水质总硬度是否达标是自来水的重要参考数据，主要描述钙镁离子的含量。 水的总硬度根据不同的标准可以有不同的分类。 不同的国家对于换算单位也有不同的标准。 水质硬度是水质的重要监测指标。 通过监测，我们可以知道它是否可以用于工业生产和日常生活中。 例如，高硬度的水会大大降低皂垢和清洁剂的有效性。 纺织工业中硬度过高的水使纺织品粗糙，不易染色； 燃烧的锅炉容易堵塞管道，造成锅炉爆炸事故； 硬度高的水很难喝。 酒后味苦，甚至影响肠胃功能； 喂养家畜会导致怀孕动物流产。 因此，对水质硬度测定方法的研究不容忽视。 分析测定的方法很多，主要分为化学分析法和仪器分析法。
1、什么是水的硬度？
水的总硬度是指水中Ca2+和Mg2+的总量，包括暂时硬度和永久硬度。 水的硬度。 部分以酸性碳酸盐形式存在的Ca2+.Mg2+因加热形成碳酸盐析出物而被除去，称为暂时硬度； 以硫酸盐为例。 以硝酸盐、氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，加热不能除去，故称为永久硬度。
2、各种水质硬度换算单位：
(1)德国度：1度相当于1度L水中10mg的CaO；
(2) 英国度：1度相当于0.7L水中10mg的CaCO3；
(3)法国度：1度相当于1度L水中10mg的CaCO3；
(4)美国度：1度相当于1度L水中1毫克的CaCO3；
三、水质硬度的分类：
硬度又分为钙硬和镁硬。 水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
1. 钙硬度：
水中Ca2+的含量称为钙硬度。
2、镁硬度：
水中Mg2+的含量称为镁硬度。
3、碳酸盐硬度：
主要靠钙。 碳酸氢镁[Ca(HCO3)2.Mg(HCO3)2]硬度和少量碳酸盐硬度。 碳酸氢盐硬度被加热并分解成从水中去除的沉淀物，也称为暂时硬度。
4、非碳酸盐硬度：
主要是硫酸钙镁。 由氯化物和硝酸盐形成的硬度。 这种硬度不能通过热分解去除，故又称永久硬度，如永久硬度CaSO4.MgSO4.CaCl2.MgCl2.Ca(NO3)2.Mg(NO3)2等。
5、总硬度：
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。
6、负硬度：
当水的总硬度小于总碱度时，两者之差称为负硬度。
4、水质硬度分析的方法有哪些：
1、化学分析方法：
EDTA络合滴定法是一种常用的测定水硬度的化学分析方法。 在一定条件下，以铬黑T为指示剂，以氨-氯化铵为缓冲溶液，EDTA与钙、镁离子形成稳定络合物，测定水中钙镁总量。
但这种方法容易出现指示剂添加量、终点和计量点指示、人工操作员判断终点颜色等错误。 分析样品时，如果水样的总碱度很高，蓝色下降到终点后很快又变紫，这是钙造成的。 镁盐的悬浮颗粒会影响测量结果。 水样可用盐酸酸化。 .煮沸去除碱度。 冷却后用氢氧化钠溶液中和，再加入缓冲液和指示剂滴定，终点更灵敏。
由于指示剂铬黑T易氧化，加入铬黑T后应尽快完成滴定，但最好每隔2~3秒滴一滴至终点，并充分振摇； 并在缓冲液中加入等量的EDTA镁盐，使终点明显； 滴定时，水样的温度应为2O～30℃。
2、仪器分析方法：
分光光度法是一种基于朗伯-比尔定律对元素进行定性和定量分析的方法。 元素离子的浓度值由吸光度值定量确定。 该方法用于测量水的硬度，灵敏度高。 操作简单快捷，但方法的关键是选择合适的显色试剂。 酸性铬蓝蓝系研究酸性铬蓝K（ACBK）与钙、镁同时作用的显色体系。 46888在nm波长处形成1:1的络合物，Ca和Mg的总含量为（0~3）×10moL/L，在该浓度范围内符合比尔定律。
基于13种常见共存离子的干扰，采用该方法测定了6个水样的硬度，回收率在96.5%~99.9%之间。 研究了自来水和锅炉水的硬度测定，自来水和锅炉水的RSD为1.2%RSD2.2%。 以二甲酚橙为显色剂，采用双波长分光光度法，对环境水样中的钙、镁进行了同时处理和分析。 镁含量的差异不受限制，该方法具有良好的重现性。
3、原子吸收法：
自1955年以来，原子吸收法（AAS）作为一种分析方法得到迅速发展和推广。 由于其测定元素速度快、灵敏度和选择性好，已成为分析化学领域应用最广泛的定量分析方法之一。 它是一种测量气态自由原子在特征谱线上的共振吸收强度的仪器分析方法。
4.ICP-AES法：
自 1960 年代以来，ICP-AES 和等离子光源发展以来的电感耦合等离子体发射光谱 (O) 得到了广泛应用。 ICP-AES可分析水溶液或有机溶液及溶解的固体元素，可同时检测样品中的72种元素（包括PBsi.As等非金属元素），痕量浓度范围在%量级。 连续的单元素操作。 .连续多次操作的特点。
5、色谱法：
Ion (IC) 是液相色谱的一种，也是分析离子的液相色谱法。 离子色谱技术于1977年开始应用于水处理领域，解决了许多高纯水样的实际测量问题。 离子色谱法可有效避免有机物的干扰，无需考虑镁离子的影响，镁含量过低时仍可直接测定。 这种方法的剂量很小。 它简单、快速、准确。
6、电化学分析法：
自动电位滴定法根据滴定曲线自动确定终点。 化学测量点与终点误差小，准确度高，避免了化学分析中的滴定误差。 自动电位滴定不需要指示剂，因此可以滴定有色样品、混浊样品和没有合适指示剂的样品。 样品快速。 .特点简单，结果准确可靠，重现性好，适用于水中总硬度含量的检测。
7、电极法：
离子选择电极是特定离子的选择性指示电极。 这种电极有特殊的电极膜，对特定的离子有选择性的反应，电极膜点与待测离子含量的关系符合能斯特公式。 这种方法是有选择性的。 平衡时间短，设备简单，操作方便。
五、实验步骤：
(1) C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液的配制：
EDTA二钠盐11.99g，溶于300ml水，可适当加热溶解。 冷却后转移至试剂瓶中，用水稀释至500ml，摇匀。
(2) C(EDTA)=0.01mol/L的EDTA溶液标定：
取0.25g碳酸钙（精确至0.0001g）作为对照品于200ml烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，逐滴加入4mol/L HCl，所有钙碳酸盐溶解。 避免加入过多的酸 100ml 水，小火煮沸 10min，除去 CO2。 冷却至室温，用少量水冲洗表面皿，定量转移至容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
用移液器吸取 25ml 上述 Ca2+ 标准溶液于 250mL 锥形瓶中。 加20ml蒸馏水、4ml缓冲液和3滴Luhei T指示剂（或50粒）-100mg指示剂干粉），待溶液颜色由紫色变为纯蓝色时立即用配制的干粉EDTA滴定溶液，彻底摇晃它。 平行测定6次，钙、镁含量的绝对偏差应小于0.04mol/L。
六、水质硬度检测的意义：
水质硬度是水质的重要指标，与工业用水有很大关系。 水的硬度是水垢形成和影响产品质量的主要因素。 因此，水的总硬度是水中钙、镁总量的测定，为判定水质和水处理提供了依据。 水质硬度检测分析是水质分析的一项重要工作，关系到公众的生产和生活安全。 但大多数测量方法多是实验室测量，较少是现场在线分析。 同时，各种元素的分析方法还没有得到广泛应用。 随着现代分析化学的发展，传统的水质硬度分析方法在分析效率和分析能力方面存在一定的局限性，其在复杂水体系分析中的应用仍然受到限制。 传统成熟的分析方法小型化、集成化、自动化、商品化，可以进一步提高方法的分析性能，有利于分析技术的推广和普及，也是一个极具发展潜力的研究方向分析科学。
267
