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现场水硬度怎么测?“雷磁”便携式水硬度分析仪帮您解决(上篇)

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一 水中总硬度的危害

水的硬度是水质质量检测的一个重要指标,水分为软水、硬水,凡不含或含有少量钙、镁离子的水叫做软水,反之则是硬水。水的硬度原指水沉淀肥皂的程度,使肥皂沉淀的原因主要是水中的钙、镁离子的作用,所以 是指水中钙离子、镁离子的总量,主要可以分为暂时硬度和永久硬度两大类.暂时硬度是指水中的钙镁离子以碳酸盐的形式存在,遇热就会形成碳酸盐沉淀,最终被除去;而永久硬度则是指水中钙镁离子主要以硫酸盐、硝酸盐等形式存在,性质稳定,不易除去。

    

         水中总硬度的检测                      用硬水烧水,水壶容易生成水垢

 

工业用水和生活饮用水标准中对水的总硬度有不同的要求,长期饮用软水会导致人体钙质流失,危害健康;饮用硬水则会造成肠胃功能紊乱,即常说的“水土不服”,还易患结石病,还会影响人的寿命;水垢会对热水系统和供水系统产生影响,严重时还会有危险,因此我们在进行水质检测时,水的总硬度是一个非常重要的指标。如《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)标准中规定,生活饮用水总硬度的限值是 450 (以 CaCO3计,mg/L)

 

二  水中总硬度的检测方法

水的总硬度是将水中 Ca2 +、Mg2 +的总量折合成 CaOCaCO3的浓度来表示,通常单位为 mg /L。国际上规定每升水中含 1mg CaCO31 度,每升水中含 10mg CaO 称为一个德国度( °) 。我国国家标准中规定以CaCO3浓度来表示水的总硬度。

水硬度的检测方法有很多种,通常以经典的EDTA 滴定法、火焰原子吸收测定法和自动电位滴定法为主,此外,还有分光光度法、离子色谱法和电极法。

 

表1测定总硬度的比不同方法优缺点比较

方法

原理

优点

缺点

EDTA滴定法

在待测水中加入缓冲溶液,使其 p H 值 =10 左右,再加入铬黑 T 指示剂,Ca2+、Mg2+与铬黑 T 生成螯合物 A,用 EDTA 标准溶液滴定后,EDTA将螯合物A中的Ca2+、Mg2+夺走,生成螯合物B,使铬黑 T 游离出来,溶液从紫红色变为亮蓝色,达到滴定终点。通过滴定 Ca2+、Mg2+时所消耗的 EDTA标准溶液的浓度和体积,计算水的总硬度。

EDTA 滴定法是经典的水硬度测定方法,该方法具有分析成本低、适用环境广、测定范围大、仪器价格便宜、操作简单以及准确性高等优点。

手工滴定法劳动强度过大,滴定结果受人为因素影响

较大,EDTA 是一种

较强的络合剂,它易受到水中其它物质或外界条件的干扰而影响测定结果的准确性 

 

自动电位滴定法

采 用 自 动 电 位 滴 定 仪,加入缓冲溶液 用EDTA 标准溶液滴定水中的 Ca2+、Mg2+,通过测量电位的突变值来确定滴定终点,再由 Ca2+,Mg2+含量计算水的总硬度。

自动电位滴定法是一种新型的滴定方法,不需要显色剂,能自动控制滴定过程,准确自动判断终点,自动进行数据处理,具有准确性高、重现性好以及测定范围大等优点。

测定成本比 EDTA 滴定法大,对滴定终点的识别受钙电极性能的影响比较大,容易受其它金属离子的干扰。

火焰原子吸收光谱法

在一定浓度范围内,该元素特征谱线检测光强度被吸收的程度(吸光度)与被测元素的浓度成正比,符合朗伯 - 比尔定律。因此,可通过吸光强度计算待测水样中的 Ca2+、Mg2+的浓度,再计算水的硬度。

该方法检出限低,准确度高,灵敏度高等。

仪器使用成本高。

分光光度法

当溶液 p H=10 左右时,Ca2+、Mg2+与酸性铬蓝K 显色剂形成 1:1 的稳定配合物,在 468nm 波长处,这两种配合物存在一等摩尔吸收点,在一定浓度范围内,Ca2+和 Mg2+的浓度与吸光强度成正比,符合朗伯 - 比尔定律。

分光光度法具有灵敏度高、准确度强等优点

操作繁琐,此方法适用于 Ca2+、Mg2+含量低的水样定,Ca2+Mg2+含量过高的样品不适合此方法,温度变化对测定有一定影响。

离子色谱法

离子色谱法是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对 Ca2+、Mg2+等离子进行分离,用电导检测器连续检测流出物电导变化的一种色谱方法。通过计算峰面积可得到 Ca2+、Mg2+的浓度,从而计算水的硬度。

采用离子色谱法测定水的硬度,其准确性好,灵敏度高,人为因素少

但测定时间很长,

成本过高,适用于 Ca2+、Mg2+含量低的水样测定。

电极法

以水硬度复合电极为基础,它是由测量电极,参比电极和温度电极组合而成,测量电极的PVC敏感膜以新型中性载体为活性物质,对水样的钙镁离子有相等的选择性。

具有结构新颖,电位稳定,响应速度快,使用方便。

测定数据的准确性容易受电极性能的影响。电极具有一定的寿命,保存不当容易损坏。

 

随着现代仪器检测分析技术的发展,人们对水中总硬度的检测技术研究不断深入,探索方便,快捷,准确的检测方法成为首要任务。因此,关于水硬度的检测,“雷磁”除了有成熟的自动电位滴定法应用方案和光度滴定法应用方案,还推出了基于光度法的便携式水质分析仪,体积小巧,直接使用比色管作为测量的容器,操作简单,即将上市,敬请关注!

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