水质检测指标中的暂时硬度计算方法分析

郭梁钻

（东莞市东江水务有限公司，广东 东莞 523000）

1 暂时硬度的判断

在目前的暂时硬度测试试验中，常见的3种错误为：①工作人员将碳酸盐硬度直接等同于水的暂时硬度。一些相关资料中对暂时硬度的介绍为“总硬度由碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度组成”，工作人员常常将暂时硬度理解为碳酸盐硬度，忽视了暂时硬度由碳酸钙和重碳酸钙2部分组成的事实。②介绍水样存在钾、钠时，以注解的形式在下方的详细资料中介绍碳酸盐硬度和重碳酸盐硬度的测试和计算，工作人员没有将水样中含有钾、钠的情况单独列出并将测试与计算方法正确地表达出来。③当水样中加入甲基橙后，工作人员会直接用盐酸标准溶液对其进行滴定试验，由于水样中的氢氧化物同样会对盐酸造成消耗，使得最终暂时硬度的判定出现问题。在这样的思路下进行计算，即使工作人员在水样中除去了钾、钠，结果仍然是错误的。

硬度的主要构成成分为钙和镁，在工作人员对暂时硬度进行测试时，必须除去氢氧化物、钾/钠离子所消耗的盐酸标准溶液的体积，只有完全除去这些干扰因素，才能得出正确的碳酸钙，再与重碳酸钙合并，组成完整的暂时硬度。在测试暂时硬度的过程中，工作人员首先需要对水样中是否含有干扰物质比如氢氧化物、钾/钠离子进行判断，其次对水样中是否含有碳酸钾或重碳酸钾，或者两者均有的情况进行判断，去除对最终结果造成影响的因素后才能计算，这样的计算结果才最接近暂时硬度的真实含量。

工作人员在进行具体的测试过程中，首先需要使用以下方式判断水样中是否含有钾、钠离子，具体的操作内容为：工作人员向样品中添加酚酞，如果加入酚酞试剂的样品不呈现红色，再将其煮沸；如果仍然不显红色，说明即使经过加热，水样中仍然不含钾、钠离子。需要注意的是，一般的天然水中也含有一定量的钾、钠离子，所以需要工作人员在第一时间内对水中是否含有钾、钠离子进行测试。在样品中加入酚酞，确定其不含有钾、钠离子后，再判断水样中是否含有碳酸钾和重碳酸钾。如果工作人员往样品中加入酚酞后溶液呈红色，再将盐酸滴至溶液中，溶液逐渐回归为无色，此时工作人员需要将溶液煮沸。如果再显现红色，说明水样中含有碳酸钾和重碳酸钾。

2 暂时硬度的测定

工作人员向样品中加入酚酞后，如果溶液不呈现红色，对其进行煮沸处理；如果仍然不出现红色，对其进行测定，此时基本可以认定溶液中不含有钾、钠离子。

2.1 样品试验一

工作人员取100 mL水样，加入至250 mL的三角烧瓶中，在水样中滴加3滴甲基橙，使用0.01～0.05 mol/L的盐酸标准溶液滴至溶液显橙红色为止，根据暂时硬度的计算公式进行计算。工作人员向样品中滴加酚酞溶液，此时溶液呈现红色，再将盐酸滴至红色溶液中，使颜色转变为无色。当颜色彻底变为无色后，对其进行煮沸操作，如果此时颜色不回转为红色，则说明溶液中不含干扰离子。

2.2 样品试验二

工作人员取100 mL水样加入至250 mL的三角烧杯中，加入3滴酚酞，再在溶液中滴入标准的盐酸溶液，直到整个溶液变成橘红色为止，记录此时的摩尔数。

之前的试验已经证明该样品中不含重碳酸钾、重碳酸钠等物质，所以溶液中如果含有重碳酸盐，那么就是重碳酸钙和重碳酸镁。

暂时硬度计算：试验人员向样品中滴加酚酞，如果溶液不呈现红色，经过煮沸后出现红色，则说明该样品中不存在碳酸钾和碳酸钠，只存在重碳酸钾和重碳酸钠2种物质。工作人员再结合总碱度方法，得知本样品p＝0，在水样中不存在氢氧化物和碳酸盐，只存在少部分重碳酸盐。所以在计算重碳酸盐硬度时，工作人员必须要注意在计算过程中扣除重碳酸钾和重碳酸钠的质量，以避免这两者对最终的计算结果造成偏差。

2.3 样品试验三

工作人员取100 mL水样加入至250 mL的三角烧杯中，在烧杯中滴加3滴甲基醇，然后将0.01～0.05 mol/L的盐酸标准溶液滴入溶液中。再取100 mL水样加入至250 mL的三角烧杯中，加入体积相同的氢氧化钠标准溶液进行加热，取消后立即对其进行冷却作业。当生成碳酸钙且等其完全沉淀后，将样品滤入另外一个预制好的三角烧杯中，用纯净水冲洗沉淀物和滤纸，在最终的滤液中滴加3滴甲基醇，将盐酸滴入混合液中直至整个溶液颜色变为橘红色为止（由于之前已经验证了该溶液中的所含物质，所以该项试验的操作是为后续进行容量计算和暂时硬度计算作准备）。

暂时硬度计算：由于在本样品中滴加酚酞后没有出现红色，根据测定总碱度的方法，工作人员可以知道本样品中不含碳酸盐成分，所以不需要计算碳酸盐硬度，本样品的暂时硬度就是重碳酸盐硬度。

在样品中添加酚酞，当溶液呈现红色后，使用标准浓度的盐酸滴入混合液，混合液颜色逐渐变为无色，再对该混合液进行煮沸，此时溶液又重新呈现红色。通过上述试验，工作人员已经对溶液中所含的物质有了较为清楚的认识，现在就可以根据体积与摩尔质量之间的关系计算碳酸盐硬度、重碳酸盐硬度和样品的暂时硬度。

3 结束语

如果工作人员之前的工作是按照上述步骤完成的，那么结合最终得到的记录数据就可以得知整个样品的构造情况。样品中是否含有碳酸钠、碳酸钾、重碳酸钠、重碳酸钾对整个样本的暂时硬度测试具有非常大的影响，所以工作人员在进行暂时硬度测算之前，首先需要明确样本中的成分，并且需要对成分的具体含量进行量化计算，以方便调整最后的暂时硬度计算结果。在进行暂时硬度的测算过程中，由于测算结果受氢氧化物和碳酸盐等成分的影响，在最终的数据结果中会出现较大的偏差。为了使数据结果具有通用性，试验人员就必须将影响最终试验结果的所有因素全部去除掉，还原整个数据的真实模样，使最终得出的暂时硬度能够真实地反映水样的特点。

参考文献：

［1］葛志刚，邵雪阳.水质检测指标中的暂时硬度及其计算方法［J］.职业与健康，2008（5）：436-437.

［2］王万敏.浅析水质的部分指标检测［J］.啤酒科技，2002（3）：42.