一 水中總硬度的危害
水的硬度是水質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)，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(shí)硬度和永久硬度兩大類.暫時(shí)硬度是指水中的鈣鎂離子以碳酸鹽的形式存在，遇熱就會(huì)形成碳酸鹽沉淀，最終被除去；而永久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(zhì)穩(wěn)定，不易除去。
水中總硬度的檢測(cè) 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(biāo)準(zhǔn)中對(duì)水的總硬度有不同的要求，長(zhǎng)期飲用軟水會(huì)導(dǎo)致人體鈣質(zhì)流失，危害健康；飲用硬水則會(huì)造成腸胃功能紊亂，即常說(shuō)的“水土不服”，還易患結(jié)石病，還會(huì)影響人的壽命；水垢會(huì)對(duì)熱水系統(tǒng)和供水系統(tǒng)產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)有危險(xiǎn)，因此我們?cè)谶M(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)時(shí)，水的總硬度是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。如《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，生活飲用水總硬度的限值是 450 (以 CaCO3計(jì)，mg/L）
二 水中總硬度的檢測(cè)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(lái)表示，通常單位為 mg /L。國(guó)際上規(guī)定每升水中含 1mg CaCO3為1 度，每升水中含 10mg CaO 稱為一個(gè)德國(guó)度( °) 。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以CaCO3濃度來(lái)表示水的總硬度。
水硬度的檢測(cè)方法有很多種，通常以經(jīng)典的EDTA 滴定法、火焰原子吸收測(cè)定法和自動(dòng)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(cè)定總硬度的比不同方法優(yōu)缺點(diǎn)比較
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方法 |
原理 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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EDTA滴定法 |
在待測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(lái)，溶液從紫紅色變?yōu)榱了{(lán)色，達(dá)到滴定終點(diǎn)。通過(guò)滴定 Ca2+、Mg2+時(shí)所消耗的 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和體積，計(jì)算水的總硬度。 |
EDTA 滴定法是經(jīng)典的水硬度測(cè)定方法，該方法具有分析成本低、適用環(huán)境廣、測(cè)定范圍大、儀器價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)單以及準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)。 |
手工滴定法勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，滴定結(jié)果受人為因素影響 較大，EDTA 是一種 較強(qiáng)的絡(luò)合劑，它易受到水中其它物質(zhì)或外界條件的干擾而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性 。
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自動(dòng)電位滴定法 |
采 用 自 動(dòng) 電 位 滴 定 儀，加入緩沖溶液 用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水中的 Ca2+、Mg2+，通過(guò)測(cè)量電位的突變值來(lái)確定滴定終點(diǎn)，再由 Ca2+,Mg2+含量計(jì)算水的總硬度。 |
自動(dòng)電位滴定法是一種新型的滴定方法，不需要顯色劑，能自動(dòng)控制滴定過(guò)程，準(zhǔn)確自動(dòng)判斷終點(diǎn)，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具有準(zhǔn)確性高、重現(xiàn)性好以及測(cè)定范圍大等優(yōu)點(diǎn)。 |
測(cè)定成本比 EDTA 滴定法大，對(duì)滴定終點(diǎn)的識(shí)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。 |
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火焰原子吸收光譜法 |
在一定濃度范圍內(nèi)，該元素特征譜線檢測(cè)光強(qiáng)度被吸收的程度（吸光度）與被測(cè)元素的濃度成正比，符合朗伯 - 比爾定律。因此，可通過(guò)吸光強(qiáng)度計(jì)算待測(cè)水樣中的 Ca2+、Mg2+的濃度，再計(jì)算水的硬度。 |
該方法檢出限低，準(zhǔn)確度高，靈敏度高等。 |
儀器使用成本高。 |
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分光光度法 |
當(dāng)溶液 p H=10 左右時(shí)，Ca2+、Mg2+與酸性鉻藍(lán)K 顯色劑形成 1:1 的穩(wěn)定配合物，在 468nm 波長(zhǎng)處，這兩種配合物存在一等摩爾吸收點(diǎn)，在一定濃度范圍內(nèi)，Ca2+和 Mg2+的濃度與吸光強(qiáng)度成正比，符合朗伯 - 比爾定律。 |
分光光度法具有靈敏度高、準(zhǔn)確度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) |
操作繁瑣，此方法適用于 Ca2+、Mg2+含量低的水樣定，Ca2+、Mg2+含量過(guò)高的樣品不適合此方法，溫度變化對(duì)測(cè)定有一定影響。 |
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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(duì) Ca2+、Mg2+等離子進(jìn)行分離，用電導(dǎo)檢測(cè)器連續(xù)檢測(cè)流出物電導(dǎo)變化的一種色譜方法。通過(guò)計(jì)算峰面積可得到 Ca2+、Mg2+的濃度，從而計(jì)算水的硬度。 |
采用離子色譜法測(cè)定水的硬度，其準(zhǔn)確性好，靈敏度高，人為因素少 |
但測(cè)定時(shí)間很長(zhǎng)， 成本過(guò)高，適用于 Ca2+、Mg2+含量低的水樣測(cè)定。 |
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電極法 |
以水硬度復(fù)合電極為基礎(chǔ)，它是由測(cè)量電極，參比電極和溫度電極組合而成，測(cè)量電極的PVC敏感膜以新型中性載體為活性物質(zhì)，對(duì)水樣的鈣鎂離子有相等的選擇性。 |
具有結(jié)構(gòu)新穎，電位穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，使用方便。 |
測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性容易受電極性能的影響。電極具有一定的壽命，保存不當(dāng)容易損壞。 |
隨著現(xiàn)代儀器檢測(cè)分析技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)水中總硬度的檢測(cè)技術(shù)研究不斷深入，探索方便，快捷，準(zhǔn)確的檢測(cè)方法成為首要任務(wù)。因此，關(guān)于水硬度的檢測(cè)，“雷磁”除了有成熟的自動(dòng)電位滴定法應(yīng)用方案和光度滴定法應(yīng)用方案，還推出了基于光度法的便攜式水質(zhì)分析儀，體積小巧，直接使用比色管作為測(cè)量的容器，操作簡(jiǎn)單，即將上市，敬請(qǐng)關(guān)注！
