廢水中總硬度和鈣離子有什麼關系

⑴ 測試水的硬度是測水中的鈣鎂離子的含量嗎

水中有些金屬陽離子，同一些陰離子結合在一起，在水被加熱的過程中，由於蒸發濃縮，容易形成水垢，附著在受熱面上而影響熱傳導，我們把水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。如在天然水中最常見的金屬離子是鈣離子(Ca2+)和鎂離子(Mg2+)，它與水中的陰離子如碳酸根離子(CO32-)、碳酸氫根離子(HCO3-)、硫酸根離子(SO42-)、氯離子(CI-)、以及硝酸根離子(NO3-)等結合在一起，形成鈣鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物、以及硝酸鹽等硬度。水中的鐵、錳、鋅等金屬離子也會形成硬度，但由於它們在天然水中的含量很少，可以略去不計。因此，通常就把Ca2+、Mg2+、的總濃度看作水的硬度。
水的硬度對鍋爐用水的影響很大，因此，應根據各種不同參數的鍋爐對水質的要求對水進行軟化或除鹽處理。

水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。
主要是由鈣、鎂的碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。
（1） 碳酸鹽硬度
主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加恐之後分解成沉澱物從水中除去，故亦稱為暫時硬度，其反應式如下：
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+ CO2↑+ H2O
Mg(HCO3)2 Mg(OH)2↓+2CO2↑
（2） 非碳酸鹽硬度
主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去，故也稱為永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCI2、MgCI2、Ca(NO3)2 、Mg(NO3)2、等。
碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度。
水中Ca2+的含量稱為鈣硬度。
水中Mg2+的含量稱為鎂硬度。
當水中的總硬度小於總鹼度時，它們之差，稱為負硬度。
硬度的單位是如何表示的？
硬度的常用單位是mmol/L或mg/L。過去常用的mg•N/L現用[H+]mmol/L代替，即1mg•N/L＝1[H+]mmol/L＝0.5 mmol/L。
由於硬度並非是由單一的金屬離子或鹽類形成的，因此，為了有一個統一的比較標准，有必要換算為另一種鹽類。通常用CaO或者是CaCO3的質量濃度來表示。當硬度為0.5 mmol/L時，等於28mg/L的CaO，或等於50mg/L的CaCO3。此外，各國也有的用德國度、法國度來表示硬度。1德國度等於10mg/L 的CaO，1法國度等於10mg/L的CaCO3，1德國度等於1.79法國度。0.5 mmol/L相當於2.8德國度、5.0法國度。常用硬度單位之間關系如下表所示：

硬度單位

Mg/L CaO
Mg/L CaCO3
德國度
法國度
1[H+]mmol/L

(0.5 mmol/L)
28
50
2.8
5.0

鎂的檢測可以用EDTA滴定法分析。由於鎂比鋁輕，因此可以作為合金在航空、航天上使用。另外利用鎂易於氧化的性質，可用於製造許多純金屬的還原劑。也可用於閃光燈、吸氣器等。
測定水的總硬度就是測定水中鈣、鎂離子的總含量，可用EDTA配位滴定法測定：

滴定前： M + EBT M-EBT

(紅色)

主反應： M + Y MY

終點時： M-EBT + Y MY + EBT

(紅色) （藍色）

滴定至溶液由紅色變為藍色時，即為終點。

滴定時，Fe3+、Al3+等干擾離子可用三乙醇胺予以掩蔽；Cu2+、Pb2+、Zn2+等重屬離子，可用KCN、Na2S或巰基乙酸予以掩蔽。

水的硬度有多種表示方法，本實驗要求以每升水中所含Ca2+、Mg2+總量（折算成CaO的質量）表示，單位mg·L-1。

器材和葯品

1.器材 天平（0.1g、0.1mg），容量瓶（100mL），移液管（20mL），酸式滴定管（50mL），錐形瓶（250mL）等。

2.葯品 HC1（1∶1），乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2Y·2H2O，A.R.），鹼式碳酸鎂[Mg（OH）2·4MgCO3·6H2O，基準試劑]，NH3-NH4Cl緩沖溶液（pH=10.0），三乙醇胺（1∶1），鉻黑T指示劑（0.2%氨性乙醇溶液）等。

實驗方法

一、Mg2+標准溶液的配製（約0.02mol·L-1）

准確稱取鹼式碳酸鎂基準試劑0.2~0.25g，置於100mL燒杯中，用少量水潤濕，蓋上表面皿，慢慢滴加1∶1 HC1使其溶解（約需3~4mL）。加少量水將它稀釋，定量地轉移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

其濃度計算：
二、EDTA標准溶液的配製與標定

1.EDTA標准溶液的配製（約0.02mol·L-1）

稱取2.0g乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2Y·2H2O）溶於250mL蒸餾水中，轉入聚乙烯塑料瓶中保存。

2.EDTA標准溶液濃度的標定

用20mL移液管移取Mg2+標准溶液於250mL錐形瓶中，加入10mL氨性緩沖溶液和3~4滴EBT指示劑，用0.02mol·L-1EDTA標准溶液滴定，至溶液由紫紅色變為藍色即為終點。平行標定3次。

EDTA濃度計算： ，取三次測定的平均值。

三、水的總硬度測定

用20mL移液管移取水樣於250mL錐形瓶中，加氨性緩沖溶液6mL，1∶1三乙醇胺溶液3mL，EBT指示劑3~4滴，用EDTA標准溶液滴定，至溶液由紫紅色變為藍色即為終點。平行測定3次。

水的總硬度計算： ，取三次測定的平均值。

⑵ 水中鈣離子減少硬度如何變化

水中鈣離子減少會導致水硬度的降低。當水中鈣離子減少時，水硬度會降低，直至達到最低點，然後開始緩慢上升，直至達到一定的穩定水平。

⑶ 水質中的總硬度是什麼意思

水的硬度是指水中溶解了多少鈣離子（Ca²⁺）和鎂離子（Mg²⁺），通常以毫克每升（mg/L）的濃度計算。鈣離子和鎂離子是硬度的主要組成部分，其中鎂離子的硬度貢獻比鈣離子高，因此總硬度主要受鎂離子的影響。
根據國際標准，總硬度的濃度可以用下面的公式計算：
總硬度（mg/L）= 鈣離子濃度（mg/L）× 2.5 + 鎂離子濃度（mg/L）× 4.1
其中鈣離子和鎂離子的濃度可以通過化學分析等實驗方法測定。
對於本題給定的數據，水中的Ca²⁺濃度為20 mg/L，Mg²⁺濃度為6 mg/L，將其代入上述公式可得：
總硬度（mg/L）= 20 mg/L × 2.5 + 6 mg/L × 4.1
總硬度（mg/L）= 50 + 24.6
總硬度（mg/L）= 74.6 mg/L
因此，這個水樣的總硬度為74.6 mg/L。需要注意的是，硬度值的單位是mg/L，因為它表示每升水中所溶解的鈣離子和鎂離子的質量，而不是體積。硬度值可以用來判斷水的質量，高硬度水會對飲用、工業生產等產生不利影響，因此需要適當進行處理。

⑷ 水質中測定，PH、總硬度、鈣離子、鉀離子、電導率、懸浮物、游離氯、溶解氧、總磷、正磷的目的是什麼

PH值測定水的酸鹼度；總硬度反映水的結垢；鈣離子是看結垢的類型；鉀離子反映水中陽離子；電導率可以反映出水中電解質雜質的含量；懸浮物反映水中不溶性雜質含量；游離氯反映的水質的消毒情況；溶解氧反映水中微生物情況；總磷反映水中腐蝕情況；正磷反映水中結垢情況。

⑸ 水的總硬度是否與水中的鎂離子有關

水的總硬度是與水中的鈣和鎂離子有關的。總硬度是指水中所有可溶解的鈣和鎂離子的總量，通常以鈣碳酸鹽當量濃度（以鈣碳酸鹽的濃度表示）來表示。

鎂離子是水中硬度的主要組成部分之一，與鈣離子一起貢獻了水的總硬度。鎂離子的濃度越高，水的硬度也會相應增加。

以下是一些相關的分析：

1、鈣和鎂離子的來源

鈣和鎂離子主要來源於地下水和地表水中與礦物質接觸的過程。當水穿過含有鈣和鎂的土壤和岩石時，會溶解這些礦物質，從而使水中的鈣和鎂離子濃度增加。

2、鈣與鎂的比例

水中的鈣和鎂離子通常以不同的比例存在。在一般情況下，鎂離子的濃度要低於鈣離子的濃度。因此，雖然鎂離子是水的硬度的一部分，但它對總硬度的貢獻可能會較小。

3、水的硬度測量

水的硬度可以通過不同的方法進行測量，例如復合指示劑法、EDTA滴定法或原子吸收光譜法。這些方法可以測量水中的鈣和鎂離子的濃度，從而確定水的總硬度。

總而言之，水的總硬度與水中的鈣和鎂離子有關。鎂離子是水中硬度的主要組成部分之一，但其濃度可能相對較低。了解水中鈣和鎂離子的濃度以及它們對總硬度的貢獻，可以更好地評估水的硬度水平和其對人體和設備的潛在影響。