1 概述
1）碱度：把天然水经处理过的水的ph 降低到相应于纯co2水溶液的ph 值所必须中和的水中强碱物种的总含量。
2）暂时硬度：又称碳酸盐硬度，指水中钙，镁的碳酸盐的含量，因天然水中碳酸盐含量很低，只有在碱性水中才存在碳酸盐。故暂时硬度一般是指水中重碳酸盐的含量，水在煮沸时其中的重碳酸盐分解出碳酸盐沉淀。
3）ph：表示溶液酸性或碱性程度的数值，是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。
2 检测方法
2.1 总碱度方法原理
水样用标准酸溶液滴定至规定的ph 值，其终点由加入的酸碱指示剂在该ph 值时颜色的变化来判断。当滴定至*指示剂由红色变为无色时，溶液ph 值为8.3，表明指示剂水中氢氧根离子已被中和，碳酸盐均变为重碳酸盐；当滴定至甲基橙指示剂由淡桔黄色变成桔红色时，溶液的ph 值为4.4~4.5，指示水中的重碳酸盐被中和，包括原油的和由碳酸盐转化成。根据上述2 个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量，计算出水中碳酸盐、重碳酸盐含量及总碱度。以*作指示剂时，滴定至颜色变化消耗的盐酸标准溶液的量为p（ml），以甲基橙为指示剂时，滴定至颜色变化消耗的盐酸标准溶液的量为m（ml）。
2.2 暂时硬度方法原理
水中所含重碳酸盐（及碳酸盐）在用甲基橙为指示剂时与算起反应如下：
ca(hco3)2+2hcl→cacl2+2co2↑+2h2o
如有碳酸盐也起反应：
caco3+2hcl→cacl2+co2↑+h2o
如水中含有机酸、重碳酸或碳酸钠（或钾）等，均能消耗盐酸，因此在测定碳酸盐硬度以前，必要时应确定上述各物的含量而将所得结果加以校正，否则，计算的碳酸盐硬度便较实际数值高。
2.3 ph 值测定方法原理
ph 值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成。在25 ℃，溶液中每变化1 个ph 单位，电位差改变为59.16 mv，据此在仪器上直接以ph的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置。
3 工作中涉及到的化学试剂
3.1 总碱度试剂
*指示剂：称取0.5 g *溶于95%乙醇100ml 中，用0.1 mol/l 氢氧化钠溶液滴至出现淡红色为止。
甲基橙指示剂：称取0.1 g 甲基橙溶于100 ml蒸馏水中。
盐酸标准滴定溶液：c(hcl)=0.025 mol/l。
3.2 碳酸盐硬度试剂
盐酸：0.1 mol/l。
氢氧化钠：0.1 mol/l。
甲基橙溶液：0.05%。
4 实际工作中的检测
4.1 当ph＜4.4～4.5 时
本溪水环境监测分中心2011 年11 月1 日给本溪市某大型企业做的水样。
此水样通过酸度计测定，ph 值为2.2。
总碱度测定：取100 ml 水样于250 ml 锥形瓶中作为试样，加4 滴*摇匀，水样无色；继续加3滴甲基橙摇匀，水样直接变桔红色，此时消耗的盐酸m+p=0，水样的总碱度为0。
碳酸盐硬度测定：取100 ml 水样，放于250 ml三角瓶中，加入3 滴甲基橙溶液。此水样的颜色变为桔红色，此水样的碳酸盐硬度为0。
4.2 当4.4~4.5＜ ph＜8.3 时
4.2.1 水样中不含重碳酸钠（及钾）或碳酸钠（及钾）的情况本溪水环境监测分中心2011 年11 月1 日给本溪市某大型企业做的水样。
此水样通过酸度计测定，ph 值为6.3。
总碱度测定：步骤如4.1 总碱度的测定，当滴定至甲基橙指示剂由淡桔黄色变成桔红色时，此时消耗的盐酸数量为4.2 ml，水样的总碱度, 通过计算，得出此水样的总碱度为52.6 mg/l。
碳酸盐硬度测定：步骤如4.1 碳酸盐硬度的测定。此水样消耗盐酸的体积为1.00 ml，此水样的碳酸盐硬度为，通过计算，得出此水样的碳酸盐硬度为50.0 mg/l。
4.2.2 水样中含重碳酸钠（及钾）或碳酸钠（及钾）的情况事例，本溪水环境监测分中心2011 年11 月11 日给本溪市某大型企业做的水样。此水样通过酸度计测定，ph 值为6.2。总碱度测定：步骤如4.1 总碱度的测定，当滴定至甲基橙指示剂由淡桔黄色变成桔红色时，此时消耗的盐酸数量m 为3.70 ml，水样的总碱度,通过计算，得出此水样的总碱度为46.3 mg/l。
碳酸盐硬度测定：取100 ml 水样，放于250 ml三角瓶中，加入4 滴*溶液后，不出现红色，煮沸5~7 min，出现红色，表示有重碳酸盐，即nahco3或khco3存在，此时应按下法进行测定：
1）吸取100 ml 水样，加3 滴甲基橙为指示剂，用0.1 mol/l 盐酸滴定至淡桔红色为止，记录用量（v1）0.80 ml。
2）吸取100 ml 水样，加入与0.1 mol/l 盐酸用量相等的0.1 mol/l 氢氧化钠溶液（v1）0.80ml，加热至开始沸腾，用冷水槽使之迅速冷却，将生成的caco3 等沉淀滤去，用少量蒸馏水冲洗滤纸，然后在滤液中加入3 滴甲基橙，以0.1 mol/l盐酸滴定至淡桔红色为止，记录用量（v2）1.10 ml。此时水样中碳酸盐含量通过计算，得出此水样的碳酸盐硬度为25.0mg/l。
4.3 当ph＞8.3 时
事例，本溪水环境监测分中心2011 年11 月4日给本溪市某大型企业做的水样。此水样通过酸度计测定，ph 值为8.7。
总碱度测定：取100 ml 水样于250 ml 锥形瓶中作为试样，加4 滴*摇匀，用盐酸标准滴定溶液滴定至刚刚褪之无色，记录盐酸标准滴定溶液的量p 为6.3 ml；继续加3 滴甲基橙摇匀，当滴定至甲基橙指示剂由淡桔黄色变成桔红色时，此时消耗盐酸的量为m 为3.8 ml，水样的总碱度, 通过计算，得出此水样的总碱度为126 mg/l。
碳酸盐硬度测定：取100 ml 水样，放于250 ml三角瓶中，加入4 滴*溶液后，出现红色，有碳酸盐即na2co3或k2co3存在，加入盐酸滴定至无色后，记录此时用量p 为0.9 ml 继续加3 滴甲基橙溶液，滴定至淡桔红色为止，记录用量m 为1.5ml。此时水样中碳酸盐含量通过计算，得出此水样的碳酸盐硬度为30.0mg/l。
5 结论
1）当ph<4.4~4.5 时，总碱度=碳酸盐硬度；
2）当4.4~4.5＜ ph＜8.3 时，此时分2 种情况：
①水样中不含重碳酸钠（及钾）或碳酸钠（及钾）的情况，总碱度≈碳酸盐硬度；
②水样中含重碳酸钠（及钾）或碳酸钠（及钾）的情况，总碱度>碳酸盐硬度；
3）总硬度>总碱度>碳酸盐硬度；
当ph＞8.3 时，总碱度>碳酸盐硬度。
6 结语
目前，在我们从工程水利向资源水利转变，从传统水利向现代水利过渡，正面临着水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题的挑战，新时期经济社会发展对水质监测工作提出了新的更高要求。
掌握总碱度与碳酸盐硬度及ph 间的关系，可以判定监测结果的大致趋势及准确性，能够及时准确地为有关部门提供准确可靠的监测数据，为污染的防御与治理提供科学的依据。
以上内容转子豆丁网总碱度与碳酸盐硬度及ph 间的关系 （作者：孙建军、毛玉凤）
硬度、碱度和ph对应的在线监测仪表：
硬度：pacon 5000
碱度：pacon 5500
ph：innocon 6800p