水的硬度和水的电导率之间的联系

水的硬度和水的电导率之间的
水的硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是由于水中的钙、镁离子，此外铁、铝、锰、锶及锌等金属离子也有同样的作用。 多采用乙二胺四乙酸二钠容量法测定钙、镁离子的总量，并经过换算，以每升水中碳酸钙的毫克数表示。
水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越。
一百多年来，科学技术地推动近代工业、现代工业、当代工业高速发展，渐渐改善人类生活条件的同时，无处不在的化学技术、工业污染地破坏着地球环境的固有平衡，使水资源遭受着严重的污染，水，早已不在是几百年前都可以直接饮用的水，而是含有许多悬浮物、胶体、以及钙、镁等有害重金属离子、病菌。由于家庭用水量的95％以上属非饮用性生活用水，因此，品质不良的水，不仅危害着人体健康，而且危害着涉水性日常生活、涉水性家庭器具。
电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：
1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意：（1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm（2）溶液的电导率小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃（3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。
软水与硬水
水分为软水、硬水，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*性硬水。依照水的总硬度值致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，的饮用水不过25ppm，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、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

11.2  本法的干扰物质有以下两类
悬浮性或胶体有机物可影响终点的观察。 此时可将水样蒸干并于 550℃灰化，干扰即可除去。
金属离子如 Cu2＋
、Ni2＋
、Co2＋
、Al3＋
、Fe3＋
及锰等，由于封闭现象使指示剂褪色或终点延长。 硫化钠及氯化钾可掩蔽重金属的干扰， 盐酸羟胺可使铁离子及锰离子还原为离子而消除其干扰。 若取 50mL 水样，本法测定的zui低检测浓度为 1．0mg/L。
11.3  原理
乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）在 PH值为 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、镁离子与 EDTA-2Na 络合而使铬黑 T 游离，溶液即由紫红色变为蓝色。
11.4  仪器
150mL 三角瓶；10 或 25mL 滴定管
11.5  试剂   12
——0．01mol/L 乙二胺四乙酸二钠标准溶液：依据GB/T601-2002中方法进行配制和标定。
——缓冲溶液（pH10）
——氯化铵－氢氧化铵:称取16.9g 氯化铵（NH4Cl），溶于143mL浓氢氧化铵中。
配制：
称取 0.780g 硫酸镁（MgSO4·7H2O）及 1.178g 乙二胺四乙酸二钠（C10H14N2O8Na2·2H2O），溶于 50mL 纯水中，加入 2mL 氯化铵
－氢氧化铵溶液和 5滴铬黑T 指示剂（此时溶液应呈紫红色，若为天蓝色，应再加极少量硫酸镁使呈紫红色）。用 EDTA－2Na 溶液滴定至溶由紫红色变为天蓝色，合并（1）及（2）两种溶液，并用纯水稀释至 250mL，合并后如溶液又变为紫色，在计算结果时应扣除试剂空白。
注：（1）氢氧化铵－氯化铵缓冲液应贮存于聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中。防止使用中因反复开盖，使氨水浓度降低而影响pH 值;
（2）配制缓冲溶液时， 加入 EDTA－Mg 是为了使某些含镁较低的水样滴定终点敏锐。如果备有市售 EDTA－Mg 试剂，则可直
接取 1.25gEDTA－Mg，配入 250mL 缓冲溶液中;
（3）EDTA－2Na 滴定钙、镁离子时，以铬黑 T为指示剂其溶
液在 pH值 9.7～11 的范围内，越偏碱终点越敏锐。但可使碳酸钙及氢氧化镁沉淀，从而造成滴定误差。因此滴定 pH值 10为宜。
——固体指示剂
称取 0.5g 铬黑 T，加 100g 氯化钠，研磨均匀，贮于棕色瓶内，密塞备用，可较长期保存。
——5％硫化钠溶液 称取 5.0g硫化钠 （Na2S· 9H2O） 溶于纯水中， 并稀释至 100mL。 
——1.0％盐酸羟胺溶液 称取 1.0g 盐酸羟胺〔NH2OH·HCl〕，溶于纯水中，并稀释
至 100mL。 
——10％qing化钾溶液 称取 10．0g qing化钾（KCN）溶于纯水中，并稀释至 100mL。注意，此溶液剧毒！ 
11.6  方法步骤
取水样 50mL（若硬度过，可少取水样用水稀释至 50mL。若硬度过小，改取 100mL），置于 150mL 三角瓶中。
注：为防止碳酸钙及氢氧化镁在碱性溶液中沉淀，滴定时水样中的钙、镁离子含量不能过多，若取 50mL 水样，所消耗的
0．01mol/L EDTA－2Na 溶液体积应少于 15mL。
若水样中含有金属干扰离子使滴定终点延迟或颜色发暗， 可另取水样， 加入 0． 5mL 盐酸羟胺溶液及 1mL 硫化钠溶液或 0． 5mL
qing化钾溶液。 加入1～2mL氢氧化铵－氯化铵缓冲溶液及0.5g铬黑T指示剂，立即用 EDTA－2Na 标准溶液滴定，充分振摇，至溶液由紫红
色变为蓝色，即表示到达终点。
11.7  计算
P（CaCO3）= V1×C1×1000/V水样 式中：P——水样的硬度，m mol/L
V1—消耗 EDTA-2Na的体积数，mL
C1——EDTA-2Na的摩尔浓度，mol/L
注意：检测自来水时取水样 25 mL，其它步骤同上。
p（CaCO3）=（V1×C1×100.09×1000）/V 自来水样  [mg/L] 
总硬度除用碳酸钙表示外，尚可用度及毫克当量/升表示。
其相互换算方法见表
硬度单位的换算
硬度单位  毫克当量/升  度  碳酸钙，[mg/L]
毫克当量/升度
碳酸钙，[mg/L]
1
0.35663
0.01998
2.804
1
0.0560
50.045
17.847
1