水處理化驗室操作規(guī)程
■pH值的測定
1、方法概要
pH值是氫離子活度倒數(shù)的對數(shù)值,即pH=-lg[H+];水的pH值隨其所含[H+]及[OH-]離子濃度的變化而變化,水的pH值可用pH電位計法測定。pH電位計法測量比較準(zhǔn)確,可精確到0.01pH單位。以玻璃電極作指示電極,飽和甘汞電極作參比電極,插入溶液中組成原電池。通過測量兩電極之間的電動勢來測定水樣的pH值,在儀器上直接以pH的讀數(shù)表示。
2、儀器
實驗室用PH酸度計
3、試劑
1) 甲苯二甲氫鉀(分析純)
2)磷酸二氫鉀(分析純)
3)磷酸氫二鈉(分析純)
4)硼酸鈉(分析純)
PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的標(biāo)稱值
PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 |
PH(試驗值25℃) |
0.05M鄰苯二甲酸氫鉀 |
4.01 |
0.025MKH2PO4-0.025MNa2PO4 |
6.86 |
0.01M硼酸鈉 |
9.18 |
緩沖溶液的PH值與溫度關(guān)系對照表
溫度 |
PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 |
鄰苯二甲酸鹽 |
中性磷酸鹽 |
硼酸鹽 |
5 |
4.01 |
6.95 |
9.39 |
10 |
4.00 |
6.92 |
9.33 |
15 |
4.00 |
6.90 |
9.27 |
20 |
4.01 |
6.88 |
9.22 |
25 |
4.01 |
6.86 |
9.18 |
30 |
4.02 |
6.85 |
9.14 |
35 |
4.03 |
6.84 |
9.10 |
40 |
4.04 |
6.84 |
9.07 |
4、測定方法
1)、玻璃電極在使用前應(yīng)放入純水中浸泡24小時以上。
2)、用PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液檢查儀器和電極必須正常。
3)、測定時用接近水樣pH的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正儀器刻度值。
4)、用純水淋洗兩電極數(shù)次,在以水樣淋洗兩電極6~8次,然后插入水樣中,1min后直接在儀器上讀出pH值。
二、電導(dǎo)率的測定
1、方法概要
溶解于水的酸、堿、鹽電解質(zhì)在溶液中離解成正、負離子,使水溶液具有導(dǎo)電能力,其導(dǎo)電能力大小可用電導(dǎo)率表示。當(dāng)水中溶解物質(zhì)轉(zhuǎn)少時,其電導(dǎo)率與溶解物質(zhì)含量大致成正比。因此測定電導(dǎo)率可以估計總?cè)芄痰拇笾潞俊?/P>
2、儀器
電導(dǎo)率儀
3、試劑
1、1mol/l氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取74.55g預(yù)先在150℃烘箱中烘2h,并在干燥器內(nèi)冷卻的優(yōu)級純氯化鉀(或基準(zhǔn)試劑),用新制的高純水溶解,稀釋至1.00L。此溶液在25℃時的電導(dǎo)率為111800μs/cm。
2、0.1mol/l氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:將1mol/l氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液用新制的高純水稀釋至10倍即可。此溶液的電導(dǎo)率在25℃時是12880μs/cm。
3、0.01mol/l氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:將0.1mol/l氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,用新制的高純水稀釋至10倍即可。此溶液的電導(dǎo)率在25℃時是1413μs/cm。
4、測定方法
1)、儀器校正:按儀器說明書的要求進行。
2)、電導(dǎo)池常數(shù)的標(biāo)定:水樣的電導(dǎo)率大小不同應(yīng)使用電導(dǎo)池常數(shù)不同的電極。
電導(dǎo)池常數(shù)與電導(dǎo)率關(guān)系
電導(dǎo)池常數(shù)C(cm-1) |
電導(dǎo)率K(μs/cm) |
0.1 |
3-100 |
1 |
100-2000 |
10 |
>2000 |
3)、水樣測定:取50~100ml水樣放入塑料杯或硬質(zhì)玻璃杯中,將電極用被測水樣淋洗2~3次后浸入水樣中測定電導(dǎo)率,重復(fù)測定2~3次,測定結(jié)果誤差在±3%以內(nèi)即為所測定電導(dǎo)率值,同時記錄水樣溫度。
4)、計算:按各電導(dǎo)儀的操作方法,在水溫為10~30℃的條件下,測出水樣的電導(dǎo)率,將測得結(jié)果換算到25℃時的電導(dǎo)率。
式中 K25-——25℃水樣的電導(dǎo)率
Kt——t℃水樣的電導(dǎo)率
t——水樣的溫度
0.022——為各離子電導(dǎo)率的平均溫度系數(shù)
注意事項:
電極的引線不能潮濕,否則將測不準(zhǔn)。
盛被測溶液的容器必須清潔,無離子沾污。
【注釋】
①測量電導(dǎo)率時,應(yīng)注意水樣與測試電極不受污染,因此在測量前反復(fù)沖洗電極,同時還應(yīng)當(dāng)避免將測試電極浸入渾濁和含油水樣中,以免污染電極而影響其電導(dǎo)池常數(shù)。
②在測量高純水時(電導(dǎo)率≤0.2μs/cm),應(yīng)當(dāng)采用水樣連續(xù)流動的現(xiàn)場測試法,水樣的流速應(yīng)盡量保持恒定,并且使電極杯中有足夠的水樣流量,以免影響讀數(shù)。本法所用的全部膠皮管均應(yīng)經(jīng)過充分擦洗、酸洗,用高純水沖洗干凈之后,才能使用。
③因各種離子的遷移速度不一樣,其中以氫離子為最大,氫氧根離子次之,鈉、氯及硝酸根等離子都很相近,而重碳酸根離子和多價等離子為最小。因此同樣濃度的酸、堿、鹽的電導(dǎo)率相差很大。當(dāng)電解質(zhì)溶液的濃度不超過10%20%時,電解質(zhì)的電導(dǎo)率實際上與濃度成正比,而濃度過高時,電導(dǎo)率反而下降。這是因為電解質(zhì)的表現(xiàn)離解度下降了。因此,一般用各種電解質(zhì)在無限稀釋時所當(dāng)量電導(dǎo)來計算該溶液的電導(dǎo)率與含鹽量的關(guān)系。
④測定電導(dǎo)率時,應(yīng)特別注意被測溶液的溫度,因溶液中離子的遷移速度,溶液本身的粘度,都與水溫有密切的關(guān)系。對中性鹽來說,溫度每增加1℃,電導(dǎo)率就增大2%,平時所測得的電導(dǎo)率都應(yīng)該換算成25℃的數(shù)值表示。
⑤根據(jù)實際經(jīng)驗,通常在PH為5~9范圍內(nèi),天然水的電導(dǎo)率與水溶液中溶解物質(zhì)之比,大約為1:0.6~0.8。一般對爐水來講,如將爐水中電導(dǎo)率最大的氫氧根離子中和中性鹽,即用硫酸中和至酚酞紅色剛消失(PH值為8.3),則爐水的電導(dǎo)率與溶解固體之比改為1:0.5~0.6(即1μs/cm相當(dāng)于0.5~0.6mg/L)
⑥電導(dǎo)率的溫度系數(shù)β受電解質(zhì)種類、濃度、水樣溫度范圍影響,所以采用不同溫度測定電導(dǎo)率換算成25℃數(shù)值的方法,不如恒溫25℃測定法精度高,就溫度系數(shù)β來說,在較高濃度和通常溫度下,酸類溶液的β≈0.015,堿類溶液的β≈0.017~0.019,鹽類溶液的β≈0.02~0.024。理論純水在25±5℃范圍內(nèi),溫度系數(shù)β≈0.05~0.06。因此,對于小于0.2μs/cm的高純水來說,是較接近純水的電導(dǎo)率理論值(r25℃=0.055μs/cm)。溫度系數(shù)β宜采用理論水的數(shù)值,即β=0.05。
三、濁度的測定
1、概要
本方法以六次甲基四胺與硫酸肼二者之間能定量地綜合為不溶于水的大分子鹽類混懸液,此混懸液條件比較容易控制,故以此作為濁度標(biāo)準(zhǔn)液。
2、儀器
分光光度計
3、試劑
1)六次甲基四胺
2)硫酸肼
3)溶液A-溶解1.00g硫酸肼[(NH2)2H2SO4]于水中,移入100ml容量瓶中,稀釋至刻度;
4)溶液B-溶解10.00g六次甲基四胺[(CH2)5N4]于水中,移入100ml容量瓶中,稀釋至刻度;
5)濁度混懸液取5.0ml溶液A和5.0ml溶液B,放在100ml容量瓶中,混勻后,在25±3℃靜置24小時,然后稀釋至刻度,并混勻。此貯存混懸液的濁度是400mg/l。
注:各種溶液和貯存混懸液每月配一次。
6)標(biāo)準(zhǔn)濁度混懸液
吸取10.00ml貯存混懸液于100ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度混勻,此混懸液的濁度為40mg/l。
4、測定方法
1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:
用移液管分別吸取上述標(biāo)準(zhǔn)濁度混懸液(40mg/l)510,15,20,25,30ml置于100ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,以上各液的濁度分別為2,4,6,8,10,12mg/l,在分光光度計上于420m波長處,用1cm比色皿,以蒸餾水為對照,測定上述各液的吸光度,以濁度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2)水樣的測定:
取色度不大于過濾的水樣,按本方法4.1條繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法,以蒸餾水為對照,測定其吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)水樣的濁度。
注意事項:
本方法適用于測定10mg/l以下的低濁度水
【注釋】
①色度較大的水樣,可將該水樣用漫過濾紙過濾后作為對照,測定未過濾水樣的吸光度。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的水樣濁度。
②也可采用上海自來水公司水表工廠生產(chǎn)的濁度計進行測定,但濁度小于5mg/l以下的水樣不宜采用。
四、鐵離子的測定(鄰菲羅啉分光光度法)
1、方法概要
在PH=1~6的醋酸鈉-醋酸介質(zhì)中,鄰菲羅啉與Fe(II)生成3:1穩(wěn)定的橙紅絡(luò)合物,該絡(luò)合物在波長500~520mm處有最大光吸收,系數(shù)為1.1×104,鐵(II)在1~20mg/25ml(或0.5~10μg/25ml,采用1cm比色皿),范圍內(nèi)符合吸收定律。
2、儀器
1)分光光度計
2)電爐1kw
3、試劑
1)10%鹽酸溶液:稱取10g鹽酸羥胺,加入少量高純水,待溶解后用高純水稀釋至100ml,搖勻并貯于棕色瓶中,塞緊瓶塞。
2)0.1%鄰菲羅啉:稱取1g鄰菲羅啉(C12H8N2H2O)溶于100ml無水乙醇中,用高純水稀釋至1L,搖勻,貯于棕色瓶中,并在暗處保存。
3)乙酸鈉-乙酸:稱取41g無水乙酸鈉(分析純)溶于400ml蒸餾水中,加入80ml36%乙酸(分析純或29.5ml冰乙酸),轉(zhuǎn)入500ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度搖勻。
4)鹽酸:分析純,配成1+1的水溶液。
5)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取1.7553g硫酸亞鐵銨(分析純)溶于50ml蒸餾水中,加入5ml濃硫酸,轉(zhuǎn)入250ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,每毫升此溶液含鐵(II)1.00mg。
用移液管分別移取5ml及1ml上述標(biāo)準(zhǔn)溶液于2個500ml容量瓶中,分別加入10mol/N硫酸,再用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻。每毫升上述溶液含鐵(II)分別為10.0及2.00mg。
4、測試方法
(1)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
①分別移取0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0ml、10.0μg/ml的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(或0、1、2、3、4、5ml2.00的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液)于6個25ml容量瓶中。
②分別加入1ml10%鹽酸羥胺,1ml乙酸鈉-乙酸緩沖液及1ml0.1%鄰菲羅啉,用蒸餾水稀釋刻度,搖勻。
③將溶液轉(zhuǎn)入3cm(或1cm)比色皿中,在分光光度計上,以試劑空白作參比液,與波長λ=510nm處測量消光值E。以消光值E對鐵(II)含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(2)水樣測定
①用量筒量取50ml搖勻的水樣于150ml錐形瓶中,加入2~3滴1+1鹽酸(使溶液PH≤2),在電爐上加熱煮沸5分鐘,冷卻后用蒸餾水稀釋到50ml。
②移取0.5~20ml以上述處理后的水樣(含總鐵1~20μg或0.5~10μg)于25ml容量瓶中。
③以下操作同標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制②~③,測得消光值E,標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)Fe2+的微克數(shù)。
④結(jié)果計算:
鐵的含量Xmg/l按下式計算
式中:W——標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得Fe2+的含量(μg)
V——取樣體積(ml)
K——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率(Fe2+~E曲線)
E——測得的消光值
注意事項:
1、本方法測得的是樣品中總鐵的含量,適用范圍0.55~40mg/l或0.03~20mg/l。
2、≤1000倍的K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、PO43-、SO42-、NO3-、NO2+。
3、亞鐵的測定:將水樣過濾后取樣分析,不如1+1鹽酸酸化煮沸,也不加鹽酸羥胺還原,其余按樣品分析測定。
鐵的測定(磺基水楊酸分光光度法)
1、方法概要
本方法系在PH=9-11.5時,三價鐵離子能與磺基水楊酸形成聚磷酸鐵絡(luò)合物更為穩(wěn)定的黃色絡(luò)離子,從而消除了聚磷酸鹽干擾,以分光光度法測定鐵離子含量。
2、儀器
分光光度計
3、試劑
1)磺基水楊酸:10%水溶液
2)氫氧化銨:1+1水溶液
3)硝酸
4)鹽酸:1+1水溶液
5)高純鐵絲:99.9%
6)硫酸亞鐵銨:優(yōu)級純
7)鐵標(biāo)準(zhǔn)液的配置方法:
①準(zhǔn)確稱取高純鐵絲0.25g于250ml燒杯中,加20ml1+1鹽酸,加熱使之溶解,冷卻后轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中,用水稀釋刻度,此溶液為1mg/ml亞鐵離子,再吸取此溶液1ml于100ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋刻度,即亞鐵離子為0.012mg/ml。
②或稱取0.7020g硫酸亞鐵銨,溶于50ml水中,加20ml濃硫酸,轉(zhuǎn)入1ml容量瓶中稀釋至刻度,此溶液含亞鐵離子為0.1mg/ml,用移液管吸此溶液10mlGF100ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,得亞鐵離子0.01mg/ml溶液。
4、測定方法
1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
分別吸取0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0ml鐵標(biāo)準(zhǔn)液于50ml燒杯中,各加濃硝酸3滴,再加水15ml,加熱煮沸約1分鐘,冷卻后轉(zhuǎn)入50ml容量瓶中,加5ml10%磺基水楊酸,5ml1+1氫氧化銨,以水稀釋刻度,用試劑空白溶液作對照,在分光光度計420nm波長處,3cm比色皿測定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),鐵離子含量為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2)水樣的測定
吸取25ml水樣于50ml燒杯中,加濃硝酸6滴,加熱煮沸10分鐘,其余步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。
3)結(jié)果計算:水樣中鐵離子含量X(mg/l)按下式計算:
式中:a——從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的毫克數(shù)
V——吸取水樣的體積毫升
注意事項:
1、本方法適用于測定循環(huán)冷卻水中的鐵離子,其含量為0~3mg/l。
2、為保證顯色正常,應(yīng)注意氫氧化銨濃度是否可靠。
五、殘余氯的測定
1、方法概要
用氯經(jīng)法處理水時,余留在水中的氯量稱為殘余氯?倸堄嗦劝ɑ闲杂嗦,如氯胺(NH2Cl、HNCl2),游離性余氯,如次氯酸(HOCl、OCl-),通常,本法是測定結(jié)果的總殘余氯。
在PH<1.3的酸性溶液中,殘余氯與聯(lián)鄰甲苯胺(3,3,一二甲基聯(lián)苯胺)生成黃色(或桔黃色)化合物。其顏色深淺與水中余氯成正比關(guān)系。
2、儀器
50ml比色管
3、試劑
1) 鹽酸1+2水溶液
2)磷酸鹽緩沖液
將無水磷酸氫二鈉放在10~110℃烘箱內(nèi),2小時后取出置于干燥內(nèi)冷溫,稱取22.86g,另將磷酸二氫鉀放在105~110℃烘箱內(nèi)同樣處理,并稱取46.14g,將上述二試劑共同溶于水中,稀釋到1000ml,靜置4天后過濾。濾液稱為儲備液。
3)磷酸鹽緩沖使用液配制(PH6.45),將上述磷酸鹽儲備液2300ml加水稀釋到1000ml。
4)亞鉻酸鉀-鉻酸鉀溶液
稱取0.1550g,105~110℃烘箱內(nèi)干燥處理過的重鉻酸鉀及0.4650g同樣干燥處理過的鉻酸鉀放在400ml燒杯中,加磷酸鹽緩沖使用液使其溶解,轉(zhuǎn)移到1000ml容量瓶中,用磷酸鹽緩沖使用液稀釋刻度,此有色溶液的顏色相當(dāng)于1mg/l余氯與鄰聯(lián)甲苯胺所產(chǎn)生的顏色。
5)鄰聯(lián)甲苯胺溶液
稱取1g純鄰聯(lián)甲苯胺加于蒸餾水中在不斷攪拌下將此溶液加入到500ml1+2鹽酸中,貯于棕色瓶中,如配成的溶液具有淡黃色就不能立即使用,此時可與每升溶液中加入1g左右活性炭粉末并加熱煮沸2~3分鐘,放置過夜再進行過濾即可脫色。
4、比色方法
1)標(biāo)準(zhǔn)比色溶液,按下表所需要的重鉻酸鉀、鉻酸鉀溶液,用吸管加到50ml比色管中,再用磷酸鹽緩沖使用溶液稀釋至刻度,此溶液可選用于任何深度的比色管。
余氯Cl2mg/l |
重鉻酸鉀、鉻酸鉀溶液用量(ml) |
余氯Cl2mg/l |
重鉻酸鉀、鉻酸鉀溶液用量(ml) |
0.01 |
0.5 |
0.35 |
17.5 |
0.02 |
1.0 |
0.40 |
20.0 |
0.05 |
2.5 |
0.45 |
22.5 |
0.07 |
3.5 |
0.50 |
25.0 |
0.10 |
5.0 |
0.60 |
30.0 |
0.15 |
7.5 |
0.70 |
35.0 |
0.20 |
10.0 |
0.80 |
40.0 |
0.25 |
12.5 |
0.90 |
45.0 |
0.30 |
15.0 |
1.00 |
50.0 |
2)水樣測定
①移取50ml澄清水樣,加2ml鄰聯(lián)甲苯胺溶液混合均勻;
②取水樣放置暗處,靜止15分鐘使其產(chǎn)生最高的顏色與余氯標(biāo)準(zhǔn)比色溶液比色測定,結(jié)果為水樣總余氯含量,立即比色測定的結(jié)果,可代表游離性余氯含量。
注意事項
1、本方法適用范圍為0.01~1.0mgCl2/L。
2、比色測定時,應(yīng)在光線均勻的地方或燈光下,不易在陽光直射下進行,水樣的溫度最好為15~20℃。
3、如余氯濃度很高時,會生成桔黃色,當(dāng)水樣堿度過高以及余氯濃度低時,可能生成淡藍綠色或淡藍色,此時可以多加1ml1+2鹽酸或多加1ml鄰聯(lián)甲苯溶液,即可產(chǎn)生正常的淺黃色。
4、溫度低于零度時部分鄰聯(lián)甲苯胺品體會析出不易再溶解,此溶液如用來測定余氯量較高的水樣,就可能因鄰聯(lián)甲苯胺含量的減少而不會達到理想的結(jié)果。
5、配成的鄰聯(lián)甲苯胺溶液如按照下面的方法妥為保存。
(1)盛在具有玻璃塞的棕色瓶內(nèi);
(2)防止與日光接觸;
(3)不要和橡皮物接觸;
(4)放在恒溫的地方
可放置二年左右不致變質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)色階保存方法同上,有效使用時間約為六個月。
6、標(biāo)準(zhǔn)比色管各管刻度高度應(yīng)該一致,參差不齊,不能使用,管口應(yīng)該嚴(yán)密,以便封口使用。
六、堿度的測定(指示劑法)
1、方法概要
水中堿度主要是碳酸鹽、重碳酸鹽、氫氧化物形成(磷酸鹽、硅酸鹽或硼酸鹽也會產(chǎn)生一定的堿度)?捎脴(biāo)準(zhǔn)酸來滴定,用酚酞、甲基橙作指示劑。
以酚酞為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)闊o色為第一終點,此時氫氧化物全部作用,碳酸鹽全部變成重碳酸鹽,所測得堿度稱為酚酞堿度;以甲基橙為指示劑,繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定至溶液由黃色變成橙色為第二終點,此時水中所有重碳酸鹽(水中原有的和從碳酸鹽轉(zhuǎn)化而來的)均被中和,所測得堿度稱為甲基橙堿度,又稱總堿度(它包括前者酚酞堿度)。
2、儀器
1)滴定管:酸式25ml
2)微量滴定管:酸式10ml
3、試劑
1)酚酞指示劑
2)甲基橙-溴甲酚綠混合指示劑:稱取60mg甲基紅和90mg溴甲酚綠溶于120ml95%乙醇中。
3)碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:標(biāo)準(zhǔn)稱取1.0599g經(jīng)180℃干燥過的分析純碳酸鈉溶于煮沸后冷卻的蒸餾水中,然后轉(zhuǎn)入1L溶量瓶中。用上述蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,此溶液的濃度為0.0100N(或0.0200N)。
4)鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:
①配制:取9ml分析純濃鹽酸于10L蒸餾水中,搖勻,轉(zhuǎn)入塑料桶中貯存,此溶液濃度約為0.01N。
②標(biāo)定:移取10ml0.02N碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于250ml錐形瓶中,加入40ml蒸餾水,再加入2滴甲基紅-溴甲酚綠指示劑,用25ml滴定管在不斷搖動下用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變?yōu)闇\紫色即為終點。
另取50ml蒸餾水上述步驟測定空白值,鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度C按下式計算:
式中:C1——碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度(N)
V1——吸取碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)
V——標(biāo)定時消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)
V0——滴定空白時消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)
4、測定方法
1)移取0.5~50ml水樣(含堿度0.005~0.25ml)于250ml錐形瓶中,加入蒸餾水至50ml。
2)加4滴酚酞指示劑,若水樣出現(xiàn)紅色,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色剛好褪去,記錄用量p(ml)。
3)再加入2~4滴甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑,繼續(xù)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變?yōu)闇\紫色即為終點,記錄總用量M(ml)。
4)計算結(jié)果:
①酚酞堿度:————
②總堿度(即甲基橙堿度)
式中:
C——碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度
P——用酚酞為指示劑滴定時消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)
M——用混合指示劑滴定時消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積(ml)
V1——取樣體積(ml)
注意事項:
1、本方法適用范圍:1×10-4~0.5N或0.1~500mlq/l。
2、如果水樣混濁,應(yīng)進行過濾。
3、因為甲基橙終點較難觀察,因此改用甲基紅—溴甲酚綠混合指示劑滴定終點由淺藍色突變?yōu)闇\紫色,變色明顯。
4、水樣甲余氯太高時使指示劑退色,可在取樣后先加入幾滴0.1N硫代硫酸鈉溶液,濁度、色度如太高時以致滴定終點不易觀察時,可以采用PH計指示終點(電位滴定法)酚酞堿度和甲基橙堿度的PH終點分別為8.3和4.4,電位滴定法的結(jié)果比指示法準(zhǔn)確,關(guān)于其測定步驟,可根據(jù)儀器說明書進行。
5、假定整個堿度僅歸因于重碳酸鹽,碳酸鹽和氫氧化物三種形式,(其中HCO3-和OH-不能共存,而且水樣中沒有其它弱無機酸鹽或有機酸成分,則在化學(xué)計量的基礎(chǔ)上可參考下表分別計算水中的氫氧化物碳酸鹽的含量)。
|
滴定時消耗鹽酸的體積(ml) |
滴定結(jié)果 |
OH-堿度 |
CO32- |
HCO3-堿度 |
P=0 |
0 |
0 |
M |
P<1/2M |
0 |
2P |
M-2P |
P=1/2M |
0 |
M或2P |
0 |
P>1/2M |
2P-M |
2(M-P) |
0 |
P=M |
P |
0 |
0 |
七、鈣離子的測定(絡(luò)事滴定法)
1、方法概要
水中鈣、鎂等金屬離子均可和二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)超絡(luò)合作用,但在PH≥12時,鎂形成沉淀,不與EDTA-Na2作用。在PH≥12的氫氧化鉀介質(zhì)中,鈣和鈣黃綠素生成具有黃綠色熒光的絡(luò)合物。在黑色背景下用EDTA-Na2滴定到黃綠素色螢火突然消失為終點,根據(jù)所耗EDTA-Na2的體積來計算被測溶液中鈣離子的濃度。
2、儀器
微量滴定管:酸式10ml
滴定管:酸式25ml
3、試劑
1)氫氧化鉀:分析純配成20%(W/V)的水溶液。
2)鈣黃綠素-酚酞混合指示劑:稱取0.2g鈣黃綠素和0.07g酚酞置于玻璃研缽中,加20g氯化鉀研細搖勻,貯于磨口瓶中。
3)三乙醇胺:分析純配成1+2水溶液
4)鹽酸:分析純配成1+1水溶液
5)鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取1.2486g經(jīng)130℃干燥過的基準(zhǔn)碳酸鈣于400ml燒杯中,加入50ml蒸餾水,蓋上表面皿,滴加1+1鹽酸使其溶解并過量3ml,加熱煮沸除去CO2將表面皿上溶液洗入燒杯中,冷卻后將溶液轉(zhuǎn)入500ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,每毫升此溶液含CO2+1.00mg。
6)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液
①配置:稱取47g分析純乙二胺四乙酸二鈉溶于1L蒸餾水中,加熱溶解,加入20ml氫氧化鈉溶液(調(diào)節(jié)溶液的PH=7),然后用蒸餾水稀釋至10L,搖勻,轉(zhuǎn)入塑料桶中貯存,此溶液的濃度約為0.0125M。
②標(biāo)定:移取10ml1.00mg/L的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液于250ml錐形瓶中,加入40ml蒸餾水,再加入5ml20%氫氧化鉀和約20mg鈣黃綠素-酚酞混合指示劑,用25ml滴定管在黑色背景下用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液的黃綠色螢光突然消失并出現(xiàn)紅色時即為終點,EDTA標(biāo)液對鈣的滴定度T Ca2+/EDTA按下式計算:
式中:C——鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(μg/ml)
V——吸收鈣離子標(biāo)液的體積(ml)
V1——EDTA標(biāo)液消耗的體積(ml)
也可通過加入適量蒸餾水或EDTA-Na2使EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對鈣的滴定度調(diào)整為T Ca2+/EDTA=500(μg/ml)(即EDTA標(biāo)液的分子濃度為0.0125M)。
4、測定方法
1)移取5~50ml過濾后的水樣(含Ca2+0.3~5mg)于250ml錐形瓶中,加入蒸餾水至50ml。
2)加入5ml20%氫氧化鉀溶液和約20mg鈣黃綠素-酚酞混合指示劑,搖勻。
3)用10ml滴定管在黑色背景下用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液的黃綠色螢火自然消失并出現(xiàn)紅色時即為終點。
4)結(jié)果計算:水樣中鈣離子X(mg/l)按下式計算
式中:T Ca2+——EDTA標(biāo)液對鈣的滴定度(μg/ml)
V1——EDTA標(biāo)液消耗的體積(ml)
V——取樣體積(ml)
注意事項:
1)、≤50倍的R+、Na+、SiO2、HCO3-、SO42-;≤5倍的Al3+、六偏磷酸鈉;<1倍的Mg2+,<0.5倍的PO43-;<0.2倍的Fe3+、及<0.1倍的Zn2+對Ca2+的測定無干擾。
2)、Fe3+干擾的消除:取樣后先加入2滴1+1鹽酸酸化,再加入2ml1+2三乙醇胺掩散Fe3+,以下操作同上2~3,則大至2倍的Fe3+對本方法無干擾。
3)、Zn2+的干擾的消除:移取5~25ml過濾后的水樣于250ml錐形瓶中,加入蒸餾水至25ml,加入10ml20%氫氧化鉀溶液和約20mg鈣黃綠素-酚酞混合指示劑,搖勻,以下操作同步驟3,大致5倍的Zn2+對本方法無干擾。
4)、本方法適用范圍5-1000mg/l。
八、鋅離子的測定(分光光度法)
1、方法概要
在PH=8.0~9.5的硼酸鹽介質(zhì)中,鋅試劑與鋅(II)生成穩(wěn)定的藍色絡(luò)合物,該絡(luò)合物在波長605~620nm處有最大吸收,分子吸收系數(shù)為2.3×104,鋅(II)在1~2μg/25ml范圍內(nèi)符合吸收定律。
2、儀器
1)分光光度計
2)電爐1KW
3、試劑
1)氫氧化鈉:分析純,配成1+1溶液
2)鹽酸:分析純,配成1+1溶液
3)硫酸:分析純,配成1+1溶液
4)甲基橙:配成0.02%溶液
5)過硫酸銨:分析純,1ml含4mg過硫酸銨的溶液
6)氧化鋅:基準(zhǔn)試劑
7)鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取經(jīng)處理除去氧化膜的優(yōu)級鋅0.5000g或基準(zhǔn)氧化鋅0.6224g于燒杯中,加入20ml1+1鹽酸,低溫溶解,稍冷,用無鋅水移入1L容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻,此溶液1ml含鋅離子500μg(若以基準(zhǔn)氧化鋅配制上述溶液,在加酸溶解前應(yīng)先以少量水潤濕。)
吸取50、20、10或5ml上述溶液于1L容量瓶中,用無鋅水稀釋至刻度,搖勻,此溶液1ml含鋅離子分別為25、10、5及2.5μg。
8)硼酸鹽緩沖溶液(PH8.8~9.0),稱取37.3g氯化鉀、31g硼酸及8.34g氫氧化鈉,以60~80℃水溶解冷卻后稀釋為1L。
9)鋅試劑溶液:稱0.2g鋅試劑溶于2ml1N氫氧化鈉溶液中,用無鋅水稀釋為100ml,貯于棕色瓶中可穩(wěn)定一星期,溶液正常顏色為紅色,若變?yōu)樽仙,則趨向失效。
注:①、亦可稱0.2g鋅試劑溶于250ml乙醇中,放置過夜,使其全部溶解,貯于棕色瓶中,可穩(wěn)定一個月,溶液若由紅變黃,則已失效。
②、無鋅水的制備:蒸餾水通過陽、陰離子樹脂床交換柱,水流經(jīng)交換柱的速度在10米/時以下。
4、測定方法
1)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
①準(zhǔn)確吸取0、1、2、3及4ml鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別于5只50ml比色管中,加無鋅水約至30ml。
②分別加入10ml硼酸鹽緩沖溶液和2.0鋅試劑溶液(或5ml鋅試劑乙醇溶液),再用無鋅水稀釋至刻度,搖勻,放置10分鐘。
③于620nm處,根據(jù)所用鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,用1、2、3或5cm比色器以試劑空白為對照,測定其吸光度。
④以吸光度為縱坐標(biāo),鋅離子微量為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2)水樣的測定
(一)含有機磷酸的水樣
a.取100ml錐形瓶兩只,一只根據(jù)水樣鋅離子含量,加入10、20或25ml水樣,另一只不加水樣,作為試劑空白。
b.各加入0.5ml1N硫酸及1ml過硫酸銨溶液,用無鋅水稀釋至30ml。
c.在電爐上煮沸5分鐘,取下,冷卻至室溫。
d.各加1滴甲基橙溶液,用1N氫氧化鈉溶液調(diào)試樣呈黃色(此時試樣體積約10ml)。
e.分被加入10ml硼酸鹽緩沖溶液及2ml鋅試劑溶液(或5ml鋅試劑乙醇溶液)。
f.移入50ml比色管內(nèi),用無鋅水洗凈錐形瓶(每次洗水均須并入比色管內(nèi)),再用無鋅水稀釋至刻度,搖勻,放置10分鐘。
g.于620nm處,據(jù)水樣鋅離子含量用1,2,3或5cm比色皿,以試劑空白為對照,測定其吸光度。
注意事項:
①測定水樣中全鋅離子時,水樣不過濾,只測水樣中可溶性鋅離子時,水樣過濾。
②羥基乙又二磷酸對鋅離子的測定影響不大,可按不含有機磷酸水樣進行測定。
(二)不含有機磷酸的水樣
a.取50ml比色管兩只,其中一只根據(jù)水樣鋅離子含量,加入10、20或25ml水樣,另一只不加水樣,作為試劑空白。
b.同(一)中e步驟
c.用無鋅水稀釋至刻度,搖勻,放置10分鐘。
d.同(一)中g(shù)步驟
注意事項:
①測定水樣中含鋅離子時,先用1+1鹽酸溶解沉淀,再用1N氫氧化鈉溶液調(diào)PH至甲基橙指示劑呈黃色,只測水樣中可溶性鋅離子時,水樣過濾。
②水樣PH值小于4小時,測定可溶性鋅離子時,以1滴甲基橙為指示劑,用1N氫氧化鈉溶液調(diào)試樣呈黃色。
③水中鋅含量與,取樣量關(guān)系參照表
水中鋅含量(mg/l) |
比色皿(cm) |
取樣量(ml) |
標(biāo)準(zhǔn)系列(μg) |
0.2 |
5 |
25 |
0,2.5,5,7.5,10 |
0.5 |
3 |
20或25 |
5,10,15,20,25 |
1 |
3或2 |
10 |
0,10,20,30,40 |
2 |
1 |
10 |
0,25,50,75,100 |
4 |
1 |
10 |
同上 |
7.2 |
1 |
5 |
同上 |
5、結(jié)果計算
水樣中鋅離子含量X(mg/l)按下式計算
式中 a——標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鋅離子微量元數(shù)
v——水樣體積(ml)
注意事項
1、本方法適用鋅含量大于0.2mg/l。
九、氯離子的測定
1、方法概要
水樣以鉻酸鉀作指示劑,在中性或弱堿性條件下,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,出現(xiàn)磚紅色鉻酸銀沉淀時指示終點到達。
反應(yīng)式為:2Ag++CrO42-=Ag2CrO4↓
2、儀器
滴定管:酸式25ml
3、試劑
1)1%酚酞指示劑(95%乙醇溶液)
2)10%鉻酸鉀指示劑
3)0.05mol/l硫酸溶液
4)0.1mol/l氫氧化鈉溶液
5)氯化鈉固體試劑(優(yōu)級純)
6)2%硝酸銅溶液
7)30%過氧化氫溶液
8)硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液
①配置:稱取5g硝酸銀溶于1000mlII級試劑水中,貯存于棕色瓶內(nèi)。
②沉淀:標(biāo)準(zhǔn)稱取1.649g優(yōu)級純氯化鈉基準(zhǔn)試劑(預(yù)先在500~600℃灼燒0.5h或105-110℃干燥2h,置于干燥器中冷至室溫),溶于II級試劑水并定容至1L,準(zhǔn)確吸取此溶液(1ml含1mlCl-)10.00ml三份,分別置于250ml錐形瓶中,瓶下墊一塊白色瓷板并置于滴定臺的鐵板上(亦可用白瓷的帶柄蒸發(fā)皿代替錐形瓶),各加水稀釋至100ml,并加2~3滴1%酚酞指示劑,若顯紅色,用0.05mol/l硫酸溶液中和至恰無色;若不顯紅色,則用0.1mol/l氫氧化鈉溶液中和至紅色,用0.05mol/l硫酸溶液回滴至恰無色,再加1ml10%鉻酸鉀指示劑,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液(盛于棕色滴定管)滴至橙色為止,記下硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液的消耗量C,重復(fù)標(biāo)定兩次,三次平行實驗結(jié)果的平均偏差應(yīng)小于0.25%,另取100ml試劑水作空白試驗(除不加氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液外,其他手續(xù)同上),記下硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液的消耗量b,硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液的滴定度T(MgCl-/ml)按下式計算
式中 C——標(biāo)定中硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)消耗量,ml
b——空白試驗中硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液耗量,ml
10——10ml氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)液(1ml含1mgCl-)中氯離子含量,mg
最后調(diào)整硝酸銀溶液濃度,使其成為1ml相當(dāng)于1.00 mgCl-的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4、測試方法
1)用移液管準(zhǔn)確吸取100ml水樣置于250ml錐形瓶中,加2~3滴酚酞指示劑,上述硝酸銀標(biāo)定中步驟,以硫酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至水樣恰由紅色變?yōu)闊o色。
2)加入1ml鉻酸鉀指示劑,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液(1ml相當(dāng)于1mgCl-)滴至橙色,記下硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液的消耗量a,同時作空白試驗,記下硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液的消耗量b。
3)若水樣為含聚丙烯酸5mg/l以上的循環(huán)冷卻水,按1步驟調(diào)節(jié)好PH后,加入2%硝酸銅1滴再按2步驟進行。
4)若水樣含亞硫酸鹽,硫離子5mg/l以上時,按1,3步驟所取水樣,加入1ml30%H2O2并調(diào)節(jié)好PH,再按2步驟進行。
5)若水樣中氯離子含量大于100mg/l時,可少取水樣并用試劑水稀釋至100ml后再按1,2步驟進行。
6)結(jié)果計算
水樣中氯化物(Cl-)含量X(mg/l)按下式計算:
式中:a——滴定水樣時硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液消耗量ml
b——空白試驗時硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液消耗量ml
T——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液的滴定度mgCl-/l
V——滴定中所取水樣的體積ml
1000——1000ml/l
注意事項:
1)、本方法測定范圍5~100ml
2)、本方法測定Cl-最適宜在PH=6.5~10.5的溶液中進行,最好PH控制在6.5~7.2,若酸度過大,不產(chǎn)生Ag2CrO4的磚紅色沉淀,堿性太強,會形成Ag2O沉淀,若水樣中含有NH4+,在強堿性條件下,會形成[Ag(NH2)]+[ Ag(NH3)2]+等離子,使測定產(chǎn)生誤差。
3)、由于滴定是在中性左右的溶液中進行,因此,在此條件下能與Ag+生成難溶鹽的陰離子,如PO43-、CO32-、Br-、S2O32-、S2-及水質(zhì)穩(wěn)定劑六偏磷酸鈉都對滴定有干擾,若工業(yè)循環(huán)冷卻水用磷系水穩(wěn)劑處理,特別要注意水質(zhì)穩(wěn)定劑中PO43-的干擾,對于PO43-含量較高的水樣,此方不適合,可改用其他方法。
4、測定方法
4.1儀器校正:
儀器升高半小時后,按儀器說明書的規(guī)定,進行調(diào)零,溫度補償以及滿刻度校正等手續(xù)。
4.2 PH定位:
定位用的緩沖溶液選用一種其PH值與被測溶液相近的。在定位前,先用蒸餾水沖洗電極及測試燒杯2次以上,然后用干凈濾紙將電極底部殘留的水滴輕輕吸干。將定位溶液例入測試燒杯內(nèi),浸入電極,調(diào)整儀器的零點,溫度補償及滿刻度校正,最后根據(jù)所用定位緩沖液的PH計定位。重復(fù)1~2次,直至誤差在允許范圍內(nèi)。定位溶液可保留下次再用。但如有污染或使用數(shù)次后,應(yīng)當(dāng)更換新鮮緩沖溶液(硼砂緩沖溶液,很容易吸收二氧化碳,不提倡反復(fù)使用)。
4.3復(fù)定位:
復(fù)定位就是將上述定位后的PH計對另一PH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進行測定(如定位時用PH為4.00的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,則復(fù)定位時可用PH為6.80的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液)。如所測結(jié)果與復(fù)定位緩沖溶液的PH值相差±0.05PH(PHS-2或PHS-3型儀表)以內(nèi)時,即可認(rèn)為儀器和電極均屬正常,可以進行PH測定。復(fù)定位溶液的處理,應(yīng)按定位溶液的規(guī)定進行。
4. 4水樣的測定:
將復(fù)定位后的電極和測試燒杯,反復(fù)用蒸餾水沖洗2次以上,再用被測水樣沖洗2次以上。然后將電極浸入被測溶液,即可讀取儀表指示的PH值。測定完畢后,應(yīng)將電極用蒸餾水反復(fù)沖洗干凈,最后將PH電極浸泡在蒸餾水中備用。
注意事項:
1)、新電極或長時間干燥保存的電極在使用前,應(yīng)將電極在蒸餾水中浸泡過夜,使其不對電極趨于穩(wěn)定,如有急用,則可將上述電極浸泡在0.1mol/l鹽酸中至少1h,然后用蒸餾水反復(fù)沖洗干凈后才能使用。
2)、對污染電極,可用蘸有甲氯化碳或乙醚的棉花輕輕擦凈電極的頭部。如發(fā)現(xiàn)敏感泡外壁有微銹,可將電極浸泡在5%-10%的鹽酸中,待銹消除后再用,但絕不可浸泡在濃酸中,以防敏感薄膜嚴(yán)重脫水而報廢。
3)、為了減少測定誤差,定位用PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的PH值,應(yīng)與被測水樣的相接近,當(dāng)水樣PH值小于7.0時,應(yīng)使用鄰苯二甲酸氫鉀溶液定位,以磷酸鹽或硼砂緩沖液復(fù)定位;如水樣PH值大于7.0時,則應(yīng)用硼砂緩沖液定位,以鄰苯二甲酸氫鉀或磷酸鹽緩沖液進行復(fù)定位。
4)、進行PH測定時,還必須考慮到玻璃電極的“鈉差”問題,即被測水樣中鈉離子的濃度對氫離子測定的干擾,特別是對PH>10.5的高PH測定,必須選用優(yōu)質(zhì)的高堿PH電極,以減少“鈉差”的影響。
5)、根據(jù)不同的測量要求,可選用不同精度的儀器。例如PH-29A型PH計,其測量精度為0.1PH;而PHS-2和PHS-3型PH計,其測量精度為0.02PH。
6)、測定電導(dǎo)率小于1.0μs/cm的純水的PH值,由于其阻抗過高,采用通常方法會產(chǎn)生一定誤差,為了減少高阻抗的影響,可采取如下措施:
a.加快甘汞電極氯化鉀的擴散速度,可在氯化鉀添加口處,加接高位氯化鉀溶液。
b. 在水樣中加1~2;鶞(zhǔn)氯化鉀或氯化鈉的晶體,溶解混勻,使水樣阻抗降低后,再按通常方法快速測定;
c. 為了防止空氣中二氧化碳或其它雜質(zhì)的影響,在條件許可下,采用連續(xù)流動測定,使用工業(yè)PH表。
7)、溫度對PH值測定的準(zhǔn)確性影響較大。對于PH大于8.3的水樣,在相同的酚酞堿度下出現(xiàn)實測PH值隨水溫升高而直線下降的現(xiàn)象。其原因是由于溫度變化,引起了眾多影響PH值的因素改變,儀器上的溫度補償僅能消除一個因素的影響。為了消除溫度影響,水樣可采取水浴升溫或降溫的措施,使PH的測定在25℃時進行。當(dāng)采用記錄溫度并進行溫度校正的方式測定堿性水的PH值時,那實測酚酞堿度計算出的PH值與溫度校正后的PH值,兩者相差小于±0.1PH,測定的PH值才符合要求。 |