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水的硬度和水的電導(dǎo)率之間的聯(lián)系

點(diǎn)擊次數(shù):4340  更新時(shí)間:2014-03-19
水的硬度和水的電導(dǎo)率之間到底有怎樣的呢?成都銳新儀器儀表有限公司在這里為你解答:
水的硬度
原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是由于水中的鈣、鎂離子,此外鐵、鋁、錳、鍶及鋅等金屬離子也有同樣的作用。 多采用乙二胺四乙酸二鈉容量法測(cè)定鈣、鎂離子的總量,并經(jīng)過換算,以每升水中碳酸鈣的毫克數(shù)表示。

水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比,而且固體量濃度越高,電導(dǎo)率越大。
一百多年來,科學(xué)技術(shù)大地推動(dòng)近代工業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、當(dāng)代工業(yè)高速發(fā)展,漸漸改善人類生活條件的同時(shí),無處不在的化學(xué)技術(shù)、工業(yè)污染大地破壞著地球環(huán)境的固有平衡,使水資源遭受著嚴(yán)重的污染,水,早已不在是幾百年前大都可以直接飲用的水,而是含有許多懸浮物、膠體、以及鈣、鎂等有害重金屬離子、病菌。由于家庭用水量的95%以上屬非飲用性生活用水,因此,品質(zhì)不良的水,不僅危害著人體健康,而且危害著涉水性日常生活、涉水性家庭器具。
電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為:
1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值,如前述,為了近似換算方便,1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意:(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度,其理論誤差約20-30ppm(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng),溫度影響分子的運(yùn)動(dòng),為了比較測(cè)量結(jié)果,測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
軟水與硬水
水分為軟水、硬水,凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水,反之稱為硬水。水的硬度成份,如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的,系暫時(shí)性硬水(煮沸暫時(shí)性硬水,分解的碳酸氫鈉,生成的不溶性碳酸鹽而沉淀,水由硬水變成軟水);如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,系*性硬水。依照水的總硬度值大致劃分,總硬度0-30ppm稱為軟水,總硬度60ppm以上稱為硬水,的飲用水不超過25ppm,的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中,遠(yuǎn)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(shí)性硬水,部分地下水屬于高硬度水。

11.2  本法的干擾物質(zhì)有以下兩類 
懸浮性或膠體有機(jī)物可影響終點(diǎn)的觀察。 此時(shí)可將水樣蒸干并于 550℃灰化,干擾即可除去。 
金屬離子如 Cu2+
、Ni2+
、Co2+
、Al3+
、Fe3+
及高價(jià)錳等,由于封閉現(xiàn)象使指示劑褪色或終點(diǎn)延長(zhǎng)。 硫化鈉及氯化鉀可掩蔽重金屬的干擾, 鹽酸羥胺可使高價(jià)鐵離子及高價(jià)錳離子還原為低價(jià)離子而消除其干擾。 若取 50mL 水樣,本法測(cè)定的zui低檢測(cè)濃度為 1.0mg/L。 
11.3  原理 
乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)在 PH值為 10的條件下與水中的鈣、鎂離子生成無色可溶性絡(luò)合物,指示劑鉻黑 T則與鈣、鎂離子生成紫紅色絡(luò)合物。用 EDTA-2Na 滴定鈣、鎂離子至終點(diǎn)時(shí),鈣、鎂離子全部與 EDTA-2Na 絡(luò)合而使鉻黑 T 游離,溶液即由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色。 
11.4  儀器 
150mL 三角瓶;10 或 25mL 滴定管 
11.5  試劑   12
——0.01mol/L 乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:依據(jù)標(biāo)GB/T601-2002中方法進(jìn)行配制和標(biāo)定。 
——緩沖溶液(pH10) 
——氯化銨-氫氧化銨:稱取16.9g 氯化銨(NH4Cl),溶于143mL濃氫氧化銨中。 
配制: 
稱取 0.780g 硫酸鎂(MgSO4·7H2O)及 1.178g 乙二胺四乙酸二鈉(C10H14N2O8Na2·2H2O),溶于 50mL 純水中,加入 2mL 氯化銨
-氫氧化銨溶液和 5滴鉻黑T 指示劑(此時(shí)溶液應(yīng)呈紫紅色,若為天藍(lán)色,應(yīng)再加少量硫酸鎂使呈紫紅色)。用 EDTA-2Na 溶液滴定至溶由紫紅色變?yōu)樘焖{(lán)色,合并(1)及(2)兩種溶液,并用純水稀釋至 250mL,合并后如溶液又變?yōu)樽仙?,在?jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)扣除試劑空白。 
注:(1)氫氧化銨-氯化銨緩沖液應(yīng)貯存于聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中。防止使用中因反復(fù)開蓋,使氨水濃度降低而影響pH 值; 
(2)配制緩沖溶液時(shí), 加入 EDTA-Mg 是為了使某些含鎂較低的水樣滴定終點(diǎn)更敏銳。如果備有市售 EDTA-Mg 試劑,則可直
接取 1.25gEDTA-Mg,配入 250mL 緩沖溶液中; 
(3)EDTA-2Na 滴定鈣、鎂離子時(shí),以鉻黑 T為指示劑其溶
液在 pH值 9.7~11 的范圍內(nèi),越偏堿終點(diǎn)越敏銳。但可使碳酸鈣及氫氧化鎂沉淀,從而造成滴定誤差。因此滴定選用 pH值 10為宜。 
——固體指示劑 
稱取 0.5g 鉻黑 T,加 100g 氯化鈉,研磨均勻,貯于棕色瓶?jī)?nèi),密塞備用,可較長(zhǎng)期保存。 
——5%硫化鈉溶液 稱取 5.0g硫化鈉 (Na2S· 9H2O) 溶于純水中, 并稀釋至 100mL。  
——1.0%鹽酸羥胺溶液 稱取 1.0g 鹽酸羥胺〔NH2OH·HCl〕,溶于純水中,并稀釋
至 100mL。  
——10%qing化鉀溶液 稱取 10.0g qing化鉀(KCN)溶于純水中,并稀釋至 100mL。注意,此溶液劇毒!  
11.6  方法步驟 
取水樣 50mL(若硬度過大,可少取水樣用水稀釋至 50mL。若硬度過小,改取 100mL),置于 150mL 三角瓶中。 
注:為防止碳酸鈣及氫氧化鎂在堿性溶液中沉淀,滴定時(shí)水樣中的鈣、鎂離子含量不能過多,若取 50mL 水樣,所消耗的
0.01mol/L EDTA-2Na 溶液體積應(yīng)少于 15mL。 
若水樣中含有金屬干擾離子使滴定終點(diǎn)延遲或顏色發(fā)暗, 可另取水樣, 加入 0. 5mL 鹽酸羥胺溶液及 1mL 硫化鈉溶液或 0. 5mL
qing化鉀溶液。 加入1~2mL氫氧化銨-氯化銨緩沖溶液及0.5g鉻黑T指示劑,立即用 EDTA-2Na 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,充分振搖,至溶液由紫紅
色變?yōu)樗{(lán)色,即表示到達(dá)終點(diǎn)。 
11.7  計(jì)算 
P(CaCO3)= V1×C1×1000/V水樣 式中:P——水樣的硬度,m mol/L 
V1—消耗 EDTA-2Na的體積數(shù),mL 
C1——EDTA-2Na的摩爾濃度,mol/L 
注意:檢測(cè)自來水時(shí)取水樣 25 mL,其它步驟同上。 
p(CaCO3)=(V1×C1×100.09×1000)/V 自來水樣  [mg/L]  
總硬度除用碳酸鈣表示外,尚可用度及毫克當(dāng)量/升表示。
其相互換算方法見表 
硬度單位的換算 
硬度單位  毫克當(dāng)量/升  度  碳酸鈣,[mg/L] 
毫克當(dāng)量/升度 
碳酸鈣,[mg/L] 

0.35663 
0.01998 
2.804 

0.0560 
50.045 
17.847 
1
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