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水的碱度(总碱度、重碳酸盐和碳酸盐)检测方法

  • 上海博取
    2013/02/27
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  • 水的碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。
    水中碱度的来源较多,地表水的碱度基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量的函数,所以总碱度被当作这些成分浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等时,则总碱度的测定值也包含它们所起的作用。废水及其他复杂体系的水体中,还含有有机碱类、金属水解性盐类等,均为碱度组成部分。在这些情况下,碱度就成为一种水的综合性指标,代表能被强酸滴定物质的总和。
    碱度的测定值因使用的指示剂终点pH值不同而有很大的差异,只有当试样中的化学组成已知时,才能解释为具体的物质。对于天然水和未污染的地表水,可直接以酸滴定至pH8.3时消耗的量,为酚酞碱度。以酸滴定至pH为4.4~4.5时消耗的量,为甲基橙碱度。
    通过计算,可求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量;对于废水、污水,则由于组分复杂,这种计算无实际意义,往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH值。然后,用酸滴定以便获得分析者感兴趣的参数,并作出解释。
    碱度指标常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性,是对水和废水处理过程控制的判断性指标。若碱度是由过量的碱金属盐类所形成,则碱度又是确定这种水是否适宜于灌溉的重要依据。
    1.方法选择
    用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法,即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃,确定特定pH值下的碱度,它不受水样浊度、色度的影响,适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速,适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。
    2.样品保存
    样品采集后应在4℃保存,分析前不应打开瓶塞,不能过滤、稀释或浓缩。样品应于采集后的当天进行分析,特别是当样品中含有可水解盐类或含有可氧化态阳离子时,应及时分析。
    (一)酸碱指示剂滴定法(B)
    1.方法原理

    水样用酸溶液滴定至规定的pH值,其终点可由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜
    色的变化来判断。
    当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时,溶液pH值即为8.3,指示水中氢氧根离
    子(OH-)已被中和,碳酸盐(CO32-)均被转为重碳酸盐(HCO3-),反应如下:
    OH-+H+→H20 CO32-+H+→HCO3-
    当滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变成桔红色时,溶液的pH值为4.4~4.5,指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和,反应如下:
    HC03-+H+→H20+C02 ↑根据上述两个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量,可以计算出水中碳酸盐、重碳酸盐及总碱度。 .
    上述计算方法不适用于污水及复杂体系中碳酸盐和重碳酸盐的计算。
    2.干扰及消除
    水样浑浊、有色均干扰测定,遇此情况,可用电位滴定法测定。能使指示剂褪色的氧化还原性物质也干扰测定。例如水样中余氯可破坏指示剂(含余氯时,可加入l~2滴O.1mol/L硫代硫酸钠溶液消除)。
    3.方法的适用范围
    此法适用于不含有上述干扰物质的水样。
    曾取地表水水样15个进行测定,浓度范围在14.0--88.50mg/L时,相对标准偏差为O.1%~1.4%;加标回收率为96.0%---102%。
    4.仪器
    ①酸式滴定管,25ml。
    ②锥形瓶,250ml。
    5.试剂
    ④无二氧化碳水:用于制备标准溶液及稀释用的蒸馏水或去离子水,临用前煮沸
    15min,冷却至室温。pH值应大于6.0,电导率小于2μS/cm。
    ②酚酞指示液:称取0.5g酚酞溶于50ml 95%乙醇中,用水稀释至100ml。
    ⑧甲基橙指示剂:称取0.05g甲基橙溶于100m1蒸馏水中。
    ④碳酸钠标准溶液(1/2Na2C03=0.0250mol/L):称取1.3249g(于250℃烘干4h)的基准试剂无水碳酸钠(Na2C03),溶于少量无二氧化碳水中,移入1000ml容量瓶中,用水释至标线,摇匀。贮于聚乙烯瓶中,保存时间不要超过一周。
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