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什么叫軟水和硬水/什么叫水的總硬度
一般將僅含少量可溶性鈣、鎂的水稱為飲水,也即硬度在8°(德國度)以下的水稱為軟水,8?16°(德國度)的水稱為稍硬的水,16?30度(德國度)的水稱為硬水。含碳酸氫鈣、碳酸氫鎂較多的硬水稱為暫態(tài)硬水。當(dāng)水煮沸時(shí),大部分水溶性的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂可成不溶性的碳酸鈣、碳酸鎂而沉淀后被除去,含硫酸鈣、硫酸鎂、氣化物和硝酸鹽類較多的硬水稱為永久硬水。當(dāng)煮沸水時(shí),這些鹽類不能沉淀析出,不能被除去。
概括地說,水有暫時(shí)硬度和永久硬度兩個(gè)硬度,兩個(gè)硬度加起來,就是水的總硬度(total hardness):
根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)所公布之硬水與軟水的基準(zhǔn),依換算碳酸鈣之量為標(biāo)準(zhǔn),0~60mg/L為軟水,60 ~120mg/L為中等程度的軟水,120~180mg/L為硬水,大于180mg/L為超硬水。
什么叫水的總硬度
水中的金屬離子除堿金屬之外,都能構(gòu)成水的硬度。硬度是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。水中碳酸氫鈣、碳酸氫鎂在煮沸時(shí)能生成碳酸鈣、碳酸鎂沉淀而析出且能除去;稱為暫時(shí)硬度。水中可溶性鹽(如硫酸鹽、硝酸鹽等)在煮沸時(shí)不能生成沉淀析出,稱為永久硬度。暫時(shí)硬度和永久硬度的和稱為總硬度。
各國對(duì)水的硬度表示方法不同,我國采用的是100開水中含1克氧化鈣,或1升水中含10毫克氧化鈣為1度,這種表示方法也叫“德國度”。另外,英、美、法等國也都各有自己的表示方法。在水處理屮,為了計(jì)算方便,多用鈣、鎂離子的毫克當(dāng)量/升表示。每毫克當(dāng)量/升相當(dāng)于2.8德國度。
我國生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,總硬度不得趄過25度。
水的硬度測定
水中硬度檢測常采用乙二胺四乙酸(EDTA)滴定法。
取適量水樣,將pH調(diào)整至10.0±0.1,加入少量指示劑,如Eriochrome Black T或Calmagite,此時(shí)水溶液會(huì)呈現(xiàn)酒紅色(為指示劑與水中部分金屬離子形成錯(cuò)合物的顏色)。當(dāng)加入EDTA滴定液時(shí),EDTA會(huì)與游離的鈣或鎂離子生成溶解性的錯(cuò)合物,當(dāng)水中所有的鈣和鎂均形成錯(cuò)合物后,再滴下的EDTA會(huì)搶走指示劑-金屬錯(cuò)合物中的金屬離子并釋出指示劑,而使溶液由酒紅色變成指示劑本身于pH10之下所顯現(xiàn)的藍(lán)色,此時(shí)即為滴定終點(diǎn)。
于本滴定過程中必須有鎂離子存在方可產(chǎn)生正確的滴定終點(diǎn),所以通常在緩沖溶液中會(huì)加入少量EDTA的鎂鹽,以供給足夠之鎂離子且無須做空白試驗(yàn)的校正。另外,若不添加鎂鹽時(shí)也可使用反滴定方法,用過量的EDTA與鈣離子生成較為穩(wěn)定的錯(cuò)合物,之后再使用鎂離子或鋅離子溶液進(jìn)行反滴定。
實(shí)驗(yàn)中溶液pH值愈高,可增加終點(diǎn)辨色之靈敏度,但pH過高,會(huì)生成CaCO3與Mg(OH)2沉淀,另指示劑染料也會(huì)變色。故以EDTA滴定法測水中硬度,在pH 10.0±0.1可得滿意之結(jié)果,但滴定須在加入緩沖液后5分鐘內(nèi)完成,使CaCO3沉淀之趨勢降至最低。
最后,由EDTA滴定用量換算求得水中硬度濃度,通常以mg CaCO3/L為單位表示。
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