第三章 一般理化检验指标

王 长 芹卫生检验学教研室

ICS C 51

中华人民共和国国家标准 GB 5749—2006

代替 GB 5749-85

生活饮用水卫生标准Standards for Drinking Water Quality

中华人民共和国卫生部国家标准化管理委员会

发布

表 1 水质常规指标及限值 指 标 限 值

感官性状和一般化学指标色度（铂钴色度单位） 15

浑浊度（ NTU- 散射浊度单位） 1

水源与净水技术条件限制时为 3

肉眼可见物 无

臭和味 无异臭、异味 pH （ pH 单位） 不小于 6.5 且不大于 8.5

铝（ mg/L ） 0.2

铁（ mg/L ） 0.3

锰（ mg/L ） 0.1

铜（ mg/L ） 1.0

锌（ mg/L ） 1.0

氯化物（ mg/L ） 250

硫酸盐（ mg/L ） 250

溶解性总固体（ mg/L ） 1000

总硬度 ( 以 CaCO3 计， mg/L ） 450

耗氧量（ CODMn 法，以 O2 计，mg/L ）

3 水源限制，原水耗氧量＞ 6mg/L 时为 5

挥发酚类（以苯酚计， mg/L ） 0.002

阴离子合成洗涤剂（ mg/L ） 0.3

表 2 农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值

指 标 限 值1 、微生物指标菌落总数（ CFU/mL ） 500

2 、毒理指标砷（ mg/L ） 0.05

氟化物（ mg/L ） 1.2

硝酸盐（以 N 计， mg/L ） 20

3 、感官性状和一般化学指标色度（铂钴色度单位） 20

浑浊度（ NTU- 散射浊度单位）3

水源与净水技术条件限制时为 5

pH （ pH 单位） 不小于 6.5 且不大于 9.5

溶解性总固体（ mg/L ） 1500

总硬度 ( 以 CaCO3 计， mg/L) 550

耗氧量（ CODMn 法，以 O2 计， mg/L ） 5

铁（ mg/L ） 0.5

锰（ mg/L ） 0.3

氯化物（ mg/L ） 300

硫酸盐（ mg/L ） 300

表 3 地表水环境质量标准基本项目标准限值 单位： mg/L

序号

分类

Ⅰ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类 Ⅳ 类 Ⅴ 类标准值

项 目

1 水温 ( ) ℃ 　 人为造成的环境水温变化应限制在：

周平均最大温升≤ 1周平均最大温降≤ 2

2 pH 值 ( 无量纲 ) 　 　　　 6 ～ 9

3 溶解氧 ≥ 饱和率 90% ( 或

7.5) 6 5 3 2

4 高锰酸盐指数 ≤ 2 4 6 10 15

5 化学需氧量（ CO

D ） ≤ 15 15 20 30 40

6 五日生化需氧量

（ BOD5 ） ≤ 3 3 4 6 10

7 氨氮 (NH3-N) ≤ 0.15 0.5 1.0 1.5 2.0

8 总磷（以 P 计） ≤ 0.02

( 湖、库 O.01)

0.1 ( 湖、库 O.0

25)

0.2 ( 湖、库 O.

05)

0.3 ( 湖、库 O

.1)

0.4 ( 湖、库 O

.2)

9 总氮 ( 湖、库．以

N 计 ) ≤ 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0

10 铜 ≤ 0.01 1.0 1.0 1.0 1.0

11 锌 ≤ 0.05 1.0 1.0 2.0 2.0

12 氟化物（以 F-

计） ≤ 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5

13 硒 ≤ 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

14 砷 ≤ 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1

15 汞 ≤ 0.00005 0.00005 0.0001 0.001 0.001

16 镉 ≤ 0.001 0.005 0.005 0.005 0.01

17 铬（六价） ≤ 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1

18 铅 ≤ 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1

19 氰化物 ≤ 0.005 0.05 0.02 0.2 0.2

20 挥发酚 ≤ 0.002 0.002 0.005 0.01 0.1

21 石油类 ≤ 0.05 0.05 0.05 0.5 1.0

22 阴离子表面活性剂 ≤ 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3

23 硫化物 ≤ 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0

24 粪大肠菌群（个／

L ） ≤ 200 2000 10000 20000 40000

表 4 地表水环境质量标准基本项目分析方法 序号 基本项目 分析方法 测定下限

mg/L 方法来源

1 水温 温度计法 　 GB 13195 － 91

2 pH 玻璃电极法 　 GB 6920 － 86

3 溶解氧 碘量法 0.2 GB 7489 － 89

电化学探头法   GB 11913 － 89

4 高锰酸盐指数 　 0.5 GB 11892 － 89

5 化学需氧量 重铬酸盐法 5 CB 11914 － 89

6 五日生化需氧

量 稀释与接种法 2 GB 7488 － 87

7 氨氮 纳氏试剂比色法 0.05 GB7479 － 87

水杨酸分光光度法 0.01 GB7481 － 87

8 总磷 钼酸铵分光光度法 0.01 GB 11893 － 89

9 总氮 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法

0.05 GB 11894-89

　 10 　 铜　　

2 ， 9- 二甲基 -1 ， 10- 菲啰啉分光光度法

0.06 GB 7473 － 87

二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法 0.010 GB 7474 － 87

原子吸收分光光度法 ( 整合萃取法 ) 0.001 GB7475-87

11 锌 原子吸收分光光度法 0.05 GB 7475 － 87

12 氟化物 氟试剂分光光度法 0.05 GB 7483 － 87

离子选择电极法 0.05 GB 7484 － 87

离子色谱法 0.02 HJ/T84-2001

13 硒 2 ， 3- 二氨基萘荧光法 0.00025 GB 11902 － 89

石墨炉原子吸收分光光度法 0.003 GB/T15505-1995

14 砷 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 0.007 GB 7485 － 87

冷原子荧光法 0.00006 1)

15 汞 冷原子吸收分光光度法 0.00005 GB 7468 － 87

冷原子荧光法 0.00005 1 ）

16 镉 原子吸收分光光度法（螯合萃取法） 0.001 GB 7475 － 87

17 铬（六价） 二苯碳酰二肼分光光度法 0.004 GB 7467 － 87

18 铅 原子吸收分光光度法螯合萃取法 0.01 GB 7475 － 87

19 总氰化物 异烟酸 - 吡唑啉酮比色法 0.004 GB 7487 － 87

吡啶 - 巴比妥酸比色法 0.OO2  

①水温 ②臭和味 ③色度 ④浑浊度 ⑤电导率和溶解性总固体 ⑥ pH 值 ⑦总硬度 ⑧酸度与碱度

教学目标与要求 了解水质一般理化检验指标的分类和影响因素； 熟悉色度、混浊度、电导率和溶解性总固体、总

硬度、酸碱度的概念； 掌握各项指标测定方法（特别是国标）的原理、注意事项和适用范围。

第一节 水温

水温即水体温度。 水温主要影响农业、渔业、水产业和水生生态环境，间接影响人体健康。

影响水温的因素主要是气温和热污染 。 水温与水的物理和化学性质密切相关。

一、概述

水温

二、测定方法 1 、水温计（ water thermometer ） 2 、深水温度计（ deep water thermomete

r） 3 、颠倒温度计（ reversing thermometer ） 4 、热敏电阻温度计（ thermistor thermometer）

1、水温计 2、深水温度计 3、颠倒温度计结构测量范围 － 6～＋ 4

0℃－ 2～＋ 40℃ 主：－ 2～＋ 32℃

辅：－ 20～＋ 50℃分度 0.2℃ 主： 0.1℃ 辅： 0.5

℃适用范围 表层 40m 以内 40m 以上使用方法 投入水中至待测深度，感温投入水中至待测深度，感温

5min5min后，迅速提出水面并后，迅速提出水面并立即读数；不超过立即读数；不超过 20s20s

安装在采水器上投至待测深度 ( 最深可达5000m) ，感温感温 10mi10minn

实际水温 直接读数 T + K

4 、热敏电阻温度计

将温度计放入水中欲测温度位置，按下表壳上的按扭，数秒钟后即可显示所测温度值。

水温

第二节 臭和味一、概述

臭和味

臭和味是一项感官性状指标

国家水质卫生标准规定，生活饮用水“不得有异臭、、异味”。

引起水臭和味的主要原因

二、测定方法

臭和味

臭和味很难用数量表示。 嗅气和尝味法 : 对测定结果以文字描述其性质，以等级判断其强度。

等级 强度 说 明 0 无 无任何臭和味

1 微弱 一般饮用者很难察觉，但臭、味觉敏感者可发觉

2 弱 一般饮用者刚能察觉

3 明显 已能明显察觉

4 强 已有很明显臭味

5 极强 已有强烈恶臭和异味

表 3-1 臭和味的强度等级

臭和味

1. 嗅气和尝味法臭和味

冷法为常温（ 20℃）下，取 100ml 水样置 250ml三角瓶中，振荡后从瓶口嗅其臭，同时，取少量水放入口中（切勿咽下）尝其味，用文字记录臭和味的性质。可用正常、草腥臭、鱼腥臭、泥土臭、霉臭、酚臭、煤油臭、氯气臭等词语描述臭的性质；可用正常、酸、甜、苦、涩、咸等描述味性质。再参考上表 3-1 记录其强度等级。

该法又称定性描述法 (qualitative description method) ，分冷法和热法。

热法热法是将上述三角瓶内水样加热至开始是将上述三角瓶内水样加热至开始沸腾，立即取下三角瓶，稍冷后，约沸腾，立即取下三角瓶，稍冷后，约 6060℃℃ 嗅臭和尝味，记录同冷法。嗅臭和尝味，记录同冷法。

ml

mlml

水样稀释水样水样

嗅（味）阈值

2. 嗅阈值法（稀释倍数法）

臭和味

原理：用无臭水将水样稀释至分析人员刚刚嗅到和尝到臭和味时的浓度，称为嗅阈浓度，水样稀释到嗅阈浓度时的稀释倍数，称为嗅阈值。

测定时应注意的事项

臭和味

检验人员 温度 玻璃瓶采样 无臭水的制备 有毒有害的水样有毒有害的水样

第三节 色度

一、概述 色度：即水的颜色，是指水中的溶解性物质或胶体状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。

表色 真色

由溶解性物质和不由溶解性物质和不溶解性悬浮物质产溶解性悬浮物质产生的颜色生的颜色

由溶液状态的物质由溶液状态的物质所产生的颜色（所产生的颜色（去除去除悬浮物悬浮物））

色度

色度

植物性有机物溶于水 淡黄色，棕黄色含高铁化合物的水 黄色

硫化物 淡蓝色大量藻类 亮绿色粘土 黄色

天然水受杂质的影响，会发生颜色的改变。

色度

我国水质卫生标准规定，生活饮用水的色我国水质卫生标准规定，生活饮用水的色度度不超过不超过 1515 度度（铂钴色度单位），并不，并不得呈现其它异色。得呈现其它异色。

二、测定方法

色度

铂 - 钴标准比色法：

铬 - 钴比色法：

稀释倍数法：

国家生活饮用水规范和环境水质检测标准方法。适用于清洁水、轻度污染并略带黄色色调的水。 经济适用的铂钴标准比色法替代方法，无氯铂酸钾时可采用铬 - 钴比色法。

环境水质检测标准方法，适用于污染较严重的地面水和工业废水。

1.铂 -钴标准比色法

色度

原理：利用氯化钴 (CoCl2 ·6H2O) 和氯铂酸钾 (K2PtCl6) 配成与天然水色调相似的黄色标准色列，与水样进行目视比色。

规定规定 11 升水中含升水中含 1mg1mg 铂铂 (( 以以 PtClPtCl662-2-形式存形式存

在的铂在的铂 )) 和和 0.5mg0.5mg 钴时所具有的颜色为钴时所具有的颜色为 11度。度。

测定方法： 1、配制铂钴标准溶液 2 、配制标准色列 3 、待测水样与标准色列比较

特点：特点：标准系列保存时间长，但氯铂酸钾标准系列保存时间长，但氯铂酸钾比较昂贵，不适宜于大批量的检测。比较昂贵，不适宜于大批量的检测。

用用重铬酸钾和硫酸钴重铬酸钾和硫酸钴代替氯铂酸钾做标代替氯铂酸钾做标准，价格相对便宜，但此标准系列保存准，价格相对便宜，但此标准系列保存时间短。时间短。

测定水样时，除了用稀盐酸（ 1+1000 ）代替纯水稀释标准色列。

2.2. 铬铬 -- 钴比色法钴比色法

3. 稀释倍数法 稀释倍数法的测定原理：用目视比色法，将水样用高纯水稀释，同时与高纯水相比较，以刚好看不见颜色时的稀释倍数来表达水样颜色的强度，并观察水样颜色，用红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等文字描述。以稀释倍数值和文字描述相结合表达结果。

色度

测定方法：测定方法： 首先观察水样颜色，用文字描述。首先观察水样颜色，用文字描述。 再根据色度的大小，取水样，用高纯水再根据色度的大小，取水样，用高纯水作对照和稀释，记录稀释倍数。作对照和稀释，记录稀释倍数。

注意事项 1 、铂 -钴（铬 -钴）比色法只能测定黄色色调的水样。浑浊水样不可用滤纸过滤。

22 、稀释倍数的计算、稀释倍数的计算 33 、、 pHpH 值值对色度有较大影响对色度有较大影响

浑浊度（浊度）（ turbidity）：表示水因含悬浮物质和胶体物质而呈浑浊状态，造成通过水的光线被散射或对光线透过受到阻碍的程度。

第四节 浑浊度一、概述

水浑浊度不仅与悬浮物的含量有关，而且与悬浮颗粒的粒径、形状和入射光波长有关。

浊度的单位 度（称杰克逊， JTU）： 1L的蒸馏水中含有 1mg的 SiO2 为 1度。

散射浊度单位 (NTU) ：表明仪器在与入射光成 90°角的方向上测量散射光强度。

福尔马肼散射法单位（ FNU ）：表明仪器在与入射光成 90°角的方向上测量散射光强度。

福尔马肼浊度单位（ FTU）

水质卫生标准规定生活饮用水的浑浊度不超过 1散射浊度单位 (NTU) ，特殊情况下不超过 5 NTU。

浑浊度不仅是感官性指标而且是微生物指标，低浊度才能使细菌病毒裸露于水中，消毒剂与之反应才能有效杀灭。

二、测定方法 测定浑浊度的方法有透射法 , 散射法和散射 -透射法。

浑浊度

透射法 :根据朗伯一比尔定律，以透过光的强度来确定水样的浑浊度，水样浑浊度与透光率的负对数呈线性关系，浑浊度越高，透光率越小。

瑞利（ Rayleigh 1842~1919 ）

分子散射光的强度与入射光的频率（或波长）有关，即四次幂的瑞利定律

散射法浑浊度

散射 -透射式浊度仪 浑浊度

应用 Ir／ It=KD 或 Ir／ (Ir+It)=KD(Ir为散射光强度， It 为透射光强度 )，测定透射光和反射光的强度之和，来对样品浑浊度进行测定。

我国在 GB13200-91 标准中规定的检验方法为福尔马肼散射仪测定法和福尔马肼目视比浊法。

浑浊度

硫酸肼溶液

六亚甲基四胺

25±3℃

24h福尔马肼混悬液

反应温度在 12～ 37℃,T<5℃无聚合物生成 ,反应温度低，混悬液容易被玻璃器皿吸附，温度过高，引起高浊度的标准值下降 .反应 16h已接近完成， 24h 浑浊度达最大值， 24～ 96h

无差异。

用该混悬液作一标准系列，在相同条件下使用散射式浑浊度仪比较散射光的强度，确定水样浑浊度。

1.福尔马肼散射仪测定法

散射光强度越大，浑浊度越高。浑浊度 >40 NTU时，可用经 0.2μm滤膜过滤的纯水稀释后测定，根据仪器测定时所显示的 NTU数值乘以稀释倍数即为该水样浑浊度值。

浑浊度

Mi415便携式浊度仪具有两种工作范围； 0.00- 50.00 FNU, and 50- 1000 FNU

在线饮用水浊度仪

浊度在线自动监测仪可测水样数量： 1-6个通道应用：火电厂、热电厂、化工化纤

由测定显示器和具有 10米长探头组成，其中探头是由防震塑料制成，内置特殊感应器 ，将水域中水的浑浊分层情况传输到显示器。随着浑浊程度逐步增加，仪器的显示将由绿变成红色（浑浊 200 to 5000 mg/l ）

应用于江河湖海、废水处理、水库、蓄水池及科研机构

浑浊度测定仪

浑浊度

2.福尔马肼目视比浊法 目视比浊法要求用成套的高型无色具塞 50ml比色管，玻璃质量及直径均须一致。水样与浑浊度标准混悬液系列比较时应由管的侧面观察。

目视法受主观影响大

浑浊度

测定时应注意①硫酸肼具致癌毒性，避免吸入、摄入和与皮肤接触。②对不同浑浊度范围读数的精度要求不同 .

浑浊度

③水样用玻璃器皿盛放且必须新鲜，必要时可加入 5%HgCl2保存。④野外可测定水样的透明度来表示浑浊程度。

电导率是截面积 1cm2 ，高度 1cm 的水柱所具有的电导能力，电导率的单位为西门子 /厘米（ S/cm ）。

第五节 电导率和溶解性总固体

一、电导率（ conductivity）

水的电导率与其所含水的电导率与其所含电解质的量电解质的量有关。有关。 电导率也与溶解性总固体有关。 电导率可作为水体被矿物质污染的指标。 不同类型的水电导率各不相同。

电导分析法测定电导率电导率

测量原理：将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率 (G)＝电阻 (R) 的倒数，是由电压和电流决定的。

便携式电导率仪 HI8633台式电导率仪 EC214

电导率

测定电导率的注意事项有：①应根据水样的电导率范围正确选用电极：若被测溶液的电导率 <10μS/cm ，使用光亮铂电极；被测溶液电导率在 10～ 40μS/cm范围时，则用铂黑电极。

②铂黑电极在使用前后最好浸在水中，防止铂黑的惰化。测量时电极表面不得有气泡。如果发现镀有铂黑的电极失灵，可浸入 10%的 HNO3或 HCl 溶液中 2min ，用水洗净后使用。

电导率

电导率

③电导率随温度升高而增大，因此，在测定时必须先测定水样的温度，然后校正校正为 25℃时的测定值。

)25(022.01Ks

t

Kt

二、溶解性总固体（（ total dissolved solidstotal dissolved solids ））

总固体 悬浮固体悬浮固体溶解性总固体溶解性总固体

溶解性总固体定义：溶解性总固体定义：指水经指水经过滤后过滤后在一在一定温度下烘干所得的固体残渣，主要为定温度下烘干所得的固体残渣，主要为无机盐类和少量有机物。无机盐类和少量有机物。

溶解性总固体

我国规定生活饮用水溶解性总固体标准为≤ 1000mg/L。

水的含盐量（也称矿化度）是表示水中所含盐类的数量。

水的含盐量与溶解性总固体和总固体的含义不同。

含盐量﹤溶解性总固体﹤总固体

重量法测定溶解性总固体的标准规范方法。

原理：水样经中速定量滤纸或 0.45μm滤膜过滤后，在一定温度下烘干，所得固体残渣的重量。

测定方法有测定方法有 105 ℃105 ℃烘干和烘干和 180 ℃180 ℃烘干两种。烘干两种。

溶解性总固体

放在放在 105±3 ℃105±3 ℃烘箱内烘箱内 30min30min

干燥器内冷却干燥器内冷却 30min30min将瓷蒸发皿洗净将瓷蒸发皿洗净

105℃105℃烘干法：烘干法：

称量

再次烘烤、称量，直至两次称量相差不超过再次烘烤、称量，直至两次称量相差不超过 0.0004 g0.0004 g (m (m 蒸发皿蒸发皿 ))

将水样上清液用滤器过滤，吸取适量的过滤水样于瓷蒸发皿中将水样上清液用滤器过滤，吸取适量的过滤水样于瓷蒸发皿中

将瓷蒸发皿置于水浴上蒸干后将瓷蒸发皿置于水浴上蒸干后 105±3℃105±3℃烘箱内烘烤烘箱内烘烤 1h1h

干燥器内冷却干燥器内冷却 30min30min称量

重复烘烤操作至恒重为止（重复烘烤操作至恒重为止（ mm 蒸发皿蒸发皿 +m+m 水样水样）。）。

溶解性总固体

180℃180℃烘干法：烘干法：

按上述步骤将瓷蒸发皿在按上述步骤将瓷蒸发皿在 180±3℃180±3℃烘干并称量至恒重烘干并称量至恒重 (m(m 蒸发蒸发

皿皿 )) 将水样将水样 +25.0mL+25.0mL 碳酸钠溶液放入瓷蒸发皿中碳酸钠溶液放入瓷蒸发皿中 ,,混匀混匀

置于水浴上蒸干后置于水浴上蒸干后 180±3℃180±3℃ 烘箱内烘烤烘箱内烘烤 1h1h

干燥器内冷却干燥器内冷却 30min30min称量

重复烘烤至恒重 重复烘烤至恒重 (m(m 蒸发皿蒸发皿 +m+m 水样水样 +m+m 碳酸钠碳酸钠 ))

另取一个蒸发皿，只加只加 25.0mL25.0mL 碳酸钠溶液做空白，得到碳酸钠溶液做空白，得到 mm 碳酸钠碳酸钠

mm 水样水样 +m+m 碳酸钠碳酸钠

溶解性总固体

电子天平的使用方法1  开机，轻按“ ON”键，天平进行自检，最后显示“ 0.0000g” 。2 置容器于称盘上，显示出容器质量3 轻按“ TAR”清零、去皮键，随即出现全零状态，容器质量显示值已去除，即去皮重。4 放置被称物于容器中，这时显示值即为被称物的质量值。

①总固体、溶解性总固体、水的含盐量（也称矿化度）三者的区别。

注意事项

总固体 > 溶解性总固体 > 含盐量

溶解性总固体

②对于高矿化水样如用 105℃的烘干温度不能彻底除去高矿化水样中盐类所含的结晶水。故而多采用 180±3℃的烘干温度。

pH 是拉丁语“ Pondus hydrogenii”一词的缩写 ,亦称氢离子浓度指数 ,是溶液中氢离子活度的一种标度 ,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。

第六节 pH值

pH 值

水体的 pH值与土壤性质、气候和降水量等因素有关。

pHpH 值过低或过高得影响值过低或过高得影响

我国在水质卫生标准中规定为我国在水质卫生标准中规定为 pH 6.pH 6.55～～ 8.58.5 。。

pH 值的测定

玻璃电极法玻璃电极法 标准缓冲溶液比色法标准缓冲溶液比色法

准确，干扰少，适于工业废水及生活污水等 ; 0.01个 pH

设备简单，操作简便，适于色度和浑浊度较低的生活饮用水

及其水源水 ; 0.1pH

1.玻璃电极法

以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入溶液中组成原电池。当氢离子浓度发生变化时，玻璃电极和甘汞电极之间的电动势也随着引起变化值。

xi

cz

K lg059.0

pH 值

pH 测量装置示意图pH 值

a) 待测物标准浓度 cs系列的配制；

（ 1）标准曲线法pH 值

e) 通过测得的待测物的电动势，从标准曲线 上查找待测物浓度。

d) 以测得的各标准液电动势 E对相应的浓度对 数 lgcs作图，得校正曲线；

c) 测定各标准和待测液的电动势 E；

b) 使用 TISAB( 总离子强度调节剂 ) 分别调 节标准液和待测液，以掩蔽干扰离子；

（ 2）两点校正方法 以 pH玻璃电极为指示电极、 SCE 电极为参比电极，用 pH 计分别测定 pH已知的缓冲液和待测液的电动势：

xx

ss

pHF

RTKE

pHF

RTKE

303.2

303.2

)(303.2

sxsx EEF

RTpHpH

pH 值

2．标准缓冲溶液比色法

原理：不同的酸碱指示剂在一定的 pH值范围内显示出不同颜色。在一系列已知 pH 值的标准缓冲溶液及水样中加入相同的指示剂，显色后即可测得水样的 pH值。

pH 值

实验室 pH计 HI98180 便携式 pH 值测定仪

注意事项 1. 二氧化碳含量 2.玻璃电极的使用 3. 电极污染后处理

第七节 总硬度（ total hardness ）

总硬度主要是指溶于水中钙、镁盐类的含量。水的硬度以 CaCO3 mg/L表示。

2.分类

一、概 述

硬度暂时硬度永久硬度

碳酸盐硬度非碳酸盐硬度

1.定义

4 级硬度（ mg/L）

软水<150

极硬水>600

中等硬水151～ 450

硬水451～ 600

3. 分级

4.来源及分布

我国生活饮用水标准规定总硬度不得超过为 450mg/L。

总硬度

5. 人体摄入途径

1 ）饮水2）食物

6. 对人体的影响

国家标准 (GB5750～ 85) 的总硬度的测定方法为乙二胺四乙酸二钠配位滴定法，适用于生活饮用水及其水源水总硬度的测定。

总硬度的测定

水样NH3-NH4Cl缓冲液调节至 pH10

铬黑 T指示剂

用 Na2EDTA标准溶液滴定水样

测定原理

铬黑 T-钙、铬黑 T-

镁

水样呈紫红色铬黑 T指示剂游离出来，由紫红色变为天蓝色

根据乙二胺四乙酸二钠标准溶液的用量，可计算出水中钙、镁等离子的总量。

总硬度

测定步骤 1. EDTA标准溶液的配制 2. 标准溶液的配制 3.EDTA标准溶液的标定 4. 总硬度的测定 5.空白试验

1. 0.01 mol/L EDTA标准溶液的配制：称取 1.86 g乙二胺四乙酸二钠盐（ EDTA）于 100 mL烧杯中，用水溶解后转移至洗净的试剂瓶中并稀释至 500 mL，摇匀。

（ 1）锌作基准物质：称取 0.15～ 0.18g 纯锌粒，溶于盐酸溶液 (1+1) 中，置于水浴上温热至完全溶解，移入容量瓶中，定容至 250ml 。

（ 2）无水 CaCO3作基准物质：准确称取 0.1～ 0.2gCaCO3于 100mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加 l:1HCl5～ l0 mL，加热溶解。然后将溶液定量转入 100mL 容量瓶中，用水冲洗烧杯数次，一并转入容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

2. 标准溶液的配制：

3.0.01 mol/L EDTA标准溶液的标定：用移液管吸取 25.00mL锌标准溶液于 250mL锥形瓶中，加入 25ml蒸馏水，加入几滴氨水调节溶液至近中性，再加 5ml缓冲溶液和 5滴铬黑 T指示剂，在不断振荡下，用 Na2-EDTA溶液滴定至天蓝色不变。记录 Na2-EDTA溶液用量。

（ 1）吸取 50.0ml 水样（ V2) （硬度过高，取适量水样用纯水稀释至 50ml ，过低，取 100ml ），置于 250ml锥型瓶中。

（ 2）加入 1～ 2ml缓冲溶液， 5滴铬黑 T。 （ 3）立即用 Na2-EDTA标准溶液滴定至溶液从紫红色变为的天蓝色 (V1) 。

总硬度

4. 总硬度的测定：

5.空白试验： （ 1）吸取 50.0ml蒸馏水，置于 250ml锥型瓶中。

（ 2）加入 1～ 2ml缓冲溶液， 5滴铬黑T。

（ 3）立即用 Na2-EDTA标准溶液滴定至溶液从紫红色变为的天蓝色 (V0) 。

总硬度的计算

2

013

100009.100)()/,(

V

cVVLmgCaCO

总硬度

注意事项： 1.金属干扰离子： KCN、盐酸羟胺 2.滴定终点敏锐度 :MgSO4·7H2O 或 Mg-EDTA

3.滴定 pH 值以 10 为宜（ 9.7 ～ 11 ） 4.钙、镁含量较大：预先酸化水样并加热 5.悬浮性或胶体有机物 :水样蒸干并于 550℃灰化 , 纯水溶解残渣后滴定

台式硬度测定仪

采用水硬度复合电极测定，它由测量电极、 Ag/AgCl参比电极和温度电极组成，测量电极的 PVC敏感膜对水样的钙镁离子有相等的选择性，克服了 EDTA 滴定法操作麻烦、不适合在浑浊和有颜色的水样中使用的缺点。

型　　号 HI93735 测量范围 0 to 250mg/l(LR) 200 to 500mg/l(MR) 400 to 750mg/l(HR) 精 度 1mg/l(0 to100mg/l), 5mg/l(100 to 750mg/l)

便携式总硬度测定仪

水硬度快速测定试剂盒 国标方法测定，所需配制的试剂比较多，有些试剂必需现配现用，费时又费力。

硬度测定试剂盒，具有使用方便、快捷准确、保存时间长等特点，可广泛使用于矿泉水、纯水、自来水、工业循环水及食品饮料行业。

1 、 取一洁净容器，隔着铝箔包装将一片硬度测定片剂用硬物敲碎，然后全部加入容器中，以少量待测水样（ V1 ）溶解之，此时溶液呈蓝色；

2 、继续加入待测水样至溶液变红色为止（ V2 ）；

3 、计算红色溶液体积 V1+V2=V，查体积硬度换算表，即可得总硬度值。

硬度片剂使用方法

体积一硬度换算表

V （ mL ） 硬度（ mmol/L ） V(ml) 硬度（ mmol/L ）

5 0.11 14 0.04

6 0.09 18 0.03

7 0.08 28 0.02

8 0.07 40 0.014

9 0.06 56 0.01

10 0.056 100 0.0056

附注：若所加待测水样体积数值表内未列出，请用公式： CaCO3 （ mmol/L） =0.56/V计算。

LT-0607b 低硬度测定试剂盒 0.0056mg/L-0.11mg/L

水质硬度快速检测盒 测定浓度： 8-250mg/L

离子色谱法测定水的硬度 EDTA 滴定法是 GB5750-85 中指定的测定水中硬度的唯一方法。由于水污染的原因， EDTA法测定硬度时常因干扰因素多而难以准确滴定，用离子色谱法测定水中硬度，能有效避免有机物干扰。并且不用考虑镁离子的影响，在镁含量过低时仍可直接测定。

水样经 0.45μm微孔膜过滤后，用去离子水按一定比例稀释，然后直接进样测定。

同时测出水样中的钙、镁离子含量，然后换算成以碳酸钙表示的硬度。

离子色谱仪

第八节 酸度与碱度碱度（ Alkalinity）

1. 定义 碱度指水中能与强酸发生中和作用物质的总量。

mmol/L:1L水结合质子的量。CaCO3 mg/L

2.单位

一、概述

3. 碱度组成 4. 碱度来源、分布 5. 碱度的污染源 6. 测定碱度的意义

碱度

酚酞碱度酚酞碱度 : pH8.3 OH: pH8.3 OH － － H2OH2O ，， CO32CO32 － － HCO3HCO3 －，－，

表示水中所有强碱和表示水中所有强碱和 CO32CO32 －转化为－转化为 HCO3HCO3－所消耗酸的量。－所消耗酸的量。

甲基橙碱度或总碱度甲基橙碱度或总碱度：： pH 4.2 OHpH 4.2 OH－ － H2OH2O，， CO32CO32－－ + HCO3+ HCO3－ － H2O+CO2 H2O+CO2

7. 碱度分类

以酚酞为指示剂时：以酚酞为指示剂时： COCO3322 －－ +2H+2H+ + 2HCO2HCO33 －－

OHOH －－ +H+H ＋ ＋ HH22OO

酚酞碱度的概念可以表述为：酚酞碱度的概念可以表述为： AAPPPP=[CO=[CO332-2-]+[OH]+[OH--]-[H]-[H++]-[H]-[H22COCO33**]]。。

反应式如下：反应式如下：

以甲基橙为指示剂时：以甲基橙为指示剂时： COCO3322 －－ +2H+2H++ HH22O + COO + CO22 HCOHCO33 －－ +H+H ＋＋ HH22O + COO + CO22 OHOH －－ +H+H ＋＋ HH22OO

甲基橙碱度（总碱度） > 酚酞碱度

碱度

二、双指示剂法测定水碱度

以酚酞为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至水样红色刚好消失，记录此时盐酸标准溶液耗量为 V1 。

再以甲基橙为指示剂，用盐酸标准溶液滴再以甲基橙为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至水样由定至水样由黄色刚好变为橙红色黄色刚好变为橙红色，记录此时，记录此时盐酸标准溶液耗量为盐酸标准溶液耗量为 VV22 。。

（ 1）原理

碱度

以酚酞为指示剂时：以酚酞为指示剂时： COCO3322 －－ +H+H+ + HCOHCO33 －－；； OHOH －－ +H+H ＋ ＋ HH22OO 以甲基橙为指示剂时：以甲基橙为指示剂时： HCOHCO33 －－ +H H+H H22O+COO+CO22

用反应式表示如下：反应式表示如下：

用用 VV11 计算水样的酚酞碱度，用计算水样的酚酞碱度，用 VV11+V+V22 计计

算水样的总碱度。并可根据算水样的总碱度。并可根据 VV11 、、 VV22消耗量消耗量

判断碱度的组成。判断碱度的组成。

碱度

（ 2）测定步骤

1．吸取 100.00ml 水样于 250ml 三角瓶中，加4滴酚酞指示剂，如呈红色，立即用盐酸标准溶液滴定至红色刚消失，记录盐酸用量 (V1) 。

2．再向瓶中加 3滴甲基橙指示剂，呈黄色，用盐酸标准溶液滴定至橙色，记录盐酸用量 (V2) 。

碱度

100

100050CVVmg/LCaCO)1( HCl21

3

）（），总碱度：（

100

100050CVmg/LCaCO)2( HCl1

3

），酚酞碱度：（

（ 3）计算碱度

根据 V1 、 V2消耗量判断碱度的组成 （ 4）结果判断

碱度

测定结果 碱度组成Vl>V2 碳酸盐和氢氧化物

V1<V2 碳酸盐和重碳酸盐

V1=V2 碳酸盐

Vl=0 重碳酸盐

V2=0 氢氧化物

现有 5 个水样，各取 100mL ，分别用 0.1000mol/L HCl 滴定，结果列于下表，试判断各水样为何种碱度？各为多少（以 CaCO3mg/L 表示）？

水样滴定消耗 HCl 标准溶液的体积（ ml ）

V1 V2

A 10.00 15.50

B 24.00 18.60

C 8.20 8.20

D 0 12.70

E 6.50 0

碱度

测定结果 氢氧化物碱度 碳酸盐碱度 重碳酸盐碱度P=T

P>T／ 2

P=T／ 2

P<T／ 2

P=0

P

2P-T

0

0

0

0

2（ T-P）2P

2P

0

0

0

0

T-2P

T

假定水中的碱度主要由 OH －、 CO32 －和 HCO3－组成，如果用 T和 P分别表示总碱度和酚酞碱度，则各种碱度可由下表分别求出。

碱度

（ 5）注意事项 1.滴定终点的判断 酚酞指示剂：酚酞指示剂： pH8.0pH8.0～～ 9.69.6 （无色（无色 --红色）红色） 甲基橙指示剂： pHpH3.1～ 4.4（红色-橙色）

2. 水样用聚乙烯瓶或玻璃瓶采集。 3. 一式 3份取算术平均值。

酸度（ Acidity）

酸度是指水中能与强碱反应（表现为给出质子）的物质的总量，用 CaCO3mg/L表示。

水中常见的能与强碱反应的物质主要是 H+，此外还有 H2CO3 、 HCO3- 、 Fe3+、 Fe2+、Al3+等。

酸度

酸度

用甲基橙作指示剂（指示剂（ pH3.7pH3.7 ）时，较）时，较强酸被中和，得到的酸度为强酸被中和，得到的酸度为甲基橙酸甲基橙酸度度，由于其主要部分为无机酸，故又，由于其主要部分为无机酸，故又称为无机酸度和强酸酸度。称为无机酸度和强酸酸度。

用酚酞作指示剂（用酚酞作指示剂（ pH 8.3pH 8.3 ）时，强酸、）时，强酸、弱酸都被中和，得到的酸度为弱酸都被中和，得到的酸度为酚酞酸酚酞酸度度，又称总酸度。，又称总酸度。

酚酞酸度（总酸度） > 甲基橙酸度甲基橙碱度（总碱度） > 酚酞碱度

总酸度和无机酸度的概念可用下列方程总酸度和无机酸度的概念可用下列方程式来表示：式来表示： 总酸度 总酸度 =[H=[H++]+[H]+[H22COCO33**]-[CO]-[CO332-2-]-[OH]-[OH--]] 无机酸度无机酸度 =[H=[H++]-[HCO]-[HCO33--]-2[CO]-2[CO332-2-]-[OH]-[OH--]]

酸度

游离碳酸酸度 (CO2+H2CO3) 沸点酚酞酸度（测定排除了 CO2 和 H2CO3后的酸度）

酸度的测定常采用双指示剂容量法酸度的测定常采用双指示剂容量法

通常在分析测试工作中使用的玻璃或陶瓷器皿，它的表面都会吸附大气中的水分，为了避免水分含量对测量结果的影响，必须保持它们处于完全干燥状态。

气流烘干器 实验室真空干燥箱

固体试样一般都装入称量瓶，称量瓶具有磨口玻璃盖以保持密封，称量瓶的磨口盖子是配套的 ,不得丢失、弄乱。根据外径×高 (cm) 规格 ,分为扁形、筒形两种外形。为保持其干燥，再将称量瓶置于保干器中。

保干器是一种具有磨口盖子的容器，磨口盖的磨口面涂一层凡士林，当盖子盖上时，可以保持隔绝空气。在打开或盖回盖子时，要使盖子向平面滑动

而不是向上拨或向下压，在移动干燥器时要用双手扶好盖子以免滑下打破，灼热的物体不要放入干燥器 ,因为灼热的东西会使干燥器内的空气膨胀 ,凡士林融化、致使盖子滑下。同时 ,如果将太热的物体放入干燥器，冷却后，会造成干燥器内形成真空而难以打开。保干器内常放入无水氯化钙或变色硅胶作为干燥剂。

取一张称量纸（或者一个小烧杯），叠成铲子，轻轻放在电子天平的托盘上，显示数字稳定后按一下“去皮”键 [ TAR ]显示即恢复为零。 将药勺柄端顶在掌心，用拇指和中指拿稳药勺后并将其伸向承接试样的器皿或称量纸小铲的中心部位上方约 1～ 2cm处，将药勺微微倾斜，并用食指轻轻弹动药勺柄使试样慢慢落下，直至天平显示所需的数字。

加重称量法：

用同样的方法将称量瓶取出并移至试样接受器上方，用纸片夹着瓶盖柄轻轻敲击瓶口外缘使试样缓慢逐少量地落入接受器内。当倾出的试样接近所需称取的质量时，一边轻轻敲击瓶口边缘，一边慢慢将瓶身竖直，使粘在瓶口的试剂落回称量瓶内。盖好称量瓶瓶盖，称取倾出试样后称称量瓶的质量。重复上述操作直至倾出的试样接近所需的量时，准确称出称物瓶的质量记为 m1 。 m 总 – m1 = m 式样

减重称量法（ 1） 用一纸条套住称量瓶（内盛有所需试样）并将其从干燥器中取出 ,放在天平盘中直接称取其质量，记为 m总 。

当需称取试样较易吸湿、易氧化或挥发时，即可采用此称量法 — 递减法进行称量。

用一纸条套住称量瓶（内盛有所需试样）并将其从干燥器中取出 ,放在天平盘上，显示数字稳定后按一下“去皮”键 [ TAR ]显示即恢复为零。按上述同样的方法将样品顷于接收器中至所需质量，称取倾出试样后称量瓶放回天平盘上，直接读数（显示读数为负值）即为样品的准确质量。

减重称量法（ 2）

　 容量瓶是一种细长颈、梨形的平底玻璃瓶，配有磨口塞。容量瓶上标有温度和容积，表示在所指温度下，液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。

(1)使用前检查瓶塞处是否漏水。

具体操作方法是：在容量瓶内装入半瓶水，塞紧瓶塞，用右手食指顶住瓶塞，另一只手五指托住容量瓶底，将其倒立（瓶口朝下），观察容量瓶是否漏水。若不漏水，将瓶正立且将瓶塞旋转 180°后，再次倒立，检查是否漏水，若两次操作，容量瓶瓶塞周围皆无水漏出，即表明容量瓶不漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。

(2)把准确称量好的固体溶质放在烧杯中，用少量溶剂溶解。然后把溶液转移到容量瓶里。为保证溶质能全部转移到容量瓶中，要用溶剂多次洗涤烧杯，并把洗涤溶液全部转移到容量瓶里。转移时要用玻璃棒引流。方法是将玻璃棒一端靠在容量瓶颈内壁上，注意不要让玻璃棒其它部位触及容量瓶口，防止液体流到容量瓶外壁上。

(3)向容量瓶内加入的液体液面离标线 1厘米左右时，应改用滴管小心滴加，最后使液体的弯月面与标线正好相切。若加水超过刻度线，则需重新配制。

摇匀 盖子的拿法

(4)盖紧瓶塞，用倒转的方法使瓶内的液体混合均匀。静置后如果发现液面低于刻度线，这是因为容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿所损耗，所以并不影响所配制溶液的浓度，故不要在瓶内添水，否则，将使所配制的溶液浓度降低。

使用容量瓶时应注意以下几点：

(1)容量瓶不能进行加热。

如果溶质在溶解过程中放热，要待溶液冷却后再进行转移，因为一般的容量瓶是在 20℃的温度下标定的，若将温度较高或较低的溶液注入容量瓶，容量瓶则会热胀冷缩，所量体积就会不准确，导致所配制的溶液浓度不准确。

(2)容量瓶只能用于配制溶液，不能储存溶液。 因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀，从而使容量瓶的精度受到影响。

(3)容量瓶用毕应及时洗涤干净，塞上瓶塞，并在塞子 与瓶口之间夹一条纸条，防止瓶塞与瓶口粘连。

                                                                                                                                                                   

                                                                                                              

移液管和吸量管的使用的注意事项 ⑴使用前，移液管应该洗净，使整个内壁和下部的外壁不挂水珠，为此，可先用铬酸洗液洗涤一次，再用自来水冲洗。 以左手持洗耳球，右手手指拿住移液管管茎标线以上的地方，将移液管插入洗液瓶中，将洗耳球紧接在移液管口上。洗液缓缓吸入移液管球部。移去洗耳球，再用右手食指按住管口，把管横过来，一边转动移液管，一边使管口降低，让洗液布满全管。洗液从上口放回原瓶，然后用自来水充分冲洗，再用蒸馏水将整个内壁洗三次。

每次用水量：移液管以液面上升到球部（吸量管全长约 1/5 为度）。

⑵ 移取溶液前，必须用吸水纸将尖端内外的水除去。

⑶ 移取溶液时，将移液管直接插入待吸溶液液面下1～ 2cm 深处，不要伸入太浅，以免液面下降后造成吸空；也不要伸入太深，以免移液管外壁附有过多的溶液。

⑷放溶液时，将接受容器倾斜，使内壁紧贴移液管尖成 45°倾斜。松开右手食指，使溶液自由地沿壁流下（图）。待液面下降到管尖后，再等15秒钟取出移液管。注意，除非特别注明需要“吹”的以外，管尖最后留有的少量溶液不能吹入接受器中，因为在检定移液管体积时，就没有把这部分溶液算进去。放溶液

⑸用吸量管吸取溶液时，在同一实验中应尽可能使用同一根吸量管的同一段，并且尽可能使用上面部分，而不用末端收缩部分。

⑹移液管和吸量管用完后应放在管架上。如短时间内不再用它吸取同一溶液时，应立即用自来水冲洗，再用蒸馏水清洗，然后放在移液管架上。

酸式滴定管的准备1. 洗涤：⑴用洗涤剂或铬酸洗液洗涤 ⑵自来水洗涤2.涂油：⑴取下橡皮圈和活塞 ⑵用吸水纸擦干活塞和活塞套 ⑶将滴定管平放 ⑷蘸取少量凡士林，在活塞两端均匀涂一薄层 ⑸将活塞插入活塞套，向一个方向转动， 至凡士林层完全透明为止。3.检漏4.漂洗：先以自来水洗，再用蒸馏水洗涤 2～ 3次

5.赶走气泡，装入滴定液 用滴定液润洗酸式滴定管 2～ 3次，

每次用 5～ 10mL溶液润洗。然后将

滴定液直接装入滴定管中，迅速打开

活塞，让溶液冲出，将气泡赶走，再

调节液面至 0.00刻度。

如何消除尖端气泡？

将盛液滴定管斜置 150，旋塞迅速打开流，气泡即被排出。

150

(1)手心抵住旋塞螺旋，以食指、中指、拇指调整旋塞开关，调整量。另一手以拇指和食指握住锥形瓶颈左右旋转搅拌混合 (2)对于擅用左手者，在滴定管旋塞螺旋无漏液的情況下，可以用拇指和食指调整流量。

21

滴定管的读数方法

滴定管填充后应固定于滴定管架上且保持正直。

滴定管使用完后应洗净打开旋塞倒置

碱式滴定管的准备1. 洗涤：⑴用洗涤剂或铬酸洗液洗涤 ⑵自来水洗涤2.检漏3.胶管及玻璃珠的更换4.漂洗：先以自来水洗，再用蒸馏水洗涤 2～ 3次5.润洗：用操作液润洗碱式滴定管 2～ 3次，每次用

5～ 10mL 溶液润洗。

6.赶走气泡，装入操作液 将操作液装满滴定管，右手持滴定管上部，使其倾斜 30°，左手拇指和食指捏住玻璃珠偏上部位，并将乳胶管向上弯曲，出口管斜向上，向一旁挤压玻璃珠，使溶液从管口流出，赶走气泡。再轻轻使乳胶管恢复伸直，松开拇指和食指。调液面至 0.00刻度。