软水硬水实验原理

『壹』 要做一个化学研究 研究内容是软水和硬水区分的界限 :溶解度,浓度 实验步骤^^^^求

设计实验，确定钙镁离子的含量
一、实验目的

1．掌握EDTA滴定法测定总硬度的原理和方法。

2．了解硬度的表示和计算。

二、实验原理

水的硬度主要是由于水中含有钙盐和镁盐，其他离子如铁、铝、锰、锌等也形成硬度，但一般含量甚微，在测定硬度时可以忽略不计。

硬度是工业用水、生活用水中常见的一个质量指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐加热被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度，而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度称为永久硬度。由钙离子形成的硬度称为钙硬，由镁离子形成的硬度称为镁硬。测定水的硬度实际上就是测定水中钙离子和镁离子的含量。

水的硬度一般采用配位滴定法，即在pH＝10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T做为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的、 ，直至紫红色变蓝绿色为终点，但为避免其它金属离子的干扰，需根据不同的水质加入不同量的掩蔽剂。天然水和自来水中含有大量 、，少量的Fe3+，而A13+、Mn2+、Cu2+量很少，只需加入2—5mL三乙醇胺即可。测定工业用水的硬度时，Fe3+、A13+、、和少量的Mn2+等干扰离子可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、 Mn2+、 可选用5％ Na2s、1％盐酸羟胺来掩蔽。

关于硬度的计算，各国对水的硬度的表示方法各有不同，其中德国硬度是较早的一种，也是我国采用较普通的硬度单位之一，它以度数（）计，1度相当于每升水中含有10mgCaO，也有国家采用以CaCO3的质量浓度来表示水的硬度。两种硬度表示如下：

总硬度（德国度， )＝

总硬度(以CaCO3计， )＝

一般认为，水的总硬度(以CaCO3计)在140以上为硬水，我国生活饮用水水质标准规定总硬度(以CaCO3计)不应超过450 。

三．仪器和试剂

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

2.试剂：EDTA标准溶液（0.02 缓冲溶液（ ）， 、钙指示剂、铬黑T指示剂。

四．实验步骤

1．总硬度的测定

准确吸取水样100 mL于锥形瓶中，加入5mL 缓冲溶液，摇匀。再加入越0.01g铬黑T固体指示剂，再摇匀，此时溶液成酒红色，以0.02 EDTA标准溶液滴定成纯蓝色，即为终点。

2. 钙硬的测定

量取澄清的水样100mL于锥形瓶中，加4mL溶液，摇匀，再加入约0.01g钙指示剂，再摇匀。此时溶液成淡红色。用0.02 EDTA标准溶液滴定成纯蓝色，即为终点。

3. 镁硬的测定

由总硬度减去钙硬即得镁硬。

五．思考题

1.如果对硬度测定中水的数据要求保留两位有效数字，应如何量取100mL水样？

2.用EDTA法怎么测定水的总硬度？用什么指示剂？产生什么反应？终点变色如何？试液的值应控制在什么范围？如何控制？测定钙硬又如何？

3.如何人得到镁硬？

4. 用EDTA法测定水的硬度时，哪些离子的存在有干扰？如何消除？

5.当水样中镁离子含量低时，以铬黑T作指示剂测定水中钙和镁离子的总量，重点不明晰，因此常在水样中先加入少量配合物，再用EDTA滴定，重点就敏锐。这样做对测定结果有无影响？说明其原理。

『贰』 请设计一个简单的实验区别硬水和软水，写出鉴别的方法、现象、结论

硬水中含有较来多的可源溶性钙镁化合物，软水中不含或含有少量的可溶性钙镁化合物，硬水能与肥皂水混合产生浮渣，软水与肥皂水混合产生泡沫，故可以使用肥皂水鉴别硬水和软水．
故本题答案为：取水样加入试管中，分别加入肥皂水，振荡，有浮渣产生的是硬水，有泡沫产生的是软水．

『叁』 硬水和软水的实验！急急急急急！！！

烧开的水起得泡沫多！
烧开的水是软水，污浊的水硬水

『肆』 肥皂水区分硬水 软水的原理

因为肥皂的成分是硬脂酸钠(C17H35COONa),在水中硬脂酸钠被水电离，形成硬脂酸根离子和回钠离子。而一答般硬水中存在大量的钙离子和镁离子，而硬脂酸根离子会和镁离子和钙离子结合生成硬脂酸镁和硬脂酸钙，硬脂酸钙和硬脂酸镁都是不溶于水的沉淀，因此，如果是将肥皂投入到硬水中，会出现有沉淀的现象。而软水中是不存在或存在微量的镁离子和钙离子，因此，如果是将肥皂投入到软水中，是不会出现有沉淀的现象，水是纯净透明的

『伍』 如何区分软水和硬水写出步骤、现象和结论（写出两种方法

方法一：抄区分硬水和软水的主要方法是用肥皂水鉴别，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水．
故答案为：取两支试管分别加入少许硬水和软水，然后向试管中分别加入2-3滴肥皂水振荡，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水．
方法二：还可以用加热的方法区分，加热后不生成水垢或不易生成水垢的为软水，易生成水垢的为硬水．
故答案为：取两支试管分别加入少许硬水和软水，然后加热．不生成水垢或不易生成水垢的为软水，易生成水垢的为硬水．

『陆』 化学 ：鉴别硬水和软水的实验

方法1:
各取样品少量,加入两支标号的试管中,分别滴入过量NaOH(aq),相对浑浊的为硬水.
方法2:
各取样品少量,加入两支标号的试管中,分别加入热的肥皂溶液(有效成分:高级脂肪酸的钠盐(C17H35COONa),其钙盐和镁盐不溶于水),振荡后静置几分钟,得有较多泡沫,下层液体均一透明的为软水,泡沫稀少,下层液体中有较多不溶物的为硬水.
原理:硬水是指水中含较多钙镁离子.故向硬水中加入烧碱溶液后,会产生沉淀.
高级脂肪酸(C17H35COOH)的钙盐和镁盐不溶于水是肥皂不能在硬水中使用的原因.举个例子,你在洗头发的时候,第一次,洗发水总是没有泡沫,这就是你头发中有较多的钙镁离子的缘故,这也是方法2的原理.
还有,我特别声明一点软水中没有较多钙镁离子,但可以有较多的钠离子,氯离子等等,而且有的硬水的热稳定性是比较高的,所以,zhanchi_6 的方法2是没有理论依据的.

『柒』 水质硬度及化验原理

硬水是指含有较多可以溶解的钙盐、镁盐的水，其中含碳酸氢钙，碳酸氢镁较多的水叫暂时硬水，这种水被煮沸后，可溶性钙、镁盐就变成碳酸盐（石头的主要成分之一），大部分析出，井水就是暂时硬水；而含硫酸钙（石膏的主要成分）、硫酸镁较多的水叫永久硬水，这种水煮沸时，所含盐不能析出，海水就是永久硬水。
和硬水不同，软水是只含少量或不含可溶性钙盐、镁盐的水，煮沸时不发生明显的变化。
人们把水的软、硬程度分为许多“度”，统称为硬度，可以分类为0～30度（德国分类法），0～4度叫很软的水，26～30度叫很硬的水。软水中放入肥皂易产生大量泡沫，而硬水中的钙盐、镁盐能与肥皂起作用产生沉淀，使肥皂失去去污能力，不易产生泡沫。如果将硬水用作锅炉用水，会有较多水垢产生而附着在锅炉壁上，妨碍传热而多烧燃料，甚至会使锅炉产生裂缝而引起爆炸。通常家中烧水用的壶壁上的白垢，就是硬水受热产生的沉淀。人常喝太硬的水不利于身体健康，所以，现在提倡喝通过处理的水，工业上也将硬水先软化后再使用。
硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）
水的软化方法有：①加热法；②石灰苏打法：用石灰降低暂时硬水硬度，用烧碱（苏打）降低非碳酸盐硬水的硬度；③离子交换法：用离子交换剂除去钙镁离子，目前家用“净水器”多采用这种方法。

原理:乙二按四乙酸二钠（EDTA-2Na）在PH为10的条件下与水中的钙、镁离子生成无色可溶性络合物，指示剂铬黑T则与钙、镁离子生成紫红色络合物。用EDTA—2Na滴定钙、镁离子至终点时，钙、镁离子全部与EDTA—2Na络合而使铬黑T游离，溶液即由紫红色变为蓝色.

水质监测中测硬度一般用容量法，用EDTA来滴定水中钙镁离子。也可以用原子吸收分别测出钙镁离子，然后相加算出总硬度。
硬度片剂使用方法：
1、 取一洁净容器，隔着铝箔包装将一片硬度测定片剂用硬物敲碎，然后全部加入容器中，以少量待测水样（V1）溶解之，此时溶液呈蓝色；
2、继续加入待测水样至溶液变红色为止（V2）；
3、计算红色溶液体积V1+V2=V，查体积硬度换算表，即可得总硬度值。
附注：若所加待测水样体积数值表内未列出，请用公式：CaCO3(mg/L)=1242/V 计算。

『捌』 硬水烧开变软水是什么原理

硬水烧开变软水的原理：

水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀。这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。

硬水软化首先要搞清楚水硬度的分类，一般来说水的硬度是暂时硬度和永久硬度的总和。水的暂时硬度是由含有酸式碳酸盐,如碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，可以加热软化。水的永久硬度则是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，永久硬度不能用加热的方法软化。

鉴别硬水和软水的方法：

1、分别用两只烧杯取等量水样。向两只烧杯中分别滴加等量肥皂水。泡沫多、浮渣少的为软水。反之，泡沫少、浮渣多的为硬水。

2、还可以用烧杯加热，在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙，镁物质的水，加热后，这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质，沉淀杂质多的是硬水，杂质越多，水的硬度越大。

3、取一干净、干燥的玻璃片。分别在不同的位置滴等量水样。待其完全蒸发后，白色残留物多的为硬水，反之为软水。

硬水（Hard Water）：是指含有较多可溶性钙镁化合物的水。

软水（soft water）：是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。软水不易与肥皂产生皂垢，而硬水相反。天然软水一般指江水、河水、湖（淡水湖）水。

经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但在工业上若采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。

『玖』 软化水硬度测定方法

软水硬度的测量有两种方法,一种是EDTA滴定法，一种是用软水硬度测量盒直接测定。

通常水质硬度分析是采用国标的EDTA滴定法，单位表示的方法多种，在国内一般以mg/L和mmol/L居多。

软水硬度测试盒主要是将标准方法中复杂的EDTA滴定过程和使用的试剂整合成试剂盒形式，方便非专业用户与现场用户快速检测经软化处理后的水水质硬度，使用方法极为简单，不需要专业技术人员，其检测精度视不同的产品可以达到1PPM或更高。

(9)软水硬水实验原理扩展阅读：

在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成，这是因为在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。

这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形式沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。

我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水都是软水，泉水、深井水、海水、江、河、湖水都是硬水。

『拾』 肥皂水检验软水和硬水的原理

肥皂水检验软水和硬水的原理是肥皂水的主要成份是硬脂酸钠，硬水含钙镁离子多，和肥皂水反应生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，而软水含钙镁离子少，不会产生沉淀，所以能用肥皂水检验软水、硬水。

取一杯热水倒入肥皂水。水面上出现泡沫的为软水，水面上出现浮渣的为硬水，浮渣越多，水的硬度越大。

也可以用烧杯加热，在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙，镁物质的水，加热后，这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质，沉淀杂质多的是硬水，杂质越多，水的硬度越大。

(10)软水硬水实验原理扩展阅读

水中凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）。

如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水，经煮沸后不能去除。

以上两种硬度合称为总硬度。依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30PPM称为软水，总硬度60PPM以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25PPM，高品质的软水总硬度在10PPM以下。

在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。