17攻略
第381条水的硬度主要是由于水中含有钙盐与镁盐所致，有时水中存在着铝盐及
铁盐也会造成硬度。
根据各种盐类的不同性质，硬度可分为三类：
一、碳酸盐硬度(又称暂时硬度)：水中所含重碳酸钙，重碳酸镁，当煮沸时钙镁的
重碳酸盐分分解为碳酸盐沉淀而从水中析出，故称为暂时硬度，其反应式如下：
ca(hco3)2→caco3↓+co2↑+h2o
mg(hco3)2→mgco3↓+co2↑+h20
二、非碳酸盐硬度(又称永久硬度)：
硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁、硝酸钙、硝酸镁等盐类，在正常大气压下，水
的温度虽已达沸点，但仍有一定量溶于水中而不生成沉淀时，故称为永久硬度。
三、负硬度：碱金属的氢氧化物(koh、maoh)、碳酸盐(k2co3、naco3)、或重碳酸盐
(khco3、nahco3)。由于负硬度、暂时硬度均是碱性，所以二者之和即为总碱度。其
关系如下：负硬度总硬度碳酸盐硬度总碱度非碳酸盐硬度对于混凝土基础来
说，若水中暂时硬度很小并有碳酸存在的情况下，能引起对混凝土的溶解性侵蚀及
增强碳酸的侵蚀性。硬度单位以度(度)来表示。例如含有10mg/l的cao称为1德
国度，含有10mg/l的caco3称为1法国度。因此，1毫克当量/升相当于行车度28度，
相当于法国度5度。本规程采用行车硬度。
本规程采用edta直接滴定法测定总硬度。其原理为：以铬黑t(或铬兰黑)为指示剂，
用edta标准液滴定水中钙、镁离子总量。首先向水样中加入氯化铵缓冲溶液，使ph
值保持为10左右，铬黑t此时本身的主要形态为hr2-，呈兰色。在滴定前向水样中加
入指示剂铬黑t(或铬蓝黑)，它先与ca2+、mg2+生成洒红色络合物，其反应式为：
ca2++hr2-→car+h+ (kc=4*10-6)
mg2++hr2-→mgr-+h+ (kc=1*10-7)
滴定开始后，滴入的edta首先与溶液中未络合的ca2+、mg2+生成络合物，其反应式
为：
ca2++h2y2-→cay2-+2h+ (kc=269*10-11)
mg2++h2y2-→mgy2-+2h+ (kc=204*10-9)
由于cay2-、mgy2-比car-、mgr-稳定，溶液中将会发生铬离子的转化，继续滴入的edta
将夺取同铬黑t已结合的ca2+、mg2+，使指示剂还原为原来的形态，其反应式为：
car-+h2y2-→cay2+hr2-+h+
mgr-+h2y2-→mgy2+hr2-+h+
此络合平衡极端移向右方，到滴入的edta把与指示剂结合的ca2+、mg2+全部压走后，
溶液即由洒红色转变为hr2-的蓝色cay2-、mgy2-则是无色的，这里可判断等当点的到
达。从络合平衡常数可以看出，mgr-比car-更稳定，故mgr-还原较迟，而cay2-比mgy2-
更稳定，故cay2-首先转化络合完毕，所以，当溶液转变为蓝色时所达到的等当点，
说明mgr-已完全分解而转化为mgy2-,所测定的是ca2++mg2+,即水的总碱度。
第382条试剂
一、氯化铵缓冲溶液；
二、铬黑t指示剂(或铬蓝黑)；
三、硫化钠2%；(现用现配)；
四、盐酸羟胺；
五、三乙醇胺：分析纯；
六、005nedta标准溶液。
第383条测定方法
一、根据硬度大小，一般量取水样10–50毫升(附取水参照表)于三角瓶中。
二、加入5毫升氯化铵缓冲液及铬黑t指示剂6滴(或少量干试剂)。
三、用标准edta溶液滴定至溶液由葡萄红色变成天蓝色即为终点，记录edta消耗量
为v1。
第384条总硬度按下式计算：
一、总硬度(毫克当量/升)=v1*n*1000/v
总硬度(德度)=v1*n*1000/v*28
式中 v1–滴定水样消耗edta的量(ml);
n–edta标准溶液的当量浓度；
v–测定所取水样(ml)；
28–德国度与普通硬度的换算系数。
或根据钙、镁的毫克当量之和计算总硬度。
总硬度(毫克当量/升)=(ca2++mg2+)毫克当量/升
二、暂时硬度(碳酸盐硬度)：
当hco3-ca2++mg2+时；
三、永久硬度(非碳酸盐硬度)；
当hco3-ca2++mg2+时，永久硬度(毫克当量/升)=重碳酸盐(毫克当量/升)。
当hco3-ca2++mg2+)时，永久硬度(毫克当量/升)=0
四、负硬度
当总硬度总碱度时，
负硬度(毫克当量/升)=(总碱度-总硬度)(毫克当量/升)
水中非碳酸盐硬度与负硬度不能同时存在，因两者会发生如下反应：
caso4+naco3→caco3↓+naso4
caso4+2nahco3→ca(hco3)2+na2so4
原水水质硬度多少如何检测
按国家标准GB1576-2001的规定，测定水质硬度的方法主要是滴定法。但是滴定法需要专门配制专用的药剂，不便于通常情况下的携带和使用，也不便于在家庭或野外少量测试时使用，随着测试需求的多样化及技术的发展，近年来在实际生活中常用的方法还有硬度仪、快速瓶及试纸法。
顾名思义，硬度仪是一种可以直接测试出水质硬度的仪器，这种仪器有标准的测试探头，测试时可以直接从液晶屏上读出硬度值，使用简单而方便。这类仪器一般是采用测试水的电导的方式来测算水质硬度，由于钙镁离子的导电性能与其他离子并无根本性的区别，所以在目前技术条件下，这种测试方式有较大有误差，一般多用于要求不高的场合。
快速瓶是滴定法的一种，在配制好的测试剂中加入不影响测试结果的稳定剂，测试药剂可以在一定条件下长期保存，需要测试时向测试瓶内加入一定量的水，摇匀后的颜色与标准色瓶(或色板)对比而得到硬度值。
硬度试纸与pH试纸类似，涂有药剂的试纸密封包装在袋内，测试时将试纸浸入水中，静置片刻后纸上的药剂与水中的钙镁离子反应而呈现一定的颜色，将其与标准色板比较而得到水的硬度值。
怎样测量水的硬度
可以加大量的碳酸铵进去，然后称沉淀的质量。
水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。钙镁离子的总合相当于10毫克氯化钙称之为1度。通常根据硬度的
大小，把水分成硬水与软水：8度以下为软水，8~16度为中水，16度以上为硬水，30度以上为极硬水。
硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度；水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后也不能去除，称为永久性硬度。以上暂时性和永久性两种硬度合称为总硬度。
我国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不得超过25度。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定的影响；如果不是经常饮用硬度水的人偶尔饮了硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓的水土不服。如果用硬水烹调鱼肉、蔬菜，就会因不易煮熟而破坏或降低营养价值。用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低饮用乐趣。用硬水做豆腐不仅会使产量降低，而且会影响豆腐的营养成分。酿酒的水其硬度不得超过4度，否则酒质浑浊不清，酒味也会受到影响。
我国地域辽阔，各地水质软硬度也程度不一，但总的来说，高原山区水质一般硬度偏高，平原与沿海地区的水质硬度偏低，地下水的硬度一般高于地面水。一般饮用水的适宜硬度以10度~20度为宜。
水质硬度的检验方法有哪些
如果是在家中，我们可以通过肥皂水来简单的进行判断，首先找一个瓶子类的容器注入约350-360毫升的水(大概在2/3左右)，然后加入一滴液体肥皂液（注意：不是洗涤剂或者是洗手液，更不是肥皂水）盖上盖子摇晃几分钟。接着打开盖子看看有没有泡沫产生，如果没有就接着滴入肥皂液直至出现泡沫为止。在这个过程中大家要对滴入的肥皂液进行计数，然后可以比对一下我们列出的简介表1来判断水质的硬度。
当然使用肥皂水检测的只是一种大概，而且也比较浪费时间，想要快速确定水质的硬度时大家还可以采用滴定法，其主要成分是乙烯基胺四乙酸酯 *** 性乙酸的有机螯合剂溶液。将试剂逐滴加入一定量的测试水中，然后等待水质反应的颜色变化，通过比对最终的水质颜色来确定硬度的标准。
虽然以上两种方法都比较方便，当你需要准确的数据或者是检测的软度非常小的时候，就需要借助水质检测仪的功能了。目前有很多水质检测仪器都可以检测水质硬度，比如钙镁离子的专项检测仪器，或者是水质的多项检测仪器，但不论哪一种其原理都是色度计将白光束通过光学滤光器，光滤波器仅将一种特定的光或波长传输到光电检测器后进行测量。通过计算透射有色光量的差异和由着色样品透射的着色光量被吸收的测量值，来得到水质中硬度的参数，最终由仪表计算得出结果。
水的硬度的检测
在专业的水质实验室中，水的硬度的检测有两种方法:
第一种,也是最常见的方法，是EDTA滴定法。这种方法是在50ml的水样中加入硬度缓冲剂和硬度指示剂，然后用滴定管以标准EDTA溶液滴定到终点。终点颜色是由红转蓝。硬度由所耗EDTA体积计算。
第二种不太常见，是由水中钙和镁的含量间接计算水硬度。这种方法通常用原子吸收或ICP分别检测钙镁含量，然后用一个很简单的公式计算硬度。
这两种方法得到的水硬度不完全一致，但是相差很小。可以用来互相印证。
怎么 测定水质的硬度啊？
水质总硬度的测定
一、主题内容与适用范围
本方法适用于水样中总硬度的测定。
二、原理
在PH=10时，乙二胺四乙酸二钠（EDTA）和水中的钙镁离子生成稳定络合物，指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物，其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的络合物。
当用EDTA滴定接近终点时，EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离，溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。
三、仪器及用具
1、三角烧瓶：250mL；
2、滴定管：50mL；
3、刻度吸管：1mL。
四、试剂
1、乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准溶液: 005mol/L。
2、硬度缓冲溶液:
（1）、称取169g氯化铵，溶于143mL浓氨水中。
（2）、称取078g硫酸镁(或0644g氯化镁或0381无水硫酸镁)及1179g乙二胺四乙酸二钠溶于50mL蒸馏水中。合并（1）（2）并用蒸馏水定容至250mL。（可保存一个月）
3、铬黑T指示剂：5g/L。称取05g铬黑T和2g氯化羟胺(盐酸羟胺)，溶于95%乙醇并定容至100mL。
五、分析步骤
1、取澄清水样100mL于三角烧瓶中，加入1mL硬度缓冲溶液，3滴铬黑T指示剂；
2、用乙二胺四乙酸二钠标准溶液激烈振荡滴定至溶液由玫瑰红变为天蓝色为止。
3、同时用100mL去离子水或蒸馏水做空白试验。
六、计算
c×（V-V0）
总硬度（meq/L） = ————— ×1000
100
式中：c —- 乙二胺四乙酸二钠标准溶液浓度，mol/L；
V0 — 空白试验滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL；
V —– 试样滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积，mL；
硬度有不同的种类(总硬度、碳酸盐硬度及其它硬度)，并且在不同国家有不同的概念和定义。
硬度盐类一般包括Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Sr²⁺、Te³⁺、Al³⁺等容易形成难溶盐类的金属阳离子，在一般天然水中，主要是Ca²⁺、Mg²⁺，其它离子含量较少。因此，一般常以水中的Ca²⁺、Mg²⁺总量作为硬度的定义。
具体地讲，Ca²⁺、Mg²⁺总量称为总硬度，根据假想化合物的原理，考虑到水中阴离子的组成，又可把硬度区分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
参考资料百度百科-水质化验
参考资料百度百科-水质硬度
