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职业教育中，热能专业的就业方向是火力发电厂，企事业单位的动力车间，从事各类锅炉的运行工作。水质不良（特别是给水硬度不合格）会导致热力设备结垢，过热器和汽轮机积盐，最终引起锅炉水冷壁，过热器爆管；汽轮机推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机，造成较大的经济损失。
由于国家对于节能减排制订了更高的标准，所以2003 年底以前，单机容量50MW 及以下的常规小火电机组基本关停，进一步提高火电厂能源利用率。更大规模的火电厂水处理专业就需要化工专业的人才。
根据能源部批准的“电厂化学水专业实施法定计量单位的有关规定”：
水的硬度是水中钙和镁阳离子的总浓度。单位为m mol/L，为电化学摩尔浓度，其基本单元相当于具有一个电荷的粒子。因此 硬度(H)= [1/2Ca2+]+[1/2 Mg2+] m mol/L
上式中的符号[ ]表示相应基本单元物质的量浓度，从而存在以下关系式：
1 mol/L [Ca2+]=2 mol/L [1/2Ca2+]
化工专业学过无机与分析化学，物理化学 等课程，对上式转换关系是能够理解的。但化工专业对于水的硬度没有规定一个统一的法定单位，教育部高职高专规划教材中使用的单位有：mg/L Ca2+ +Mg2+ ;
德国度: 1°G =10mg/L CaO;
mg/L CaCO3 相当于美国采用的 ppm CaCO3
m mol/L Ca2+ +Mg2+
GB/T 5750.3-2006 生活饮用水标准检验方法（水质分析质量控制）规定：
总硬度计算值(mg/L CaCO3)=(Ca2+/20 + Mg2+/12 + Fe3+/18.6 + Mn2+/27.5)×50
单位之间的换算关系：H(boiler)=1m mol/L (1/2 Me2+)=2.8°G =50 mg/L (ppm) CaCO3
高职高专教育力求缩短课堂和企业相关岗位之间的距离，实现“零适应期”的人才培养目标。很显然，化工专业的工业水硬度 1m mol/L 和电力(锅炉)行业的 1m mol/L 是不统一的。如果用google搜索“硬度单位的换算关”，往往得到的是化工专业的硬度单位:m mol/L 计量的基本单元为[Ca2+]+[ Mg2+]
工业锅炉水质GB1576-2001 中规定：额定压力小于等于2.5 MPa的蒸汽和汽水两用锅炉一般采用锅外水处理，给水的总硬度≤0.03 mmol/L举例说明：
东方集团锅炉给水硬度测定：（EDTA络合滴定法）
1. 溶剂：0.1N EDTA (0.05mol/L 乙二胺四乙酸二钠)标准溶液；
氨- 氯化铵缓冲液(pH=10)；
0.5% 铬黑T指示剂。
2.测定方法：
取100mL水样，滴入3~5mL氨缓冲液并摇匀；滴入铬黑T 2~3滴；在剧烈摇动下，用EDTA标准溶液滴定，使水样由玫瑰红变成浅蓝色为止；酸式滴定管中消耗的EDTA的mL数即为水的硬度，单位 m mol/L (1/2 Ca2+ +1/2Mg2+) 。
这种测定方法简单方便，可直接测量生水的硬度，因为合格的给水硬度≤0.03mmol/L，所以EDTA标准溶液的浓度要由 0.1N稀释为0.01N甚至更小。
根据分析化学的知识：
反应为：加指示剂后Mg2＋(Ca2＋) ＋In2－→MgIn(CaIn)（In2－为铬黑指示剂）
（兰色）（酒红色）
由于Ca2＋与Y(EDTA)的配位能力比Mg2＋强，所以：
Ca2＋+Y4- →CaY2-
滴定终点时MgIn－ ＋Y4-→MgY2－＋In2－
（酒红色）（兰色）（Y4－为乙二胺四乙酸离子）
Fe3+ 、Al3+ 等干扰离子用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+ 可用Na2S掩蔽。
根据GB／T 12145-1999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量规定：
锅炉给水水质标准（硬度）
液态排渣炉和原设计为燃油的锅炉，其给水硬度应符合比其压力高一级锅炉的规定。
举例说明：新疆华电哈密发电有限责任公司三期为135MW机组，锅炉为上海锅炉厂生产的SG——420/13.7-M761型自然循环汽包炉，本厂“化学运行规程”规定锅炉运行时给水硬度≤1.0?mol/L，符合GB／T 12145-1999，其硬度测试方法如下：
测定方法（适用于硬度为250?mol/L以下的水样）量取100毫升透明水样注入250毫升三角瓶，加3毫升氨-氯化铵缓冲液（或1毫升硼砂缓冲液）及二滴络黑 T或酸性络蓝K指示剂，在不断摇动下以0.005mol/L EDTA滴至溶液由酒红色变为兰色为终点，记录EDTA标准溶液及消耗的体积。
计算：
式中：
m——EDTA标准溶液的物质的量浓度 mol/L；
a——滴定时消耗EDTA标准液的体积mL；
V——水样的体积mL
很显然，这是化工专业的技术人员在没有完全理解电力行业给水硬度的单位时制订的测试和计算方法，它的直接后果是锅炉给水硬度控制在≤2.0μmol/L
根据林邦(Ringbom)误差公式可以推导EDTA络合物的条件稳定系数：K′MY，Lg(cM，sp·K′MY，sp)≥2(lgf-lgTE)
取△pM′=±0.2 （终点与化学计量点越接近 △pM′越小，终点误差越小）f=0.954
滴定的准确度TE=±0.3%
滴定起始的Ca2+ +Mg2+ 摩尔浓度cM，sp =10-6mol/L
带入公式得：K′MY，sp≥11.0
酸效应系数: lgαY（H）=lgKMY- K′MY （lgKMY 为EDTA与M离子配合物的稳定常数）
对于Ca2+lgKMY=11.0代入上式：lgαY（H）=0.0 对应的溶液的pH值为12.0～13.0
所以：DL/T 502.32-2006 火力发电厂水汽分析方法（钙的测定）中规定：
在强碱性溶液中(pH＞12.5)，使Mg2＋生成Mg（OH）2沉淀后，用EDTA滴定Ca2＋，用钙红指示剂指示终点。其反应：
加NaOH: Mg2＋+2OH- →Mg(OH)2↓
加指示剂： Ca2＋+HIn3-(钙红指示剂，蓝色)→CaIn2-(酒红色)+H+
滴定过程： Ca2＋+H2Y2-→CaY2-+2H+
终点时： CaIn2-（酒红色）+ H2Y2-→CaY2-+ HIn3-（蓝色） +H+
水样中钙含量XCa（mg/L）按下式计算：
式中：c-EDTA标准溶液的浓度，mol/L;
V1-滴定时消耗的EDTA标准溶液的体积，mL；
V-水样的体积，mL；
40.08-钙的摩尔质量，g/mol
此标准能准确测量水样中钙的含量，单位也同其他专业相统一。但电力行业使用硬度指标时间较长，已有较多与之配套的行业标准和教材支持，应该还有较长的使用周期。
（作者单位：陕西国防工业职业技术学院）
由于国家对于节能减排制订了更高的标准，所以2003 年底以前，单机容量50MW 及以下的常规小火电机组基本关停，进一步提高火电厂能源利用率。更大规模的火电厂水处理专业就需要化工专业的人才。
根据能源部批准的“电厂化学水专业实施法定计量单位的有关规定”：
水的硬度是水中钙和镁阳离子的总浓度。单位为m mol/L，为电化学摩尔浓度，其基本单元相当于具有一个电荷的粒子。因此 硬度(H)= [1/2Ca2+]+[1/2 Mg2+] m mol/L
上式中的符号[ ]表示相应基本单元物质的量浓度，从而存在以下关系式：
1 mol/L [Ca2+]=2 mol/L [1/2Ca2+]
化工专业学过无机与分析化学，物理化学 等课程，对上式转换关系是能够理解的。但化工专业对于水的硬度没有规定一个统一的法定单位，教育部高职高专规划教材中使用的单位有：mg/L Ca2+ +Mg2+ ;
德国度: 1°G =10mg/L CaO;
mg/L CaCO3 相当于美国采用的 ppm CaCO3
m mol/L Ca2+ +Mg2+
GB/T 5750.3-2006 生活饮用水标准检验方法（水质分析质量控制）规定：
总硬度计算值(mg/L CaCO3)=(Ca2+/20 + Mg2+/12 + Fe3+/18.6 + Mn2+/27.5)×50
单位之间的换算关系：H(boiler)=1m mol/L (1/2 Me2+)=2.8°G =50 mg/L (ppm) CaCO3
高职高专教育力求缩短课堂和企业相关岗位之间的距离，实现“零适应期”的人才培养目标。很显然，化工专业的工业水硬度 1m mol/L 和电力(锅炉)行业的 1m mol/L 是不统一的。如果用google搜索“硬度单位的换算关”，往往得到的是化工专业的硬度单位:m mol/L 计量的基本单元为[Ca2+]+[ Mg2+]
工业锅炉水质GB1576-2001 中规定：额定压力小于等于2.5 MPa的蒸汽和汽水两用锅炉一般采用锅外水处理，给水的总硬度≤0.03 mmol/L举例说明：
东方集团锅炉给水硬度测定：（EDTA络合滴定法）
1. 溶剂：0.1N EDTA (0.05mol/L 乙二胺四乙酸二钠)标准溶液；
氨- 氯化铵缓冲液(pH=10)；
0.5% 铬黑T指示剂。
2.测定方法：
取100mL水样，滴入3~5mL氨缓冲液并摇匀；滴入铬黑T 2~3滴；在剧烈摇动下，用EDTA标准溶液滴定，使水样由玫瑰红变成浅蓝色为止；酸式滴定管中消耗的EDTA的mL数即为水的硬度，单位 m mol/L (1/2 Ca2+ +1/2Mg2+) 。
这种测定方法简单方便，可直接测量生水的硬度，因为合格的给水硬度≤0.03mmol/L，所以EDTA标准溶液的浓度要由 0.1N稀释为0.01N甚至更小。
根据分析化学的知识：
反应为：加指示剂后Mg2＋(Ca2＋) ＋In2－→MgIn(CaIn)（In2－为铬黑指示剂）
（兰色）（酒红色）
由于Ca2＋与Y(EDTA)的配位能力比Mg2＋强，所以：
Ca2＋+Y4- →CaY2-
滴定终点时MgIn－ ＋Y4-→MgY2－＋In2－
（酒红色）（兰色）（Y4－为乙二胺四乙酸离子）
Fe3+ 、Al3+ 等干扰离子用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+ 可用Na2S掩蔽。
根据GB／T 12145-1999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量规定：
锅炉给水水质标准（硬度）
液态排渣炉和原设计为燃油的锅炉，其给水硬度应符合比其压力高一级锅炉的规定。
举例说明：新疆华电哈密发电有限责任公司三期为135MW机组，锅炉为上海锅炉厂生产的SG——420/13.7-M761型自然循环汽包炉，本厂“化学运行规程”规定锅炉运行时给水硬度≤1.0?mol/L，符合GB／T 12145-1999，其硬度测试方法如下：
测定方法（适用于硬度为250?mol/L以下的水样）量取100毫升透明水样注入250毫升三角瓶，加3毫升氨-氯化铵缓冲液（或1毫升硼砂缓冲液）及二滴络黑 T或酸性络蓝K指示剂，在不断摇动下以0.005mol/L EDTA滴至溶液由酒红色变为兰色为终点，记录EDTA标准溶液及消耗的体积。
计算：
式中：
m——EDTA标准溶液的物质的量浓度 mol/L；
a——滴定时消耗EDTA标准液的体积mL；
V——水样的体积mL
很显然，这是化工专业的技术人员在没有完全理解电力行业给水硬度的单位时制订的测试和计算方法，它的直接后果是锅炉给水硬度控制在≤2.0μmol/L
根据林邦(Ringbom)误差公式可以推导EDTA络合物的条件稳定系数：K′MY，Lg(cM，sp·K′MY，sp)≥2(lgf-lgTE)
取△pM′=±0.2 （终点与化学计量点越接近 △pM′越小，终点误差越小）f=0.954
滴定的准确度TE=±0.3%
滴定起始的Ca2+ +Mg2+ 摩尔浓度cM，sp =10-6mol/L
带入公式得：K′MY，sp≥11.0
酸效应系数: lgαY（H）=lgKMY- K′MY （lgKMY 为EDTA与M离子配合物的稳定常数）
对于Ca2+lgKMY=11.0代入上式：lgαY（H）=0.0 对应的溶液的pH值为12.0～13.0
所以：DL/T 502.32-2006 火力发电厂水汽分析方法（钙的测定）中规定：
在强碱性溶液中(pH＞12.5)，使Mg2＋生成Mg（OH）2沉淀后，用EDTA滴定Ca2＋，用钙红指示剂指示终点。其反应：
加NaOH: Mg2＋+2OH- →Mg(OH)2↓
加指示剂： Ca2＋+HIn3-(钙红指示剂，蓝色)→CaIn2-(酒红色)+H+
滴定过程： Ca2＋+H2Y2-→CaY2-+2H+
终点时： CaIn2-（酒红色）+ H2Y2-→CaY2-+ HIn3-（蓝色） +H+
水样中钙含量XCa（mg/L）按下式计算：
式中：c-EDTA标准溶液的浓度，mol/L;
V1-滴定时消耗的EDTA标准溶液的体积，mL；
V-水样的体积，mL；
40.08-钙的摩尔质量，g/mol
此标准能准确测量水样中钙的含量，单位也同其他专业相统一。但电力行业使用硬度指标时间较长，已有较多与之配套的行业标准和教材支持，应该还有较长的使用周期。
（作者单位：陕西国防工业职业技术学院）