養(yǎng)殖水質(zhì)硬度的測(cè)定與調(diào)控（水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)課件）

水質(zhì)硬度的概念與分類學(xué)習(xí)目標(biāo)了解水質(zhì)硬度的分類。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.掌握水質(zhì)硬度的概念與表示單位；水質(zhì)硬度的概念與單位

思考什么是硬度呢？水質(zhì)硬度的概念與單位

硬度的概念：

指水中除堿金屬外的全部金屬離子的濃度。

天然水的硬度主要就是鈣、鎂離子形成的，某些缺氧地下水（深井水）中可能含有較多的Fe2+，也形成硬度。水質(zhì)硬度的概念與單位

硬度的單位：

毫摩爾/升（mmol/l）：這個(gè)單位以1L水中含有的形成硬度離子的物質(zhì)的量之和來(lái)表示，物質(zhì)的量的基本單元以單位電荷形式1/nMen+計(jì)，即以1/2Ca2+、1/2Mg2+作為基本單元，為常用硬度單位。

毫克/升（CaCO3）：以1升水中所含有與形成硬度離子的量所相當(dāng)?shù)奶妓徕}的質(zhì)量表示。符號(hào)為mg/L(CaCO3)；

德國(guó)度（oHG）：是將水中鈣、鎂含量換算為相當(dāng)于氧化鈣的量，以1L水中所含有10mg的氧化鈣為1德國(guó)度。

水質(zhì)硬度的概念與單位

三種硬度單位的換算關(guān)系：

1mmol/l=2.804oHG=50.05mg/l(CaCO3)水質(zhì)硬度的概念與單位

以碳酸鈣濃度表示的硬度大致分為：

0~70mg/L

極軟水；

7~140mg/L

軟水；

140~285mg/L

中硬水；

285~570mg/L

硬水；

>570mg/L

極硬水；

天然水按硬度的分類水質(zhì)硬度的概念與單位

天然水按硬度的分類

類別硬度范圍

德國(guó)度（oHG）mmol/l（1/2Ca2+、1/2Mg2+)極軟水0-41.4以下軟水4-81.4-2.8中等軟水8-162.8-5.7硬水16-305.7-11.4極硬水30以上11.4以上水質(zhì)硬度的分類

硬度硬度的分類當(dāng)水中鈣和鎂主要以碳酸氫鹽，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在時(shí)，稱為暫時(shí)硬度；通過(guò)加熱可以去除。Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O如果水中鈣和鎂主要以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在，則稱為永久硬度。水質(zhì)硬度的分類

硬度硬度的分類鈣硬度總硬度-鈣硬度用NaOH溶液調(diào)節(jié)水樣使PH=12，Mg2+形成Mg(OH)2沉淀，用鈣（N·N）指示劑指示終點(diǎn)?？傆捕孺V硬度總結(jié)硬度的概念：指水中除堿金屬外的全部金屬離子的濃度。通常以水中鈣、鎂離子的含量表示。單位：mg（CaCO3）/L；德國(guó)度;mmol/l硬度的分類：

陰離子：暫時(shí)硬度和永久硬度

陽(yáng)離子：鈣硬度、鎂硬度和總硬度養(yǎng)殖水體的硬度與水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系

學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握養(yǎng)殖池水硬度的變化規(guī)律；掌握鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.養(yǎng)殖池硬度的變化水中的光合作用和呼吸作用可以使池水硬度發(fā)生晝夜變化，這是因?yàn)橐话沭B(yǎng)魚(yú)池水中均存在以下的重要平衡：Ca2++2HCO3-CaCO3+H2O+CO2?光合作用>呼吸作用硬度減小呼吸作用>光合作用硬度增加晝夜變化通常是0.6~8德國(guó)度養(yǎng)魚(yú)池水的硬度：采用的水源水的硬度

與池塘土質(zhì)有關(guān)

淡水養(yǎng)魚(yú)池生產(chǎn)管理上的操作及水

中生物代謝活動(dòng)鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義鈣、鎂是生物生命過(guò)程所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，它們不僅是生物體液及骨骼的組成成分，還參與體內(nèi)新城代謝的調(diào)節(jié)。硬度(mg/LCaCO3)影響≤10即使施用無(wú)機(jī)肥，浮游植物也生長(zhǎng)不好10-20施無(wú)機(jī)肥料的效果不穩(wěn)定>20施用無(wú)機(jī)肥后浮游植物大量生長(zhǎng)鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義鈣離子可降低重金屬離子和一價(jià)金屬離子的毒性。鈣、鎂離子可增加水的緩沖性，故一定的硬度可以使水具有較好的緩沖性，即具有較好的保持pH的能力。鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義硬度還可以促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的絮凝、沉積，促進(jìn)固氮作用及有益微生物的活動(dòng)，加快有機(jī)物的分解、礦化，加速植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)再生。鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義水中鈣、鎂離子的比例，對(duì)海水蝦、蟹的存活有重要影響，比例不合適，會(huì)引起養(yǎng)殖種類的大批死亡。此外水體硬度不足，對(duì)蝦脫殼、固殼生理活動(dòng)受阻，因而出現(xiàn)脫殼難和軟殼現(xiàn)象。鈣、鎂離子在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的意義養(yǎng)殖水質(zhì)總硬度多少合適？500ppm左右？養(yǎng)殖水質(zhì)硬度的測(cè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉金屬指示劑變色原理及滴定終點(diǎn)的判斷，掌握EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.掌握EDTA法測(cè)定水硬度的原理和方法。目錄content01水質(zhì)硬度的概念與分類02水質(zhì)硬度的測(cè)定方法1水質(zhì)硬度的概念與分類水質(zhì)硬度的概念與分類

思考什么是硬度呢？水質(zhì)硬度的概念與分類

硬度的概念：指水中除堿金屬外的全部金屬離子的濃度。通常以水中鈣、鎂離子的含量表示。硬度的單位：以每升水中含CaCO3（或CaO）的質(zhì)量來(lái)表示，Mg/L;

每升水含有10mgCaO為1度—德國(guó)度（1。）水質(zhì)硬度的概念與分類

以碳酸鈣濃度表示的硬度大致分為：

0~75mg/L

極軟水；

75~150mg/L

軟水；

150~300mg/L

中硬水；

300~450mg/L

硬水；

450~700mg/L

高硬水；

700~1000mg/L

超高硬水；

>1000mg/L

特硬水硬度水質(zhì)硬度的概念與分類

硬度硬度的分類當(dāng)水中鈣和鎂主要以碳酸氫鹽，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在時(shí)，稱為暫時(shí)硬度；通過(guò)加熱可以去除。Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O如果水中鈣和鎂主要以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在，則稱為永久硬度。水質(zhì)硬度的概念與分類

硬度硬度的分類鈣硬度總硬度-鈣硬度用NaOH溶液調(diào)節(jié)水樣使PH=12，Mg2+形成Mg(OH)2沉淀，用鈣（N·N）指示劑指示終點(diǎn)?？傆捕孺V硬度2水質(zhì)硬度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)原理

EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定滴定前：Zn2++HIn2-=ZnIn-+H+

純藍(lán)色紫紅色終點(diǎn)前：Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+終點(diǎn)時(shí)：ZnIn-+H2Y2-=ZnY2-+HIn2-+H+

紫紅色純藍(lán)色終點(diǎn)前終點(diǎn)時(shí)實(shí)驗(yàn)原理

以NH3-NH4Cl

緩沖溶液控制溶液pH≈10以鉻黑T為指示劑，用EDTA滴定水樣。滴定前水樣中的鈣離子和鎂離子與加入的鉻黑T指示劑絡(luò)合，溶液呈現(xiàn)酒紅色，隨著EDTA的滴入，配合物中的金屬離子逐漸被EDTA奪出，釋放出指示劑，使溶液顏色逐漸變藍(lán)，至純藍(lán)色為終點(diǎn)，由滴定所用的EDTA的體積即可換算出水樣的總硬度。實(shí)驗(yàn)原理

水樣硬度的測(cè)定滴定前：Mg2++HIn2-=MgIn-+H+

純藍(lán)色紫紅色終點(diǎn)前：Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+終點(diǎn)時(shí)：MgIn-+H2Y2-=MgY2-+HIn2-+H+

紫紅色純藍(lán)色終點(diǎn)前終點(diǎn)時(shí)實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)訓(xùn)條件PH≈10：氨-氯化銨緩沖溶液干擾離子的去除：三乙醇胺掩蔽Fe3+、Al3+等可能共存的離子，用Na2S或KCN消除Cu2+、Pb2+、Zn2+等離子的影響。實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

1.（1+1）鹽酸溶液2.5%的鉻黑T指示劑3.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液≈0.0100mol/L4.Zn標(biāo)液=0.0100mol/L5.NH3.H2O-NH4Cl緩沖溶液實(shí)驗(yàn)步驟

儀器洗刷試劑配制：（1+1）鹽酸、EDTA標(biāo)液、Zn標(biāo)液、氨-氯化銨緩沖溶液、（1+1）氨水溶液、5%的鉻黑T指示劑

實(shí)驗(yàn)步驟

3.水樣過(guò)濾---干過(guò)濾注意：干的濾紙和漏斗

前液棄去

實(shí)驗(yàn)步驟

3.EDTA標(biāo)液的標(biāo)定滴定管：EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液立即用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色不褪為終點(diǎn)。錐形瓶：兩個(gè)平行Zn標(biāo)液25.00ml蒸餾水25ml，加氨水調(diào)節(jié)至近中，加5ml緩沖溶液，5滴鉻黑T終點(diǎn)前終點(diǎn)時(shí)實(shí)驗(yàn)步驟4.水質(zhì)硬度的測(cè)定水樣100ml5ml氨-氯化銨緩沖溶液、5滴鉻黑T5ml氨-氯化銨緩沖溶液、5滴鉻黑T滴定管：EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液立即用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至純藍(lán)色不褪為終點(diǎn)。錐形瓶：兩個(gè)平行一個(gè)空白水樣100ml終點(diǎn)前終點(diǎn)時(shí)實(shí)驗(yàn)步驟結(jié)果計(jì)算：

V4:氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的量V3:空白消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的量C1：標(biāo)液的濃度注：兩份平行標(biāo)定結(jié)果其相對(duì)誤差應(yīng)小于0.2%。

EDTA標(biāo)液的濃度：水質(zhì)硬度的測(cè)定（mg/l）：V1：空白消耗EDTA的體積V2：樣品消耗EDTA的體積C2：EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度V：水樣體積ml實(shí)驗(yàn)步驟注意事項(xiàng)基本操作滴定終點(diǎn)的判斷紫紅-藍(lán)紫-純藍(lán)氨水調(diào)至近中性養(yǎng)殖水體的硬度的調(diào)控

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解養(yǎng)殖池水硬度過(guò)高的調(diào)控措施；掌握養(yǎng)殖池水硬度過(guò)低的調(diào)控措施。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.養(yǎng)殖池水硬度過(guò)高的調(diào)控措施工業(yè)用水:由HCO3-及CO32-所對(duì)應(yīng)的暫時(shí)硬度可通過(guò)加熱煮沸沉淀去除由硫酸鹽和氯化物對(duì)應(yīng)的永久硬度則需經(jīng)過(guò)離子交換等方法除去。養(yǎng)殖池水硬度過(guò)高的調(diào)控措施養(yǎng)殖用水:添加適量的硬度降低劑；加注低硬度的水來(lái)降低。沉淀法：用石灰、純堿處理，產(chǎn)生絮狀沉淀離子交換法

1）泡沸石：水化硅酸鈉鋁2）磺化煤：碳質(zhì)離子交換劑，屬于有機(jī)離子交換劑。（賣(mài)這個(gè)的地方不多）3）離子交換樹(shù)脂，這個(gè)市場(chǎng)上有比較常見(jiàn)的處理濾材專賣(mài)。（推薦使用方法）電滲析法用直流電源作動(dòng)力，使水中的離子選擇性地透過(guò)樹(shù)脂交換膜而獲得軟水。1）Na3PO4（大規(guī)模處理水可以使用）2）六偏磷酸鈉3）胺的醋酸衍生物（EDTA）養(yǎng)殖池水硬度過(guò)低的調(diào)控措施

從來(lái)不用或者很少用石灰進(jìn)行清塘工作；分布在我國(guó)軟水區(qū)域的水域高密度養(yǎng)殖水體；普通池塘養(yǎng)殖中后期；底泥為青色或底泥很粘的水體

養(yǎng)殖水質(zhì)硬度較低的水體環(huán)境養(yǎng)殖池水硬度過(guò)低的調(diào)控措施最經(jīng)濟(jì)的方法是通過(guò)添加農(nóng)業(yè)石灰來(lái)提升硬度，農(nóng)業(yè)石灰的主要成分為方解石質(zhì)石灰?guī)r(CaCO3)或白云石質(zhì)石灰?guī)r［CaMg(CO3)2］；單獨(dú)提升池塘硬度時(shí)，可使用農(nóng)業(yè)石膏(CaSO4)，農(nóng)業(yè)石膏不僅可以提升硬度，還有一定程度的凈水作用；注：池