水的硬度一般是指水中鈣、鎂離子沉淀肥皂水化液的能力。硬度分為總硬度、碳酸鹽硬度及其他硬度等不同種類,水中鈣離子的含量稱為鈣硬度,鎂離子的含量稱為鎂硬度,兩者之和就是人們常說的總硬度。水的硬度關系到水的質量問題,例如長期飲用硬度過高的水可能引起心血管、神經病變,燒開水的口感差,洗漱時造成頭發、皮膚干澀等。因此,檢測水的硬度十分必要。
以碳酸鈣濃度表示的硬度一般把水分成從極軟水到特硬水7類。不同國家對水的硬度有不同的表示方法,我國以mg/L作為水中總硬度的單位。2023年4月1日實施的最新國家標準GB 5749—2022《生活飲用水衛生標準》規定生活飲用水總硬度(以CaCO3計)的限量為450 mg/L。不同水的硬度也不盡相同,一般來講,純凈水<直飲水<礦泉水<自來水。因為鈣和鎂都是人體所需的礦物質,所以并不是說硬度越低的水對人體越好,健康飲用水的硬度為50~200 mg/L。
根據GB 5749—2022《生活飲用水衛生標準》,可采用GB/T 5750.4—2023《生活飲用水標準檢驗方法第4部分:感官性狀和物理指標》中10.1檢驗水樣的總硬度。原理是水樣中的鈣、鎂離子與鉻黑T指示劑形成紫紅色螯合物,這些螯合物的不穩定常數大于乙二胺四乙酸鈣和鎂螯合物的不穩定常數。當pH值為10時,乙二胺四乙酸二鈉先與鈣離子,再與鎂離子形成螯合物,滴定至終點時,溶液呈現出鉻黑T指示劑的純藍色。檢驗人員根據顏色變化,判斷滴定終點,經計算后得出水樣總硬度的結果。
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