軟水硬水實驗原理

『壹』 要做一個化學研究 研究內容是軟水和硬水區分的界限 :溶解度,濃度 實驗步驟^^^^求

設計實驗，確定鈣鎂離子的含量
一、實驗目的

1．掌握EDTA滴定法測定總硬度的原理和方法。

2．了解硬度的表示和計算。

二、實驗原理

水的硬度主要是由於水中含有鈣鹽和鎂鹽，其他離子如鐵、鋁、錳、鋅等也形成硬度，但一般含量甚微，在測定硬度時可以忽略不計。

硬度是工業用水、生活用水中常見的一個質量指標。水的總硬度包括暫時硬度和永久硬度。在水中以碳酸氫鹽形式存在的鈣、鎂鹽加熱被分解，析出沉澱而除去，這類鹽所形成的硬度稱為暫時硬度，而鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物等所形成的硬度稱為永久硬度。由鈣離子形成的硬度稱為鈣硬，由鎂離子形成的硬度稱為鎂硬。測定水的硬度實際上就是測定水中鈣離子和鎂離子的含量。

水的硬度一般採用配位滴定法，即在pH＝10的氨性緩沖溶液中，以鉻黑T做為指示劑，用EDTA標准溶液直接滴定水中的、 ，直至紫紅色變藍綠色為終點，但為避免其它金屬離子的干擾，需根據不同的水質加入不同量的掩蔽劑。天然水和自來水中含有大量 、，少量的Fe3+，而A13+、Mn2+、Cu2+量很少，只需加入2—5mL三乙醇胺即可。測定工業用水的硬度時，Fe3+、A13+、、和少量的Mn2+等干擾離子可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、 Mn2+、 可選用5％ Na2s、1％鹽酸羥胺來掩蔽。

關於硬度的計算，各國對水的硬度的表示方法各有不同，其中德國硬度是較早的一種，也是我國採用較普通的硬度單位之一，它以度數（）計，1度相當於每升水中含有10mgCaO，也有國家採用以CaCO3的質量濃度來表示水的硬度。兩種硬度表示如下：

總硬度（德國度， )＝

總硬度(以CaCO3計， )＝

一般認為，水的總硬度(以CaCO3計)在140以上為硬水，我國生活飲用水水質標准規定總硬度(以CaCO3計)不應超過450 。

三．儀器和試劑

1．儀器：酸式滴定管、分析天平、錐形瓶、表面皿、燒杯（100 ）、容量瓶（250 ）、移液管（25 ）。

2.試劑：EDTA標准溶液（0.02 緩沖溶液（ ）， 、鈣指示劑、鉻黑T指示劑。

四．實驗步驟

1．總硬度的測定

准確吸取水樣100 mL於錐形瓶中，加入5mL 緩沖溶液，搖勻。再加入越0.01g鉻黑T固體指示劑，再搖勻，此時溶液成酒紅色，以0.02 EDTA標准溶液滴定成純藍色，即為終點。

2. 鈣硬的測定

量取澄清的水樣100mL於錐形瓶中，加4mL溶液，搖勻，再加入約0.01g鈣指示劑，再搖勻。此時溶液成淡紅色。用0.02 EDTA標准溶液滴定成純藍色，即為終點。

3. 鎂硬的測定

由總硬度減去鈣硬即得鎂硬。

五．思考題

1.如果對硬度測定中水的數據要求保留兩位有效數字，應如何量取100mL水樣？

2.用EDTA法怎麼測定水的總硬度？用什麼指示劑？產生什麼反應？終點變色如何？試液的值應控制在什麼范圍？如何控制？測定鈣硬又如何？

3.如何人得到鎂硬？

4. 用EDTA法測定水的硬度時，哪些離子的存在有干擾？如何消除？

5.當水樣中鎂離子含量低時，以鉻黑T作指示劑測定水中鈣和鎂離子的總量，重點不明晰，因此常在水樣中先加入少量配合物，再用EDTA滴定，重點就敏銳。這樣做對測定結果有無影響？說明其原理。

『貳』 請設計一個簡單的實驗區別硬水和軟水，寫出鑒別的方法、現象、結論

硬水中含有較來多的可源溶性鈣鎂化合物，軟水中不含或含有少量的可溶性鈣鎂化合物，硬水能與肥皂水混合產生浮渣，軟水與肥皂水混合產生泡沫，故可以使用肥皂水鑒別硬水和軟水．
故本題答案為：取水樣加入試管中，分別加入肥皂水，振盪，有浮渣產生的是硬水，有泡沫產生的是軟水．

『叄』 硬水和軟水的實驗！急急急急急！！！

燒開的水起得泡沫多！
燒開的水是軟水，污濁的水硬水

『肆』 肥皂水區分硬水 軟水的原理

因為肥皂的成分是硬脂酸鈉(C17H35COONa),在水中硬脂酸鈉被水電離，形成硬脂酸根離子和回鈉離子。而一答般硬水中存在大量的鈣離子和鎂離子，而硬脂酸根離子會和鎂離子和鈣離子結合生成硬脂酸鎂和硬脂酸鈣，硬脂酸鈣和硬脂酸鎂都是不溶於水的沉澱，因此，如果是將肥皂投入到硬水中，會出現有沉澱的現象。而軟水中是不存在或存在微量的鎂離子和鈣離子，因此，如果是將肥皂投入到軟水中，是不會出現有沉澱的現象，水是純凈透明的

『伍』 如何區分軟水和硬水寫出步驟、現象和結論（寫出兩種方法

方法一：抄區分硬水和軟水的主要方法是用肥皂水鑒別，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水．
故答案為：取兩支試管分別加入少許硬水和軟水，然後向試管中分別加入2-3滴肥皂水振盪，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水．
方法二：還可以用加熱的方法區分，加熱後不生成水垢或不易生成水垢的為軟水，易生成水垢的為硬水．
故答案為：取兩支試管分別加入少許硬水和軟水，然後加熱．不生成水垢或不易生成水垢的為軟水，易生成水垢的為硬水．

『陸』 化學 ：鑒別硬水和軟水的實驗

方法1:
各取樣品少量,加入兩支標號的試管中,分別滴入過量NaOH(aq),相對渾濁的為硬水.
方法2:
各取樣品少量,加入兩支標號的試管中,分別加入熱的肥皂溶液(有效成分:高級脂肪酸的鈉鹽(C17H35COONa),其鈣鹽和鎂鹽不溶於水),振盪後靜置幾分鍾,得有較多泡沫,下層液體均一透明的為軟水,泡沫稀少,下層液體中有較多不溶物的為硬水.
原理:硬水是指水中含較多鈣鎂離子.故向硬水中加入燒鹼溶液後,會產生沉澱.
高級脂肪酸(C17H35COOH)的鈣鹽和鎂鹽不溶於水是肥皂不能在硬水中使用的原因.舉個例子,你在洗頭發的時候,第一次,洗發水總是沒有泡沫,這就是你頭發中有較多的鈣鎂離子的緣故,這也是方法2的原理.
還有,我特別聲明一點軟水中沒有較多鈣鎂離子,但可以有較多的鈉離子,氯離子等等,而且有的硬水的熱穩定性是比較高的,所以,zhanchi_6 的方法2是沒有理論依據的.

『柒』 水質硬度及化驗原理

硬水是指含有較多可以溶解的鈣鹽、鎂鹽的水，其中含碳酸氫鈣，碳酸氫鎂較多的水叫暫時硬水，這種水被煮沸後，可溶性鈣、鎂鹽就變成碳酸鹽（石頭的主要成分之一），大部分析出，井水就是暫時硬水；而含硫酸鈣（石膏的主要成分）、硫酸鎂較多的水叫永久硬水，這種水煮沸時，所含鹽不能析出，海水就是永久硬水。
和硬水不同，軟水是只含少量或不含可溶性鈣鹽、鎂鹽的水，煮沸時不發生明顯的變化。
人們把水的軟、硬程度分為許多「度」，統稱為硬度，可以分類為0～30度（德國分類法），0～4度叫很軟的水，26～30度叫很硬的水。軟水中放入肥皂易產生大量泡沫，而硬水中的鈣鹽、鎂鹽能與肥皂起作用產生沉澱，使肥皂失去去污能力，不易產生泡沫。如果將硬水用作鍋爐用水，會有較多水垢產生而附著在鍋爐壁上，妨礙傳熱而多燒燃料，甚至會使鍋爐產生裂縫而引起爆炸。通常家中燒水用的壺壁上的白垢，就是硬水受熱產生的沉澱。人常喝太硬的水不利於身體健康，所以，現在提倡喝通過處理的水，工業上也將硬水先軟化後再使用。
硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升（mg/L）
水的軟化方法有：①加熱法；②石灰蘇打法：用石灰降低暫時硬水硬度，用燒鹼（蘇打）降低非碳酸鹽硬水的硬度；③離子交換法：用離子交換劑除去鈣鎂離子，目前家用「凈水器」多採用這種方法。

原理:乙二按四乙酸二鈉（EDTA-2Na）在PH為10的條件下與水中的鈣、鎂離子生成無色可溶性絡合物，指示劑鉻黑T則與鈣、鎂離子生成紫紅色絡合物。用EDTA—2Na滴定鈣、鎂離子至終點時，鈣、鎂離子全部與EDTA—2Na絡合而使鉻黑T游離，溶液即由紫紅色變為藍色.

水質監測中測硬度一般用容量法，用EDTA來滴定水中鈣鎂離子。也可以用原子吸收分別測出鈣鎂離子，然後相加算出總硬度。
硬度片劑使用方法：
1、 取一潔凈容器，隔著鋁箔包裝將一片硬度測定片劑用硬物敲碎，然後全部加入容器中，以少量待測水樣（V1）溶解之，此時溶液呈藍色；
2、繼續加入待測水樣至溶液變紅色為止（V2）；
3、計算紅色溶液體積V1+V2=V，查體積硬度換算表，即可得總硬度值。
附註：若所加待測水樣體積數值表內未列出，請用公式：CaCO3(mg/L)=1242/V 計算。

『捌』 硬水燒開變軟水是什麼原理

硬水燒開變軟水的原理：

水裡所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶於水的碳酸鈣和難溶於水的氫氧化鎂沉澱。這些沉澱物析出，水的硬度就可以降低，從而使硬度較高的水得到軟化。

硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類，一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由含有酸式碳酸鹽,如碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的，可以加熱軟化。水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，永久硬度不能用加熱的方法軟化。

鑒別硬水和軟水的方法：

1、分別用兩只燒杯取等量水樣。向兩只燒杯中分別滴加等量肥皂水。泡沫多、浮渣少的為軟水。反之，泡沫少、浮渣多的為硬水。

2、還可以用燒杯加熱，在杯壁留下較多水垢的是硬水。因為硬水是含有較多的可溶性鈣，鎂物質的水，加熱後，這些可溶性的鈣鎂物質轉化成不可溶性的物質，沉澱雜質多的是硬水，雜質越多，水的硬度越大。

3、取一干凈、乾燥的玻璃片。分別在不同的位置滴等量水樣。待其完全蒸發後，白色殘留物多的為硬水，反之為軟水。

硬水（Hard Water）：是指含有較多可溶性鈣鎂化合物的水。

軟水（soft water）：是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。軟水不易與肥皂產生皂垢，而硬水相反。天然軟水一般指江水、河水、湖（淡水湖）水。

經軟化處理的硬水指鈣鹽和鎂鹽含量降為 1.0～50 毫克/升後得到的軟化水。雖然煮沸就可以將暫時硬水變為軟水，但在工業上若採用此法來處理大量用水，則是極不經濟的。

『玖』 軟化水硬度測定方法

軟水硬度的測量有兩種方法,一種是EDTA滴定法，一種是用軟水硬度測量盒直接測定。

通常水質硬度分析是採用國標的EDTA滴定法，單位表示的方法多種，在國內一般以mg/L和mmol/L居多。

軟水硬度測試盒主要是將標准方法中復雜的EDTA滴定過程和使用的試劑整合成試劑盒形式，方便非專業用戶與現場用戶快速檢測經軟化處理後的水水質硬度，使用方法極為簡單，不需要專業技術人員，其檢測精度視不同的產品可以達到1PPM或更高。

(9)軟水硬水實驗原理擴展閱讀：

在日常生活中，我們經常見到水壺用久後內壁會有水垢生成，這是因為在我們取用的水中含有不少無機鹽類物質，如鈣、鎂鹽等。

這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發現，一旦它們加溫煮沸，便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形式沉澱出來，它們緊貼壺壁就形成水垢。

我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用「硬度」這個指標來表示。硬度1度相當於每升水中含有10毫克氧化鈣。低於8度的水稱為軟水，高於17度的稱為硬水，介於8～17度之間的稱為中度硬水。雨、雪水都是軟水，泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是硬水。

『拾』 肥皂水檢驗軟水和硬水的原理

肥皂水檢驗軟水和硬水的原理是肥皂水的主要成份是硬脂酸鈉，硬水含鈣鎂離子多，和肥皂水反應生成硬脂酸鈣和硬脂酸鎂沉澱，而軟水含鈣鎂離子少，不會產生沉澱，所以能用肥皂水檢驗軟水、硬水。

取一杯熱水倒入肥皂水。水面上出現泡沫的為軟水，水面上出現浮渣的為硬水，浮渣越多，水的硬度越大。

也可以用燒杯加熱，在杯壁留下較多水垢的是硬水。因為硬水是含有較多的可溶性鈣，鎂物質的水，加熱後，這些可溶性的鈣鎂物質轉化成不可溶性的物質，沉澱雜質多的是硬水，雜質越多，水的硬度越大。

(10)軟水硬水實驗原理擴展閱讀

水中凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水，反之稱為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時性硬水（煮沸暫時性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉澱，水由硬水變成軟水）。

如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系永久性硬水，經煮沸後不能去除。

以上兩種硬度合稱為總硬度。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30PPM稱為軟水，總硬度60PPM以上稱為硬水，高品質的飲用水不超過25PPM，高品質的軟水總硬度在10PPM以下。

在天然水中，遠離城市未受污染的雨水、雪水屬於軟水；泉水、溪水、水庫水，多屬於暫時性硬水，部分地下水屬於高硬度水。

當水滴在大氣中凝聚時，會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上，然後滲過土壤到達岩石層，溶解石灰產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。