地下水硬度的表示方法与分类
水是我们生活中不能缺少的,像影子一样需要时时刻刻陪在我们身边,关于水的知识你又知道多少呢?除了水是不是过滤,是不是达标,有没有杂质这些之外,你可知道,水像人一样,也是有“脾气”的,不同地区的水就像不同脾气的人一样,有的地区的水很硬,有的地区的水很柔。一起来了解一下吧。
地下水的硬度之分,是根据地下水的中钙、镁离子的浓度不同来分类的!
水的硬度是指除碱金属以外的全部金属离子浓度的总和,但硬度主要由钙、镁构成,所以水的硬度常指钙、镁离子浓度的总和。硬度通常以“德国度”来表示,即1L水中含有相当于10mg氧化钙时,称为1德国度,记为1H°。我国有关部门按照硬度的不同把地下水分为7类。
水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子,又称永久硬度)。
表示方法
硬度的表示方法尚未统一,我国使用较多的表示方法有两种:一种是将所测得的钙、镁折算成CaO的质量,即每升水中含有CaO的毫克数表示,单位为mg·L-1;另一种以度计:1硬度单位表示10万份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO),1°=10ppmCaO。这种硬度的表示方法称作德国度。
水硬度的表示方法有多种,我国采用的表示方法与德国相同。以下为不同国家的表示方法。
德国度(d):1L水中含有相当于l0mg的CaO,其硬度即为1个德国度(ld)。这是我国目前最普遍使用的一种水的硬度表示方法。
美国度(mg/L):1L水中含有相当于lmg的CaCO3,其硬度即为1个美国度。 mmol/L:1L水中含有相当于mg的CaCO3,称其为lmmol/L的硬度。
法国度(f):1L水中含有相当于l0mg的CaCO3,其硬度即为1个法国度(1f)。
英国度(e):1L水中含有相当于14.28mg的CaCO3,其硬度即为1个英国度(le)。
水的硬度通用单位为mmol/L,也可用德国度(d)表示。其换算关系为:1mmol/L=2.德国度(d) 国家饮用水卫生标准规定mmol/L为合格标准。
分类
水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
碳酸盐硬度:主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,还有少量的碳酸盐硬度。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去,故亦称为暂时硬度。
非碳酸盐硬度:主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。这类硬度不能用加热分解的方法除去,故也称为永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度;水中Ca2+的含量称为钙硬度;水中Mg2+的含量称为镁硬度;当水的总硬度小于总碱度时,它们之差,称为负硬度。
检测方法
测试步骤:在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂,溶液呈红色;用EDTA标准溶液滴定时,EDTA先与游离的Ca2+配位,再与Mg2+配位;在计量点时,EDTA从MgIn-中夺取Mg2+,从而使指示剂游离出来,溶液的颜色由红变为纯蓝,即为终点。
当水样中Mg2+极少时,由于CaIn-比MgIn-的显色灵敏度要差很多,往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性,可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+(在EDTA标定前加入,这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系),或在缓冲溶液中加入一定量的Mg—EDTA盐。
水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积V1(ml)来计算。以CaO计,单位为mg/L。
水的总硬度现在已经有些厂家采用离子选择性电极法直接测量,测量方法简单,测值准确。
测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值。
注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子,掩蔽剂要在指示剂之前加入。测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇。
测定时要是水温过低应将水样加热到30~40C再进行测定。