工业循环水主要分析指标及方法Word格式.docx
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转移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻
度,摇匀,备用。
用移液管移取上述溶液25.00mL于250mL锥形瓶中,加水100mL,加0.2%二甲酚橙指示剂溶液1〜2滴,滴加20%六次甲基四胺溶液至呈现稳定红色,再过量5mL,加热至60C左右,用EDTA溶液滴定
至由红色突变为黄色时即为终点。
记下EDTA溶液消耗的体积。
EDTA溶液的浓度用下式计算:
c(EDTA)=mX1000/(MXVX10)mol/L
式中m基准物质的质量,mg;
M――基准物质的摩尔质量,g/mol,选用碳酸钙时为100.08,选用金属锌(或氧化锌)时为
65.39(或81.39);
V――滴定消耗的EDTA溶液体积,mL。
用EDTA滴定法测定水硬度时,习惯使用c(1/2EDTA),这时
c(1/2EDTA)=2c(EDTA)
(3)硝酸银标准溶液的配制和标定
称取1.6g分析纯硝酸银,加水溶解并稀释至1000mL,贮于棕色瓶中。
此溶液的浓度约为O.OImol
/L。
准确称取0.6g已于500〜600C灼烧至恒重的优级纯氯化钠(准确至0.2mg)。
加水溶解后,移至250mL容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。
用移液管移取氯化钠溶液10.00mL于250mL锥形瓶中加水约
100mL5%铬酸钾溶液lmL,用硝酸银溶液滴定至砖红色出现时即为终点。
记下硝酸银溶液的体积。
用100mL水作空白,记录空白消耗硝酸银溶液的体积。
硝酸银溶液的浓度为
c(AgNO3)=mX1000/[58.44X(V—V。
)X25]mol/L
式中m——氯化钠的质量,g;
58.44——NaCl的摩尔质量,g/mol;
V――滴定氯化钠溶液时消耗硝酸银的体积,mL;
V0――滴定空白时消耗硝酸银的体积,mL。
11g钙黄绿素和1g酚酞与50g分析纯干燥的硝酸钾混合,磨细混匀。
(4)硝酸汞标准溶液的配制和标定
称取2.45gHg(NO3)2H2O[或2.3gHg(NO3)2]溶于50mLl+200硝酸溶液中,稀释至1000mL,贮于棕色瓶中,该溶液浓度约为0.014mol/L。
准确称取已于500〜600C灼烧至恒重的优级纯氯化钠0.2060g,溶于水并转移至250ml容量瓶中,
稀释至刻度,此溶液的浓度c(NaCl)=0.01410mol/L。
用移液管移取氯化钠溶液10.00mL于250mL锥形瓶中,加水100土10mL,加二苯基碳酰二肼混合
指示剂①10滴,用0.05mol/L硝酸调节溶液由蓝色变为绿色,再过量10滴。
此时溶液的pH值约为3.2,呈黄色。
在剧烈摇动下用硝酸汞溶液滴定至淡黄色时,再缓慢滴定至淡紫色时为终点。
记录硝酸汞溶液的体积。
、
用100mL水代替氯化钠溶液,做空白试验。
硝酸汞溶液的浓度为
c[l/2Hg(NO3)2]=0.01410X10.00/(V—V。
)mol/L
式中V――滴定氯化钠溶液时消耗的硝酸汞体积,mL;
V0――滴定空白时消耗的硝酸汞体积,mL。
(5)硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定
称取硫代硫酸钠(Na2S2035H20)25g,溶于新煮沸冷却了的水中,加入0.1〜0.2g碳酸钠,用水稀
释至1000mL。
此溶液的浓度约为0.1mol/L。
放置15天后标定。
准确称取于180C干燥至恒重的基准溴酸钾0.65g(准确至0.2mg),置于烧杯中,用少量水溶解后转
移至250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
用移液管移取上述溶液25.00mL于250mL碘量瓶中,加1.5g碘化钾,沿瓶内壁加入5mLl+1盐酸
溶液,立即盖上瓶塞,摇匀后再加70mL水,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色时加入5mL0.2%淀粉溶液,
继续滴定至蓝色突变为无色时即为终点,记下硫代硫酸钠溶液的体积,其浓度为
c(Na2S203)=mX1000/(27.83XVX10)mol/L(16—8)
式中m溴酸钾的质量,g;
V――消耗的硫代硫酸钠溶液的体积,mL;
27.83——1/6KBrO3的摩尔质量,g/mol。
(6)高锰酸钾标准溶液的配制和标定
将3.2g高锰酸钾溶于1000mL水中,加热煮沸1h随时加水以补充蒸发损失。
冷却后在暗处放置7〜10天。
然后用玻璃砂芯漏斗(或玻璃漏斗加玻璃毛)过滤。
滤液贮于洁净的具玻塞棕色瓶中。
此溶液c
(1/5KmnO4)约为O.lmol/L。
准确称取于105C干燥至恒重的基准草酸钠0.17g(准确至0.2mg),置于锥形瓶中,加水20mL使其溶解,再加1+17的硫酸溶液30mL,加热至75—85C,立即用高锰酸钾溶液滴定,开始滴下的1〜2滴
高锰酸钾使溶液显红色,摇动锥形瓶,待红色褪去,再继续滴入高锰酸钾溶液,直至溶液呈微红色且30s
内不褪色时即为终点。
记下消耗的高锰酸钾溶液的体积。
高锰酸钾溶液的浓度为
c(1/5KnO4)=mX1000/(67.00XV)mol/L(16—9)
式中m——称取的草酸钠质量,g;
V消耗的高锰酸钾溶液体积,mL;
67.00——1/2NaC2O4的摩尔质量,g/mol。
将上述标定过的高锰酸钾溶液准确稀释10倍,即得浓度c(1/5KnO4)=0.01mol/L的高锰酸钾标
准溶液。
①0.5g二苯基碳酰二肼(二苯卡巴肼)和0.05g溴酚蓝溶于100mL95%乙醇中,贮于棕色瓶内,有效期为六个月。
二、水中阳离子的测定
(1)总硬度的测定
1、原理
钙离子和镁离子都能与EDTA形成稳定的络合物,其络合稳定常数分别为1010.7和108.7。
考虑到EDTA
受酸效应的影响,将溶液pH值控制为10时,钙、镁离子都与EDTA完全络合,因此在此条件下测定的应是两者的总量,即总硬度。
2、主要试剂
(1)氨一氯化铵缓冲溶液(pH=10)称取67.5g氯化铵溶于200mL水中,加入570mL氨水,用水稀释至1000mL;
(2)三乙醇胺1+l水溶液;
(3)酸性铬蓝K—萘酚绿B(简称K-B)混合指示剂称取1g酸性铬蓝K和2.5g萘酚绿B置于研钵中,
加50g干燥的分析纯硝酸钾磨细混匀。
(4)EDTA标准溶液c(EDTA)=0.01mol/L或c(1/2EDTA):
0.02mol/L。
3.测定步骤
取50.00mL水样(必要时先用中速滤纸过滤后再取样)于250mL锥形瓶中,加10mLpH=10的缓冲
溶液,加入少许K-B指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色时即为终点,记下所消耗的EDTA标准溶液的体积。
水样的总硬度X为
X=c(1/2EDTA)XVlX1000/Vmmol/L(16—17)
式中c(1/2EDTA)——取1/2EDTA为基本单元时的浓度,mol/L;
Vi――滴定时消耗的EDTA溶液体积,mL;
V――所取水样体积,mL。
总硬度以CaCO3计时
X=c(EDTA)XViXM(CaC03)X1000/V
式中M(CaC03)——CaCO3的摩尔质量,g/mol;
c(EDTA)——EDTA溶液的浓度,mol/L。
其余符号与式(16—17)相同。
4.注意事项
(1)水样中含有铁、铝离子时,它们会干扰测定,故应在加缓冲溶液前先加2mL1+2三乙醇胺溶液掩
蔽铁和铝。
水样含有锌时,则在加缓冲溶液前先加抗坏血酸0.1g和巯基乙醇0.5mL,再加1+2三乙醇胺
3mL。
含锌较高时,须另行测锌,再从总硬度中减去锌。
(2)K-B指示剂也可以配成溶液使用。
配法为称取1g干燥的酸性铬蓝K和2.5g干燥的萘酚绿B混合
并磨匀后溶于175mL水中即可。
(3)也可以用铬黑T为指示剂。
配制方法是1g铬黑T指示剂加75mL三乙醇胺再加25mL无水乙醇
溶解后即可使用。
该指示剂对钙的灵敏度不如K-B混合指示剂。
(2)钙离子的测定——EDTA滴定法(HG/T5-1506—85)
(1)原理溶液pH>
12时,水样中的镁离子沉淀为Mg(OH)2,这时用EDTA滴定,钙则被EDTA完
全络合而镁离子则无干扰。
滴定所消耗EDTA的物质的量即为钙离子的物质的量。
(2)主要试剂
1氢氧化钾溶液20%;
2EDTA标准溶液c(EDTA)=0.01mol/L;
⑧钙黄绿素一酚酞混合指示剂。
(3)测定步骤用移液管移取水样50mL(必要时过滤后再取样)于250mL锥形瓶中,加1十1盐酸数
滴,混匀,加热至沸30s,冷却后加20%氢氧化钾溶液5mL,加少许混合指示剂,用EDTA标准溶液滴
定至由黄绿色荧光突然消失并出现紫红色时即为终点,记下所消耗的EDTA标准溶液的体积。
钙离子的含
量X为
X=c(EDTA)XV2X40.08X1000/Vmg/L(16—19)
式中
c(EDTA)――EDTA溶液的浓度,mol/L;
V2――滴定时消耗EDTA溶液的体积,mL;
V――所取水样的体积,mL;
40.08――钙离子的摩尔质量,g/mol。
钙离子的含量若以CaCO3计,则
X=c(EDTA)XV2XM(CaCO3)X1000/Vmg/L(16—20)
式中M(CaC03)是CaCO3的摩尔质量(100.09g/mol);
其余符号均与式(16—19)相同。
(4)注意事项
1大于10mg/L的EDTMP、大于6mg/L的六偏磷酸钠和大量重碳酸根存在时,对测定有干扰,酸化后加热煮沸可消除它们的干扰。
2水样中含铁、铝离子时,用三乙醇胺消除它们的干扰。
3水样含有锌时,增加氢氧化钾的用量使溶液pH~14,可使锌沉淀为氢氧化锌消除干扰。
4指示剂的用量以观察到有明显绿色为度,不宜过多,否则终点难以判辨。
(3)镁离子的测定——EDTA滴定法(HG/T5-1507—85)
(1)原理由硬度测定时得到的钙离子和镁离子的总量,减去由本节中测得的钙离子的含量即得镁离子的含量。
(2)主要试剂见硬度测定和钙离子测定。
(3)测定步骤同硬度测定和钙离子测定。
水样中镁离子的含量为
X=c(EDTA)X(V1—V2)X24.30X1000/Vmg/L
式中c(EDTA)――EDTA标准溶液的浓度,mol/L;
Vi――滴定总硬度时消耗的标准溶液体积,mL;
V2滴定钙时消耗的标准溶液体积,mL;
V――所取水样体积,mL;
24.30镁离子的摩尔质量,g/mol。
(4)注意事项因为镁是差减得到的,所以水样中镁的含量很低时,测定误差较大;
(4)铁离子的测定一一邻菲罗啉分光光度法(ZB/TG76001—90)
1•主要仪器和试剂
(1)邻菲罗啉溶液0.12%;
(2)盐酸羟胺溶液10%;
(3)醋酸铵缓冲溶液称取22g醋酸铵溶于100mL水中;
(4)其余与前法相同。
2.测定步骤
(1)绘制标准曲线分别吸取浓度为0.0100mg/mL铁标准溶液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00
mL于6只50mL容量瓶中,各加2mol/L盐酸溶液5mL和10%盐酸羟胺lmL,用水稀释至约40mL,混匀。
2min后加邻菲罗啉2mL、醋酸铵缓冲溶液5mL,加水至刻度,摇匀。
用3cm比色皿在分光光度计510nm处,以一号溶液为参比,测定各溶液的吸光度。
以吸光度为纵坐标、铁的毫克数为横坐标绘制
标准曲线。
(2)总铁离子的测定吸取25.00mL水样于150mL锥形瓶中,加2mol/L盐酸溶液5mL、10%盐
酸羟胺溶液2mL,加热煮沸数分钟,冷却后移入50mL容量瓶中,用水稀释至约40mL。
其余步骤与绘制标准曲线的操作相同并测其吸光度。
(3)亚铁离子含量的测定吸取25.00mL水样于50mL容量瓶中,加2mol/L盐酸溶液5mL,用水
稀释至约40mL,加邻菲罗啉2mL和醋酸铵缓冲溶液5mL,稀释至刻度,摇匀。
测定其吸光度。
3•计算
水样中总铁离子(或亚铁离子)的含量X为
X=aX1000/Vmg/L(16—29)
式中a从标准曲线上查得的试样中含铁的毫克数,mg;
V――所取水样的体积,mL。
或者求回归方程[见式(16—23)、(16—24)、(16—25)]计算水样中铁离子的含量。
(5)锌离子的测定一一EDTA络合滴定法
1•原理
锌离子与EDTA生成络合物的稳定常数为1016.50,为了避免钙、镁离子的干扰,应控制pH值为5—
6,用EDTA标准溶液滴定为宜。
水中的铁、铝都干扰测定,可用柠檬酸三钠和氟化钾加以掩蔽。
2•主要仪器和试剂
(1)微量滴定管5mL或10mL;
(2)醋酸一醋酸钠缓冲溶液pH=5.5,称取200g醋酸钠(NaAc3H20)溶于150mL水中,再加9mL
冰醋酸,用水稀释至1000mL;
(3)二甲酚橙指示剂溶液0.1%;
(4)柠檬酸三钠溶液3%;
(5)EDTA标准溶液0.01mol/L。
准确移取100mL经中速滤纸过滤后的水样于250mL锥形瓶中,加入10%氟化钾4mL,用2mol/L
盐酸和2mol/L氢氧化钠调节水样pH值至6〜7,加醋酸一醋酸钠缓冲溶液20mL,加热至30〜35C。
取下后加柠檬酸三钠溶液10滴和二甲酚橙溶液6〜8滴,立即用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定,溶
液由红色变为黄色时即为终点,记下所消耗EDTA的体积。
水样中锌的含量X为
X=c(EDTA)XV1X65.37X1000/Vmg/L(16—32)
式中c(EDTA)――EDTA标准溶液浓度,mol/L;
V1――滴定时消耗的EDTA溶液体积,mL;
V——被测水样的体积,ml;
65.37——Zn的摩尔质量,g/mol。
(1)含有机磷的水样滴定终点不明显,为此取样后加10%酒石酸2mL、10%氟化钾2mL,再加40%
氢氧化钠4滴使pH值为9,加pH=5.5的醋酸一醋酸钠缓冲溶液10mL,其余步骤不变。
(2)该法测定的是可溶性锌,若水样不经过滤,加5〜10滴2mol/L盐酸酸化,加热煮沸再取样测定,
所测结果是总锌的含量,故
不溶性锌含量=总锌含量一可溶性锌含量
(3)水中铝离子浓度小于1mg/L时可不加柠檬酸三钠。
(4)所取水样体积由锌含量高低决定。
三、水中阴离子的测定
(1)氯离子的测定
氯离子含量是水质分析中一项重要的测定。
对于不同的水样和不同的测定方法,存在的干扰也不同,
有时还必须进行水样的预处理,这都是必须注意的。
当氯离子含量在10〜100mg/L范围内,可采用银量法(莫尔法),也可采用汞量法。
凡是直接或间接地利用化学反应
Ag++C1—=AgCIJ
进行滴定分析的方法称之为银量法。
莫尔法是银量法的一种。
1.原理
用标准AgNO3溶液滴定水样中的氯离子形成AgCl沉淀,以铬酸钾为指示剂,当C1一沉淀完毕后,
Ag+与Cr042一形成红色沉淀
2Ag++Cr042一=Ag2Cr04J(红色)
指示终点的到达。
根据
2.主要试剂和仪器
AgNOa的用量可算出C1的浓度。
(1)AgNO3标准溶液
(2)K2CrO4溶液
(3)Cu(N03)2溶液
c(AgN03)=0.01mol/L。
5%水溶液;
2%水溶液。
3.水样的预处理
若被测水样中含有5mg/L以上的聚丙烯酸一类的水质稳定剂,可在100mL水样中加入6滴2%的
Cu(NO3)2溶液,煮沸半分钟,形成聚丙烯酸铜絮状沉淀,过滤后再进行测定。
专业资料
4.测定步骤
⑴吸取100.OmL水样于250mL锥形瓶中,加入2滴酚酞指示剂,用O.lmol/LNaOH和O.lmol/LHNO3溶液调节水样的pH值,使酚酞由红色刚变为无色。
再加入5%的K2CrO4溶液lmL,用AgNO3
标准溶液滴至出现淡砖红色,记下消耗的AgNO3标准溶液的体积Vi(mL)。
(2)用100mL蒸馏水取代水样,按上述相同步骤做空白试验,所消耗的AgNO3标准溶液的体积Vo
(mL)o
5.计算
水中C1—含量
X=(V1-Vo)XcX35.46X1000/Vmg/L
式中V1测试水样时消耗的AgNO3体积,mL;
Vo空白试验消耗的AgNO3体积,mL;
cAgNO3标准溶液的浓度,mol/L;
V——水样的体积,mL;
35.46——C1―的摩尔质量,g/mol。
6•注意事项和说明
(1)莫尔法测定C1—必须在pH=6.5—10.5的溶液中进行,最好pH值控制在6.5〜7.2。
若酸度过
大,Cr042—与H+形成HCr04—、H2Cr04,不能形成红色的Ag2CrO4沉淀,不能指示终点。
若碱性太强,Ag+会水解成AgOH,甚至形成Ag2O沉淀。
如果水样中含有NH4+,在强碱性下转变为NH3,它能和
Ag+形成[Ag(NH3)+、[Ag(NH3)2]+等络离子,也使测定产生较大的正误差。
(2)当AgNO3将C1—全部沉淀后,并不是立即和K2CrO4形成沉淀而准确指示终点,而是继续消耗
一定量的AgN03后,才能形成红色的Ag2CrO4沉淀。
这多余消耗的AgN03的量和水样的体积、AgNO3的浓度、pH值、K2CrO4的浓度及加入量有关。
空白试验中消耗的AgN03量就是测定这多余消耗的AgN03的量。
因此,空白试验和测试水样的条件与过程应一致。
(3)由于滴定是在中性左右的溶液中进行,因此,在此条件下能与Ag+生成难溶性盐的阴离子如
PO43-、C032-、Br-、S2032-、S2-及水质稳定剂六偏磷酸钠都对滴定有干扰。
在中性溶液中能水解生成颜
色较深的氢氧化物沉淀的金属离子如Fe3+、Mn2+等也有干扰。
若工业循环冷却水用膦系水稳剂处理,特
别要注意水质稳定剂中PO43-的干扰。
对于PO43-含量较高的水样,莫尔法是不合适的。
可改用以KSCN
滴定过量的Ag+、以FeNH4(S04)2为指示剂的佛尔哈德法,或改用以吸附指示剂指示终点的法扬司法。
(4)若水样含亚硫酸盐、硫离子5mg/L以上,取样后要加lmL30%H202,再用NaOH溶液和HN03溶液调节pH值,加指示剂后用AgNO3溶液滴定。
汞量法
对于C1—含量较低的试样,其灵敏度、准确度都比银量法好,尤其是对于含PO43-、C032—的水样,
汞量法可克服它们的干扰。
由于滴定过程中不产生沉淀,终点的判断也比银量法易于掌握。
1•测定原理
Hg2+与C1—会发生一系列的络合反应:
Hg2++C1—=HgCl+
HgCl++CI—=HgCl2
HgCl2+C1—=HgCI3-
HgCI3-+C1—=HgCl42—
其中HgCl2为最主要的存在形式。
汞量法就是用Hg(NO3)2标准溶液滴定试样中的C1-一旦Hg(NO3)2
过量,Hg2+立即与指示剂二苯卡巴肼生成紫色络合物而指示终点的到达。
2•主要试剂与仪器
(1)Hg(NO3)2标准溶液c[l/2Hg(N03)2]=0.014mol/L。
(2)二苯卡巴肼一溴酚蓝混合指示剂0.5g二苯卡巴肼和0.05g溴酚蓝溶于100mL95%的乙醇中。
贮于棕色瓶中,有效期六个月。
(1)根据水样中Cl—含量的多少取25.00ml到100ml水样,并用水稀释至100ml,加10滴二苯卡巴
肼一溴酚蓝混合指示剂,用0.05mol/L的硝酸调节溶液的颜色由蓝色变为绿色,再过量10滴硝酸溶液,
此时溶液应呈淡黄色,然后用Hg(NO3)2标准溶液缓慢滴定,直到溶液出现不消失的淡紫色为终点。
(2)用100ml水代替水样,按上述步骤做空白试验。
4.计算
水样中氯离子含量X按下式计算:
X=(V1—V0)XCX35.45X1000/Vmg/L
式中V1一一滴定水样时消耗的硝酸汞标准溶液的体积,mL;
V0—