本发明属于锅炉水硬度的测定方法及其相应的测定装置，特别是一种利用标准色阶比色来测定锅炉水硬度的测定方法及其测定仪器。 锅炉水的硬度测定，是其水质重要的控制指标之一，当前测定硬度的方法只有EDTA容量法，这个方法已经用了三十年以上，它虽然经典，但是也有一定的不足之处，如操作复杂，须以精密设备为基础，操作人员亦须有专业培训，否则将影响测试结果。因此研究一种锅炉给水硬度测定的简便方法，将对锅炉使用过程中的保护工作有着重要的意义。
本发明的目的在于提供一种锅炉水硬度的快速测定方法及其测定仪器，它是一种利用色阶比色来测定锅炉水硬度的测定方法，即用金属离子指示剂作显色剂，与锅炉水中的金属离子发生络合反应，由生成络合物的颜色与指示剂颜色不同而表明锅炉水中金属离子存在的多少来判定锅炉水的硬度，与该方法相配合使用的测定仪器为一比色仪及相应的永久标准参比色阶。
本发明地技术方案：一种锅炉水硬度的快速测定方法，其特征在于它是一种利用色阶比色来测定锅炉水硬度的测定方法，它包括使用显色试剂及标准色阶溶液，所说的显色试剂是由PH值缓冲剂和金属离子指示剂组成，其PH值缓冲剂可选四硼酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠及Trls，其金属离子指示剂可选;铬兰黑T、铬兰K或钙镁灵，显色试剂中PH值缓冲剂与金属离子指示剂的配比可为30-80%∶70-20%;所说色阶溶液的组分可为钴盐与铜盐的溶液，配比关系为10-90%∶90-10%（即钴盐∶铜盐）配成五级色阶分别为0.00，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05毫克当量/升，可以满足锅炉给水硬度测定的范围。
本方法的操作过程为：（1）首先予热比色光源，使之达正常亮度;（2）取水样（一般可为5ml）注入封闭的显色试剂瓶，翻转数次使反应溶液均匀;（3）将上述溶液移入比色杯放在比色光源的相应位置上;（4）与放在比色光源上的标准色阶作比较;（5）根据与色阶相同或相近的颜色来定量确定水硬度。
上述方法中所涉及的比色光源是由比色光源灯，标准色阶瓶及比色杯所组成，比色光源灯置于灯箱底面上，光源灯的电源导线接于箱外，箱体上可安置电源开关，配制好的标准色阶溶液瓶均插入灯箱盖的相应孔内，灯箱盖中心为放置比色杯的杯孔，比色杯插于其中。
本发明的工作原理，是本方法具有突破性的依据，本方法中应用的金属离子指示剂是一种广谱型络合剂，除了碱金属K+、Na+外，其它多价常见的金属阳离子都能络合。金属离子指标剂与水中的金属离子反应式如下：
其中Hln显示指示剂色，Mln显示络合物色，即金属离子指示剂本是一种有色化合物，当它与金属离子结合形成络合物后，络合物的颜色同指示剂颜色不同，水溶液颜色的改变，表明了金属离子的存在。
（1）式的反应平衡方程式为：
(［Mln］［H+])/([Hln] [M]) K………（2）
为了简化起见，把金属离子的电荷忽略不计，式中：
[M]代表水中游离的金属离子浓度;
[Mln]代表金属离子与指标剂络合物浓度;
[Hln]代表金属离子指示剂浓度;
[H+]代表水中的氢离子浓度;
K代表络合物稳定常数。
由（2）式转化成下式：
M = ([H+])/(K) · ([Mln])/([Hln])
log[M]=log ([H+])/(K) +log ([Mln])/([Hln])
取负对数-log[M]＝PM
则PM＝PH+logK+log ([Hln])/([Mln]) ……（3）
若水中的PH值不变，在反应中PM视为常数，常数项合并得：
PM＝logK+log ([Hln])/([Mln]) ……（4）
从（4）式看到，若K值很大，则PM很大，也就是水溶液中没有络合反应，游离的金属离子很少，如果指示剂把接近全部的金属离子络合，则水溶液的颜色由指示剂色向络合物色过渡，水溶液的颜色决定于[Hln]/[Mln]比值，本方法加入指示剂的量是固定的，随着水样含金属离子量的多少形成不同的过渡色，过渡色同标准色阶比较，可以直接测定水样中金属离子的含量，即水质总硬度，过渡色这一名词在金属离子比色中应用及本比色方法的提出就是基于这个原理。
本发明的优越性在于：（1）方法简便，操作快捷，且可直观定量得到水硬度的含量，其准确程度与EDTA络合滴定比较完全一致;（2）比色光源的使用大大提高了测定灵敏度达到PPb级;（3）标准色阶颜色恒定，永不变色;（4）操作人员不需专门培训。
以下结合附图及实施例进一步说明本技术。
附图1为本发明所涉锅炉水硬度的快速测定方法的流程示意图。
附图2为本发明所涉锅炉硬度的快速测定方法中所使用的测定仪器-比色光源的结构示意图。（a为外观结构，b为内部光源。）
其中1为灯箱盖，2为灯箱底，3为比色光源灯，4为色阶瓶，5为比色杯，6为光源灯的外接电源导线，7为电源开关。
实施例：一种锅炉水硬度的快速测定方法，其特征在于它是一种利用色阶比色来测定锅炉水硬度的测定方法，它包括使用显色试剂及标准色阶溶液，所说的显色试剂是由PH值缓冲剂和金属离子指标剂组成，其PH缓冲剂可选Trls使溶液PH值保持9-11;其金属离子指示剂可选酸性铬兰K，与缓冲剂的比例为1∶1;所说标准色阶溶液组分可为钴盐与铜盐，按标准水样颜色适量调配为0.01，0.02，0.03，0.04，0.05毫克当量/升。
本方法的操作过程为（见图1）：（1）首先予热比色光源灯3，使之达正常亮度;（2）取水样5ml注入封闭的显色试剂瓶，翻转数次使反应溶液均匀;（3）倒入比色杯5，且将其放在比色光源的比色杯孔内;（4）与置于比色光源上的标准色阶4作比较;（5）根据与色阶相同或相近的颜色即可定量确定水硬度。
上述方法中所涉的比色光源（见图2）是由盖1与底2构成的灯箱，箱内的比色光源灯3，标准色阶瓶4及比色杯5所组成，比色光源灯3置于灯箱底2的面上，光源灯的电源导线6接于箱外，箱体上可安置电源开关7，配制好的色阶溶液瓶4均匀插入灯箱盖1上的色阶瓶孔内，灯箱盖中心为放置比色杯5的杯孔，比色杯插于其中。