電位滴定法檢測工業處理水的總硬度及鈣含量

1 前言 水總硬度主要是指溶于水中的鈣、鎂離子的總量。硬度是水質的一個重要監測指標，通 過監測可以判定其是否可以應用于工業生產及日常生活。一般而言，地下水的硬度高于地面 水，但當地面水受到硬度高的工業廢水污染時，或排入水中的有機污染物分解釋放出二氧化 碳，使地面水的溶解力增大時，均可使水的硬度增高。高硬度的水會影響到公共生產和生活 安全。因此水硬度的測定方法研究是不容忽視的，目前測定硬度的方法主要有電化學分析法、 分光光度法及原子吸收法等，本文采用電化學分析法測定工業處理水的總硬度及鈣離子含量。

2 儀器與試劑

2.1 儀器 T960 電位滴定儀，鈣復合電極，加熱爐

2.2 試劑 EDTA 溶液（0.1mol/L），硫酸溶液（1+1），過硫酸銨溶液（2.4%），三乙醇胺溶液（1+2）， 氨-氯化銨緩沖溶液（pH=10），氫氧化鉀溶液（200g/L），工業處理水樣品

3 實驗方法

3.1 實驗步驟

3.1.1 總硬度：移取經濾紙過濾后的水樣 50mL 于滴定杯中，加 5mL 氨-氯化銨緩沖溶液（pH =10），用 0.1mol/L 的 EDTA 標準滴定溶液滴定至終點。 T-358-201908 2

3.1.2 鈣離子：移取經濾紙過濾后的水樣 50mL 于滴定杯中，加 1mL 硫酸溶液，5mL 過硫酸 氨溶液，于加熱爐上加熱煮沸至近干。取下冷卻至室溫，加 50mL 蒸餾水，3mL 三乙醇胺溶 液、7mL 氫氧化鉀溶液，用 EDTA 標準滴定溶液滴定至終點。

3.2 儀器參數

3.3 計算公式： 總硬度： 1000 V c V X = 1 ? ? 式中： X --為試樣的總硬度，mmol/L； V1 --樣品試樣消耗 EDTA 滴定液的體積，mL； V --水樣的體積，mL； c --EDTA 滴定液的濃度，mol/L； 鈣離子： 1000 V c 40.08 V X = 1 ? ? ? 式中： 滴定模式： 動態滴定 攪拌速度： 7 電極平衡時： 10s 預攪拌時間： 5s 電極平衡電： 1mv 滴定速度： 極慢 預滴定添加體積： 0mL 添加體積： 0.02m L 結束體積： 10mL 預滴定后攪拌時 1s 終點突躍量： 10 預控 mv 

X --為試樣的鈣離子含量，mg/L； V1 --樣品試樣消耗 EDTA 滴定液的體積，mL； V --試樣的體積，mL； c --EDTA 滴定液的濃度，mol/L

4 結果與討論

4.1 實驗結果 總硬度： 鈣離子：

4.2 滴定曲線 樣品編號 樣品取樣量 （mL） 滴定液濃度 （mol/L） 滴定體積 （mL） 總硬度 （mmol/L） 平均值 (mmol/L) 1 50 0.1008 7.720 15.56 2 7.741 15.61 15.58 3 7.719 15.56 樣品編號 樣品取樣量 （mL） 滴定液濃度 （mol/L） 滴定體積 （mL） 鈣離子 （mg/L） 平均值 （mg/L） 1 50 0.1008 7.322 591.63 2 7.342 593.24 592.89 3 7.349 593.81 T-358-201908 4 總硬度 鈣離子

4.3 結論 用電位滴定儀測定樣品可以實時顯示滴定曲線，儀器自動控制滴定過程、判斷終點、處 理數據，具有快速、簡單等特點；且突越明顯，結果可靠；從實驗結果可以計算出相對 標準偏差 RSD 均在 0.19%，重復性好；此方法適用于檢測水中的總硬度和鈣離子含量。

注意事項 樣品在前處理的加熱過程中，剩余溶液少于 30mL 時會逐漸出現白色絮狀物沉淀，建議 此時將加熱的功率減小，待稍微出現白色絮狀物時即可停止加熱，防止內容物濺出