定義水的硬度最初是指鈣、鎂離子沈澱肥皂的能力。水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度，其中包括碳酸鹽硬度(即通過加熱能以碳酸鹽形式沈澱下來的鈣、鎂離子，故又叫暫時硬度)和非碳酸鹽硬度(即加熱後不能沈澱下來的那部分鈣、鎂離子，又稱永久硬度)。
硬度的表示方法
硬度的表示方法尚未統壹，目前我國使用較多的表示方法有兩種：壹種是將所測得的鈣、鎂折算成CaO的質量，即每升水中含有CaO的毫克數表示，單位為mg·L-1；另壹種以度( °)計：1硬度單位表示10萬份水中含1份CaO(即每升水中含10mgCaO)，1°＝10ppm CaO。這種硬度的表示方法稱作德國度。
工業用水和生活飲用水對水的硬度的要求我國生活飲用水衛生標準規定以CaCO3計的硬度不得超過450mg·L-1。
鈣鎂總量的測定方法
在壹份水樣中加入pH=10.0的氨性緩沖溶液和少許鉻黑T指示劑，溶液呈紅色；用EDTA標準溶液滴定時，EDTA先與遊離的Ca2+配位，再與Mg2+配位；在計量點時，EDTA從MgIn-中奪取Mg2+，從而使指示劑遊離出來，溶液的顏色由紅變為純藍，即為終點。
註意：當水樣中Mg2+極少時，由於CaIn-比MgIn-的顯色靈敏度要差很多，往往得不到敏銳的終點。為了提高終點變色的敏銳性，可在EDTA標準溶液中加入適量的Mg2+（在EDTA標定前加入，這樣就不影響EDTA與被測離子之間的滴定定量關系），或在緩沖溶液中加入壹定量的Mg—EDTA鹽。
水的總硬度可由EDTA標準溶液的濃度cEDTA和消耗體積V1（ml）來計算。以CaO計，單位為mg/L.
ρCaO=cEDTA*V1*MCaO/Vs*1000
水中鈣含量的測定
另取壹份水樣，用NaOH調至pH=12.0，此時Mg2+生成Mg(OH)2沈澱，不幹擾Ca2+的測定。加入少量鈣指示劑，溶液呈紅色；用EDTA標準溶液滴定至溶液由紅色變為藍色即為終點，所消耗的EDTA的體積為V2（EDTA），則Ca2+的質量濃度（ mg·L-1 ）可用下式計算：
ρCaO=cEDTA*V2*MCaO/Vs*1000
鎂含量=總硬度-鈣含量
水中溶解氧的測定
碘量法
壹、實驗原理
水中溶解氧的測定，壹般用碘量法。在水中加入硫酸錳及堿性碘化鉀溶液，生成氫氧化錳沈澱。此時氫氧化錳性質極不穩定，迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳：
2MnSO4+4NaOH=2Mn(OH)2↓+2Na2SO4
2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3
H2MnO3十Mn(OH)2＝MnMnO3↓+2H2O
(棕色沈澱)
加入濃硫酸使棕色沈澱(MnMn02)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應，而析出碘，溶解氧越多，析出的碘也越多，溶液的顏色也就越深。
2KI+H2SO4=2HI+K2SO4
MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
用移液管取壹定量的反應完畢的水樣，以澱粉做指示劑，用標準溶液滴定，計算出水樣中溶解氧的含量。
二、實驗用品：
1、儀器：溶解氧瓶(250ml)? 錐形瓶(250ml)
酸式滴定管(25ml)? 移液管(50m1)? 吸球
2、藥品：硫酸錳溶液? 堿性碘化鉀溶液? 濃硫酸? 澱粉溶液(1％)? 硫代硫酸鈉溶液(0.025mol／L)
三、實驗方法
(壹)水樣的采集與固定
1、用溶解氧瓶取水面下20—50cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水樣充滿250ml的磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢蓋上，不留氣泡。
2、在河岸邊取下瓶蓋，用移液管吸取硫酸錳溶液1ml插入瓶內液面下，緩慢放出溶液於溶解氧瓶中。
3、取另壹只移液管,按上述操作往水樣中加入2ml堿性碘化鉀溶液,蓋緊瓶塞，將瓶顛倒振搖使之充分搖勻。此時，水樣中的氧被固定生成錳酸錳(MnMnO3)棕色沈澱。將固定了溶解氧的水樣帶回實驗室備用。
(二)酸化
往水樣中加入2ml濃硫酸，蓋上瓶塞，搖勻，直至沈澱物完全溶解為止(若沒全溶解還可再加少量的濃酸)。此時，溶液中有I2產生，將瓶在陰暗處放5分鐘，使I2全部析出來。
(三)用標準Na2S2O3溶液滴定
1、用50ml移液管從瓶中取水樣於錐形瓶中。
2、用標準Na2SN2O3溶液滴定至淺黃色。
3、向錐形瓶中加入澱粉溶液2ml(此時確芤合嶽渡?。
4、繼續用Na2S2O3標準溶液滴定至藍色變成無色為止。
5、記下消耗Na2S2O3標準溶液的體積。
6、按上述方法平行測定三次。(四)計算
溶解氧(mg／L)＝CNa2S2O3×VNa2S2O3×32/4×1000/V水
O2―→2Mn(OH)2―→MnMnO3―→2I2―→4Na2S2O3
1mol的O2和4mol的Na2S2O3相當
用硫代硫酸鈉的摩爾數乘氧的摩爾數除以4可得到氧的質量(mg)，再乘1000可得每升水樣所含氧的毫克數：
CNa2S2O3——硫代硫酸鈉摩爾濃度(0．0250mol／L)
VNa2S2O3——硫代硫酸鈉體積(m1)
V水 ——水樣的體積(ml)
(五)參考資料
溶解於水中的氧稱為溶解氧，以每升水中含氧(O2)的毫克數表示。水中溶解氧的含量與大氣壓力、空氣中氧的分壓及水的溫度有密切的關系。在1.013×105Pa的大氣壓力下，空氣中含氧氣20.9％時，氧在不同溫度的淡水中的溶解度也不同。
如果大氣壓力改變，可按下式計算溶解氧的含量：
S1＝SP／1.013×105
式中S1——大氣壓力為P( Pa)時的溶解度(mg／L)；
S——在l.013×105Pa時的溶解度數(mg／L)；
P——實際測定時的大氣壓力(Pa)。
氧是大氣組成的主要成分之壹，地面水敞露於空氣中，因而清潔的地面水中所含的溶解氧常接近於飽和狀態。在水中有大量藻類繁殖時，由於植物的光合作用而方出氧，有時甚至可以含有飽和的溶解氧。如果水體被易於氧化的有機物汙染，那麽，水中所含溶解氧就會減少。當氧化作用進行的太快，而水體又不能從空氣中吸收氧氣來補充氧的消耗，溶解氧不斷減少，有時甚至會接近於零。在這種情況下，厭氧細菌繁殖並活躍起來，有機物發生腐敗作用，水體產生臭味。因此，溶解氧的測定對於了解水體的自凈作用，有極其重要的關系。在壹條流動的河水中，取不同地段的水樣來測定溶解氧。可以幫助了解該水體在不同地點所進行的自凈作用情況。
(六)試劑的配制
l、硫酸錳溶液。溶解480g分析純硫酸錳(MnS04· H20)溶於蒸餾水中，過濾後稀釋成1L。
2、堿性碘化鉀溶液。取500g分析純氫氧化鈉溶解於300—400ml蒸餾水中(如氫氧化鈉溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸鈉，此時如有沈澱生成，可過濾除去)。另取得氣150g碘化鉀溶解於200ml蒸餾水中。將上述兩種溶液合並，加蒸餾水稀釋至1L。
3、硫代硫酸鈉標準溶液。溶解6.2g分析純硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H20)於煮沸放冷的蒸餾水中，然後在加入0.2g無水碳酸鈉，移入1L的溶量瓶中，加入蒸餾水至刻度(0.0250mol／L)。為了防止分解可加入氯仿數毫升，儲於棕色瓶中用前進行標定：
1)重鉻酸鉀標溶液：精確稱取在於110℃幹燥2小時的分析純重鉻酸鉀1.2258g，溶於蒸餾水中，移入1L的溶量瓶中，稀釋至刻度(0.0250mol／L)。
2)用0.0250mol／L重鉻酸鉀標準溶液標定硫代硫酸鈉的濃度。在250ml的錐形瓶中加入1g固體碘化鉀及50ml蒸餾水。用滴定管加入15.00ml 0.0250mol／l重鉻酸鉀溶液，再加入5ml l：5的硫酸溶液，此時發生下列反應：
K2Cr07十6KI十7H2S04＝4K2S04十Cr2(S04)3十3I2十7H20在暗處靜置5分鐘後，由滴定管滴入硫代硫酸鈉溶液至溶液呈淺黃色，加入2ml澱粉溶液，繼續滴定至藍色剛退去為止。記下硫代硫酸鈉溶液的用量。標定應做三個平行樣，求出硫代硫酸鈉的準確濃度，較準0.0250mol／L。
CNa2S203＝15.00×0.0250／VNa2S203
雙瓶法見工業分析(吉分平)(二版)
其他參考資料見：/article/show/2612.html