水總硬度是指水中的二價金屬離子的總量。包括Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等。水硬度包括暫時硬度和永久硬度。其中水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸鹽形式存在的部分，因其遇熱形成碳酸鹽沉淀而被除去，稱之為暫時硬度；而以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在的部分，由于性質比較穩定，不能夠通過加熱的方式除去，故稱為永久硬度。

為什么要測水硬度？

用硬度高(gao)的(de)(de)水(shui)洗滌衣物，不(bu)僅會消耗大(da)量肥(fei)皂，而且還會損害(hai)衣物的(de)(de)色澤和柔軟性。肥(fei)皂的(de)(de)主要成分是高(gao)級脂(zhi)肪(fang)(fang)(fang)酸鈉。它在水(shui)溶(rong)液中分解為可溶(rong)性的(de)(de)脂(zhi)肪(fang)(fang)(fang)酸負(fu)離(li)(li)子和鈉離(li)(li)子。脂(zhi)肪(fang)(fang)(fang)酸的(de)(de)負(fu)離(li)(li)子遇(yu)到(dao)鈣、鎂離(li)(li)子之后，會結合(he)生成不(bu)溶(rong)于水(shui)的(de)(de)絮狀物沉淀(脂(zhi)肪(fang)(fang)(fang)酸鈣、脂(zhi)肪(fang)(fang)(fang)酸鎂)。

當硬度高的水(shui)進入鍋(guo)爐內部時(shi)，水(shui)中的鈣、鎂離子會與金屬發生(sheng)反應，形成(cheng)導(dao)電鹽，使鍋(guo)爐內部結了一層厚(hou)厚(hou)的水(shui)垢，不僅會影響鍋(guo)爐的熱(re)傳導(dao)能力(li)，長(chang)期(qi)下去(qu)，還會導(dao)致鍋(guo)爐被(bei)腐蝕(shi)，甚至會造成(cheng)漏水(shui)、爆炸等嚴重危害。

水硬度測定方法：

1.EDTA滴(di)定法

乙二(er)胺四乙酸（EDTA）是(shi)一種有機化(hua)合物，其化(hua)學式為(wei)(wei)C10H16N2O8，常(chang)溫常(chang)壓下為(wei)(wei)白色(se)粉末。加入鉻(ge)黑T后溶(rong)液(ye)首先會變為(wei)(wei)酒(jiu)紅色(se)，用EDTA標(biao)準溶(rong)液(ye)進(jin)行滴(di)定(ding)會使溶(rong)液(ye)變色(se)，當溶(rong)液(ye)變為(wei)(wei)純藍色(se)時(shi)停止滴(di)定(ding)，等(deng)待30秒，若出現(xian)褪(tun)色(se)，則繼續滴(di)定(ding)。最后讀取消(xiao)耗的EDTA溶(rong)液(ye)的體積。

2.離子選擇電極法

離子(zi)(zi)選擇(ze)(ze)性電(dian)(dian)極(ji)是(shi)一(yi)類(lei)利用膜電(dian)(dian)勢(shi)測定溶(rong)(rong)液中(zhong)離子(zi)(zi)濃(nong)度(du)的電(dian)(dian)化學(xue)傳感器，當(dang)它(ta)與(yu)含有(you)待(dai)測離子(zi)(zi)的溶(rong)(rong)液接觸時(shi)，在(zai)它(ta)的敏(min)感膜和溶(rong)(rong)液的相界面上會產生與(yu)該離子(zi)(zi)濃(nong)度(du)直(zhi)接有(you)關(guan)的膜電(dian)(dian)勢(shi)。離子(zi)(zi)選擇(ze)(ze)性電(dian)(dian)極(ji)也稱(cheng)膜電(dian)(dian)極(ji)，這(zhe)類(lei)電(dian)(dian)極(ji)有(you)一(yi)層特殊的電(dian)(dian)極(ji)膜，電(dian)(dian)極(ji)膜對特定的離子(zi)(zi)具有(you)選擇(ze)(ze)性響應，電(dian)(dian)極(ji)膜的電(dian)(dian)位與(yu)待(dai)測離子(zi)(zi)含量之間(jian)的關(guan)系符合斯特方程。

硬度(du)電(dian)極(ji)(ji)用(yong)的(de)是鈣(gai)離子電(dian)極(ji)(ji)，是一種液(ye)膜型離子選擇電(dian)極(ji)(ji)。內參比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)是Ag-AgCl，內參比(bi)(bi)溶(rong)(rong)液(ye)為0.1mol/L的(de)CaCl2水(shui)(shui)溶(rong)(rong)液(ye)。液(ye)體離子交換劑是0.1mol/L的(de)二癸(guǐ)基(ji)磷(lin)酸(suan)鈣(gai)的(de)苯基(ji)磷(lin)酸(suan)二辛(xin)酯溶(rong)(rong)液(ye)。由(you)于其(qi)極(ji)(ji)易(yi)擴散進入PVC膜，但不溶(rong)(rong)于水(shui)(shui)，故(gu)不能進入待測溶(rong)(rong)液(ye)。二癸基(ji)磷(lin)酸(suan)根(gen)離子可(ke)以在膜內來回遷移，傳遞鈣(gai)離子。由(you)于Ca2+在水(shui)(shui)相中的(de)濃度(du)與有(you)機相中的(de)濃度(du)差異，在兩相之(zhi)間產生(sheng)相間電(dian)位。

3.原子吸收光譜法

原子(zi)吸(xi)收(shou)(shou)光(guang)(guang)譜AAS金(jin)屬氣態(tai)原子(zi)的(de)(de)(de)(de)核(he)外電子(zi)會(hui)吸(xi)收(shou)(shou)能(neng)量(liang)，從基(ji)態(tai)躍遷到(dao)激發(fa)態(tai)。由于各種原子(zi)中電子(zi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)級不(bu)同，將有選(xuan)(xuan)擇性(xing)地共振(zhen)吸(xi)收(shou)(shou)一定波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)，這個(ge)共振(zhen)吸(xi)收(shou)(shou)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)波(bo)長(chang)恰好等于該(gai)原子(zi)受(shou)激發(fa)后發(fa)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)波(bo)長(chang)。當(dang)光(guang)(guang)源發(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)某一特(te)征波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)通過原子(zi)蒸氣時，即入(ru)射(she)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率等于原子(zi)中的(de)(de)(de)(de)電子(zi)由基(ji)態(tai)躍遷到(dao)較(jiao)高能(neng)態(tai)所需要的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)頻(pin)率時，原子(zi)中的(de)(de)(de)(de)外層電子(zi)將選(xuan)(xuan)擇性(xing)地吸(xi)收(shou)(shou)其(qi)同種元素所發(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)特(te)征譜線，使入(ru)射(she)光(guang)(guang)減弱。

火焰(yan)(yan)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)化(hua)器(qi)(qi)(qi)是(shi)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收光譜儀(yi)的(de)主要組成部(bu)分，是(shi)利用(yong)火焰(yan)(yan)使試液中的(de)元(yuan)素(su)變為原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)蒸汽的(de)裝(zhuang)置。由(you)化(hua)學(xue)火焰(yan)(yan)提供能量，使被測(ce)元(yuan)素(su)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)化(hua)。常用(yong)的(de)是(shi)預混(hun)合火焰(yan)(yan)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)化(hua)器(qi)(qi)(qi)，它主要包括霧化(hua)器(qi)(qi)(qi)、霧化(hua)室和(he)燃燒器(qi)(qi)(qi)三部(bu)分。

4.比色(se)滴定法

在一定(ding)(ding)的酸堿條件(jian)下(xia)，將試劑加(jia)入到待測水(shui)樣中(zhong)，水(shui)中(zhong)的鈣鎂離(li)子(zi)與(yu)試劑結合發生(sheng)反應(ying)后(hou)產(chan)生(sheng)特定(ding)(ding)顏色的沉淀，再(zai)用特定(ding)(ding)的光(guang)源照射水(shui)樣，通過檢測吸光(guang)度來(lai)確(que)定(ding)(ding)鈣鎂離(li)子(zi)的含(han)量，從而測定(ding)(ding)水(shui)的硬(ying)度。

水硬度測定量方法優缺點比較：