冷却水化学分析方法汇总.docx

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冷却水化学分析方法汇总

悬浮物的测定—重量法

1．0原理

取适量水样，经过滤后，所得残渣烘干至恒重，即为悬浮物含量。

2．0仪器

2．1分析天平：

感量0.0001g；

2．2恒温干燥箱。

2．3干燥器。

2．4玻璃漏斗。

2．5量筒：

100~1000mL。

2．6称量瓶：

高形。

2．7定量慢速滤纸：

Ø11cm

3．0分析步骤

3．1将滤纸十字折叠，卷成筒放入称量瓶中一并放入105±5℃烘箱中，烘干至恒重。

3．2用采样瓶一次采集水样100~1000mL。

3．3将采集中全部水样倒入量筒中记录休积。

3．4将已恒重的滤纸从称量瓶中取出放入漏斗中，用少量水湿润，使其贴紧漏斗。

3．5将水样进行过滤，过滤完后用少量水冲洗采集瓶和量筒，冲洗液倒入滤纸中过滤。

3．6待漏斗中没有明显水滴时，将滤纸小心取出折好，放入原称量瓶中，按3．1条的条件进行烘干至恒重。

4．0分析结果的计算

水样中悬浮物含量X（毫克/升），按下式计算：

（W2—W1）×1000

×1000

式中：

W1—称量瓶和滤纸的重量，克；

W2—称量瓶，滤纸和悬浮物的重量，克；

Vw—水样体积，毫升。

5．0结果表示

总硬度的测定—EDTA法

本方法适用于循环冷却水和天然水中总硬度的测定。

1．0原理

在PH=10时，乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA）和水中的钙镁离子生成稳定络合物，指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物，其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的红色铬合物，当用EDTA滴定接近终点时，EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离，溶液由酒红钯变为兰色，即为终点。

其反应如下：

Mg2++Hlnd2-→Mglnd-+H+

Mglnd-+H2Y2-→MgY2-+H++Hlnd2-

Ca2++Hlnd2-→Calnd-+H+

Calnd-+H2Y2-→CaY2-+H++Hlnd2-

式中Hlnd2-—铬黑T指示剂（蓝色）；

Mglnd-—镁与铬黑T的络合物（酒红色）；

H2Y2-—乙二胺四乙酸离子（无色）。

2．0试剂

2．16mol/L盐酸溶液。

2．210%氨水：

量取440mL氯水，稀释至1000mL。

2．31+1三乙醇胺溶液

2．4铬黑T指示剂

称取0.5g铬黑T和4.5g盐酸羟胺，溶于100mL95%乙醇中，储于棕色瓶中。

2．5PH=10氨—氯化铵缓冲溶液。

称取54g氯化铵，溶于200mL水中，加350mL氯水，用水稀释1000mL。

2．60.01mol/LEDTA标准溶液.

2．6．1配制

称取乙二胺四乙酸二钠（C10H14O8N2Na2·2H2O）3.72g溶于1000mL水中，摇匀。

2．6．2标定

称取0.2g于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌（称准至0.0002g）。

用少许水湿润，加2mL6mol/L盐酸溶液至样品溶解，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度。

吸取此溶液20mL，移入250mL锥形瓶中，加30mL水，用10%氨水中和至PH7~8（稍有氨味），加5mL氨—氯化铵缓冲溶液，加2-4滴铬黑T指示剂，用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变为天蓝色。

同时做空白试验。

2．6．3计算

EDTA标准溶液摩尔浓度M（摩尔/升），按下式计算：

G×

20/250

×1000

（V1-V0）×81.39

式中：

G—氧化锌的重量，克；

V1—EDTA溶液的用量，毫升；

V0—空白试验EDTA溶液用量，毫升；

81.39—氧化锌摩尔质量，克/摩尔。

3．0仪器

3．1滴定管：

25mL酸式。

4．0分析步骤

4．1吸取水样50mL，移入250mL锥形瓶中，加入5mL氨-氯化铵缓冲溶液，2-4滴铬黑T指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。

5．0分析结果的计算

水样中总硬度含量X（毫克/升，以CaCO3计），按下式计算：

V×M×100.08

×1000

式中：

V—滴定时EDTA标准溶液消耗体积，毫升；

M—EDTA标准溶液浓度，摩尔/升；

Vw—水样体积，毫升；

100.08—碳酸钙摩尔质量，克/摩尔。

6．0注释

6．1若水样中有铁、铝干扰测定时，加1+1三乙醇胺1~3mL加以掩蔽。

6．2若水样中有少量的锌离子时，取样后可加β—氨基乙硫醇0.5mL加以掩蔽，若锌含量高，可另测锌含量，而后从总硬度中减去。

6．3若测定中有返色现象，可将水样经中速滤纸干过滤，除去悬浮的碳酸钙。

7．0允许差

水中总硬度在300mg/L（以CaCO3计）时，平行测定两结果差不大于3.5mg/L。

8．0结果表示

取平行测定两结果算术平均值，作为水样的总硬度含量。

镁离子的测定—差减法

本方法适用于循环冷却水的天然水中镁离子的测定。

1．0原理

用差减法测定镁离子，就是在测定总硬度和钙离子的基础上，用水中总硬度的含量减去水中钙离子的含量而得水中镁离子的含量。

2．0分析结果的计算

水样中镁离子含量X（毫克/升，以CaCO3计），按下式计算：

X=Y-Z

式中：

Y、Z—水样中同时测定的总硬度含量和钙离子含量，（毫克/升，以CaCO3计）。

钙离子的测定—EDTA滴定法

本方法适用于循环冷却水和天然水中钙离子的测定。

1．0原理

钙黄绿素能与水中钙离子生成莹光黄绿色络合物，在PH＞12时，用EDTA标准溶液滴定钙，当接近终点时，EDTA夺取与指示剂结合的钙，溶液莹光黄绿色消失，呈混合指示剂的红色，即为终点。

2．0试剂

2．11+1盐酸溶液

2．220%氢氧化钾溶液。

2．3钙黄绿素酚酞混合指示剂

称取钙黄绿素0.2g酚酞0.07g置于研钵中，再加入20g氯化钾，研细混匀，贮于广口瓶中。

2．40.01mol/LEDTA标准溶液

同总硬度的测定。

3．0仪器

3．1滴定管：

25mL

3．2移液管：

5mL

4．0分析步骤

吸取经中速滤纸干过滤的水样50mL，移入250mL锥形瓶中，加1+1盐酸3滴，混匀，加热煮沸半分钟，冷却至50℃以下加5mL20%氢氧化钾溶液，再加约80mg钙黄绿素酚酞混合指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至莹光黄绿色消失，出现红色即为终点。

5．0分析结果的计算

水样中钙离子含量X（毫克/升，以CaCO3计），按下式计算：

V×M×100.08

×1000

式中：

V—滴定时EDTA标准溶液消耗体积，毫升；

M—EDTA标准溶液浓度，摩尔/升；

Vw—水样体积，毫升；

100.08—碳酸钙摩尔质量，克/摩尔。

6．0注释

6．1若测定时有轻度返色，可滴至不返色为止。

6．2若返色严重可用慢速滤纸对水样进行“干过滤”。

6．3也可采用钙指示剂或紫脲酸铵作指示剂。

7．0允许差

水中钙离子含量在500mg/L（以CaCO3计）时，平行测定两结果差不大于2mg/L。

8．0结果表示

取平行测定两结果算术平均值，作为水样的钙离子含量。

碱度的测定—指示剂法

本方法适用于循环冷却水和天然水中碱度的测定。

1．0原理

用酚酞做指示剂，用标准酸溶液滴定水样，达到终点，所测得的碱度称为酚酞碱度，此时水样中所含全部氢氧根和二分之一碳酸根与酸化合，其反应如下：

OH-+H+=H2O

CO32-+H+=HCO3-

在滴定酚酞碱度的水样中加入甲基橙指示剂，继续标准酸溶液滴定达到终点时（包括酚酞碱度的用量），所测得的碱度称为甲基橙碱度，也称总碱度，此时水样中所含重碳酸根全部被中和，其反应如下：

HCO3-+H+→H2CO3

H2O+CO2↑

2．0试剂

2．10.1%甲基橙水溶液。

2．20.5%酚酞50%的乙醇溶液。

2．3溴甲酚酞-甲基红指示液。

取3份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液与1份0.2%甲基红乙醇溶液混合。

2．40.1mol/L盐酸标准溶液

2．4．1配制：

量取9mL盐酸（优级纯）注入1000mL水中。

2．4．2标定：

称取0.20g于270~300℃灼烧至恒重的基准无水碳酸钠，称准至0.0002g。

溶于50mL水中，加10滴溴甲酚绿甲基红混合指示液，用0.1mol/L盐酸溶液滴至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2分钟，冷却后继续滴定至溶液呈暗红色，同时做空白试验。

2．4．3计算

盐酸标准溶液的摩尔浓度M（摩尔/升）按下式计算：

G×2

×1000

（V1-V2×105.99

式中：

G—无水碳酸钠之重量，克；

V1—盐酸溶液之用量，毫升；

V2—空白试验盐酸溶液之用量，毫升；

105.99—碳酸钠的摩尔质量，克/摩尔。

3．0仪器

滴定管：

10mL微量滴定管。

4．0分析步骤

4．1酚酞碱度的测定

吸取100mL水样于250mg/L锥形瓶中，加三滴酚酞指示剂，若不显色，说明酚酞碱度为零，若显红色，用0.1mol/L盐酸标准溶液滴定至红色刚好褪去为终点，记录盐酸标准溶液用量V3。

4．2总碱度的测定

在测定酚酞碱度后的水样中，再加入1滴甲基橙指示剂，继续用0.1mol/L盐酸标准溶液滴定至刚好出现橙红色为终点。

记录下盐酸标准溶液的用量（包括酚酞碱度用量）V4。

5．0分析结果的计算

5．1水样中酚酞碱度P（毫克/升，以CaCO3计）按下式计算：

V3×M×

100.08

×1000

式中：

V3—用酚酞指示剂时，滴定所消耗盐酸标准溶液的体积、毫升；

M—盐酸标准溶液摩尔浓度，摩尔/升；

100.08—碳酸钙的摩尔质量，克/摩尔；

Vw—水样体积，毫升。

5．2总碱度（甲基橙碱度）的计算：

水样中总碱度T（毫克/升，以CaCO3计）按下式计算：

V4×M×

100.08

×1000

式中：

V4—用甲基橙指示剂后，滴定所消耗盐酸标准溶液的体积、毫升；

M—盐酸标准溶液摩尔浓度，摩尔/升；

100.08—碳酸钙的摩尔质量，克/摩尔；

Vw—水样体积，毫升。

5．3设水中的碱度全部由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐形成，并认为不存在其它弱无机酸和有机酸，并假定氢氧化物与重碳酸根不共存的条件下，水中氢氧化物、碳酸根、重碳酸根的关系如表1-6所示。

6．0允许差

碱度在25~250mg/L（以CaCO3计）的范围内，平行测定两结果差不大于2.5mg/L。

表1-6各种碱度关系

滴定结果

氢氧化物碱度

以CaCO3计

碳酸盐碱度

以CaCO3计

重碳酸根碱度

以CaCO3计

P=0

2P＜T

T-2P

2P=T

2P＞T

2P-T

2（T-P）

P=T

7．0结果表示

取平行测定两结果算术平均值，作为水样的碱度。

总铁离子的测定—邻菲罗啉分光光度法

本方法适用于循环冷却水和天然水中总铁离子的测定，其含量小于1mg/L。

1．0原理

亚铁离子在PH值3~9的条件下，与邻菲罗啉（1，10—二氮杂菲）反应，生成桔红色络合离子：

3C12H8N2+Fe2+→[Fe（C12H8N2）3]2+

此铬合离子在PH值3~4.5时最为稳定。

水中三价铁离子用盐酸羟胺还原成亚铁离子，即可测定总铁。

2．0试剂

2．11+1盐酸溶液。

2．21+1氨水。

2．3刚果红试纸。

2．410%盐酸羟胺溶液。

2．50.12%邻菲罗啉溶液。

2．6铁标准溶液的配制

称取0.864g硫酸铁铵[FeNH4（SO4）2·12H2O]溶于水，加2.5mL硫酸，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度。

此溶液为1mL含0.1mg铁标准溶液。

吸取上述铁标准溶液10mL，移入100mL容量瓶中用水稀释至刻度，此溶液为1mL含0.01mg铁标准溶液。

3．0仪器

3．1分光光度计。

4．0分析步骤

4．1标准曲线的绘制

分别吸取1mL含0.01mg铁标准溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL于6只50mL容量瓶中，加水至约25mL，各加1毫米长的刚果红试低，在试纸呈蓝色时，各瓶加1mL10%盐酸羟胺溶液，2mL0.12%邻菲罗啉溶液，混匀后用1+1氨水调节使刚果红试纸呈紫红色，再加1滴1+1氨水，使试纸呈红色，用水稀释至刻度。

10分钟后于510nm处，用3cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度，以吸光度为纵坐标，铁离子毫克数为横坐标，绘制标准曲线。

4．2水样的测定

取水样50mL于150mL锥形瓶中，放入1毫米长的刚果红试纸，用1+1盐酸溶液调节使水呈酸性，PH＜3，刚果红试纸显蓝色。

加热煮沸10分钟，冷却后移入50mL容量瓶中，加10%盐酸羟胺溶液1mL，摇匀，1分钟后，再加0.12%邻菲罗啉溶液2mL，用1+1氨水调节PH，使刚果红试纸呈紫红色，再加1滴氨水，试纸呈红色后用水稀释至刻度。

10分钟后于510nm处，以3cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度。

5．0分析结果的计算

水样中总铁离子含量X（毫克/升），按下式计算：

×1000

式中：

A—从标准曲线查得的铁离子的含量，毫克；

Vw—水样体积，毫升。

6．0注释

6．1循环冷却水中铁含量常以三氧化二铁和氢氧化铁沉淀形式存在，加盐酸煮沸以使其溶解。

6．2分析步骤中溶液的PH控制也可采用加2mL2mol/L盐酸，在加邻菲罗啉后，再加5mL22%醋酸铵溶液，但醋酸铵溶液应不含铁离子，否则，更换试剂时应重新绘制标准曲线。

7．0允许差

水中总铁离子含量小于1mg/L时，平行测定两结果差不大于0.03mg/L。

8．0结果表示

取平行测定两结果算术平均值，作为水样的总铁离子含量。

硫酸根的测定—EDTA滴定法

本方法适用于循环冷却水和天然水中硫酸根离子的测定，水样中硫酸根含量大于200mg/L时，可进行适当稀释。

1．0原理

水样中加入氯化钡，与硫酸根生成硫酸钡沉淀。

过量的钡离子在氯化镁存在下，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定。

2．0试剂

2．11+1盐酸溶液。

2．20.5%铬黑T乙醇溶液（同总硬度的测定）

2．3氨-氯化铵缓冲溶液（PH=10.3）

同总硬度的测定

2．40.0125mol/L氯化钡溶液：

称取3.054g氯化钡（BaCl2·2H2O）溶于100mL水中，移入1000mL溶量瓶中，稀释至刻度。

2．50.01mol/L氯化镁溶液的配制

称取2.1g氯化镁（MgCl2·6H2O）溶于少量水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度。

2．60.01mol/LEDTA标准溶液

同总硬度的测定。

3．0仪器

3．1滴定管：

酸式25mL。

3．2电炉。

4．0分析步骤

4．1水样的测定

吸取经中速滤纸干过滤的水样50mL于250mL锥形瓶中，加入三滴1+1盐酸，在电炉上加热微煮半分钟，再加入10mL0.0125mol/L氯化钡溶液，微沸半分钟，再加入10mL0.0125mol/L氯化钡溶液，微沸10分钟，冷却10分钟后，加入5mL0.01mol/L氯化镁溶液，10mL氨-氯化铵缓冲液，6-10滴铬黑T指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定，溶液从酒红色至纯蓝色为终点。

4．2水中硬度的测定

吸取经中速滤纸干过滤后水样50mL，加10mL氨-氯化铵缓冲溶液，6~10滴铬黑T指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至纯蓝色。

4．3氯化钡、氯化镁消耗EDTA标准溶液的体积。

准确吸取10mL0.0125mol/L氯化钡溶液，5mL0.01mol/L氯化镁溶液于250mL锥形瓶中，加水50mL，再加入10mL氨-氯化铵缓冲溶液及6-10滴铬黑T指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴至纯蓝色。

5．0分析结果的计算

水样中硫酸根离子的含量X（毫克/升），按下式计算：

96×（V2+V3-V4）×M2

×1000

式中：

V2—测定水样硬度时消耗EDTA的体积，毫升；

V3—滴定氯化钡和氯化镁溶液时消耗EDTA标准溶液的体积，毫升；

V4—测定水样硫酸根时消耗EDTA标准溶液的体积，毫升；

M2—EDTA标准溶液的摩尔浓度，摩尔/升；

Vw—水样体积，毫升。

6．0允许差

硫酸根含量在100mg/L范围内时，平行测不定期两个结果差，不大于4mg/L。

7．0结果表示

取平行测定两结果的算术平均值，作为水样的硫酸根含量。

正磷酸盐含量的测定—钼酸铵分光光度法

本方法适用于含PO43-0.02~50mg/L工业循环冷却水中磷含量的测定。

1．0原理

在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼蓝，于710nm最大吸收波长处分光光度法测定。

反应式为：

12（NH4）2MoO4+H2PO4-+24H++24H+KSbOC4H4O6［H2PMo12O40］-+NH4++12H20

［H2Pmo12O40］-C8H8O6H3PO4·MoO3·Mo2O5

2．0试剂

2．1磷酸二氢钾；24

2．2硫酸：

1+1溶液；

2．3抗坏血酸：

20g/L；

称取10g抗坏血酸，精确至0.5g，称取0.2g乙二胺四乙酸二钠（C10H14O8N2Na2·2H2O），精确至0.01g，溶于200mL水中，加入8.0mL甲酸，用水稀释至500mL，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。

2．4钼酸铵：

26g/L溶液；

称取13g钼酸铵，精确至0.5g，称取0.5g酒石酸锑钾（KsbOC4H4O6·1/2H2O），精确至0.01g，溶于200mL水中，加入230mL硫酸溶液，混匀，冷却后用水稀释至500mL，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期二个月）。

2．5磷标准溶液：

1mL含有0.5mgPO43-

称取0.7165g预先在100~105℃干燥并已恒重过的磷酸二氢钾，精确至0.0002g，溶于约500mL水中，定量转移至1L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

2．6磷标准溶液：

1mL含有0.02mgPO43-

取20.00mL磷酸标准溶液（2.5）于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

3．0仪器

3．1分光光度计：

带有厚度为1cm的吸收池。

4．0分析步骤

4．1工作曲线的绘制

分别取0（空白）、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL磷标准溶液（2.6）于9个50mL容量瓶中，依次向各瓶中加入约25mL水，2.0mL钼酸铵溶液，3.0mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10分钟。

在分光光度计710nm处，用1cm吸收池，以空白调零测吸光度。

以测得的吸光度为纵坐标，相对应的PO43-量（μg）为横坐标绘制工作曲线。

4．2试样的制备

现场取约250mL实验室样品经中速滤纸过滤后贮存于500mL烧杯中即制成试样。

4．3正磷酸盐含量的测定

从试样中取20.0mL试验溶液，于50mL容量瓶中，加入2.0mL钼酸铵溶液，3.0mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10分钟，在分光光度计710nm处，用1cm吸收池，以不加试验溶液的空白调零测吸光度。

5．0分析结果的计算

以mg/L表示的试样中正磷酸盐（以PO43-计）含量（x1），按下式计算：

x1=

式中：

m1—从工作曲线上查得的以μg表示的PO43-量；

V1—移取试验溶液的体积，mL。

所得结果应表示至二位小数。

6．0允许差

两次平行测定结果之差不大于0.30mg/L，取算术平均值为测定结果。

总磷含量的测定—钼酸铵分光光度法

本方法适用于含PO43-0.02~50mg/L工业循环冷却水中磷含量的测定。

1．0原理

在酸性溶液中，用过硫酸钾作分解剂，将聚磷酸盐和有机膦转化为正磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼蓝，于710nm最大吸收波长处分光光度法测定。

反应式同“正磷酸盐含量的测定”第1条。

2．0试剂

同正磷酸盐和总无机磷含量的测定第2条和下列试剂。

2．1过硫酸钾40g/L溶液：

称取20g过硫酸钾，精确至0.5g，溶于500mL水中，摇匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。

3．0仪器

同正磷酸盐的测定第3.1条。

3．0分析步骤

4．1工作曲线的绘制

同正磷酸盐测定第4.1条。

4．2总磷含量测定

从正磷酸盐测定的试样（4.2）中取5.00mL试验溶液于100mL锥形瓶中，加入1.0mL硫酸溶液（见总无机磷测定之2.3），5.0mL过硫酸钾溶液（2.1），用水调整锥形瓶中溶液体积至约25mL，摇匀，置于可调电炉上缓缓煮沸15分钟至溶液快蒸干为止。

取出后流水冷却至室温，定量转移至50mL容量瓶中。

加入2.0mL钼酸铵溶液（见正磷酸盐测定之2.4），3.0mL抗坏血酸溶液（见正磷酸盐测定之2.3），用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10分钟。

在分光光度计710nm处，用1cm吸收池，以不加试验溶液的空白调零测吸光度。

4．0分析结果的计算

以mg/L表示的试样中总磷（以PO43-计）含量（X5），按

（1）式计算：

X5=

（1）

式中：

M3—从工作曲线上查得的以μg表示的PO43-量；

V3—移取试验溶液的体积，mL。

5．1以mg/L表示的羟基乙叉二膦酸（HEDP）含量（X6），按式

（2）计算：

X6=1.085×（

）

（2）

式中：

1.085—系PO43-换算为羟基乙叉二膦酸的系数。

5．2以mg/L表示的羟基乙叉二膦酸（HEDPS）含量（X7），按式（3）计算：

X7=1.548×（

）（3）

式中：

1.548—系PO43-换算为羟基乙叉二膦酸的系数。

5．3以mg/L表示的氨基三甲叉膦酸（ATMP）含量（X8），按式（4）计算：

X8=1.050×（

）（4）

式中：

1.050—系PO43-换算为氨基三甲叉膦酸的系数。

5．4以mg/L表示的乙二胺四甲叉膦酸（EDTMP）含量（X9），按式（5）计算：

X9=1.148×（

）（5）

式中：

1.148—系PO43-换算为乙二胺四甲叉膦酸的系数。

5．5以mg/L表示的乙二胺四甲叉膦酸钠（EDTMPS）含量（X10），按式（6）计算：

X10=1.611×（

）（6）

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