【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，影响水的使用性能和设备寿命。测定水硬度的方法主要有络合滴定法（如EDTA滴定法），该方法基于金属离子与配位剂之间的反应，具有操作简便、准确度高、适用范围广等特点。
实验原理总结
在水硬度测定中，主要利用的是EDTA（乙二胺四乙酸）与钙、镁离子形成稳定的络合物的特性。通过滴定的方式，用已知浓度的EDTA溶液滴定水样中的钙、镁离子，当反应达到化学计量点时，指示剂会发生颜色变化，从而确定终点。
实验过程中，常使用铬黑T作为指示剂，在pH为10左右的条件下，指示剂与钙、镁离子形成红色络合物，而当EDTA与所有金属离子结合后，指示剂游离出来，溶液由红色变为蓝色，即为滴定终点。
水硬度测定实验原理表格
| 项目 | 内容 |
| 实验名称 | 水硬度测定 |
| 实验目的 | 测定水样中钙、镁离子的总含量，评估水的硬度等级 |
| 实验原理 | 利用EDTA与Ca²⁺、Mg²⁺发生络合反应，通过滴定法测定其含量 |
| 主要试剂 | EDTA标准溶液、铬黑T指示剂、缓冲溶液（pH=10） |
| 实验条件 | pH值约为10，温度适宜，避免干扰离子的存在 |
| 指示剂 | 铬黑T，终点颜色由红色变为蓝色 |
| 计算公式 | 硬度（mg/L CaCO₃） = (V × C × 100.09) / V_水样 其中：V为EDTA体积，C为EDTA浓度，100.09为CaCO₃的摩尔质量 |
| 注意事项 | - 滴定速度不宜过快 - 避免杂质离子干扰 - 控制好pH值 |
通过以上原理和步骤，可以准确测定水样中的硬度，为水质分析提供科学依据。该实验方法广泛应用于环境监测、生活用水检测及工业用水管理等领域。
