,其硬度即為1個美國度。

mmol/L:1L水中含有相當于100mg的CaCO3,稱其為lmmol/L的硬度。

法國度(f):1L水中含有相當于l0mg的CaCO3,其硬度即為1個法國度(1f)。

英國度(e):1L水中含有相當于14.28mg的CaCO3,其硬度即為1個英國度(le)。

水的硬度通用單位為mmol/L,也可用德國度(d)表示。其換算關系為:1mmol/L=2.804德國度(d)

國家《生活飲用水衛生标準》規定,總硬度(以CaCO3計)限值為450mg/L。

硬度分類

水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。

碳酸鹽硬度

碳酸鹽硬度:主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去,故亦稱為暫時硬度。

非碳酸鹽硬度

非碳酸鹽硬度:主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。

碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度;水中Ca2+的含量稱為鈣硬度;水中Mg2+的含量稱為鎂硬度;當水的總硬度小于總堿度時,它們之差,稱為負硬度。

以碳酸鈣濃度表示的硬度大緻分為:

0~75mg/L極軟水

75~150mg/L軟水

150~300mg/L中硬水

300~450mg/L硬水

450~700mg/L高硬水

700~1000mg/L超高硬水

>1000mg/L特硬水

測試方法

測試步驟

在一份水樣中加入pH=10.0的氨性緩沖溶液和少許鉻黑T指示劑,溶液呈紅色;用EDTA标準溶液滴定時,EDTA先與遊離的Ca2+配位,再與Mg2+配位;在計量點時,EDTA從MgIn-中奪取Mg2+,從而使指示劑遊離出來,溶液的顔色由紅變為純藍,即為終點。

當水樣中Mg2+極少時,由于CaIn-比MgIn-的顯色靈敏度要差很多,往往得不到敏銳的終點。為了提高終點變色的敏銳性,可在EDTA标準溶液中加入适量的Mg2+(在EDTA标定前加入,這樣就不影響EDTA與被測離子之間的滴定定量關系),或在緩沖溶液中加入一定量的Mg—EDTA鹽。

水的總硬度可由EDTA标準溶液的濃度cEDTA和消耗體積V1(ml)來計算。以CaO計,單位為mg/L。

注意事項

測定總硬度時用氨性緩沖溶液調節pH值。

注意加入掩蔽劑掩蔽幹擾離子,掩蔽劑要在指示劑之前加入。

測定總硬度的時候在臨近終點時應慢滴多搖。

測定時要是水溫過低應将水樣加熱到30~40ºC再進行測定。

減小方法

在生活中,通常用煮沸的方法。在實驗室中,用蒸餾的方法。不過,蒸餾效果更好。

現代技術的發展,反滲透已經基本滲透到民用、工業領域。反滲透的核心組件是一種稱作反滲透膜的人工合成材料,能夠實現降低水中各種離子,實現硬度的降低。不過反滲透不僅僅降低的是硬度,而是去除離子,生産“去離子水”也就是所謂純淨水。飲用純淨水目前已經普通用該方法生産,生産速度比蒸餾快,成本低。

測試方法

測試步驟

在一份水樣中加入pH=10.0的氨性緩沖溶液和少許鉻黑T指示劑(藍色),,鉻黑T指示劑優先與Mg2+配位,生成紅色配合物使溶液呈紅色;然後用EDTA标準溶液滴定時,EDTA先與遊離的Ca2+配位,再與Mg2+配位;在計量點時,EDTA從MgIn-(配合物)中奪取Mg2+,從而使鉻黑T指示劑遊離出來,溶液的顔色由紅變為純藍,即為終點。

當水樣中Mg2+極少時,由于CaIn-比MgIn-的顯色靈敏度要差很多,往往得不到敏銳的終點。為了提高終點變色的敏銳性,可在EDTA标準溶液中加入适量的Mg2+(在EDTA标定前加入,這樣就不影響EDTA與被測離子之間的滴定定量關系),或在緩沖溶液中加入一定量的Mg—EDTA鹽。

水的總硬度可由EDTA标準溶液的濃度cEDTA和消耗體積V1(ml)來計算。以CaO計,單位為mg/L。

注意事項

測定總硬度時用氨性緩沖溶液調節pH值。

注意加入掩蔽劑掩蔽幹擾離子,掩蔽劑要在指示劑之前加入。

測定總硬度的時候在臨近終點時應慢滴多搖。

測定時要是水溫過低應将水樣加熱到30~40ºC再進行測定。

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