【自来水硬度的测定实验报告和数据】在日常生活中，水质的优劣直接影响人们的健康与生活品质。其中，水的硬度是衡量水质的重要指标之一。本实验旨在通过滴定法测定自来水中的硬度，了解其钙、镁离子含量，并评估其是否符合饮用水标准。
一、实验目的
1. 掌握测定水硬度的基本原理和操作方法；
2. 学习使用EDTA溶液进行络合滴定的方法；
3. 计算自来水的总硬度，并判断其是否符合国家饮用水标准。
二、实验原理
水的硬度主要由溶解在水中的钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）离子所决定。通常以CaCO₃的毫克/升（mg/L）表示。实验中采用乙二胺四乙酸（EDTA）作为滴定剂，在pH为10的缓冲溶液中，利用铬黑T作为指示剂，与Ca²⁺和Mg²⁺形成稳定的络合物，从而确定水的总硬度。
反应式如下：
- Ca²⁺ + EDTA⁴⁻ → [Ca-EDTA]²⁻
- Mg²⁺ + EDTA⁴⁻ → [Mg-EDTA]²⁻
当溶液从酒红色变为蓝色时，表示滴定终点到达。
三、实验步骤
1. 准确量取50 mL自来水样品于锥形瓶中；
2. 加入10 mL pH=10的NH₃-NH₄Cl缓冲溶液；
3. 滴加3滴铬黑T指示剂；
4. 用已知浓度的EDTA标准溶液进行滴定，直至溶液由酒红色变为纯蓝色；
5. 记录消耗的EDTA体积，重复实验三次，取平均值。
四、实验数据记录与分析
| 实验次数 | EDTA体积（mL） | 总硬度（mg/L CaCO₃） |
| 1 | 12.4 | 248 |
| 2 | 12.6 | 252 |
| 3 | 12.5 | 250 |
| 平均值 | 12.5 | 250 |
注：假设EDTA浓度为0.01 mol/L，换算系数为1 mg/L = 1 mg CaCO₃。
五、实验结论
通过本次实验测得自来水的总硬度为250 mg/L（以CaCO₃计），根据《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022），饮用水的总硬度应不超过450 mg/L，因此该自来水硬度处于正常范围内，对人体无明显危害。
此外，实验过程中应注意控制滴定速度，避免过快导致误差；同时，确保指示剂加入量适中，以免影响终点判断。
六、注意事项
- 实验前需对仪器进行校准，确保测量准确；
- 滴定过程中应保持溶液充分混匀；
- 避免光照和高温环境，防止试剂分解或变质；
- 实验结束后，应妥善处理废液，防止污染环境。
通过本次实验，不仅加深了对水硬度概念的理解，也提高了对滴定分析技术的掌握程度，为今后从事相关实验工作奠定了良好的基础。
