一、引言
水硬度是指水中钙、镁等离子的含量,它是衡量水质的重要指标之一。过高的水硬度可能会对人体健康和工业生产造成不利影响,因此准确测定水硬度具有重要意义。
二、实验原理
本实验采用EDTA滴定法测定水硬度。EDTA是一种乙二胺四乙酸二钠盐,它可以与水中的钙、镁等离子形成稳定的络合物。在pH=10的氨性缓冲溶液中,以铬黑T为指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色,即为滴定终点。根据EDTA标准溶液的用量,可以计算出水样中钙、镁离子的含量,从而得出水的硬度。
三、实验仪器与试剂
1. 实验仪器:电子天平、酸式滴定管、移液管、锥形瓶、容量瓶等。
2. 实验试剂:EDTA标准溶液、氨性缓冲溶液、铬黑T指示剂、碳酸钙基准试剂等。
四、实验步骤
1. 配制EDTA标准溶液:准确称取一定量的EDTA二钠盐,溶解于水中,定容至1000mL,摇匀。
2. 标定EDTA标准溶液:准确称取一定量的碳酸钙基准试剂,溶解于少量盐酸中,加热煮沸除去二氧化碳,冷却后转移至100mL容量瓶中,定容至刻度,摇匀。吸取25.00mL碳酸钙标准溶液于锥形瓶中,加入25mL氨性缓冲溶液和3滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色,即为滴定终点。平行测定三次,计算EDTA标准溶液的浓度。
3. 水样的采集与预处理:采集水样时,应避免水样受到污染。水样采集后,应立即进行分析。如果水样中含有悬浮物或胶体物质,应先进行过滤或离心处理。
4. 水样的测定:吸取25.00mL水样于锥形瓶中,加入25mL氨性缓冲溶液和3滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色,即为滴定终点。平行测定三次,计算水样中钙、镁离子的含量,从而得出水的硬度。
五、实验结果与讨论
1. 实验结果:记录三次平行测定的EDTA标准溶液的用量和水样中钙、镁离子的含量,计算出水样的硬度。
2. 实验讨论:分析实验过程中可能存在的误差来源,如滴定终点的判断、EDTA标准溶液的浓度、水样的预处理等。提出改进实验的建议和措施,如提高滴定终点的判断准确性、准确配制EDTA标准溶液、优化水样的预处理方法等。
六、结论
通过本次实验,我们掌握了水硬度的测定方法,即EDTA滴定法。该方法操作简单、准确可靠,适用于测定各种水样中的钙、镁离子含量。在实验过程中,我们严格按照实验步骤进行操作,注意实验细节,确保了实验结果的准确性。我们也分析了实验过程中可能存在的误差来源,并提出了改进实验的建议和措施。