隨著社會經(jing)濟(ji)的不(bu)斷發展(zhan)，污廢水不(bu)經(jing)處理大量排放(fang)，河流水體受(shou)到了(le)人類活動的嚴重影響，改變了(le)原來的(de)水化學特征，污染日趨嚴重。這種(zhong)變化(hua)了的(de)形勢，對水(shui)質(zhi)監測工作提出了新的(de)課題。水(shui)質監測目的是及時、準(zhun)確、全面地反映水環境(jing)質量狀況(kuang)及其(qi)發展趨(qu)勢，為水環境管理、規(gui)劃(hua)、污(wu)染治理(li)等提(ti)供(gong)科學依據(ju)，它(ta)是國家合理(li)開(kai)發利用和(he)保護水資源的(de)一項重要的(de)基礎工作，是控制水污(wu)染(ran)、保護水環境(jing)、改善水環境(jing)的哨兵與耳目。水環境(jing)科(ke)學研究，對發展(zhan)國(guo)民經濟和保障人民健康等具有十分重要(yao)的意義(yi)。

1 概述
1）堿度：把天然水經處理過的水的PH 降低到相應于純CO2水(shui)溶液的PH 值所必須中(zhong)(zhong)和的水(shui)中(zhong)(zhong)強堿物種的總(zong)含量。
2）暫時硬度：又稱碳酸鹽硬度，指水中鈣，鎂的碳酸鹽(yan)的含量(liang)，因(yin)天(tian)然水中碳酸鹽(yan)含量(liang)很(hen)低，只(zhi)有在(zai)堿性水中(zhong)才存(cun)在(zai)碳酸鹽。故(gu)暫時(shi)硬(ying)度一般是指水中重碳酸鹽的含量，水在煮(zhu)沸時其(qi)中的重碳酸鹽分(fen)解(jie)出碳酸鹽沉淀。
3）pH：表示溶液酸性或堿性程度的數值，是指溶液中氫(qing)離子的總(zong)數(shu)和總(zong)物質的量的比。

2 檢測方法
2.1 總堿度方法原理
水樣用(yong)標準(zhun)酸溶液滴(di)定(ding)至(zhi)規定(ding)的pH 值，其終(zhong)點由加入(ru)的酸堿指示劑在該pH 值時顏色的變(bian)化來判斷。當滴定至酚酞(tai)指(zhi)示劑由紅色(se)變為無色(se)時，溶液pH 值為8.3，表(biao)明指示劑水中氫氧(yang)根離子已被中和(he)，碳酸鹽均(jun)變為(wei)重碳酸鹽；當滴定至甲基(ji)橙指示劑由(you)淡桔黃色變成桔紅(hong)色時，溶液的(de)pH 值為(wei)4.4~4.5，指示(shi)水(shui)中(zhong)的(de)重碳酸鹽被中(zhong)和，包(bao)括原(yuan)油的(de)和(he)由(you)碳酸(suan)鹽轉化成。根據上述2 個終(zhong)點(dian)到達時所消耗的鹽酸標(biao)準滴定溶液的量，計算出水中碳酸鹽、重(zhong)碳酸鹽含(han)量及總堿度。以(yi)酚(fen)酞作指示劑時，滴定至顏色變化消(xiao)耗的鹽酸標(biao)準溶(rong)液的量為P（ml），以(yi)甲基橙為指示劑(ji)時，滴定至顏色變化(hua)消耗的鹽酸標準溶液的量為M（ml）。

2.2 暫時硬度方法原理
水中所含重(zhong)碳酸鹽(yan)（及碳酸鹽(yan)）在用甲基橙(cheng)為指示劑時與算起反應(ying)如下：
Ca(HCO3)2+2HCl→CaCl2+2CO2↑+2H2O

如有碳(tan)酸鹽也起反(fan)應：
CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O

如水中含有機酸、重碳酸或碳酸鈉（或鉀(jia)）等，均能(neng)消耗(hao)鹽酸，因此在測定碳酸鹽硬(ying)度以前，必要時應確(que)定上述(shu)各物的(de)含量而將所得結果加以(yi)校正，否則，計算的碳酸鹽硬(ying)度(du)便較實(shi)際數值(zhi)高。

2.3 pH 值測定方法原理
pH 值由測量電(dian)池(chi)的(de)電(dian)動勢而得。該電(dian)池(chi)通(tong)常由飽和甘汞電(dian)極(ji)為參比電(dian)極(ji)，玻璃電(dian)極(ji)為指示電(dian)極所組成(cheng)。在25 ℃，溶液中每變化1 個pH 單位，電位差(cha)改變(bian)為59.16 mV，據此(ci)在儀器上直(zhi)接以pH的讀數表示。溫(wen)度差(cha)異在儀器(qi)上有補償裝置。

3 工作中涉及到的化學試劑
3.1 總堿度試劑
酚(fen)酞(tai)指示劑：稱取0.5 g 酚(fen)酞(tai)溶于95%乙醇100ml 中(zhong)，用(yong)0.1 mol/L 氫氧化鈉溶液滴至(zhi)出現(xian)淡紅色為止。
甲(jia)基橙(cheng)指示劑：稱(cheng)取0.1 g 甲(jia)基橙(cheng)溶于100 ml蒸(zheng)餾(liu)水中。
鹽(yan)酸標準滴定溶液：C(HCl)=0.025 mol/L。

3.2 碳酸鹽硬度試劑
鹽(yan)酸(suan)：0.1 mol/L。
氫氧化鈉：0.1 mol/L。
甲基橙(cheng)溶液(ye)：0.05%。

4 實際工作中的檢測
4.1 當pH＜4.4～4.5 時
本溪(xi)水(shui)環境監測分中心2011 年(nian)11 月1 日給本溪市某大型企(qi)業(ye)做的水(shui)樣。
此水樣通(tong)過酸度計測定(ding)，pH 值為2.2。

總堿度測定：取100 ml 水(shui)樣于250 ml 錐形(xing)瓶中作為試樣，加4 滴酚(fen)酞搖勻，水樣無色；繼續加3滴甲(jia)基橙搖(yao)勻(yun)，水(shui)樣直接變(bian)桔紅色，此時消(xiao)耗(hao)的鹽酸M+P=0，水樣的總(zong)堿度(du)為0。

碳(tan)酸(suan)鹽硬度測定：取(qu)100 ml 水樣，放于250 ml三角瓶中，加入3 滴甲基橙溶(rong)液(ye)。此(ci)水(shui)樣的顏色變為(wei)桔紅色，此(ci)水樣的碳酸(suan)鹽硬度為(wei)0。

4.2 當4.4~4.5＜ pH＜8.3 時
4.2.1 水樣中不(bu)含重碳(tan)酸(suan)鈉（及(ji)(ji)鉀）或碳(tan)酸(suan)鈉（及(ji)(ji)鉀）的(de)情(qing)況本溪水環(huan)境監測分中心2011 年11 月1 日給本溪市某大型(xing)企業做(zuo)的水樣。
此水樣通過酸度計測定，pH 值為6.3。

總(zong)堿度(du)(du)測(ce)定(ding)：步驟如(ru)4.1 總(zong)堿度(du)(du)的(de)測(ce)定(ding)，當滴(di)定至甲基(ji)橙指示劑由淡桔(jie)黃(huang)色(se)變(bian)成桔(jie)紅色(se)時(shi)，此時消(xiao)耗的鹽酸數量為4.2 ml，水(shui)樣的總堿度, 通(tong)過計算，得(de)出此(ci)水樣的總堿度為52.6 mg/L。

碳酸(suan)鹽硬(ying)(ying)度測定：步(bu)驟如4.1 碳酸(suan)鹽硬(ying)(ying)度的測定。此(ci)(ci)水樣消耗(hao)鹽酸的體(ti)積(ji)為1.00 ml，此(ci)(ci)水樣的碳(tan)(tan)酸鹽硬(ying)度為，通過計算(suan)，得出(chu)此水樣(yang)的碳(tan)(tan)酸鹽硬(ying)度為50.0 mg/L。

4.2.2 水(shui)樣中含重碳(tan)(tan)酸鈉（及(ji)鉀）或碳(tan)(tan)酸鈉（及(ji)鉀）的(de)情況(kuang)事例(li)，本溪水環境監測分中心2011 年11 月(yue)11 日給本溪(xi)市某(mou)大型企業(ye)做的水(shui)樣。此(ci)水樣(yang)通過酸度(du)計(ji)測定，pH 值為6.2。總堿度測定：步驟如(ru)4.1 總堿度的測定，當(dang)滴(di)定至甲基(ji)橙(cheng)指示劑由淡桔黃色(se)變成(cheng)桔紅色(se)時，此時消(xiao)耗的鹽酸數量M 為3.70 ml，水樣的總堿度,通過計算，得出此水樣的總堿度為46.3 mg/L。

碳(tan)酸鹽硬度(du)測定(ding)：取(qu)100 ml 水樣，放于250 mL三角(jiao)瓶中，加入4 滴酚酞溶液后，不出現(xian)紅色，煮沸5~7 min，出現(xian)紅(hong)色(se)，表示(shi)有重碳酸鹽，即NaHCO3或KHCO3存在(zai)，此時應按(an)下法(fa)進行測(ce)定：
1）吸取100 ml 水(shui)樣，加3 滴甲基橙為指示劑，用0.1 mol/L 鹽酸滴定至淡(dan)桔紅色為止，記錄用量（V1）0.80 ml。
2）吸取100 ml 水樣，加入與0.1 mol/L 鹽酸(suan)用(yong)量(liang)相等的0.1 mol/L 氫(qing)氧(yang)化(hua)鈉溶液（V1）0.80mL，加熱(re)至(zhi)開始沸騰，用(yong)冷水槽使之迅(xun)速冷卻，將生成的CaCO3 等沉淀濾去，用少量蒸餾水沖洗濾紙，然后在濾(lv)液中加入3 滴(di)甲基橙(cheng)，以0.1 mol/L鹽酸滴定至淡桔紅(hong)色為止，記錄(lu)用(yong)量（V2）1.10 ml。此時水樣中碳酸(suan)鹽含量通(tong)過計算，得出此水樣的碳酸鹽硬(ying)度為25.0mg/L。

4.3 當pH＞8.3 時
事例，本溪(xi)水(shui)環(huan)境監測分中(zhong)心2011 年11 月4日給本溪市(shi)某大(da)型企業(ye)做的水樣(yang)。此水樣通過酸度計(ji)測定，pH 值(zhi)為(wei)8.7。

總(zong)堿度測定(ding)：取(qu)100 ml 水(shui)樣于250 ml 錐形瓶(ping)中作為試樣，加4 滴(di)酚酞搖勻(yun)，用鹽酸標準滴(di)定溶(rong)液滴(di)定(ding)至剛(gang)剛(gang)褪之無色，記錄(lu)鹽酸標準滴(di)定(ding)溶液的量(liang)P 為(wei)6.3 ml；繼續加3 滴甲基橙搖(yao)勻，當滴定(ding)至甲基(ji)橙指(zhi)示(shi)劑由(you)淡桔黃色(se)變成桔紅色(se)時，此時消耗(hao)鹽酸的量(liang)為M 為3.8 ml，水樣的總(zong)堿度, 通(tong)過計算，得出此水樣的總堿度為(wei)126 mg/L。
碳酸鹽硬度測定：取100 ml 水樣，放于250 ml三角(jiao)瓶中，加(jia)入(ru)4 滴酚酞溶液后，出現紅色，有碳(tan)酸鹽即Na2CO3或K2CO3存在，加入(ru)鹽(yan)酸滴定至無色(se)后，記錄此時(shi)用量(liang)P 為0.9 ml 繼續加3 滴甲基橙溶(rong)液，滴定至淡桔(jie)紅色(se)為止，記錄用量M 為1.5ml。此(ci)時水樣中(zhong)碳(tan)酸鹽(yan)含量通過計算，得出此水樣的碳酸鹽硬(ying)度(du)為30.0mg/L。

5 結論
1）當pH<4.4~4.5 時，總堿度=碳酸鹽硬度；
2）當4.4~4.5＜ pH＜8.3 時，此(ci)時分2 種情(qing)況：
①水樣(yang)中不含重碳酸(suan)鈉（及(ji)鉀(jia)）或碳酸(suan)鈉（及(ji)鉀）的情況，總堿度≈碳酸鹽硬度；
②水樣中含(han)重(zhong)碳(tan)酸(suan)鈉(na)（及(ji)鉀(jia)）或碳(tan)酸(suan)鈉(na)（及(ji)鉀(jia)）的情況，總堿度>碳酸鹽硬度；
3）總硬(ying)度(du)>總堿度(du)>碳酸鹽硬(ying)度(du)；
當(dang)pH＞8.3 時，總堿度(du)>碳(tan)酸鹽硬度(du)。

6 結(jie)語
目前，在我們從工(gong)程水(shui)利向資源水(shui)利轉變，從傳統(tong)水利(li)向現代(dai)水利(li)過渡(du)，正面臨著水資(zi)源短缺、水污染嚴重、水生態環境惡化等問(wen)題(ti)的挑(tiao)戰，新時(shi)期經濟(ji)社會發展(zhan)對水質監測工作提出了新的更高要求。
掌握總堿度與碳酸鹽硬(ying)度及(ji)pH 間的關系(xi)，可(ke)以(yi)判定監測(ce)結果的(de)大致趨勢及(ji)準確性，能夠及(ji)時準確地為(wei)有關部門提(ti)供準確可靠(kao)的監(jian)測數據，為(wei)污染(ran)的防御與治理提(ti)供科學的依據。

以上內容轉子豆(dou)丁網 總堿度(du)與(yu)碳(tan)酸鹽硬度(du)及pH 間的關系 （作者(zhe)：孫建軍、毛玉(yu)鳳(feng)）

硬度、堿度和(he)PH對應的(de)在線監(jian)測儀表：

硬度：PACON 5000

堿度(du)：PACON 5500

PH：innoCon 6800P