【水中钙镁含量的测定】在水质分析中,钙和镁是影响水硬度的主要成分。它们的存在不仅关系到水的口感和使用性能,还对工业用水、锅炉用水及饮用水的安全性有重要影响。因此,准确测定水中的钙镁含量具有重要意义。
本实验采用络合滴定法(EDTA滴定法)测定水样中的钙镁总含量。该方法基于EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺形成稳定的络合物的原理,在特定pH条件下进行滴定,通过指示剂颜色变化判断终点,从而计算出钙镁的含量。
实验原理简述:
1. 滴定反应:
EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺发生络合反应,生成无色的络合物。
2. 指示剂选择:
使用铬黑T作为指示剂,在pH=10的缓冲溶液中,与Mg²⁺形成红色络合物,当EDTA将Mg²⁺完全络合后,溶液由红色变为蓝色,即为滴定终点。
3. 计算公式:
$$
C_{\text{Ca+Mg}} = \frac{V_{\text{EDTA}} \times C_{\text{EDTA}}}{V_{\text{样品}}}
$$
实验步骤概要:
| 步骤 | 操作内容 |
| 1 | 取一定体积的水样,加入适量的氨-氯化铵缓冲液,调节pH至10左右 |
| 2 | 加入几滴铬黑T指示剂 |
| 3 | 用已知浓度的EDTA标准溶液进行滴定,直至溶液由红色变为蓝色 |
| 4 | 记录消耗的EDTA体积,重复滴定2~3次取平均值 |
实验数据记录表(示例):
| 水样编号 | 水样体积(mL) | EDTA浓度(mol/L) | 消耗EDTA体积(mL) | 钙镁总含量(mg/L) |
| 1 | 50 | 0.01 | 8.6 | 172 |
| 2 | 50 | 0.01 | 8.9 | 178 |
| 3 | 50 | 0.01 | 8.5 | 170 |
| 平均值 | — | — | 8.67 | 173.3 |
结果分析:
通过上述实验,可以得出水样中钙镁总含量约为173.3 mg/L。该数值表明水样属于中等硬度,适用于一般生活用水,但在工业应用中可能需要进一步软化处理。
此外,实验过程中需注意以下几点:
- 滴定速度不宜过快,避免过量;
- 缓冲液的pH控制必须准确;
- 指示剂的加入量应适当,过多或过少都会影响终点判断。
总结:
水中钙镁含量的测定是水质检测的重要项目之一。通过EDTA滴定法,能够快速、准确地测定水中的钙镁总量,为水质评价和处理提供科学依据。实验结果表明,该方法操作简便、结果可靠,适用于常规水质分析工作。


