【水中钙镁含量的测定】在日常生活中,水质的硬度是衡量水质量的重要指标之一。而水中的钙(Ca²⁺)和镁(Mg²⁺)离子是造成水硬度的主要成分。因此,测定水中钙镁含量对于评估水质、控制水处理工艺以及保障饮用水安全具有重要意义。
测定水中钙镁含量的方法通常采用络合滴定法,其中以EDTA(乙二胺四乙酸)作为滴定剂,通过与钙、镁离子形成稳定的络合物来确定其浓度。该方法操作简便、准确性高,是实验室中常用的一种分析手段。
以下是关于水中钙镁含量测定的总结
一、测定原理
- EDTA滴定法:利用EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺形成1:1的络合物,通过指示剂(如铬黑T)判断滴定终点。
- pH调节:在pH=10的条件下进行滴定,确保Ca²⁺和Mg²⁺均能与EDTA反应。
- 指示剂选择:铬黑T在pH=10时与Mg²⁺形成红色络合物,当EDTA完全与Mg²⁺结合后,溶液颜色由红色变为蓝色,表示终点到达。
二、实验步骤(简要)
步骤 | 内容 |
1 | 取一定体积的水样,加入缓冲溶液调节pH至10左右 |
2 | 加入指示剂(如铬黑T) |
3 | 用标准EDTA溶液进行滴定,边滴边摇 |
4 | 当溶液由红色变为蓝色时停止滴定,记录消耗的EDTA体积 |
5 | 计算钙镁总量及各自含量 |
三、计算公式
- 总硬度(以CaCO₃计):
$$
\text{总硬度} = \frac{V_{\text{EDTA}} \times C_{\text{EDTA}} \times 100.09}{V_{\text{水样}}}
$$
其中:
- $ V_{\text{EDTA}} $:滴定所用EDTA体积(mL)
- $ C_{\text{EDTA}} $:EDTA浓度(mol/L)
- $ V_{\text{水样}} $:水样体积(mL)
- 100.09:CaCO₃的摩尔质量(g/mol)
- 钙含量:
在pH=12时,Mg²⁺会沉淀为Mg(OH)₂,此时仅测定Ca²⁺含量。
- 镁含量:
总硬度减去钙含量即为镁含量。
四、注意事项
- 水样应尽快测定,避免样品中离子发生沉淀或挥发;
- 滴定过程中应保持溶液充分混匀;
- 标准EDTA溶液需定期标定,确保浓度准确;
- 实验环境温度不宜过高,以免影响指示剂变色灵敏度。
五、结果表示
项目 | 单位 | 测定值 |
钙含量 | mg/L | 65.2 |
镁含量 | mg/L | 38.7 |
总硬度(以CaCO₃计) | mg/L | 103.9 |
通过上述方法,可以较为准确地测定水中的钙镁含量,为水质评价提供科学依据。同时,该方法也适用于工业用水、生活饮用水及地表水等各类水体的检测工作。