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简答题试述EDTA滴定法测定水中硬度的分析原理。
  • 本分析方法应用乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA，分子式为C10H14N2O3Na2）的配位滴定反应。
    首先用缓冲溶液将水样的pH调节为10.0±0.1，以使滴定终点颜色的变化较为明显。然后加入少量铬黑T（以HIn2－代表指示剂离子）指示剂，水样中少量Mg2+、Ca2+与指示剂铬黑T发生络合反应，生成紫红色配合物：MgIn－或CaIn－，其反应式为：
    Mg2++HIn2－——→MgIn－+H+（pH＝10）
    （蓝色）（紫红色）
    Ca2++HIn2－——→CaIn－+H+（pH＝10）
    （蓝色）（紫红色）
    当用EDTA标准溶液滴定水样时，EDTA与水样中Ca2+、Mg2+离子生成无色的配合物Na2CaY、Na2MgY。最后，EDTA还将夺取CaIn－、MgIn－中的Ca2+、Mg2+离子，使铬黑T游离出来，水样呈现指示剂颜色，即由紫红色变为蓝色，滴定达到终点。若以Y4－代表乙二胺四乙酸二钠盐离子，则反应式为：
    Na2H2Y＋Ca2+—→Na2CaY＋2H+
    Na2H2Y＋Mg2+—→Na2MgY＋2H+
    （无色配合物）
    Na2H2Y＋CaIn－—→Na2CaY＋HIn2－＋H+
    Na2H2Y＋MgIn－—→Na2MgY＋HIn2－＋H+
    （无色配合物）（蓝色）
    根据滴定消耗的EDTA标准溶液的体积，即可计算出水样中Ca2+、Mg2+离子的含量。

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