废水中总硬度和钙离子有什么关系

⑴ 测试水的硬度是测水中的钙镁离子的含量吗

水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)，它与水中的阴离子如碳酸根离子(CO32-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(CI-)、以及硝酸根离子(NO3-)等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通常就把Ca2+、Mg2+、的总浓度看作水的硬度。
水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。

水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
主要是由钙、镁的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
（1） 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。碳酸氢盐硬度经加恐之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度，其反应式如下：
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+ CO2↑+ H2O
Mg(HCO3)2 Mg(OH)2↓+2CO2↑
（2） 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、CaCI2、MgCI2、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。
当水中的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度。
硬度的单位是如何表示的？
硬度的常用单位是mmol/L或mg/L。过去常用的mg•N/L现用[H+]mmol/L代替，即1mg•N/L＝1[H+]mmol/L＝0.5 mmol/L。
由于硬度并非是由单一的金属离子或盐类形成的，因此，为了有一个统一的比较标准，有必要换算为另一种盐类。通常用CaO或者是CaCO3的质量浓度来表示。当硬度为0.5 mmol/L时，等于28mg/L的CaO，或等于50mg/L的CaCO3。此外，各国也有的用德国度、法国度来表示硬度。1德国度等于10mg/L 的CaO，1法国度等于10mg/L的CaCO3，1德国度等于1.79法国度。0.5 mmol/L相当于2.8德国度、5.0法国度。常用硬度单位之间关系如下表所示：

硬度单位

Mg/L CaO
Mg/L CaCO3
德国度
法国度
1[H+]mmol/L

(0.5 mmol/L)
28
50
2.8
5.0

镁的检测可以用EDTA滴定法分析。由于镁比铝轻，因此可以作为合金在航空、航天上使用。另外利用镁易于氧化的性质，可用于制造许多纯金属的还原剂。也可用于闪光灯、吸气器等。
测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量，可用EDTA配位滴定法测定：

滴定前： M + EBT M-EBT

(红色)

主反应： M + Y MY

终点时： M-EBT + Y MY + EBT

(红色) （蓝色）

滴定至溶液由红色变为蓝色时，即为终点。

滴定时，Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子，可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽。

水的硬度有多种表示方法，本实验要求以每升水中所含Ca2+、Mg2+总量（折算成CaO的质量）表示，单位mg·L-1。

器材和药品

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

2.药品 HC1（1∶1），乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y·2H2O，A.R.），碱式碳酸镁[Mg（OH）2·4MgCO3·6H2O，基准试剂]，NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH=10.0），三乙醇胺（1∶1），铬黑T指示剂（0.2%氨性乙醇溶液）等。

实验方法

一、Mg2+标准溶液的配制（约0.02mol·L-1）

准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.2~0.25g，置于100mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1∶1 HC1使其溶解（约需3~4mL）。加少量水将它稀释，定量地转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

其浓度计算：
二、EDTA标准溶液的配制与标定

1.EDTA标准溶液的配制（约0.02mol·L-1）

称取2.0g乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y·2H2O）溶于250mL蒸馏水中，转入聚乙烯塑料瓶中保存。

2.EDTA标准溶液浓度的标定

用20mL移液管移取Mg2+标准溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂，用0.02mol·L-1EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行标定3次。

EDTA浓度计算： ，取三次测定的平均值。

三、水的总硬度测定

用20mL移液管移取水样于250mL锥形瓶中，加氨性缓冲溶液6mL，1∶1三乙醇胺溶液3mL，EBT指示剂3~4滴，用EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行测定3次。

水的总硬度计算： ，取三次测定的平均值。

⑵ 水中钙离子减少硬度如何变化

水中钙离子减少会导致水硬度的降低。当水中钙离子减少时，水硬度会降低，直至达到最低点，然后开始缓慢上升，直至达到一定的稳定水平。

⑶ 水质中的总硬度是什么意思

水的硬度是指水中溶解了多少钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺），通常以毫克每升（mg/L）的浓度计算。钙离子和镁离子是硬度的主要组成部分，其中镁离子的硬度贡献比钙离子高，因此总硬度主要受镁离子的影响。
根据国际标准，总硬度的浓度可以用下面的公式计算：
总硬度（mg/L）= 钙离子浓度（mg/L）× 2.5 + 镁离子浓度（mg/L）× 4.1
其中钙离子和镁离子的浓度可以通过化学分析等实验方法测定。
对于本题给定的数据，水中的Ca²⁺浓度为20 mg/L，Mg²⁺浓度为6 mg/L，将其代入上述公式可得：
总硬度（mg/L）= 20 mg/L × 2.5 + 6 mg/L × 4.1
总硬度（mg/L）= 50 + 24.6
总硬度（mg/L）= 74.6 mg/L
因此，这个水样的总硬度为74.6 mg/L。需要注意的是，硬度值的单位是mg/L，因为它表示每升水中所溶解的钙离子和镁离子的质量，而不是体积。硬度值可以用来判断水的质量，高硬度水会对饮用、工业生产等产生不利影响，因此需要适当进行处理。

⑷ 水质中测定，PH、总硬度、钙离子、钾离子、电导率、悬浮物、游离氯、溶解氧、总磷、正磷的目的是什么

PH值测定水的酸碱度；总硬度反映水的结垢；钙离子是看结垢的类型；钾离子反映水中阳离子；电导率可以反映出水中电解质杂质的含量；悬浮物反映水中不溶性杂质含量；游离氯反映的水质的消毒情况；溶解氧反映水中微生物情况；总磷反映水中腐蚀情况；正磷反映水中结垢情况。

⑸ 水的总硬度是否与水中的镁离子有关

水的总硬度是与水中的钙和镁离子有关的。总硬度是指水中所有可溶解的钙和镁离子的总量，通常以钙碳酸盐当量浓度（以钙碳酸盐的浓度表示）来表示。

镁离子是水中硬度的主要组成部分之一，与钙离子一起贡献了水的总硬度。镁离子的浓度越高，水的硬度也会相应增加。

以下是一些相关的分析：

1、钙和镁离子的来源

钙和镁离子主要来源于地下水和地表水中与矿物质接触的过程。当水穿过含有钙和镁的土壤和岩石时，会溶解这些矿物质，从而使水中的钙和镁离子浓度增加。

2、钙与镁的比例

水中的钙和镁离子通常以不同的比例存在。在一般情况下，镁离子的浓度要低于钙离子的浓度。因此，虽然镁离子是水的硬度的一部分，但它对总硬度的贡献可能会较小。

3、水的硬度测量

水的硬度可以通过不同的方法进行测量，例如复合指示剂法、EDTA滴定法或原子吸收光谱法。这些方法可以测量水中的钙和镁离子的浓度，从而确定水的总硬度。

总而言之，水的总硬度与水中的钙和镁离子有关。镁离子是水中硬度的主要组成部分之一，但其浓度可能相对较低。了解水中钙和镁离子的浓度以及它们对总硬度的贡献，可以更好地评估水的硬度水平和其对人体和设备的潜在影响。