一 水中總硬度的危害
水的硬度是水質質量檢測的一個重要指標,水分為軟水、硬水,凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水叫做軟水,反之則是硬水。水的硬度原指水沉淀肥皂的程度,使肥皂沉淀的原因主要是水中的鈣、鎂離子的作用,所以是指水中鈣離子、鎂離子的總量,主要可以分為暫時硬度和硬度兩大類.暫時硬度是指水中的鈣鎂離子以碳酸鹽的形式存在,遇熱就會形成碳酸鹽沉淀,最終被除去;而硬度則是指水中鈣鎂離子主要以硫酸鹽、硝酸鹽等形式存在,性質穩(wěn)定,不易除去。
水中總硬度的檢測 用硬水燒水,水壺容易生成水垢
工業(yè)用水和生活飲用水標準中對水的總硬度有不同的要求,長期飲用軟水會導致人體鈣質流失,危害健康;飲用硬水則會造成腸胃功能紊亂,即常說的“水土不服”,還易患結石病,還會影響人的壽命;水垢會對熱水系統(tǒng)和供水系統(tǒng)產生影響,嚴重時還會有危險,因此我們在進行水質檢測時,水的總硬度是一個非常重要的指標。如《生活飲用水衛(wèi)生標準》(gb5749-2006)標準中規(guī)定,生活飲用水總硬度的限值是 450 (以 caco3計,mg/l)
二 水中總硬度的檢測方法
水的總硬度是將水中ca2 +、mg2 +的總量折合成cao或caco3的濃度來表示,通常單位為 mg /l。國際上規(guī)定每升水中含1mgcaco3為1度,每升水中含10mgcao稱為一個德國度( °)。我國國家標準中規(guī)定以caco3濃度來表示水的總硬度。
水硬度的檢測方法有很多種,通常以經典的edta 滴定法、火焰原子吸收測定法和自動電位滴定法為主,此外,還有分光光度法、離子色譜法和電極法。
表1測定總硬度的比不同方法優(yōu)缺點比較
方法
原理
優(yōu)點
缺點
edta滴定法
在待測水中加入緩沖溶液,使其 p h 值 =10左右,再加入鉻黑 t 指示劑,ca2+、mg2+與鉻黑 t 生成螯合物 a,用 edta 標準溶液滴定后,edta將螯合物a中的ca2+、mg2+奪走,生成螯合物b,使鉻黑 t 游離出來,溶液從紫紅色變?yōu)榱了{色,達到滴定終點。通過滴定 ca2+、mg2+時所消耗的 edta標準溶液的濃度和體積,計算水的總硬度。
edta 滴定法是經典的水硬度測定方法,該方法具有分析成本低、適用環(huán)境廣、測定范圍大、儀器價格便宜、操作簡單以及準確性高等優(yōu)點。
手工滴定法勞動強度過大,滴定結果受人為因素影響
較大,edta 是一種
較強的絡合劑,它易受到水中其它物質或外界條件的干擾而影響測定結果的準確性。
自動電位滴定法
采 用 自 動 電 位 滴 定 儀,加入緩沖溶液 用edta 標準溶液滴定水中的 ca2+、mg2+,通過測量電位的突變值來確定滴定終點,再由 ca2+,mg2+含量計算水的總硬度。
自動電位滴定法是一種新型的滴定方法,不需要顯色劑,能自動控制滴定過程,準確自動判斷終點,自動進行數(shù)據(jù)處理,具有準確性高、重現(xiàn)性好以及測定范圍大等優(yōu)點。
測定成本比 edta 滴定法大,對滴定終點的識別受鈣電極性能的影響比較大,容易受其它金屬離子的干擾。
火焰原子吸收光譜法
在一定濃度范圍內,該元素特征譜線檢測光強度被吸收的程度(吸光度)與被測元素的濃度成正比,符合朗伯 - 比爾定律。因此,可通過吸光強度計算待測水樣中的 ca2+、mg2+的濃度,再計算水的硬度。
該方法檢出限低,準確度高,靈敏度高等。
儀器使用成本高。
分光光度法
當溶液 p h=10左右時,ca2+、mg2+與酸性鉻藍k 顯色劑形成1:1的穩(wěn)定配合物,在468nm 波長處,這兩種配合物存在一等摩爾吸收點,在一定濃度范圍內,ca2+和 mg2+的濃度與吸光強度成正比,符合朗伯 - 比爾定律。
分光光度法具有靈敏度高、準確度強等優(yōu)點
操作繁瑣,此方法適用于 ca2+、mg2+含量低的水樣定,ca2+、mg2+含量過高的樣品不適合此方法,溫度變化對測定有一定影響。
離子色譜法
離子色譜法是以低交換容量的離子交換樹脂為固定相對 ca2+、mg2+等離子進行分離,用電導檢測器連續(xù)檢測流出物電導變化的一種色譜方法。通過計算峰面積可得到 ca2+、mg2+的濃度,從而計算水的硬度。
采用離子色譜法測定水的硬度,其準確性好,靈敏度高,人為因素少
但測定時間很長,
成本過高,適用于 ca2+、mg2+含量低的水樣測定。
電極法
以水硬度復合電極為基礎,它是由測量電極,參比電極和溫度電極組合而成,測量電極的pvc敏感膜以新型中性載體為活性物質,對水樣的鈣鎂離子有相等的選擇性。
具有結構新穎,電位穩(wěn)定,響應速度快,使用方便。
測定數(shù)據(jù)的準確性容易受電極性能的影響。電有一定的壽命,保存不當容易損壞。
隨著現(xiàn)代儀器檢測分析技術的發(fā)展,人們對水中總硬度的檢測技術研究不斷深入,探索方便,快捷,準確的檢測方法成為首要任務。因此,關于水硬度的檢測,“雷磁”除了有成熟的自動電位滴定法應用方案和光度滴定法應用方案,還推出了基于光度法的便攜式水質分析儀,體積小巧,直接使用比色管作為測量的容器,操作簡單,即將上市,敬請關注!