【水硬度测定的实验原理】水硬度是指水中钙、镁离子的总含量，通常以碳酸钙（CaCO₃）的浓度来表示。水硬度是评价水质的重要指标之一，直接影响到水的使用效果和设备的使用寿命。在实际应用中，水硬度的测定常采用络合滴定法，其中以EDTA（乙二胺四乙酸）作为滴定剂，通过与钙、镁离子形成稳定的络合物进行定量分析。
本实验主要通过滴定法测定水样中的总硬度，其原理基于EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺的1:1络合反应。在一定pH条件下，加入指示剂，当溶液中的金属离子完全被EDTA络合时，指示剂颜色发生变化，从而判断滴定终点。
实验原理总结
| 项目 | 内容说明 |
| 实验目的 | 测定水样中钙、镁离子的总量，即水的总硬度。 |
| 实验原理 | 利用EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺发生1:1的络合反应，通过滴定法确定其含量。 |
| 反应方程式 | Ca²⁺ + EDTA⁴⁻ → [Ca(EDTA)]²⁻ Mg²⁺ + EDTA⁴⁻ → [Mg(EDTA)]²⁻ |
| 指示剂 | 铬黑T（EBT），在pH=10时呈蓝色，与Ca²⁺、Mg²⁺结合后变为红色。 |
| 滴定条件 | pH=10左右，由氨-氯化铵缓冲液维持；温度适宜，避免干扰。 |
| 终点判断 | 溶液由红色变为蓝色，即为滴定终点。 |
| 计算公式 | 硬度（mg/L CaCO₃） = (V × C × 100.09) / V_样 其中：V为EDTA体积，C为EDTA浓度，V_样为水样体积 |
实验注意事项
- 滴定过程中应保持溶液均匀搅拌，避免局部过量。
- 指示剂加入量需准确，过多或过少均会影响终点判断。
- 水样应充分混匀，避免沉淀影响结果。
- 实验环境温度不宜过高，以免影响EDTA与金属离子的反应速度。
通过上述实验原理及操作步骤，可以准确测定水样的硬度，为水质评估提供科学依据。
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