水硬度和水的電導(dǎo)率之間的
一百多年來，科學(xué)技術(shù)極大地推動(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)污染極大地破壞著地球環(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。
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。
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)，為了比較測量結(jié)果，測試溫度一般定為20℃或25℃（3）采用試劑檢測可以獲取比較準(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*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*，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，高品質(zhì)的飲用水不超過25ppm，高品質(zhì)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。 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，本法測定的zui低檢測濃度為 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)國標(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 *（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)再加極少量*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*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，貯于棕色瓶內(nèi)，密塞備用，可較長期保存。
——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*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]
1
0.35663
0.01998
2.804
1
0.0560
50.045
17.847
1