硬度

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最初,硬度被用来度量水沉淀肥皂的容量。 水的硬度是由多价金属阳离子造成的,这些离子能与肥皂生成沉淀,并与部分阴离子形成水垢。

造成硬度的阳离子主要是钙、镁、铁、锰、锶等二价金属离子,与它们易结合形成水垢的阴离子主要是碳酸氢根、硫酸根。由于钙和镁在地球上是丰度排名第五和第八位的元素,水的硬度绝大部分是这两种金属离子造成的。 

水的硬度按相关阳离子可分为“钙硬度”和“镁硬度”,按相关的阴离子可分为“碳酸盐硬度”和“非碳酸盐硬度”。钙硬度和镁硬度之和称为总硬度,碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和亦称为总硬度。硬度一般以碳酸钙计,以mg/L为单位。 

水的硬度因地而异。在土层较厚和石灰岩存在的地区水较硬;在土层较薄和石灰岩稀少的地区水较软。

对饮用水和生活用水而言,硬度过高的水虽然对健康并无害处,但口感不好,且会消耗大量洗涤剂。工业用水对硬度的限定往往更为严格,这是因为硬度高的水会在锅炉内生成水垢,从而降低锅炉的传热能力,浪费能源。水垢还会堵塞冷却水管路系统。另外,水的硬度还影响到纺织、印染、造纸、食品加工等行业的产品质量。

硬度的测定方法主要有计算法和EDTA滴定法(GB 7447-87)。

(1)计算法:用原子吸收光谱法分别测定水中钙和镁的含量,并通过公式折算总硬度。

(2)EDTA滴定法:在pH=10条件下,用乙二胺四乙酸(EDTA)或其钠盐作为滴定剂,以铬黑T作为指示剂与水样进行反应,根据消耗的EDTA量,可求得水样总硬度。

 

我国生活饮用水卫生标准将总硬度限定为不超过450mg/L(以碳酸钙计)。


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