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自来水中钙和镁总量的测定

1.概述

水中钙、镁离子的总含量有时用总硬度表示。其中包括碳酸盐硬度（相当于水中碳酸盐

及重碳酸盐结合的钙和镁所形成的硬度）和非碳酸盐硬度（钙、镁和水中氯化物、硫酸盐、

硝酸盐结合成非碳酸盐硬度）。工业用水对水的硬度有一定的要求，如工业锅炉用水，若硬

度高，则易在锅炉内壁和蒸汽管道上形成水垢，不仅多耗，而且可能引起锅炉，所

以必须控制锅炉用水硬度。生活用水对水质硬度也有一定要求，饮用水硬度过高会影响肠胃

的功能。生活饮用水卫生标准中规定硬度（以CaCO3计）不得超过450mg·L-1。

水中钙和镁总量的表示方法尚未统一，除上述饮用水方面的表示方法外，通常用水中钙

和镁总量的mmol·L-1表示，有时也用硬度表示。国际上硬度的表示方法有如下几种：

德国硬度:1德国硬度相当于CaO含量为10mg·L-1或0.178mmol·L-1。

英国硬度:1英国硬度相当于CaCO3含量为1格令/英加仑或0.143mmol·L-1。

法国硬度:1法国硬度相当于CaCO3含量为10mg·L-1或0.1mmol·L-1。

硬度:1硬度相当于CaCO3含量为1mg·L-1或0.01mmol·L-1。

测定水的硬度用EDTA（NaHY为乙二胺四乙酸二钠盐）进行配合滴定，即滴定反应为

22

配合反应:

Ca2++[HY]2-[CaY]2-+2H+

2

Mg2++[H2Y]2-[MgY]2-+2H+

2-为×

形成的配离子较稳定，Kθ较小，如[CaY]为2.09×10-11，[MgY]2-2.0410-9，它们

不稳

的配位反应进行得较完全。

EDTA形成的配合物的配位比大多为1:1。

EDTA滴定法测定金属离子含量一般用铬黑T作为指示剂。铬黑T是三元有机酸，用HIn

3

表示，pH＝8~10时呈蓝色[HIn]2-,它与Ca2+，Mg2+形成红色的配离子[CaIn]-，[MgIn]-。铬黑T与钙、镁离子

形成的配离子稳定性比[CaY]2-、[MgY]2-稳定性差。因此当待测水在pH=10的缓冲溶液中，加

入铬黑T溶液呈红色，用EDTA滴定到达终点时发生如下反应:

-2-2-2-+

[MgIn]+[H2Y][MgY]+[HIn]+H

[CaIn]-+[H2Y]2-[CaY]2-+[HIn]2-+H+

红色