3、方案實施

(1)試劑

緩沖溶液(pHlO)：先將16.9g氯化銨溶于143mL氨水。另取O.78g硫酸鎂(MgS0₄·7H₂0)和1.179gEDTA二鈉二水合物(Na₂H₂Y·2H₂0)溶于50mL水，加入2mL配好的氯化銨一氨水溶液和5滴鉻黑T指示劑，此時溶液應(yīng)顯紫紅色，如出現(xiàn)天藍(lán)色，應(yīng)再加入極少量硫酸鎂使變?yōu)樽霞t色，逐滴加入EDTA二鈉溶液直至溶液由紫紅轉(zhuǎn)變?yōu)樘焖{(lán)色為止。將兩溶液合并，加蒸餾水定容至250mL。如果合并后，溶液又轉(zhuǎn)為紫色，在計算結(jié)果時應(yīng)減去試劑空白。

EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(≈10mmol/L)(M=372.2g/m01)：將一份EDTA二鈉二水合物在80℃干燥2h后，放入干燥器中冷卻至室溫，稱取3.725g溶于水，在容量瓶中定容至1000mL，盛放在聚乙烯瓶中，定期校對其濃度。

10mmol/L鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：將一份碳酸鈣(CaC0₃)在150℃干燥2h，取出放在干燥器中冷至室溫，稱取1.0010g于50mL錐形瓶中，用水潤濕。逐滴加入4mol/L鹽酸至碳酸鈣全部溶解，避免滴入過量酸。加200mL水，煮沸數(shù)分鐘趕除二氧化碳，冷至室溫，加入數(shù)滴甲基紅指示劑溶液[O.1g溶于100mL乙醇(ψ=60％)]，逐滴加入3mol/L氨水至變?yōu)槌壬?，在容量瓶中定容?000mL。此溶液1.00 mL含0.4008mg鈣。

式中 c(Ca²⁺)——鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mm01/L；

m——CaC0₃的質(zhì)量，g；

100.1——CaC0₃的摩爾質(zhì)量，g/mol。

EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定1：取20.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中，稀釋至50mL，加4mL緩沖溶液和3滴鉻黑T指示劑溶液或約50～100g指示劑干粉，此時溶液應(yīng)呈紫紅或紫色，其pH應(yīng)為10.0±0.1。為防止產(chǎn)生沉淀，在不斷振搖下，自滴定管加入EDTA二鈉溶液，開始滴定時速度宜稍快，接近終點時應(yīng)稍慢，并充分振搖，最好每滴間隔2～3s，溶液的顏色由紫紅或紫色逐漸轉(zhuǎn)變藍(lán)色，在最后一點紫色消失，剛出現(xiàn)藍(lán)色時即為終點，整個滴定過程應(yīng)在5min內(nèi)完成，記下消耗的EDTA二鈉體積，按下式計算Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度:

式中 c(Na₂EDTA)——Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mmol/L；

c(Ca²⁺)——Ca²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mmol/L；

V₁——消耗Na₂ EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V₂——所取Ca²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。

鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.6～0.7g純鋅粒，溶于鹽酸溶液(1+1)中，置于水浴上溫?zé)嶂镣耆芙?，移入容量瓶中，定容?000mL，并按下式計算鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度:

式中 c(Zn²⁺)——鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mmol/L；

m——鋅的質(zhì)量，g；

65.39——鋅的摩爾質(zhì)量，g/mol。

EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定2：吸取25.00mL鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中，加入25mL純水，加入幾滴氨水調(diào)節(jié)溶液至近中性，再加5mL緩沖溶液和5滴鉻黑T指示劑，在不斷振蕩下，用N_a2EDTA溶液滴定至不變的純藍(lán)色，按下式計算Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度:

式中 c(Na₂EDTA)——Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mmol/L；

c(Zn²⁺)——Zn²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mmol/L；

V₁——消耗Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V₂——所取Zn²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。

鉻黑T指示劑：將O.5g鉻黑T用乙醇(ψ=95％)溶解，并稀釋至100mL，放置于冰箱中保存，可穩(wěn)定一個月?；蛘吲涑摄t黑T干粉，稱取0.1g鉻黑T與10g氯化鈉充分混合，研磨后通過40～50目篩，盛放在棕色瓶中，緊塞。

2mol/L氫氧化鈉溶液：將8g氫氧化鈉溶于100mL新鮮蒸餾水中，盛放在聚乙烯瓶中，避免空氣中二氧化碳的污染。

(2)儀器

錐形瓶(250mL)；酸式滴定管(50mL)；移液管(50mL)；量筒(10mL、100mL)。

(3)水樣預(yù)處理

一般樣品不需預(yù)處理，若樣品中存在大量微小顆粒物，需在采樣后盡快經(jīng)0.45μm孔徑濾膜過濾。樣品經(jīng)過濾，可能有少量鈣和鎂被濾除。

試樣中鈣和鎂總量超出3.6mmol/L時，應(yīng)稀釋至低于此濃度，記錄稀釋因子F。

如水樣經(jīng)過酸化保存，可用計算量的氫氧化鈉溶液中和。計算結(jié)果時，應(yīng)把樣品或水樣由于加酸或堿的稀釋考慮在內(nèi)。

(4)檢驗與結(jié)果

用移液管吸取50．OmL水樣(硬度過高的水樣，可取適量水樣，用純水稀釋至50mL，硬度過低的水樣，可取100mL)置于250mL錐形瓶中，加1～2mL緩沖溶液和5滴鉻黑T指示劑溶液或約50～100mg指示劑干粉，此時溶液應(yīng)呈紫紅或紫色，其pH值應(yīng)為10.O±0.1。為防止產(chǎn)生沉淀，應(yīng)立即在不斷振搖下，自滴定管加入EDTA二鈉溶液，開始滴定時速度宜稍快，接近終點時應(yīng)稍慢，并充分振搖，最好每滴間隔2～3s，溶液的顏色由紫紅或紫色逐漸變藍(lán)色，在最后一點紫的色調(diào)消失，剛出現(xiàn)天藍(lán)色時即為終點，整個滴定過程應(yīng)在5min內(nèi)完成。同時做空白試驗，記下分別消耗體積V₃和V₀。在臨滴定前加入1mL三乙醇胺掩蔽Fe³⁺、Al³⁺干擾減至最小，加入1mL Na₂S(50g/L)掩蔽Cu²⁺、Zn²⁺。

若只測定鈣硬度，其方法為：用移液管移取50mL水樣于錐形瓶中，加三乙醇胺和Na₂S溶液各1mL加2mol/LNaOH溶液1mL，此時水樣pHl2～13，鎂生成Mg(OH)₂被掩蔽，加鈣指示劑少許，水樣呈明顯的紅色，用EDTA二鈉溶液滴定至紅色變?yōu)樗{(lán)色即為終點，記錄其用量(V₄)。

參考資料：實用水質(zhì)檢驗技術(shù)