一、实验目的
通过本次实验，掌握测定水硬度的基本原理和方法，了解不同水质对日常生活及工业生产的影响，并学会使用EDTA滴定法准确测量水中的钙、镁离子浓度，从而判断水的总硬度。
二、实验原理
水的硬度是指水中钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）金属离子的含量。这些离子的存在会影响水的物理化学性质，例如影响肥皂的起泡效果或导致锅炉结垢等问题。在本实验中，我们采用EDTA（乙二胺四乙酸）作为标准溶液，通过络合滴定的方式测定水样中的钙、镁离子总量。EDTA能与钙、镁离子形成稳定的螯合物，而铬黑T指示剂则用于指示滴定终点的颜色变化。
三、实验仪器与试剂
1. 实验仪器：滴定管、锥形瓶、pH计、磁力搅拌器等。
2. 试剂：EDTA标准溶液、铬黑T指示剂、缓冲溶液（pH=10）、待测水样。
四、实验步骤
1. 准备工作：将所需仪器清洗干净并校准，确保滴定管无气泡且读数准确。
2. 取样：取适量待测水样倒入洁净的锥形瓶中。
3. 调节pH值：向水样中加入缓冲溶液调节至pH=10左右。
4. 加入指示剂：滴加几滴铬黑T指示剂，此时溶液呈现紫红色。
5. 滴定：用EDTA标准溶液缓慢滴定，同时不断搅拌，直至溶液颜色从紫红色转变为纯蓝色即为滴定终点。
6. 记录数据：记录消耗的EDTA体积V，计算水样的总硬度。
五、结果分析
根据公式计算出水样的总硬度：
\[ \text{总硬度} = \frac{C \times V}{m} \]
其中，C为EDTA标准溶液浓度，V为消耗的EDTA体积，m为水样的质量。通过实验数据分析，可以得出该水样的硬度等级，并与国家标准进行对比，评估其适用性。
六、注意事项
- 实验过程中需控制好滴定速度，避免过快导致误差。
- 指示剂用量要适当，过多可能掩盖终点颜色变化。
- 实验结束后及时清洗仪器，防止残留物影响下次实验。
七、结论
本次实验成功测定了所选水样的总硬度，验证了EDTA滴定法在实际应用中的可靠性和准确性。实验结果表明，该水样属于软水或硬水范畴，具体分类需结合当地水质标准进一步确认。此外，通过此次实践操作，加深了对水硬度概念的理解，提高了动手能力和实验技能。
八、思考题
1. 如果水样中含有铁离子或其他过渡金属离子，会对实验结果产生什么影响？
2. 在日常生活中如何降低水的硬度？
以上便是本次实验的主要内容及收获，希望同学们能够认真总结经验教训，在今后的学习工作中灵活运用所学知识解决实际问题。
