TB_1139-83_铁道机车用天然水分析方法.pdf

中华人民共和国铁道部部标准铁道机车用天然水分析方法T B 1 1 3 9-8 3代替 T B 1 1 3 9-7 5 本标准适用于铁路机车和固定锅炉用天然水的水质分析生活用水分析也可采用本标准1 一般规则 1.1 天然水的分析项目包括P H 值浑浊度悬浮物溶解性蒸发残渣游离二氧化碳溶解氧耗氧量总碱度总硬度钙镁离子硫酸盐氯化物亚硝酸盐硝酸盐二氧化硅铁离子铝离子钾钠总量钾钠离子和分析结果审核等项目 日常分析项目可根据本地区水质情况酌情选择主要分析总碱度总硬度钙离子镁离子硫酸根氯根二氧化硅溶解性蒸发残渣游离二氧化碳等含铁的水质和对锅炉有明显腐蚀的水质应增加分析铁离子溶解氧耗氧量 1.2 所用试剂除特别注明者外均采用化学纯及以上1.3 配制溶液用的水在没有注明其他要求时系指蒸馏水或去离子水其电导率应小于2 微西/厘米2 5 1.4 基准试剂称量应准确到0.0 0 0 2 克 1.5 溶液浓度表示方法 1.5.1 百分比浓度C/V每1 0 0 毫升溶液中含有溶质的克数 1.5.2 体积比浓度A+B由A 体积溶质与B 体积的溶剂相混合而成 1.5.3 当量浓度N每1 0 0 0 毫升溶液中所含有溶质的克当量数 1.5.4 克分子浓度M每1 0 0 0 毫升溶液中所含有溶质的克分子数 1.6 测定误差 1.6.1 滴定分析平行滴定允许绝对误差0.1 0 毫升 1.6.2 比色法平行测定误差视方法录敏度而定一般其相对误差8 1 0按式1计算i(%)=测 定 值平 均 值平 均 值10012 取样方法 2.1 分析用水样须有代表性供全分析用水样应取2 3 升铁离子和游离二氧化碳的分析应按测定方法要求另取水样 2.2 取样容器应用具有磨口塞的玻璃瓶或塑料容器 2.3 取样容器应事先冼净取样时再以欲取的水冲洗 两次以上 2.4 取水源水样时应遵照以下规定 2.4.1 浅井应距井边0.5 米的水面下1 米处采取深井应从扬水管出口处放水5 1 0 分钟后采取排净管中积存的水水鹤应放水1 分钟后采取 2.4.2 取样时不得搅动水源勿使砂石浮土及其他杂物进入瓶中 2.4.3 已盛满水样的瓶应严密封口瓶塞下缘与水面间隙不得超过1 0 毫米 2.2.4 水样瓶上须贴有如下的标签中华人民共和国铁道部1 9 8 3-1 1-1 2 发布 1 9 8 4-0 7-0 1 实施1T B 1 1 3 9-8 3局段给水所水源种类及编号取样日期取样时气候及水温取样人姓名 2.4.5 运送水样应迅速以免水质变化夏季防止曝晒冬季防止冻结 2.4.6 p H 值游离二氧化碳溶解氧应在现场取样测定若现场条件不允许应严密封口迅速送回试验室立即测定取样方法应按各项测定方法中的规定进行 2.4.7 悬浮物铁离子单独取样详见1 9.1.3 款注总碱度总硬度等的测定应立即分析其他项目的测定自取样日期起不得超过一周3 P H 值的测定 3.1 概述 测定溶液p H 值采用酸度计主要是测定水样中p H 指示电极玻璃电极)和参考电极甘汞电极间所产生的电位差参考电极的电位是恒定的指示电极的电位则随溶液的p H 值不同而改变用补偿法可准确测出所组成原电池的电动势而酸度计即可直接测得水样或溶液中相应的p H 值 3.2 仪器 3.2.1 酸度计附电极支架和测试用烧杯 3.2.2 p H 值指示电极饱和氯化钾甘汞电极温度计 3.3 试剂 3.3.1 标准缓冲溶液p H 为4.0 0 配制方法见C.1 3.3.2 标准缓冲溶液p H 为6.8 6 或7.0 0配制方法见C.2 3.3.3 标准缓冲溶液p H 为9.2 0 配制方法见C.3 3.3.4 氯化钾饱和溶液 3.4 测定方法 由于市售酸度计型号较多不能一一列出测定方法故应按照所用酸度计说明书的规定进行操作4 浑浊度的测定 4.1 概述 水的浑浊度是指悬浮于水中的微经泥砂粘土微细的有机质浮游生物和其他微生物所造成的浑浊程度标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载w w w.b z f x w.c o m 浑浊度是以1 豪克高岭土在1 升水中产生的浑浊程度作为1 个浊度单位以毫克/升表示本方法适用于浑浊度小于1 0 0 毫克/升的水样浑浊度大时可稀释本方法是测定浑浊水样的吸光度然后用吸光度在标准浊度曲线上查其浑浊度数字 4.2 仪器试剂 4.2.1 7 2 型分光光度计 4.2.2 浑浊度标准溶液取纯净的白色高岭土硅藻土或漂白土适量使通过0.1 毫米孔筛相1 4 0 目于1 0 5 1 1 0 烘干2 小时取出置于燥器中冷却取此高岭土1 0 克放入1 0 0 0 毫升高型杯中先加少量水搅拌润湿分散倒入研钵内充分研磨再倒入原烧杯中加水至近满烧杯充分搅后静置4 小时吸取上层浑浊液勿搅动下部沉淀于另一个1 0 0 0 毫升高型烧杯中下部沉淀再加水至满烧杯搅拌后静置2 4 小时吸出上部浑浊与第一次浑浊液合并如此重复操作直至上部溶液澄清为止在合并液中倾出上层清液弃去下部沉淀保存中部的浑浊液然后用移液管吸取2 5 毫升中部的浑浊液于蒸发皿中置水浴上蒸干2T B 1 1 3 9-8 3再移至烘箱中在1 0 5 1 1 0 烘干至恒重然后进行稀释或浓缩调整使其浓度恰 好为1 0 0 毫克/升即为浑浊度标准溶液将此溶液每升中加入1 毫升饱和氯化汞溶液密封可保存半年 4.3 测定方法 4.3.1 绘制标准曲线 取若干支1 0 0 毫升比色管分别加入浑浊度标准溶液0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0毫升加蒸馏水稀释至刻度此时其浑浊度则分别为0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 毫克/升度在7 2 型分光光度计上选用3 0 毫米的比色皿和4 2 0 纳米波长的条件进行比浊以横坐标为浑浊度毫克/升纵坐标为吸光度纳米绘制标准曲线吸光度与水中颗粒的光学性质有关水样的吸光度与浑浊度标准溶液的吸光度相同时其所表示的浑浊度毫克/升并不完全一致因此测定某一河流的浑浊度时也可用该 河流水样澄清后所得之泥沙按配制标准溶液相同的方法配制某一河流的浑浊度标准溶液 4.3.2 测定水样 量取水样1 0 0 毫升于比色管中按上述相同的条件4.3.1 测出水样的吸光度然后在标准曲线上查其浑浊度毫克/升5 悬浮物的测定 5.1 概述 悬浮物是造成水质浑浊的来源水中的悬浮物是指不溶于水的淤泥粘土有机物微生物等微细的悬浮物质颗粒的直么一般大于1 0 0 纳米 本方法适用于悬浮物含量小于3 0 0 毫克/升的水样若悬浮物含量高可稀释水样 5.2 测定方法 取慢速定量滤纸G B 1 9 1 4-8 0 放入称量瓶中置于1 0 5 1 1 0 烘箱中烘干2 小时取出置干燥器内冷却至室温称重反复操作直至恒重后使用将已恒重的滤纸置于漏斗中用水浸润使与漏斗紧密接触将水样充分振荡取出一定体积使其全部通过滤纸并用蒸馏水洗涤三次然后将滤纸及悬浮物置于称量瓶中放入烘箱内在1 0 5 1 1 0 烘干2 小时取出在干w w w.b z f x w.c o m燥器中冷却至室温称重反复操作直至恒重 如果悬浮物颗粒很小应改用石棉古氏坩埚或砂芯漏斗抽滤 5.3 计算 悬浮物含量毫克/升按式2 计算悬浮物GGV11 0 0 02 式中 G 1 滤纸和悬浮物的总重毫克 G 滤纸重量毫克 V 所取水样的体积毫升6 溶解性蒸发残渣的测定 6.1 重量法 6.1.1 概述 溶解性蒸发残渣是近似地表明水中不挥发的溶解盐和胶体的含量把过滤后的水样蒸干经过烘烤至恒重若水中硫酸盐和氯化物含量较大时它和钙镁形成结晶水化物在1 0 51 1 0 下难以除尽结晶水结果使残渣偏高为避免或减少上述原因所造成的误差应在水样中加入过量的碳酸钠使钙镁的非碳酸盐硬度物质均转变成碳酸盐多余的碳酸钠虽含有结晶水但经过1 0 5 1 1 0 烘烤亦可分解除去3T B 1 1 3 9-8 3 6.1.2 测定方法 6.1.2.1 碳酸盐硬度水样用吸管吸取过滤后的水样分批注入经1 0 5 1 1 0 烘至恒重的蒸发皿中皿上放一玻璃棒弯成的三角形上面盖表面皿置水浴上蒸发蒸干后移入烘箱中在1 0 5 1 1 0 下烘干2 小时取出放入干燥器中冷却至室温后迅速称量平行测定绝对误差不大于5 毫克 测定时所取水样数量可按表1 规定表1推测溶解性蒸发残渣毫克/升1 0 0 以下1 0 0 2 5 02 5 0 5 0 05 0 0 1 0 0 01 0 0 0 以上取水样量毫升1 0 0 05 0 02 5 01 5 01 0 0 6.1.2.2 非碳到盐硬度水样将蒸发皿在1 0 5 1 1 0 下烘至恒重用吸管精确地吸取1碳酸钠溶液5 毫升按非碳酸盐硬度多少而定测定方法见总硬度于已恒重的蒸发皿内再用吸取管吸过滤后的水样放入同一蒸发皿中搅拌混合将蒸发皿放在水浴上蒸干后再移入1 0 5 1 1 0 烘箱内烘干至恒重测定时所取水样数量可按表1 规定 注1 碳酸钠溶液毫升含碳酸钠1 0.0 0 0 毫克精确称取1 0.0 0 0 克无水碳酸钠溶于蒸馏水中稀释至1 升 6.1.3 计算 溶解性蒸发残渣含量毫克/升按式34 计算碳酸盐硬度水样的溶解性蒸发残渣GGV1210003标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载w w w.b z f x w.c o m 式中G 1 残渣和蒸发皿的重量毫克 G 2 蒸发皿的重量毫克 V 所取水样的体积毫升非碳酸盐硬度水样的溶解性蒸发残渣=GGGV12310004 式中 G 1 残渣和蒸发皿的重量毫克 G 2 蒸发皿的重量毫克 G 3 所加碳酸钠的重量毫克 V 所取水样的体积毫升 6.2 计算法 溶解性蒸发残渣S 总毫克/升是指水中阳离子和阴离子浓度的总和但是重量法测定溶解性蒸发残渣发生如下反应2 H C O33222+COCOH O 一部分重碳酸根H C O3变成二氧化碳C O2损失掉其损失量约为COHCO32326012212=另外二氧化硅S i O2在水样蒸发后呈胶硅酸H2S i O3因此计算法公式应为SBBH COSiO总阳阴=+1223325 式中B阳测定水样中阳离子浓度之和毫克/升4T B 1 1 3 9-8 3 B阴测定水样中除活性硅外的阴离子浓度之和毫克/升 H2C O3水样中重碳酸根由于然水中重碳酸盐碱度乘以6 1 求得 S i O32水样中硅酸根由测得二氧化硅S i O2乘以系数1.2 6 6 换算成硅酸 注溶解性蒸发残渣的实测值与计算之间的误差可允许为5 6.3 电导率法 6.3.1 概述 多数的无机酸碱盐等电解质溶于水中解离成带正负电荷的离子在外加电场作用下带正负电荷的离子分别向阴阳二极迁移使电解质溶液具有导电能力其导电能力的大小可用电导来指示电导是电阻的倒数 对于同一溶液不同电极测出电导值不同但电导率是不变的因此可用电导率来表示溶液的导电能力溶液的电导率和电解质的性质浓度及溶液的温度有关应将测得的电导率换算成2 5 时的电导率值来表示 一般电解质浓度越大则水溶液的电导率也越大因各种离子的迁移速度不一样同样浓w w w.b z f x w.c o m度的酸碱盐的电导率相差很大由于阴阳离子间的相互吸引使电解质的离解率随电解质的浓度的增大而减小因此一般用各种电解质在无限稀释时的当量电导来计算该溶液的电导率同含盐的关系 在一定条件下某些含盐量变化不大的水源井可以采用测定电导率来推测溶解性蒸发残渣应以重量法为基础逐一测定溶解性蒸发残渣和测量电导率求其当量电导同重量法比较相对误差为5 天然水的p H 在5 9 范围内其电导率与水溶液中溶解物质之比大约变为1 0.6 0.8 6.3.2 仪器和试剂 6.3.2.1 半导体温度计 6.3.2.2 电导仪D D S 1 1 A 型或D D D 3 2 B 型等 6.3.2.3 氯化钾标准溶液1 N 配制方法见C.4.1 6.3.2.4 氯化钾标准溶液0.1 N 配制方法见C.4.2 6.3.2.5 氯化钾标准溶液0.0 1 N 配制方法见C.4.3 6.3.3 测定方法 按照仪器说明书进行 6.3.4 计算 6.3.4.1 电导率计算按电导仪操作方法在水温为1 0 3 0 的条件下测出水样的电导率或电导然后按式6 换算到2 5 时的电导率DD2 5=S Kt12 5+()6 式中D D2 5换算成2 5 时水样的电导率微西/厘米 S 在测定温度为t 时水样的电导微西 K 电极常数厘米-1 温度校正系数p H 为5 9 的天然水的近似值为0.0 2 5 6.3.4.2 当量电导计算在一定条件下根据当量电导和电导率值可推算其水溶液的溶解性蒸发残渣含量当量电导按式7 计算AD SD D=7 式中 A-当量电导毫克/升.微西 D S 溶解性蒸发残渣毫克/升5T B 1 1 3 9-8 3D D 电导率微西7 游离二氧化碳的测定 7.1 概述 游离二氧化碳主要来源于大气水生物植物的新陈代谢以及微生物分解土壤淤泥及水中有机物等其对于混凝土和金属有破坏腐蚀作用 直接法是用碱与水中游离二氧化碳作用然后根据碱的消耗量确定游离二氧化碳的含量其反应过程标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载w w w.b z f x w.c o mC ON a O HN a H C OC OH ON a C ON a H C O23222332=+=反应终点p H 等于8.4 故采用酚酞为指示剂其变色范围在p H 8 9 之间 除上述的直接法外还可以采用电位滴定法和近似的计算法计算法详见第2 3 章水质全分析结果的审查 7.2 试剂 7.2.1 氢氧化钠标准溶液0.0 2配制方法见C.5.3 7.2.2 酚酞指示剂1 配制方法见A.1.1 7.2.3 中性酒石酸钾钠溶液2 0配制方法见B.1 7.2.4 氢氧化钠溶液1 0配制方法见B.3 7.3 测定方法 用虹吸方法在密闭装置内量取水样2 0 0 毫升操作要快尽可能减少与空气接触加3毫升2 0 中性酒石酸钾钠溶液消除钙镁铁等离子的干扰再加0.2 毫升1 酚酞指示液如水样不显红色则用0.0 2 N 氢氧化钠标准溶液以微量滴定管滴定滴至粉红色在半分钟内不消失为终点 7.4 计算 游离二氧化碳含量毫克/升按式8 计算游离二氧化碳=441001NVV8 式中 N 氢氧化钠标准溶液的当量浓度 V 1 消耗氢氧化钠标准溶液的体积毫升 V 所取水样的体积毫升8 溶解氧的测定 8.1 概述 溶氧测定仪是测定水中溶解氧浓度的电子化学仪器通过一覆有薄模的银铅电极将溶氧浓度信号转换为电信号再经晶体管差分放大器放大后由电表直接指示溶氧浓度读数因为覆膜电极转换信号时与被测水的温度有关故仪器没有温度补偿调节装置 8.2 仪器和技术特性 8.2.1 仪器T H 型溶氧测定仪 8.2.2 技术特性 a.测氧量程0 1 5 毫克/升 b.测温量程0 5 0 c.测氧温度补偿范围0 4 0 d.测氧速度1 2 分钟可读 e.测氧误差不大于0.4 毫克/升6T B 1 1 3 9-8 3 8.3 测定方法 按照仪器说明书进行9 化学耗氧量的测定w w w.b z f x w.c o m 9.1 概述 化学耗氧量C O D 是指天然水中可被高锰酸钾氧化的有机物的含量在酸性或碱性条件下高锰酸钾具有很高的氧化电位因此它能将水溶液中多数的有机物氧化 化学耗氧量的测定分酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法当水样中氯根大于1 0 0 毫克升小于或等于3 0 0 毫克升时应先用蒸馏水净水样稀释降低氯根浓度再用酸性高锰酸钾法测定若水样含氯量超过3 0 0 毫克升时则改用碱性高锰酸钾法 酸性高锰酸钾法是水中有机物在煮沸的酸性溶液中被高锰酸钾所氧化其反应如下MnOHeMnH O422854+=+过量高锰酸钾用草酸还原过量的草酸再用高锰酸钾回滴251 621 084242222M n OCOHM nC OHO+=+水样中含有大量氯根使用酸性高锰酸钾法时可引起以下反应2221 6225824244222N a C lHS ON aS OH C lK M n OH C lK C lM n C lC lHO+因此使结果偏高故改用碱性高锰酸钾法为宜 碱性高锰酸钾法是在碱性溶液中高锰酸钾氧化有机物析出二氧化锰然后用一定量草酸还原过量高锰酸钾和二氧化锰最后再用高锰酸钾滴定过量草酸其反应如下M n OHOeM n OO HM n OCOHM nC OHOM n OCOHM nC OHO42242422222242222234251 621 08422+=+=+=+9.2 试剂 9.2.1 高锰酸钾标准溶液0.0 1 N 配制方法见C.6.2 9.2.2 草酸标准溶液0.0 1 N 配制方法见C.7.2 9.2.3 硫酸溶液1+3配制方法见附录B.2 9.2.4 氢氧化钠溶液1 0配制方法见附录B.3 9.3 测定方法 9.3.1 酸性高锰酸钾法取过滤水样1 0 0 毫升于2 5 0 毫升锥形瓶中加1+3 硫酸溶液5毫升并投入几根毛细管或瓷片防止 煮沸时飞溅加热至沸后准确加入0.0 1 N 高锰酸钾标准溶液1 0 毫升以漏斗盖瓶口徐徐加热从开始沸腾时计时准确煮沸1 0 分钟如加热过程中红色消退表明有机质太多必须另取水样并以蒸馏水稀释2 5 倍后重新测定测定中所用蒸馏水如含有被氧化的物质应预先用0.0 1 N 高锰酸钾标准溶液将其氧化按下列顺序加入各种溶液蒸馏水硫酸高锰酸钾标准溶液水样 将上述溶液煮沸1 0 分种取下准确加入0.0 1 N 草酸标准溶液1 0 毫升与过剩的高锰酸钾作用使溶液的颜色消失然后在白色背景上用0.0 1 N 高锰酸钾标准溶液滴定至呈红色为止如水中含有大量可被氧化的亚铁盐含量大于0.2 毫克升亚硝酸盐含量大于0.1 毫克升和硫化氢(含量大于0.2 毫克升时应另取水样加酸呈酸性以高锰酸钾标准溶液滴定将所得数值从分析结果中减去 9.3.2 碱性高锰酸钾法于锥形瓶中注入1 0 0 毫升过滤水样加1 0 氢氧化钠2 毫升(此氢氧化钠不应含有亚硝酸盐和有机质应在银皿中灼烧使其净化所用蒸馏水须先用高锰酸钾处理使其化学耗氧量在酸性溶液中不超过0.2 毫克升在碱性溶液中不超过0.3 毫克升加热至沸准确加入0.0 1 N 高锰酸钾标准溶液1 0 毫升再准确煮沸1 0 分钟取下冷却至6 0左右加1+3 硫酸溶液5 毫升然后准确加入0.0 1 N 草酸标准溶液1 0 毫升使至溶液无色,再以标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载7T B 1 1 3 9-8 30.0 1 N 高锰酸钾标准溶液滴定至浅红色 9.4 计算 化学耗氧量C O D 毫克升按式9 计算C O D=AmnNV()81 0 0 09 式中A 加入高锰酸钾标准溶液的总体积最初加入量滴定量毫升 m 稀释水样时蒸馏水所消耗的高锰酸钾标准溶液的体积毫升 n 0.0 1 N 草酸标准溶液毫消升所消耗的高锰酸钾标准溶液的体积毫升 N 高锰酸钾标准溶液的当量浓度 8 氧的克当量 V 测定时所取水样体积毫升1 0 总碱度的测定 1 0.1 概述 水的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量水中碱性物质主要是氢氧根碳酸盐重碳酸盐其次是磷酸盐硅酸盐亚硫酸盐腐植酸盐和氨盐等这些都是水中常见的碱性物质它们都能与酸进行反应 碱度又可分为酚酞碱度和全碱度两种酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量其终点的p H 为8.3 全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量终点的p H 为4.2 若碱度很小时全碱度宜以甲基红亚甲基蓝作指示剂终点的p H 为5.0 各种碱性物质用酸滴定时起下列反应 氢氧化物:OHHH O+12 碳酸盐COHHCO323+重碳酸盐HCOHH OCO322+用酚酞指示剂达到终点时所测定的碱度为氢氧化物及一半的碳酸盐碳酸盐变成重碳酸盐)继续用甲橙为指示剂达终点时p H 炒4.2 此时测定的为重碳酸盐及另一半的碳酸盐根据碱度在水中的五种组合情况按照测定结果可由表2 计算各种碱度即O H-C O32H C O3 表2 毫升测定结果O H-C O32H C O3P=000MP=M02 P0P M02 PM-PP MP-M2 M0M=0P00 注P 以酚酞作指示剂时滴定所消耗酸的量毫升 M 以甲基橙作指示剂时滴定所消耗酸的量毫升 1 0.2 试剂8T B 1 1 3 9-8 3 1 0.2.1 酚酞指示剂溶液1 配制方法见A.1.1 1 0.2.2 甲基橙指示剂溶液0.1配制方法见A.2 1 0.2.3 硫酸标准溶液0.0 5 N 配制方法见C.9.2 或盐酸标准溶液0.0 5 N 配制方法见C.8.2 1 0.3 测定方法 取水样1 0 0 毫升注入2 5 0 毫升锥形瓶中加酚酞指示液2 3 滴在不断振荡下用0.0 5 N硫酸或盐酸标准溶液滴定至粉红色消失记下消耗硫酸或盐酸标准溶液的毫升数为P若加酚酞指示液不显红色说明水中不含C O32或O H-然后在该溶液中再加甲基橙指示剂1 2 滴若碱度很小时全碱度测定用甲基红亚甲基蓝作指示液溶液由绿色变为紫色用0.0 5 N 硫酸或盐酸标准溶液继续滴定至溶液变为橙色为止记下消耗硫酸标准溶液的毫升数M 1 0.4 计算 总碱度A 毫克当量升按式1 0 计算ANPM=+()10010001 0 式中1 0 0 所取水样的体积毫升 N 硫酸或盐酸标准溶液的当量浓度 P+MP M 分别表示以酚酞和甲基橙为指示剂逐次滴定所消耗硫酸或盐酸标准溶液的量毫升P+M 即消耗硫酸(或盐酸)标准溶液的总量毫升1 1 总硬度的测定 1 1.1 概述 硬度主要是指水中钙镁的碳酸盐重碳酸盐硫酸盐氯化物硝酸盐等 硬度分为碳酸盐硬度是指水中钙镁的重碳酸盐与碳酸盐的含量和非碳酸盐硬度是指水中钙镁的其他盐类的含量两者之总称为总硬度 水中的碱度大于硬度时即部分碳酸根重碳酸根及氢氧根离子与碱金属K+N a+结合这部分碱金属的碳酸盐重碳酸盐及氢氧根离子则称为钠钾碱度 2 0 时钙镁与E D T A 络合物的稳定常数分别为l o g K C a2+1 0.5 9 l o g K m g=8.6 9 若调节水样在p H 1 0 左右加入铬黑T 指示剂有E D T A 溶液滴定E D T A 二钠首先与钙离子络合在滴定到镁离子终点时此时钙离子全部被络合钙和铬黑T C a l n)并不显酒红色也没有明显的滴定终点而且溶液中有一定镁离子存在或者在缓冲液中加入少量呈络合性的E D T A 中性镁盐滴定结果即可求出钙镁总量标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载 化学反应式如下MgHMgH22+lnln 蓝色 酒红色M gHYM g YHHlnln+222酒红色 浅蓝色 H I n2-表示铬黑T 指示剂离子 H2Y2-表示E D T A 离子 本方法适宜测定硬度在0.5 5 毫克当量升的水样水样硬度大于5 毫克当量升时可取适量水样稀释 1 1.2 试剂 1 1.2.1 E D T A 二钠标准溶液0.0 1 M 或0.0 2 5 M 配制方法见C.1 0.1 C.1 0.2 1 1.2.2 铵盐缓冲液p H 为1 0 或混合缓冲液配制方法见B 4 B 5 1 1.2.3 铬黑T 指示剂或混合指示剂溶液配制方法见A 4 A 59T B 1 1 3 9-8 3 1 1.3 测定方法 取适量过滤后的水样于2 5 0 毫升的白色瓷柄皿或2 5 0 毫升锥形瓶中稀释至5 0 毫升加入1 2 毫升铵盐缓冲液或0.5 毫升混合缓冲液使溶液的p H 为1 0 左右若碱性太小镁与指示剂络合不稳定终点不明显再加铬黑T 指示剂约1 0 1 5 毫克或混合指示剂溶液各加1 2滴硬度达5 微克当量升时即可使终点明显为浅蓝色用0.0 1 M E D T A 二钠标准溶液滴定至溶液由酒红色到天蓝色即为终点若终点不明显时可在铵盐缓冲液内加入络合的E D T A 中性镁盐缓冲溶液1 2 毫升配制方法见附录B 6每一个水样滴定全过程应不超过5 分钟 水样体积及E D T A 二钠标准溶液浓度视水样硬度大小按表3 规定选择表3水样硬度毫克当量/升水样体积毫升E D T A 二钠标准溶液浓度M5.0 05 00.0 15.0 1 1 0.0 02 50.0 11 0.0 1 2 0.0 01 00.0 12 0.0 11 00.0 2 5 1 1.4 计算 总硬度H毫克当量升按式1 1 计算HMVV=120001 1 式中 M E D T A 二钠标准溶液的克分子浓度 V 1 消耗E D T A 二钠标准溶液的体积毫升 V 所取水样的体积毫升 碳酸盐硬度非碳酸盐硬度钠钾碱度与HA 的关系按表4 规定毫克当量升总硬度(H)和总碱度(A)的关系碳酸盐硬度非碳酸盐硬度钠钾碱度(负硬度)AHH无A-HA=HH无无AHAH-A无1 2 非碳酸盐硬度的测定 1 2.1 概述 天然水的非碳酸盐硬度通常是用总硬度与总碱度的差计算而得对于某些被污染的水1 0T B 1 1 3 9-8 3源用减差法往往不能正确求算出水样的非碳酸盐硬度此时可用直接法测定非碳酸盐硬度如1 0 0 毫升水样先滴定总碱度然后继续加碱混合液等步骤进行滴定得到的将是总硬度的结果 本方法是预先向水样中加入一定的过量碱试剂经煮沸后全部钙镁硬度物质生成沉淀去除一部分碱试剂被非碳酸盐中和而消耗然后用酸标准溶液滴定剩余的碱试剂即可求得水样的非碳酸盐硬度 1 2.2 试剂 1 2.2.1 甲基橙指示剂溶液0.1配制方法见A.2 1 2.2.2 硫酸或盐酸标准溶液0.0 5 N 配制方法见C.8.2 C.9.2 1 2.2.3 碱混合溶液0.1 N 配制方法见B 3 3 1 2.3 测定方法 吸取水样1 0 0 毫升置于2 5 0 毫升锥形瓶中精确加入0.1 N 碱混合溶液2 0 毫升加热煮沸并保持微沸5 1 0 分钟流水冷却移入2 5 0 毫升容量瓶中并稀释至刻度摇匀后用干滤纸过滤开始的2 0 3 0 毫升滤液弃去然后吸取滤液1 0 0 毫升注入锥形瓶中滴加甲基橙指示剂溶液数滴用0.0 5 N 酸标准溶液滴定由黄色变成微橙红色即为终点记录消耗酸液的毫升V 用蒸馏水做空白试验所消耗标准溶液毫升数为V0标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载 1 2.4 计算 非碳酸盐硬度毫克当量升按式1 2 计算非碳酸盐硬度()VVN02 51 0.1 2 式中V 滴定水样耗用酸标准溶液的体积毫升 V0 空白试验耗用酸标准溶液的体积毫升 N 酸标准溶液的当量浓度 注如滴定数据V0V 说明水样非碳酸盐硬度等于零若V0V 则V0-V 将得到负值说明水样无非碳酸盐硬度而计算所得绝对值即为钠钾碱度1 3 钙镁离子的测定1 3.1 概述 在碱性介质中p H 1 2 以上以紫脲酸胺为指示剂或羧酸钠盐钙指示剂简称钙指示剂用E D T A 二钠滴定钙离子在碱性介质中紫脲酸胺阴离了l n d使溶液呈特有的紫色其与钙离子构成络合物时则呈红色lnlndCaCad+2紫色 红色 此络合物不如钙与E D T A 二钠的络合物稳定当用E D T A 二钠滴定含有钙离子并以紫脲酸胺作指示剂的溶液时终点发生颜色的突变C a I n dHYC a YHInd+2222红色 紫色 H Y2-表示E D T A 离子 钙指示剂与紫脲酸胺具有同样的反应但它本身的颜色为蓝色如与钙络合则呈酒红色 此方法在镁含量最大值为3 毫克1 0 0 毫升钙硬度在5 毫克当量升以下时显色最佳 1 3.2 试剂 1 3.2.1 E D T A 二钠标准溶液0.0 1 M 配制方法见C.1 0.1 1 3.2.2 紫脲酸胺指示剂钙指示剂配制方法见A.7 A.8 1 3.2.3 氢氧化钠溶液2 N 配制方法见B.7 1 3.3 测定方法 取适量的水样于白色瓷柄皿或2 5 0 毫升锥形瓶)中用不含微量铜的蒸馏水判断方1 1T B 1 1 3 9-8 3法在1 0 0 毫升蒸馏水内加入2 N 氢氧化钠2 毫升及1 0 1 5 毫克紫脲酸胺指示剂溶液应呈紫色如呈浅黄色则表示含铜或其他重金属不宜使用稀释至1 0 0 毫升加2 毫升2 N 氢氧化钠溶液和1 0 1 5 毫克紫脲酸胺指示剂或等量的钙指示剂在有钙离子存在时呈红色用钙指示剂时呈酒红色在强烈振动下立即用0.0 0 1 M E D T A 二钠标准溶液滴定至溶液为紫色用钙指示剂时为天蓝色 水样体积可按表5 规定量取 表5钙离子范围毫克当量/升0.5 0 2.5 02.5 1 5.05.0 1 1 0.01 0.0 1 2 0.0水样体积毫升1 0 05 02 51 0 水样中镁含量超过3 毫克1 0 0 毫升时终点模糊不清是由于碱性介质中氢氧化镁吸附了部分的紫脲酸胺所致可采用稀释水样的方法来消除 水样中其他金属离子的干扰消除方去如下 铁含量超过1 0 毫克升时有干扰须在加入指示剂前如入2 5 三乙醇胺溶液5 毫升掩蔽铁离子 锰的存在使测钙的含量偏高可在加指示剂前加入0.5 盐酸羟胺溶液0.5 毫升掩蔽锰离子 铝含量高于5 亳克升时有干扰须在加入氢氧化钠后加入0.2 克酒石酸钠 铜含量在5 毫克升以下时须在加入氢氧化钠后加入1 0 硫化钠溶液0.5 毫升 重碳酸根碳酸根等离子的影响使钙离子形成碳酸钙用E D T A 二钠标准溶液滴定到终点后有返红现象可多加一滴E D T A 二钠标准溶液使被测溶液又变成紫色为了避免阴离子干扰加入氢氧化钠后须尽快滴定否则会出现上述返红现象 1 3.4 计算 钙硬度毫克当量升按式1 3 计算钙 硬 度=MVV112 0 0 01 3 钙离子(C a2+)含量毫克/升按式1 4 计算C aMVV2112 0 0 02 0 0 4+=.1 4 式中 2 0.0 4 钙离子的克当量 M1E D T A 二钠标准溶液的克分子浓度 v1消耗E D T A 二钠标准溶液的体积毫升 v 所取水样的体积毫升 镁硬度毫克当量升按式1 5 计算 镁硬度总硬度钙硬度 1 5 镁离子M g2+含量毫克升按式1 6 计算 M g2+总硬度钙硬度1 2.1 6 1 6 式中1 2.1 6 镁离子的克当量1 4 硫酸盐的测定 1 4.1 重量法 1 4.1.1 概述 在微酸性的条件下硫酸盐与氯化钡反应生成溶解度很小2.5 1 0 克升的硫酸钡沉淀经过滤洗涤灼烧及称量根据硫酸钡的重量可以算出硫酸盐含量1 2T B 1 1 3 9-8 3SOBaBaSO4224+本方法适用于测定硫酸盐含量范围在1 0 0 毫克升及以上的水样标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载 1 4.1.2 试剂 1 4.1.2.1 氯化钡溶液1 0配制方法见B.8 1 4.1.2.2 盐酸溶液1+11+1 0 0配制方法见B.9.1 B.9.3 1 4.1.2.3 硝酸银溶液5配制方法见B.1 0 1 4.2.1.4 甲基橙指示剂溶液0.1配制方法见A.2 1 4.1.3 测定方法 1 4.1.3.1 定性试验取水样5 毫升于试管中加1+1 盐酸2 滴摇匀再加5 氯化钡溶液2 滴摇匀如有白色沉淀或浑浊表示有硫酸根存在大致含量见表6 表6 毫克升沉淀情况大致含量经数分钟后浑浊立即产生浑浊立即产生沉淀1 01 0 1 0 01 0 0 1 4.1.3.2 定量测定取水样2 0 0 2 5 0 毫升若铁铝铜及其他重金属含量较高时在沉淀硫酸钡时会产生共沉淀影响测定结果可在测定前将水样通过专用的氢离子交换柱流速5 米时将最初流出的1 0 0 毫升水弃去然后取水样测定加入2 3 滴甲基橙用1+1 盐酸酸化至溶液呈微红色加热至微沸取下若溶液红色褪去再滴入微量1+1 盐酸酸化滴加1 0 氯化钡溶液1 0 毫升再将溶液加热到微沸在水浴锅上保持9 0 2 小时取下冷却至室温 用慢速定量滤纸G B 1 9 1 4-8 0 过滤用(1 0 0 盐酸溶液洗 涤沉淀再用热蒸馏水洗沉淀至无氯离子为止5 硝酸银溶液检验 将沉淀连同滤纸置于经灼烧至恒重的坩埚中烘干并仔细灰化若灰化不彻底则部分硫酸钡在灼烧时易被碳还原成硫化钡反应式如B a S O42 C B a S 2 C O2)灰化后移入高温炉中在8 0 0 灼烧1 小时以上灼烧温度不应高于8 5 0否则硫酸钡要分解灼烧后稍冷取出移入干燥器中冷却至室温称重反复操作直至恒重 若沉淀从纯白色变为绿色此时可在灼烧过程中加入1+3 硫酸溶液3 5 滴徐徐加热使过剩的硫酸成白烟逸尽然后盖上坩埚再加热至8 0 0 灼烧3 0 4 0 分钟反应如下BaSOCBaSC OBaSHSOBaSOHSBaOHSOBaSOH O42442244244+1 4.1.4 重量法计算 硫酸盐S O含量毫克升按式1 7 计算SOGGV42120 41151000=().1 7 式中 G 1 灼烧后沉淀物与坩埚的总重量毫克 G 2 坩埚的重量毫克 V 所取水样的体积毫升 0.4 1 1 5 硫酸钡换算成硫酸根S O42的系数1 3T B 1 1 3 9-8 3 1 4.2 E D T A 容量法 1 4.2.1 概述 水样中加入一定的过量钡离子来沉淀硫酸根离子然后调节p H 为1 0 用E D T A 二钠滴定过量的钡离子以此间接计算硫酸盐其反应如下BaSOBaSOBaH InBaInHBaInH YBaYH In2424222222+=+=+=+H2I n 表示铬黑T 指示剂 H2Y 表示E D T A 离子 在滴定中水中的硬度也参加反应应同时测定硬度故E D T A 二钠的总消耗数应减去硬度的消耗数为提高终点灵敏度加入一定量的镁盐镁盐也消耗一定量的E D T A 二钠所以采用镁盐时应采用预先与E D T A 二钠先络合的方法以减少对E D T A 二钠标准溶液的消耗同时也防止镁盐因硫酸钡沉淀而被包藏的后患本方 法还考虑到水中有阳离子的干扰最好用先通过氢离子交换柱的水样进行测定 本方法适于硫酸盐含量范围在2 0 1 0 0 毫克升的水样硫酸根含量特别高时水样应预先稀释 1 4.2.2 试剂 1 4.2.2.1 E D T A 二钠标准溶液0.0 2 5 M 配制方法见C.1 0.2 1 4.2.2.2 氯化钡标准溶液0.1 N 配制方法见C.1 3 1 4.2.2.3 铵镁缓冲溶液配制方法见B.1 1 1 4.2.2.4 盐酸溶液1+1配制方法见B.9.1 1 4.2.3 测定方法 取适量水样根据硫酸盐含量多少而定硫酸盐小于1 0 0 毫克升取水样2 5 毫升若硫酸盐在1 0 0 2 0 0 毫克升以上取水样1 0 毫升通过氢离子交换柱吸取交换后的水样于锥形瓶中投入刚果红试纸一片滴加1+1 盐酸溶液使试纸显蓝色再多加2 3 滴酸化后可加热2 3 分钟以排除二氧化碳防止碳酸钙碳酸钡沉淀因碳酸盐有一定溶解度致使终点不稳定加热之后在摇动下慢慢加入0.1 N 氯化钡标准溶液5.0 0 毫升若硫酸根含量特别高时可加1 0 毫升0.1 N 氯化钡标准溶液终点 不好辨认时可将水样先行稀释放置3 0 分钟然后准确加入铵镁缓冲溶液5.0 0 毫升铬黑T 指示剂少许最后用0.0 2 5 M E D T A 二钠标准溶液滴定至天蓝色为终点 1 4.2.4 溶量法计算 硫酸盐S O2含量毫克升按式1 8 计算SOVVMV4201200048 03=().1 8 式中M E D T A 二钠标准溶液的克分子浓度 Vo5.0 0 毫升0.1 N 氯化钡标准溶液相当于消耗0.0 2 5 M E D T A 二钠标准溶液的体积毫升 Vp滴定所消耗的0.0 2 5 M E D T A 二钠标准溶液的体积毫升标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载 V 所取水样的体积毫升 4 8.0 3 硫酸根的克当量 1 4.3 钍桑色素光度法 1 4.3.1 概述 钍和桑色素23 45 7 五羟基去氢黄酮在弱酸性溶液中能形成对4 1 0 纳米波长保持极大吸收的黄绿色络合物硫酸根离子于此溶液中生成钍硫酸盐络合物而钍桑色素络合物对于4 1 0 纳米波长的吸光度就减少利用其吸光度减少的大小与硫酸盐浓度成比例的关系测定硫酸盐1 4T B 1 1 3 9-8 3 本方法适用于硫酸盐含量范围在0.2 8 毫克升以内的水样 1 4.3.2 仪器与试剂 1 4.3.2.1 7 2