EDTA标准溶液的配制和水的总硬度测定精

（配位滴定）

一、 目的

1. 学习EDTA标准溶液的配制和标定方法，掌握配位滴定的原 理和特点。

2. 掌握EDTA法测定水的硬度的原理和方法。

3. 熟悉铬黑T和钙指示剂指示剂的应用，了解金属指示剂的特 点。 二、 原理

一般含有钙、镁盐类的水叫硬水。硬水和软水尚无明显界限。硬 度小于5。的水叫很软水（1硬度单位表示十万份水中含1份CaO, 1。=10 ppm{ppm为百万分之儿}）。

水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的含量。在工农业用水和饮用水 中对其水的硬度都有一定的要求。

水的硬度有暂时硬度和永久硬度之分。

暂时硬度一一水中含有钙、镁的酸式碳酸盐，遇热即成碳酸盐沉 淀而去其硬度，其反应如下：

Ca（HCO3）2 ---------- CaCOs 完全沉淀）+H2O+CO2 f Mg（HCO 3）2 --------- MgCOs不完全沉淀）+H2O+CO2 f

永久硬度——水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐，在热 时亦不沉淀（如在锅炉正常运行条件下；溶解度低的盐可析出而成为

锅垢）

在 pH = 10.0 的氨性缓冲溶液中，以铬黑 T 为指示剂，并非用 EDTA 测定水的总硬度是国际规定的唯一标准方法。若在 pH = 12.0 的溶液中，将Mg2+沉锭为Mg（0H）2后用指示剂，EDTA标准溶液滴 定，可测得水中Ca2+含量，根据总硬度，还可计算出 Mg2+含量（总硬 度一钙硬度二镁硬度）。此时Mg2+离子小仅不干扰钙的测定，而且可 使终点比Ca2+离广单独存在时更敏锐（Ca2+、Mg2+离子单独存在时； 终点则由酒红色变为紫蓝色。而Ca2+、Mg2+离子共存时，终点则由酒 红色变为纯蓝色 ）。

乙二胺四乙酸难溶于水。 在分析化学中通常使用其二钠盐配制标 准溶液。用分析纯试剂可用直接法配制标准溶液。 也可用间接法配制 标椎溶液，再标定 EDTA 标准溶液浓度，常用则基准物有 Zn、 ZnO、 CaC03Bi、Cu、MgSOq • 7H2O、Hg、Ni、Pb 等，通常采用其中被测 物组分相同的物质作基准物。这样，滴定条件较一致；可减小误差。 三、操作方法

1．直接法配制标准溶液

准确称取乙二胺四乙酸钠 1.8— 1.9 克（用电子天平称取 ），用少量 除去二氧化碳的温水溶解， 定量转移至 250毫升容量瓶中，摇匀，定 容。计算 EDTA 标准溶液的浓度。

CEDTA = （m／372.09） / （250/1000）——是用直接法配法配制成 250mL 溶液

2．水的总硬度测定

取自来水样 100.00 mL 于锥形瓶中，加 5 mL 氨性缓冲溶液及少 量(约10 mg)铬黑T至溶液呈酒红色。立即用EDTA标准溶液滴定 并用力摇动溶液， 近终点叫溶液呈紫红色后； 一定要一滴一滴加入， 每加一滴用力摇动至溶液由紫红色变为纯蓝色为终点。平行测定两 次，所用EDTA体积相差不得超过0.05 mL,根据数据计算总硬度

若水中加入缓冲液后会出 CaCO3 等沉淀时，可能水中的 H2CO3 含量较高，使测定无法进行。可事先加入 2 滴 1:1HCl ，煮沸，除去 CO2冷却后再进行滴定。

*.若水中含有AI3+、Fe3+等离子，对指示剂有圭寸闭作用，则应加入 三乙醇胺等掩蔽剂。

3. Ca+硬的测定

取自来水样 100.00 mL 于锥形瓶中，加入 5 mL 10％NaOH 和适量 (约10 mg)的钙红指示剂，用EDTA标准溶液滴定，注意：要求慢 摘并用力摇动锥形瓶， 至溶液由酒红色变为纯监色为终点。 平行测定 两次，所用 EDTA 标准溶液体积相差不得超过 0.05 mL。

为了防止Mg(OH»沉淀对Ca的吸附作用，可按上法预滴一份，再 取两份样品，先滴加 EDTA 标准溶液至比预滴时消耗的 EDTA 体积 少 1 mL 多时,再加入 NaOH 和指示剂，然后继续用 EDTA 标准溶液滴 定至终点。根据数据计算p(Ca)/ mg • L和p(Mg) • L/mg • L 四、计算公式：

以硬度表示时 :

硬度二(CEDTA x VEDTA x M ca。/1000)/ V 水样 x 10 以毫克/升表

示时：CaO 毫克/升=(V2 x MEDTA X 40.08/50.00)X1000Ma 毫克/升

=[(V i V2) x M EDTA x 24.30^^ 50]X1000 以 mmo1/L 表示时：

C(?ca2++?mg2+)/m mol/L = 2.v.GEDTA/V 水样.1000 五、注意事项

1. 在滴定过程中，酸度对配位滴定的影响非常大，注意酸度的 控制，酸度对配位剂的配位能力、生成的配位物的稳定性、以及滴定 过程中指示剂的选择等都有密切关系。 所以溶液酸度控制是 EDTA 配 位滴定的重要条件。 调节溶液的 pH 值可改善 EDTA 与一些金属离子 反应的选择 ,而避免其他金属离子的干扰。

2. 检测时，所取水样如有混浊不清时，需过滤水样。选用的仪 器及滤纸须是干燥的 , 最初的和最后的滤液宜弃去。未特别强调，— 般不用纯水稀释水样。

3. 测定时所用的取样瓶 (锥形瓶 )须用纯水洗涤干净。 4. 移液管和滴定管的要求一样，用水样洗涤 2-3 次。

5. 配位滴定中，指示剂加入的量是否适当，对于终点颜色的观 察十分重要，应在实践中总结经验并加以掌握。指示剂加入的多与 少，将会直接影响终点颜色的深与浅。所以在本次实验中，不要苛 求平行实验最后终点颜色的一致，否则将会使测定结果偏高。

6．配位反应进行较慢，故滴定时加入 EDTA 溶液的速度不能太 快，在室温低时，尤其在接近终点时，应逐滴滴加，并充分旋摇。

7.强调EDTA在250 mL容量瓶中定容的过程：将称取的所需量 样品倒入小烧杯， 加入少量纯水使其溶解， 然后定量地转移到容量瓶 中。

转移时，玻璃棒下端要靠在瓶颈内壁，使溶液沿瓶壁流下，溶液 流尽后，将烧杯轻轻顺玻璃棒上提，使附在玻璃棒、烧杯嘴之间的液 滴回到烧杯中。 再用洗瓶挤出的纯水冲洗烧杯数次， 每次按上法将洗 涤液完全转移入容量瓶中，然后用纯水稀释。当水加至容积的 2/3 处 时，旋摇容量瓶，使溶液混合（不能加盖瓶塞，更不能倒转容量瓶） 。 在加水至接近标线时， 可以用滴管逐滴加水， 至弯月面最低点恰好与 标线相切。盖紧瓶塞，一手食指压紧瓶塞，另一手的大、中、食指头 托住瓶底，倒转容量瓶，使瓶内气泡上升到顶部，摇动数次，再倒过 来，如此反复倒转摇动十多次，使瓶内溶液充分混合均匀。