隨著社會(hui)經濟的不斷發(fa)展，污廢水不經處理(li)大量排放，河(he)流水體受到(dao)了(le)人類活動(dong)的嚴重影響，改變了原來的水化學(xue)特征(zheng)，污(wu)染(ran)日趨(qu)嚴重。這種變化(hua)了(le)的(de)(de)形勢，對(dui)水質(zhi)監(jian)測工作提出了(le)新的(de)(de)課題。水質監測目的是及時、準確、全面地反映水環境質量狀況及其(qi)發展趨勢，為水環境管(guan)理(li)、規劃、污(wu)染治理等提供科學依據，它(ta)是國家合理開發利用和保護水資源的一項(xiang)重要的基礎工作(zuo)，是控制水污染、保護水環境(jing)、改善水環境(jing)的哨(shao)兵與耳(er)目。水環境(jing)科(ke)學研究，對發展國民經濟(ji)和保障人民健康等具有十(shi)分重(zhong)要的意義。

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(suo)必須中和的水(shui)中強堿物種(zhong)的總含量(liang)。
2）暫時硬度：又稱碳酸鹽硬度，指水中鈣，鎂的碳酸(suan)鹽的含量，因天然水(shui)中碳酸(suan)鹽含量很低，只(zhi)有在堿(jian)性水中才(cai)存在碳酸鹽。故暫時硬度一般是指水(shui)(shui)中(zhong)重碳(tan)酸鹽的含量，水(shui)(shui)在煮沸時其中(zhong)的重碳(tan)酸鹽(yan)分解(jie)出碳酸鹽(yan)沉淀。
3）pH：表示溶液酸性或堿性程度的數值，是指溶液中氫離子的總數和(he)總物質的量的比。

2 檢測方法
2.1 總堿度方法原理
水樣用標準(zhun)酸溶液(ye)滴定至規定的pH 值，其終點由加入的(de)酸堿指示劑在該pH 值(zhi)時顏色(se)的(de)變化來判斷(duan)。當滴定(ding)至酚酞指示(shi)劑由紅色(se)變為(wei)無色(se)時，溶液pH 值(zhi)為8.3，表(biao)明指示劑水中氫氧根離子已(yi)被中和，碳(tan)酸鹽(yan)均(jun)變(bian)為重碳(tan)酸鹽(yan)；當滴定至甲基橙指(zhi)示(shi)劑由淡桔黃色(se)變(bian)成桔紅色(se)時，溶液的(de)pH 值為4.4~4.5，指示水中(zhong)的重碳酸鹽被中(zhong)和，包括原油的和由碳酸鹽(yan)轉(zhuan)化成。根據上述2 個終點到達時所消耗的鹽酸標準滴定溶液的量，計算出(chu)水中(zhong)碳酸鹽、重碳酸鹽含量(liang)及總堿度。以酚酞作指示劑時，滴定(ding)至顏色變(bian)化消耗的(de)鹽酸標準(zhun)溶液的(de)量為P（ml），以甲(jia)基(ji)橙為指(zhi)示劑時，滴定至顏(yan)色變化消耗(hao)的鹽酸標準溶液的量為M（ml）。

2.2 暫時硬度方法原理
水中所含重碳(tan)酸鹽（及碳(tan)酸鹽）在用甲基橙為指示(shi)劑時與算(suan)起反應如下：
Ca(HCO3)2+2HCl→CaCl2+2CO2↑+2H2O

如有(you)碳(tan)酸鹽也起(qi)反應：
CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O

如水中含有機酸(suan)(suan)、重碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)或碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈉(na)（或鉀）等(deng)，均能消耗鹽(yan)(yan)酸(suan)，因此在(zai)測定碳(tan)酸(suan)鹽(yan)(yan)硬度以前，必(bi)要(yao)時應確定上述各物的(de)含(han)量而(er)將所得結果加以校正，否則，計算(suan)的碳酸鹽硬度(du)便較實際數值高。

2.3 pH 值測定方法原理
pH 值(zhi)由測量(liang)電(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)動勢而得。該(gai)電(dian)(dian)池通(tong)常由飽(bao)和甘(gan)汞電(dian)極(ji)(ji)為(wei)參比電(dian)極(ji)(ji)，玻璃電(dian)極(ji)(ji)為(wei)指示電(dian)極所組成(cheng)。在25 ℃，溶液中每變化(hua)1 個pH 單(dan)位，電位差改變為59.16 mV，據此(ci)在儀器(qi)上(shang)直接以pH的(de)讀數表示。溫度差異在儀器上有補償裝置。

3 工作中涉及到的化學試劑
3.1 總堿度試劑
酚酞指示(shi)劑：稱取0.5 g 酚酞溶于(yu)95%乙醇100ml 中(zhong)，用0.1 mol/L 氫氧(yang)化鈉(na)溶液滴(di)至出現淡(dan)紅色為止。
甲基(ji)橙指示(shi)劑：稱取0.1 g 甲基(ji)橙溶于100 ml蒸(zheng)餾水(shui)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
鹽酸：0.1 mol/L。
氫氧化鈉(na)：0.1 mol/L。
甲基橙溶液：0.05%。

4 實際工作中的檢測
4.1 當pH＜4.4～4.5 時
本溪(xi)水環境(jing)監測分中心(xin)2011 年11 月1 日給本溪市某大型企業(ye)做的(de)水樣。
此水樣通過酸度計(ji)測(ce)定，pH 值為2.2。

總堿度測定(ding)：取(qu)100 ml 水樣于250 ml 錐形(xing)瓶中(zhong)作為(wei)試樣(yang)，加(jia)4 滴酚(fen)酞搖(yao)勻，水樣(yang)無色(se)；繼續(xu)加(jia)3滴甲(jia)基橙搖(yao)勻，水(shui)樣直接變桔紅色，此時消耗的鹽酸M+P=0，水樣的總堿(jian)度為0。

碳酸(suan)鹽硬度測定(ding)：取100 ml 水樣，放于250 ml三角瓶(ping)中(zhong)，加入3 滴(di)甲基橙溶液。此(ci)水樣(yang)的顏色變為桔紅(hong)色，此水樣(yang)的碳(tan)酸鹽硬度(du)為0。

4.2 當4.4~4.5＜ pH＜8.3 時(shi)
4.2.1 水(shui)樣中不含重碳酸鈉（及(ji)鉀）或碳酸鈉（及(ji)鉀(jia)）的情況本溪水環境監測分(fen)中心2011 年11 月1 日給本溪市某大型企業(ye)做(zuo)的水樣(yang)。
此水樣(yang)通過酸度計測定，pH 值為6.3。

總(zong)堿度(du)(du)測(ce)定：步(bu)驟如4.1 總(zong)堿度(du)(du)的測(ce)定，當滴定至(zhi)甲基橙(cheng)指示劑由淡桔黃色(se)變成桔紅色(se)時，此時消(xiao)耗的(de)鹽(yan)酸(suan)數(shu)量為4.2 ml，水(shui)樣的(de)總(zong)堿(jian)度, 通過計算，得出此(ci)水樣的總(zong)堿度為52.6 mg/L。

碳(tan)酸鹽(yan)硬度測定：步驟如(ru)4.1 碳(tan)酸鹽(yan)硬度的測定。此水樣消耗鹽酸的體積(ji)為1.00 ml，此水樣的碳酸鹽(yan)硬度(du)為，通過計算，得出此水樣的碳酸鹽(yan)硬度為50.0 mg/L。

4.2.2 水樣中含(han)重碳酸(suan)鈉(na)（及鉀(jia)）或碳酸(suan)鈉(na)（及鉀(jia)）的情況(kuang)事例，本(ben)溪水環境(jing)監測分中(zhong)心2011 年(nian)11 月11 日給本(ben)溪市(shi)某大型(xing)企業做的水樣。此水樣通過酸度計測(ce)定(ding)，pH 值為(wei)6.2。總堿度測(ce)定：步(bu)驟如(ru)4.1 總堿度的(de)測(ce)定，當滴定至甲基橙指(zhi)示劑(ji)由淡桔黃色變(bian)成桔紅色時，此時(shi)消耗的(de)鹽(yan)酸數量M 為3.70 ml，水樣的(de)總堿(jian)度,通過計算(suan)，得出此水樣(yang)的總堿度為(wei)46.3 mg/L。

碳(tan)酸鹽硬度測(ce)定：取100 ml 水樣，放(fang)于250 mL三角瓶中，加入(ru)4 滴(di)酚酞溶液(ye)后(hou)，不出(chu)現紅色(se)，煮(zhu)沸(fei)5~7 min，出(chu)現紅色，表示有(you)重碳酸鹽，即NaHCO3或(huo)KHCO3存(cun)在，此時應按下法進行測定(ding)：
1）吸取100 ml 水樣，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(zhi)，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)用量(liang)相等的0.1 mol/L 氫氧化(hua)鈉溶液（V1）0.80mL，加熱至開(kai)始沸騰(teng)，用冷(leng)水(shui)槽使之迅速冷(leng)卻，將生成(cheng)的CaCO3 等沉淀(dian)濾去，用(yong)少量蒸(zheng)餾水沖(chong)洗濾紙，然后(hou)在濾液中加入3 滴甲(jia)基橙，以0.1 mol/L鹽(yan)酸滴(di)定至淡桔(jie)紅色為止，記錄用量（V2）1.10 ml。此時(shi)水樣中(zhong)碳酸(suan)鹽含量(liang)通(tong)過(guo)計算，得出此水樣的碳酸鹽(yan)硬度為25.0mg/L。

4.3 當pH＞8.3 時
事例，本溪水環境監測(ce)分中心2011 年11 月4日給本溪市某大型企業做的水樣。此水(shui)樣(yang)通過酸度計測定，pH 值為(wei)8.7。

總堿度(du)測(ce)定(ding)：取100 ml 水樣于250 ml 錐形瓶中作(zuo)為試(shi)樣，加4 滴酚(fen)酞搖(yao)勻，用鹽(yan)酸標(biao)準(zhun)滴定溶液(ye)滴定至(zhi)剛剛褪(tun)之(zhi)無(wu)色，記(ji)錄鹽酸標準滴定溶液(ye)的量P 為(wei)6.3 ml；繼續加3 滴甲(jia)基橙(cheng)搖(yao)勻，當滴定至甲基(ji)橙指示(shi)劑(ji)由淡桔(jie)黃色變成桔(jie)紅色時，此時消耗鹽酸的(de)(de)量(liang)為(wei)(wei)M 為(wei)(wei)3.8 ml，水(shui)樣的(de)(de)總堿度, 通過計算，得出此水樣的總(zong)堿度為126 mg/L。
碳(tan)酸(suan)鹽硬度測定：取100 ml 水樣，放(fang)于250 ml三角瓶中，加入(ru)4 滴酚酞溶液后(hou)，出現(xian)紅色，有碳酸鹽即Na2CO3或K2CO3存在，加(jia)入鹽酸(suan)滴定至無色后，記錄此時用量P 為0.9 ml 繼續加3 滴甲(jia)基橙溶液，滴定至淡(dan)桔紅色為止，記錄用量M 為1.5ml。此時水(shui)樣(yang)中碳酸鹽含量通過計算，得出此水樣的碳酸鹽硬度為(wei)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，此時分2 種情況(kuang)：
①水樣中不含重碳酸(suan)鈉（及鉀）或碳酸(suan)鈉（及鉀）的情況，總堿度(du)≈碳酸鹽硬(ying)度(du)；
②水樣中含重(zhong)碳酸鈉(na)（及鉀）或碳酸鈉(na)（及鉀）的情(qing)況，總堿(jian)度>碳酸鹽硬度；
3）總硬(ying)度>總堿(jian)度>碳酸(suan)鹽硬(ying)度；
當pH＞8.3 時(shi)，總(zong)堿度>碳(tan)酸鹽硬(ying)度。

6 結語
目前，在(zai)我們從工程水利(li)向資源水利(li)轉變(bian)，從傳(chuan)統(tong)水(shui)利向現代水(shui)利過(guo)渡(du)，正面臨著(zhu)水(shui)資源短缺、水污(wu)染嚴重、水生(sheng)態環境(jing)惡化(hua)等問題的挑戰(zhan)，新時(shi)期(qi)經濟社會發展對水質監測工作提出了新的更高要(yao)求。
掌握(wo)總堿(jian)度與碳酸鹽硬度及pH 間(jian)的關系(xi)，可以判(pan)定監測結果(guo)的大(da)致(zhi)趨勢及準確性，能(neng)夠及時準確地為(wei)有關部門提供準確可靠的監測數據，為(wei)污(wu)染的(de)防御與治(zhi)理提供科學的(de)依據(ju)。

以上內容轉子豆丁(ding)網 總堿(jian)度與碳酸鹽硬(ying)度及(ji)pH 間的(de)關(guan)系(xi) （作(zuo)者：孫建軍、毛玉鳳(feng)）

硬度、堿度和(he)PH對(dui)應的在(zai)線監測(ce)儀表：

硬度(du)：PACON 5000

堿度：PACON 5500

PH：innoCon 6800P