在化学实验中，EDTA（乙二胺四乙酸）标准溶液的配制与标定是分析化学中的一个重要环节，尤其是在测定水的硬度时。水的硬度是指水中钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺）的总浓度，这些金属离子的存在会影响水质的使用性能。因此，准确地配制和标定EDTA标准溶液对于测定水的硬度至关重要。

EDTA标准溶液的配制

首先，需要准备高纯度的EDTA二钠盐（C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈）。将一定量的EDTA二钠盐溶解于蒸馏水中，通常配制成0.01 mol/L或更稀的浓度。为了确保溶液的均匀性，可以适当加热并搅拌，直至完全溶解。配制完成后，应将溶液转移至棕色瓶中，并存放在阴凉干燥处，以防止光解和氧化。

EDTA标准溶液的标定

标定EDTA标准溶液是为了确定其实际浓度。常用的标定方法是利用已知浓度的金属离子标准溶液（如Ca²⁺或Mg²⁺的标准溶液）进行滴定。在滴定过程中，加入缓冲溶液（如氨-氯化铵缓冲液）以维持适当的pH值，然后使用铬黑T作为指示剂。当滴定达到终点时，溶液的颜色由酒红色变为纯蓝色，这标志着EDTA与金属离子恰好完全反应。

自来水硬度测定

在测定自来水硬度时，首先取一定体积的自来水样品，加入适量的缓冲溶液和指示剂。然后用EDTA标准溶液进行滴定，记录下消耗的EDTA溶液体积。根据滴定结果，计算出水样中钙离子和镁离子的总浓度，进而得出水的总硬度。

思考题

1. 为什么需要对EDTA标准溶液进行标定？

- 因为EDTA的纯度可能不完全一致，且在配制过程中可能会受到外界因素的影响，因此需要通过标定来获得其准确浓度。

2. 如何选择合适的缓冲溶液？

- 缓冲溶液的选择取决于滴定所需的pH范围。例如，在测定水硬度时，通常选择pH约为10的缓冲溶液，因为在这个pH范围内，金属离子与EDTA的络合反应最为稳定。

3. 为什么选用铬黑T作为指示剂？

- 铬黑T在不同的pH条件下呈现不同的颜色，特别是在接近滴定终点时，颜色变化明显，便于观察和判断滴定终点。

4. 如何提高滴定结果的准确性？

- 严格控制实验条件，如温度、pH值和滴定速度；使用高精度的仪器设备；多次重复实验以减少偶然误差。

通过上述步骤和思考题的解答，我们可以更好地理解和掌握EDTA标准溶液的配制与标定以及自来水硬度测定的基本原理和操作技巧。这些知识不仅有助于实验室工作的顺利进行，也为实际应用提供了理论支持。