硫酸盐的测定 EDTA滴定法.doc

水质 硫酸盐的测定 EDTA滴定法
1.主要内容
本标准规定用EDTA络合滴定法测定水中的硫酸盐。本方法适用于硫酸根（SO2-4）含量在10~200mg/L范围的天然水。但经过稀释或浓缩，可以扩大适用范围。
1.1干扰及消除
凡影响镁离子测定的金属离子均干扰本法对硫酸盐的滴定。氰化物可以使锌、铅、钴的干扰减至最小；存在铝、钡、锰等离子干扰时，需改用重量法或分光光度法测定。
2.原理
先用过量的氯化钡将溶液中的硫酸盐沉淀完全。过量的钡在pH为10的氨缓冲介质中以铬黑T作催化剂，添加一定量的镁，用EDTA二钠（乙二胺四乙酸二钠）盐溶液进行滴定。从加入钡、镁所消耗EDTA溶液的量（用空白试验求得）减去沉淀硫酸盐后剩余钡、镁所耗EDTA的溶液量，即可得出消耗于硫酸盐的钡量，从而间接求出硫酸盐含量。
水样中原有的钙、镁也同时消耗EDTA，在计算硫酸盐含量时，还应扣除由钙、镁所耗的EDTA溶液的用量。
3仪器
3.1锥形瓶：250mL
3.2滴定管：50mL
3.3加热及过滤装置
3.4常用实验设备
4试剂
本标准所用试剂除另有说明外，均应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。
4.1EDTA标准滴定溶液：C（Na2EDTA）约0.010mol/L。
称取3.72g二水合乙二胺四乙酸二钠溶于少量水中，移入1000mL容量瓶中，再加蒸馏水稀释到标线。用下法以锌基准溶液（或碳酸钙基准溶液）标定其准确浓度。
精确称取0.6538g高纯锌，溶于（1+1）盐酸溶液6mL中，待其全部溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，即锌基准溶液C（Zn2+）=0.0100mol/L。吸取此液25.00mL置锥形瓶中，加75mL水及10mL氨缓冲溶液（4.2），放约20mg铬黑T指示剂，摇匀后，用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由淡紫红色变为蓝色即为终点，记录用量，用下式计算其浓度：C1=C2V2/V1
式中：C1—EDTA标准滴定溶液浓度，mol/L
V1—EDTA标准滴定溶液体积，mL
C2—锌基准溶液浓度，mol/L
V2—锌基准溶液体积，mL
4.2氨缓冲溶液：称取20g氯化铵溶于500mL水中，加100mL浓氨水（ρ=0.9g/mL）,用水稀释至1000mL。
4.3铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T，烘干，加100g（105±5℃）干燥过2h的固体氯化钠研磨均匀后贮于棕色瓶中。
4.4钡镁混合溶液：称取3.05g氯化钡（BaCl2·2H2O）和2.54g氯化镁（MgCl2·6H2O）溶于100mL水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。
4.5盐酸溶液：1+1
4.6氯化钡溶液：10%（m/V）
称取10g氯化钡（BaCl2·2H2O）溶于水中并稀释至100mL。
5分析步骤
5.1水样体积和钡镁混合液用量的确定：取5mL水样于10mL试管中，加2滴盐酸溶液（4.5）,5滴氯化钡溶液（4.6），摇匀，观察沉淀生成情况，按表1确定取水样量及钡镁混合液用量。
表1硫酸盐含量与钡镁混合液用量关系
浑浊情况
硫酸盐含量（mg/L）
取样体积（mL）
钡镁混合液用量（mL）
数分钟后略浑
〈25
100
4
稍浑浊
25~50
50
4
浑浊
50~100
25
4
生成沉淀
100~200
25
8
生成大量沉淀
〉200
取少量稀释
10
5.2根据表1大致确定硫酸盐含量后，用无分度吸管量取适量水样于250mL锥形瓶中，加入稀释至100mL，大于100mL者浓缩至100mL。滴加盐酸溶液（4.5），使刚果红试纸由红色变为蓝色，加热煮沸1~2min,以除去二氧化碳。
5.3趁热加入表1所规定数量的钡镁混合液（4.4）同时不断搅拌，并加热至沸。沉淀陈化6h（或放置过夜）后滴定。如沉淀过多，应过滤并用热水洗涤沉淀及滤纸。洗涤液并入滤液后滴定。
5.4加入10mL氨缓冲溶液（4.2），铬黑T指示剂（4.3）约20mg，用EDTA标准溶液（4.1）滴定至溶液由红色变为纯蓝色，记录EDTA标准溶液用量V1。
5.5取与5.2同体积水样测定其中的钙和镁（Ca2++Mg2+），记录EDTA标准滴定溶液的用量V2。
5.6取100mL蒸馏水，作全程序空白。
6结果的表述
样品中的硫酸盐（SO2-4）的浓度C（mg/L）按下式计算：
C=〔〔（V2+V3-V1）×C1〕/V〕×96.06×1000
式中：V1——水样测定所耗EDTA标准滴定溶液的用量，mL
V2——滴定同体积水样中钙和镁所消耗EDTA标准滴定溶液量，mL
V3——滴定空白所耗EDTA标准滴定溶液的用量，mL
V——所取水样量,mL
C1——EDTA标准滴定溶液的浓度,mol/L
96.06——硫酸根（SO2-4）摩尔质量，g/mol
7精密度和准确度
硫酸盐浓度为93.83mg/L的标准混合样品，经5个实验室分析，重复性相对标准偏差为0.73%，再现性相对标准偏差为1.82%，相对误差为1.33%。
8注意事项和说明
8.1试样中硫酸盐浓度不宜大于200mg/L，当25mL水样中硫酸盐含量大于5mg时，即应稀释后测定。
8.2加入的钡、镁混合液必须适当过量，以维持溶液中剩余的Ba2+达到一定的浓度。但Ba2+剩余量太多时，又易使滴定终点不明显，建议使Ba2+量为SO2-4量的1倍为合适。在钡、镁按1：1混合时，当到达滴定终点时，Ba2+和Mg2+的比例应为1：2，即可得到明显的终点。由此可见，用此法获得正确结果的关键在于选择适当的钡、镁混合剂的用量及取试样量，否则将造成很大的误差。
3.由于BaSO4的溶度积较小，根据络合滴定中关于不需进行沉淀分离的判别式计算，在试验条件下，BaSO4不易溶解。因此，理论上不必分离沉淀而直接滴定。在实际操作时，为避免BaSO4沉淀吸附部分，Mg2+、Ba2+而影响结果，应于滴定接近终点时，用力摇动0.5~1min，以使可能被吸附在沉淀表面的离子分散在溶液中，然后迅速滴至终点。当大量沉淀影响到终点的观察时，可采取过滤的方法除去。
4．BaSO4沉淀陈化的条件和时间应掌握好，至少放置6h或过夜。必要时，为缩短陈化时间，应将加沉淀剂后的试样置沸水浴上保温陈化，冷却后再沉淀。
5.铬黑T的终点如不很敏锐，则可能是Ba2+剩余量大所引起，应加入过量的EDTA，再加入已知量的MgCl2标准液,然后再用EDTA滴定。计算时，应对增加的MgCl2量加以扣除。
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