水硬度和水的電導(dǎo)率之間的
一百多年來，科學(xué)技術(shù)極大地推動近代工業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、當(dāng)代工業(yè)高速發(fā)展，漸漸改善人類生活條件的同時，無處不在的化學(xué)技術(shù)、工業(yè)污染極大地破壞著地球環(huán)境的固有平衡，使水資源遭受著嚴(yán)重的污染，水，早已不在是幾百年前大都可以直接飲用的水，而是含有許多懸浮物、膠體、以及鈣、鎂等有害重金屬離子、病菌。由于家庭用水量的95％以上屬非飲用用水，因此，品質(zhì)不良的水，不僅危害著人體健康，而且危害著涉水性日常生活、涉水性家庭器具。

水的硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是由于水中的鈣、鎂離子，此外鐵、鋁、錳、鍶及鋅等金屬離子也有同樣的作用。 多采用乙二胺四乙酸二鈉容量法測定鈣、鎂離子的總量，并經(jīng)過換算，以每升水中碳酸鈣的毫克數(shù)表示。
水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導(dǎo)率越大。
電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為：
1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百萬單位CaCO3）。用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意：（1）以電導(dǎo)率間接測算水的硬度，其理論誤差約20-30ppm（2）溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動，溫度影響分子的運(yùn)動，為了比較測量結(jié)果，測試溫度一般定為20℃或25℃（3）采用試劑檢測可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
軟水與硬水
水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水，反之稱為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時性硬水（煮沸暫時性硬水，分解的，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水）；如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系性硬水。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱為軟水，總硬度60ppm以上稱為硬水，高品質(zhì)的飲用水不超過25ppm，高品質(zhì)的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠(yuǎn)離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水；泉水、溪水、江河水、水庫水，多屬于暫時性硬水，部分地下水屬于高硬度水。

11.2  本法的干擾物質(zhì)有以下兩類
懸浮性或膠體有機(jī)物可影響終點(diǎn)的觀察。 此時可將水樣蒸干并于 550℃灰化，干擾即可除去。
金屬離子如 Cu2＋
、Ni2＋
、Co2＋
、Al3＋
、Fe3＋
及高價錳等，由于封閉現(xiàn)象使指示劑褪色或終點(diǎn)延長。 硫化鈉及可掩蔽重金屬的干擾， 鹽酸羥胺可使高價鐵離子及高價錳離子還原為低價離子而消除其干擾。 若取 50mL 水樣，本法測定的檢測濃度為 1．0mg/L。
11.3  原理
乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）在 PH值為 10的條件下與水中的鈣、鎂離子生成無色可溶性絡(luò)合物，指示劑鉻黑 T則與鈣、鎂離子生成紫紅色絡(luò)合物。用 EDTA-2Na 滴定鈣、鎂離子至終點(diǎn)時，鈣、鎂離子全部與 EDTA-2Na 絡(luò)合而使鉻黑 T 游離，溶液即由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色。
11.4  儀器
150mL 三角瓶；10 或 25mL 滴定管
11.5  試劑   12
——0．01mol/L 乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：依據(jù)國標(biāo)GB/T601-2002中方法進(jìn)行配制和標(biāo)定。
——緩沖溶液（pH10）
——氯化銨－氫氧化銨:稱取16.9g 氯化銨（NH4Cl），溶于143mL濃氫氧化銨中。
配制：
稱取 0.780g （MgSO4·7H2O）及 1.178g 乙二胺四乙酸二鈉（C10H14N2O8Na2·2H2O），溶于 50mL 純水中，加入 2mL 氯化銨
－氫氧化銨溶液和 5滴鉻黑T 指示劑（此時溶液應(yīng)呈紫紅色，若為天藍(lán)色，應(yīng)再加極少量使呈紫紅色）。用 EDTA－2Na 溶液滴定至溶由紫紅色變?yōu)樘焖{(lán)色，合并（1）及（2）兩種溶液，并用純水稀釋至 250mL，合并后如溶液又變?yōu)樽仙?，在計算結(jié)果時應(yīng)扣除試劑空白。
注：（1）氫氧化銨－氯化銨緩沖液應(yīng)貯存于聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中。防止使用中因反復(fù)開蓋，使氨水濃度降低而影響pH 值;
（2）配制緩沖溶液時， 加入 EDTA－Mg 是為了使某些含鎂較低的水樣滴定終點(diǎn)更敏銳。如果備有市售 EDTA－Mg 試劑，則可直
接取 1.25gEDTA－Mg，配入 250mL 緩沖溶液中;
（3）EDTA－2Na 滴定鈣、鎂離子時，以鉻黑 T為指示劑其溶
液在 pH值 9.7～11 的范圍內(nèi)，越偏堿終點(diǎn)越敏銳。但可使碳酸鈣及沉淀，從而造成滴定誤差。因此滴定選用 pH值 10為宜。
——固體指示劑
稱取 0.5g 鉻黑 T，加 100g 氯化鈉，研磨均勻，貯于棕色瓶內(nèi)，密塞備用，可較長期保存。
——5％硫化鈉溶液 稱取 5.0g硫化鈉 （Na2S· 9H2O） 溶于純水中， 并稀釋至 100mL。  
——1.0％鹽酸羥胺溶液 稱取 1.0g 鹽酸羥胺〔NH2OH·HCl〕，溶于純水中，并稀釋
至 100mL。  
——10％qing化鉀溶液 稱取 10．0g qing化鉀（KCN）溶于純水中，并稀釋至 100mL。注意，此溶液劇毒！  
11.6  方法步驟
取水樣 50mL（若硬度過大，可少取水樣用水稀釋至 50mL。若硬度過小，改取 100mL），置于 150mL 三角瓶中。
注：為防止碳酸鈣及氫氧化鎂在堿性溶液中沉淀，滴定時水樣中的鈣、鎂離子含量不能過多，若取 50mL 水樣，所消耗的
0．01mol/L EDTA－2Na 溶液體積應(yīng)少于 15mL。
若水樣中含有金屬干擾離子使滴定終點(diǎn)延遲或顏色發(fā)暗， 可另取水樣， 加入 0． 5mL 鹽酸羥胺溶液及 1mL 硫化鈉溶液或 0． 5mL
qing化鉀溶液。 加入1～2mL氫氧化銨－氯化銨緩沖溶液及0.5g鉻黑T指示劑，立即用 EDTA－2Na 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，充分振搖，至溶液由紫紅
色變?yōu)樗{(lán)色，即表示到達(dá)終點(diǎn)。
11.7  計算
P（CaCO3）= V1×C1×1000/V水樣 式中：P——水樣的硬度，m mol/L
V1—消耗 EDTA-2Na的體積數(shù)，mL
C1——EDTA-2Na的摩爾濃度，mol/L
注意：檢測自來水時取水樣 25 mL，其它步驟同上。
p（CaCO3）=（V1×C1×100.09×1000）/V 自來水樣  [mg/L]  
總硬度除用碳酸鈣表示外，尚可用度及毫克當(dāng)量/升表示。
其相互換算方法見表
硬度單位的換算
硬度單位  毫克當(dāng)量/升  度  碳酸鈣，[mg/L]
毫克當(dāng)量/升度
碳酸鈣，[mg/L]
1
0.35663
0.01998
2.804
1
0.0560
50.045
17.847
1