水质分析化验方法钙镁碱度.docx

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水质分析化验方法钙镁碱度

水质分析化验方法

（一）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+1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萘酸绿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

式中C（1/2EDTA）——取1/2EDTA为基本单元时的浓度，mlo/L;

V1——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

式中M（CaCO3）——COCO3的摩尔质量，g/mol;

C（EDTA）——EDTA溶液的浓度，mol/L.

（二）钙离子的测定

1、EDTA滴定法

（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;

③钙黄绿素-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+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

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..

（三）镁离子的测定

1、EDTA滴定法

（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。

水样中镁离子的含量为

式中C（EDTA）——EDTA标准溶液的浓度，mol/L;

V1——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.

三、碱度的测定

碱度又称耗酸量，即单位体积水样能够接受氢质了的物质的量。

碱度是用强酸（如盐酸）标准溶液进行酸碱滴定测得的。

1、原理

以酚酞为指示剂，用标准盐酸溶液滴至酚酞变色，此时完成了下列反应：

OH-+H+=H2O

CO32-+H+=HCO3-

由此测得的碱度称为酚酞碱度。

然后继续以甲基橙为指示剂，用盐酸酸标准溶液滴至甲基橙变色，此时完成了下列反应：

HCO3-+H+=H2CO3

由甲基橙变色所测得的总碱度称为甲基橙碱度。

甲基橙碱度又称为总碱度。

2、主要试剂与仪器

（1）酚酞指示剂称0.5g酚酞溶于30ml无水乙醇中,并用水将此乙醇溶液稀释至100ml。

（2）甲基橙指示剂称0.1甲基橙,溶于100ml蒸馏水中.

（3）盐酸标准溶液C（HCL）=0.1mol/L.

3、测定步骤

（1）取50.00ml透明的水样（若水样浑浊必须过滤），放入250ml锥形瓶中，加酚酞指示剂2滴。

若呈红色，则用0.1mol./L的盐酸标准溶液滴至红色刚好褪去，记下盐酸的用量P（ml）。

（2）若酚酞加入水样后呈无色或用盐酸标准溶液滴至红色刚好褪去,再在水样中加2滴;甲基橙指示剂，继续用盐酸标准溶液滴至橙黄色变为橙红色，并记下盐酸的总用量T（ml）。

3.1当P=T时，

既P=T=氢氧化物

3.2当P＞1/2T时

有氢氧化物和碳酸盐存在，则碳酸盐=2（T-P）

碳酸根（mg/L）=（T-P）xCx1000x60.01/V

3.3当P=1/2T时

既只有碳酸盐存在，则碳酸盐=T

碳酸根（mg/L）=TxCx1000x60.01/V

3.4当P＜1/2T时

有碳酸盐和碳酸氢盐存在，则碳酸盐=2P，碳酸氢盐=T-2P

碳酸根（mg/L）=PxCx1000x60.01/V

碳酸氢根（mg/L）=（T-2P）xCx1000x61.01/V

3.5当P=0时

只有碳酸氢盐存在，及碳酸氢盐=T

碳酸氢根（mg/L）=TxCx1000x61.01/V

式中C——盐酸标准溶液浓度，mol/L

V——水样的体积，ml；

P——滴至酚酞褪色时消耗盐酸的体积，ml；

T——滴至甲基橙变色时消耗盐酸的总体积，ml。

四、氯离子的测定

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Cl-沉淀完毕后，Ag+与CrO42-形成红色沉淀

2Ag++CrO42=Ag2CrO4↓（红色）

指示终点的到达。

根据AgNO3的用量可算出Cl-的浓度。

2、主要试剂和仪器

（1）AgNO3标准溶液C（AgNO3）=0.01mol/L

（2）K2CrO4溶液5%水溶液；

（3）Cu（NO3）2溶液2%水溶

3、测定步骤

（1）吸收100.00ml水样于250ml锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂,用0.1mol/LNaOH和0.1mol/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1ml，用AgNO3标准溶液滴至出现淡红色，记下消耗的AgNO3标准溶液的体积V1（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V0（ml）。

4、计算

水中CL-含量

式中V1——测试水样时消耗的AgNO3体积，ml;

V0——空白试验消耗的AgNO3体积，ml;

C——AgNO3标准溶液的浓度，mol/L;

V——水样的体积，ml;

35.46——CL-的摩尔质量，g/mol。

五、硫酸根的测定

（一）重量法

1、测定原理

硫酸根和钡离子定量地生成硫酸钡沉淀：

SO42-+Ba2+=BaO4↓

沉淀经灼烧后称重，可求出硫酸根的含量。

反应可以在酸性溶液中进行，碳酸根不干扰测定。

2、主要试剂和仪器

（1）5%氯化钡溶液；

（2）1.5%硝酸银溶液;

（3）高温电炉;

（4）瓷坩埚;

（5）干燥器。

3、测定步骤

准确吸取200～500ml水样于烧杯中，取水样的多少应满足于水样中硫酸根的总量为10～50g。

加0.1%甲基红溶液2～3滴.滴加1+1的盐酸,使溶呈红色后再过量2～3滴盐酸.在电炉上浓缩至50ml左右,冷却后滤去悬浮物,并用02mol/L的盐酸洗涤滤纸4～5次.

加热滤液至近沸.在不断搅拌下,缓慢地滴加5%氯化钡溶液,直到上部清液不再出现白色色浑浊.再过量2mL氯化钡溶液.将此溶液在80～90℃的水浴上保温2小时。

用慢速定量滤纸过滤沉淀,并用水洗涤烧杯和沉淀.直到滤液经1.5%的硝酸银检验,不产生浑浊为止。

将滤纸连同沉淀放入已恒重过的坩埚内,在电炉上灰化，然后在800℃的高温电炉上灼烧1小时，在干燥器中冷却45分钟，称重，直到恒重。

4、计算

水中硫酸根的含量

式中W2——坩埚和和的重量，g；

W1——空坩埚的重量,g；

0.4118——由BaSO4换算成SO42-的系数；

V——水样的体积，ml。

1、准备检验水—取两只容量为100~150毫升的白色玻璃杯，一杯接自来水，另一杯盛放RO活性水，并放在桌子上，用TDS分别测定和记录两杯水的溶解性固体含量。

测定顺序为：

先测RO活性水，后测自来水。

2、准备检验—将固体沉淀促进仪平放于玻璃杯上，插上220伏电源。

3、检验—将固体沉淀促进仪上的电源开关按钮按向ON（开）的位置，开始检验。

通常检验的时间为60秒以内。

结束时，先将电源开关按向OFF（关）的位置。

最后取出固体沉淀促进仪。

安全警告：

1、接通电源后，双手不得抓在电极上；不得将手指伸入水中；不要让儿童玩耍固体沉淀促进仪。

2、固体沉淀促进仪用完后，应用干布将电极檫干，并用细纱布将铁质电极上的锈擦净，妥善保管。

说明：

该测试仪不能被用来评价矿泉水品质，因为在用其测量矿泉水时，水中的矿物质也可能会与水中的其它污染物发生一些化学反应，会给用户带来误判

水质模型（waterqualitymodel）根据物质守恒原理用数学的语言和方法描述参加水循环的水体中水质组分所发生的物理、化学、生物化学和生态学诸方面的变化、内在规律和相互关系的数学模型。

水质模型可按其空间维数、时间相关性、数学方程的特征以及所描述的对象、现象进行分类和命名。

从空间维数上可分为零维、一维、二维和三维模型；从是否含有时间变量可分为动态和稳态模型；从模型的数学特征可分为随机性、确定性模型和线性、非线性模型；从描述的水体、对象、现象、物质迁移和反应动力学性质可分为河流、湖泊、河口、海湾、地下水模型；溶解氧、温度、重金属、有毒有机物、放射性模型；对流、扩散模型以及迁移、反应、生态学模型等。

研究水质模型的目的主要是为了描述环境污染物在水中的运动和迁移转化规律，为水资源保护服务。

它可用于实现水质模拟和评价，进行水质预报和预测，制订污染物排放标准和水质规划以及进行水域的水质管理等，是实现水污染控制的有力工具。

水质模型至今已有70多年的历史。

最早的水质模型是于1925年在美国俄亥俄河上开发的斯特里特－菲尔普斯模型。

它是一个DO－BOD模型。

之后，经诸多学者改进，逐步完善。

1977年美国环境保护局发表的QUALll型，是这类模型的代表。

它的最新版本QUAL2E（1982）能模拟任意组合的15种水质参数。

80年代之后，随着水质研究的深入，另一类描述水中有毒物的模型应运而生。

由于考虑了泥沙的作用，使这类模型变成了一个描述水流、泥沙和其他水质组分相互作用的气、液、固三相共存的复杂体系。

它的代表作是美国环境保护局推出的WASP5模型（1994）。

它能模拟有毒物质在水中发生的酸碱平衡、挥发、沉淀、溶解、水解、生物降解、吸附和解析、氧化还原、生物聚集、光解等过程以及大气的干、湿沉降物。

与此同时，以食物链和能量传递为主线的生态学模型也有了长足的发展。

建立一个实用的水质模型一般需5个步骤：

①资料的收集和实验设计。

包括建模所必须的同步水文、水力、水质、气象等资料和所涉及的反应动力学常数，否则要现场监测和实验获取。

②确定模型的结构。

包括建立或选择模型的结构并进行平衡性、稳定性和灵敏性考察。

③确定模型的参数（常数）并使其代入模型后能较好地重现一组观测数据，称为率定模型。

④模型的检验。

检查率定好的模型的计算值同另一组观测值的拟合度，衡量模型的预测能力。

⑤应用。

衡量模型能否满足建模目的。

以上各步若不能满足需求，均需从头做起。

现代水质模型因其复杂性一般要采用各种数值解法，应用计算机来完成。

一个好的水质模型需有水文学、水力学、化学、生物化学、水质、数学以及计算机等方面的专家通力合作。

金标准水质检测项目相关检测方法分别如下：

1【pH值】水质pH值的测定玻璃电极法GB/T6920-1986

2【溶解氧】水质溶解氧的测定电化学探头法GB/T11913-1989碘量法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

3【臭和味】文字描述法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

4【侵蚀性二氧化碳】甲基橙指示剂滴定法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

5【酸度】酸度指示剂滴定法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

6【碱度（总碱度、重碳酸盐和碳酸盐）】酸碱指示剂滴定法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

7【色度】水质色度的测定GB/T11903-1989

8【浊度】水质浊度的测定GB/T13200-1991

9【悬浮物（SS）】水质悬浮物的测定重量法GB/T11901-1989

10【总可滤残渣】重量法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

11【总残渣】重量法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

12【全盐量（溶解性固体）】水质全盐量的测定重量法HJ/T51-1999

13【总硬度（钙和镁总量）】水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法GB/T7477-1987

14【高锰酸盐指数】水质高锰酸盐指数的测定GB/T11892-1989

15【化学需氧量（COD）】水质化学需氧量的测定重铬酸盐法GB/T11914—1989

16【生物需氧量】水质生物需氧量的测定稀释与接种法GB/T7488—1987

17【氨氮】水质铵的测定纳氏试剂比色法GB/T7479-1987　水杨酸-次氯酸盐光度法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

18【硝酸盐氮】水质硝酸盐氮的测定酚二磺酸分光光度法GB/T7480-1987　水质硝酸盐氮的测定紫外分光光度法HJ/T346-2007

19【亚硝酸盐氮】水质亚硝酸盐氮的测定分光光度法GB/T7493-1987

20【六价铬】水质六价铬的测定二苯碳酸二肼分光光度法GB/T7467-1987

21【总氮】水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》GB/T11894-1989

22【总磷】水质总磷的测定钼酸铵分光光度法GB/T11893-1989

23【磷酸盐】钼酸铵分光光度法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局（2002年）

24【硝基苯类】还原-偶氮光度法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局（2002年）

25【苯胺类】水质苯胺类化合物的测定N-（1-萘基）乙二胺偶氮分光光度法GB/T11889-1989

26【游离氯】水质游离氯和总氯的测定N，N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法GB/T11897-1989

27【总氯】水质游离氯和总氯的测定N，N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法GB/T11897-1989

28【氟化物】水质氟化物的测定离子选择电极法GB/T7484-1987

29【氯化物】水质氯化物的测定硝酸银滴定法GB/T11896-19879

30【硫酸盐】水质硫酸盐的测定重量法GB/T11899-89　铬酸钡分光光度法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局（2002年）

31【硫化物】水质硫化物的测定亚甲基兰分光光度法GB/T16489-1996

32【阴离子表面活性剂】水质阴离子表面活性剂的测定亚甲蓝分光光度法GB/T7494-1987

33【石油类】水质石油类和动植物油的测定红外光度法GB/T16488-1996

34【动植物油】水质石油类和动植物油的测定红外光度法GB/T16488-1996

35【总铬】水质总铬的测定高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法GB/T7466-1987　火焰原子吸收分光光度法《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局（2002年）

36【铜】水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法GB/T7475-1987

37【锌】水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法GB/T7475-1987

38【铅】水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法GB/T7475-1987

39【镉】水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法GB/T7475-1987

40【镍】水质镍的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11912-1989

41【钾】水质钾、钠的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11904-1989

42【钠】水质钾、钠的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11904-1989

43【钙】水质钙、镁的测定原子吸收分光光度法GB/T11905-1989

44【镁】水质钙、镁的测定原子吸收分光光度法GB/T11905-1989

45【铁】水质铁、锰的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11911-1989

46【锰】水质铁、锰的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11911-1989

47【溶解性铁】水质铁、锰的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11911-1989

48【银】水质银的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11907-1989

49【甲醛】水质甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法GB/T13197-1991

水质检测仪器：

水质安全快速检测箱，电解器等