水中总硬度的测定

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总硬度

2.7.1 EDTA 滴定法

1)适用范围

本法适用于原水、工业循环水中钙、镁含量在2~200mg/L 的测定。水的总硬度包括钙硬度和镁硬度。硬水能使换热设备结垢,影响传热效果及安全生产。

2)测定原理

在PH=10时,乙二胺四乙酸二钠盐能与水中钙镁离子生成稳定的络合物,以铬黑T 作指示剂,便可确定水中总硬度。

3)试剂

3.1) 硫酸:1+1溶液

3.2) 过硫酸钾:40g/L 溶液贮存于棕色瓶中(有效期1个月)

3.3) 三乙醇胺:1+2水溶液

3.4) 氢氧化钾:200g/L 溶液

3.5) 铬黑T 指示剂:溶解0.50g 铬黑T

[1-(1-羟基-2-萘偶氨-6-硝基-萘酚-4-黄酸钠)]于85mL 三乙醇胺中,再加入15mL 无水乙醇溶液即可使用。

3.6) C (EDTA )=0.0100mol/L 标准溶液

3.7) 氨-氯化铵缓冲溶液(PH=10)

67.54g 氯化铵溶于200mL 水中,加入570mL 浓氨水定容到1000mL 。

4)仪器

50mL 酸式滴定管

5) 分析步骤

5.1) 循环水分析步骤

用移液管吸取50.00mL 水样于250mL 锥形瓶中,加入1mL 硫酸溶液,5mL 过硫酸钾溶液加热煮沸至近干,取下冷却至室温,加50mL 水和3mL 三乙醇胺溶液,用氢氧化钾溶液调节PH 近中性,再加5mL 氨-氯化铵缓冲溶液和3滴铬黑T 指示剂,用EDTA 滴定到纯蓝色即为终点。

5.2) 原水分析步骤

用移液管吸取50.00mL 水样于250mL 锥形瓶中,加5mL 氨-氯化铵缓冲溶液和3滴铬黑T 指示剂,用EDTA 滴定到纯蓝色即为终点。

6) 结果计算

以CaCO 3计的总硬度按下式计算:

100008.100/⨯⨯⨯=O EDTA V V C L mg )总硬度(

式中:V 0—取样体积,mL

V —EDTA 标准溶液消耗体积,mL

C EDTA —EDTA 的物质的量浓度,mol/L

100.08—CaCO 3的摩尔质量,g/moL

7)注意事项

7.1)原水中钙镁测定不用加硫酸和过硫酸钾。

7.2)过硫酸钾用于消除有机磷系药剂对测定的干扰。

7.3)低硬度的测定也可选择酸性铬兰K作指示剂以降低干扰。

7.4)重金属离子的干扰,会使指示剂封闭或拖尾,可在酸性条件下加入三乙醇胺或在碱性中加入铜试剂掩蔽而消除干扰。

7.5)水样中含有CO32-或HCO3-会使结果拖后,应事先加酸煮沸驱除CO2,再进行测定。

7.6)若水样含大量高价锰时,在加入缓冲溶液和指示剂后呈灰色,可加入1×10-2盐酸羟胺5滴将高价锰还原成为Mn2+。此时锰和EDTA起络合反应,所以滴定结果包括锰在内。

2.8 钙硬

2.8.1 方法一EDTA滴定法

1)适用范围

本标准规定了工业循环冷却水中钙、镁离子含量的测定方法。

本标准适用于工业循环冷却水中钙含量在2~200mg/L,镁含量在2~200mg/L的测定,也适用于其他工业用水及生活用水中钙、镁离子含量的测定。

2)方法提要

钙离子测定是在pH为12~13时,以钙-羧酸为指示剂,用EDTA标准滴定溶液测定水样中的钙离子含量。滴定时EDTA与溶液中游离的钙离子反应形成络合物,溶液颜色变化由紫红色变为亮蓝色时即为终点。

镁离子测定是在pH为10时,以铬黑T为指示剂用EDTA标准滴定溶液测定钙、镁离子合量,溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点,由钙、镁合量中减去钙离子含量即为镁离子含量。

3)试剂与材料

分析方法中除特殊规定外,只应使用分析纯试剂和符合GB/T6682中三级水的规定;

分析方法中所需标准溶液、制剂及制品,在没有注明其他规定时,均按

GB/T601、GB/T603之规定制备。

3.1)硫酸(GB625):1+1溶液。

3.2)过硫酸钾(GB641):40g/L溶液,贮存于棕色瓶中(有效期1个月)。

3.3)三乙醇胺:1+2水溶液。

3.4)氢氧化钾(GB629):200g/L溶液。

3.5)钙-羧酸指示剂:1.0g钙-羧酸指示剂[2-羟基-1-(2-羟基-4-磺基-1-萘偶氮)-3-萘甲基]与100g氯化钠(GB646)混合研磨均匀,贮存于磨口瓶中。

3.6)乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(GB1401)标准滴定溶液:c(EDTA)=0.01mol/L;

3.7) 氨-氯化铵缓冲溶液:pH=10。

3.8) 铬黑T 指示液:溶解0.50g 铬黑T 即[1-(1-羟基-2-萘偶氨-6-硝基-萘酚-4-磺酸钠)]于85mL 三乙酸胺中,再加入15mL 乙醇(GB679)。

4)分析步骤

4.1)钙离子的测定

用移液管吸取50mL 水样于250mL 锥形瓶中,加1mL 硫酸溶液(3.1)和5mL 过硫酸钾溶液(3.2)加热煮沸至近干,取下冷却至室温,加50mL 水,3mL 三乙醇胺(3.3)、5mL 氢氧化钾溶液(3.4)(边摇边加)和约0.2g 钙-羧酸指示剂(3.5),用EDTA 标准滴定溶液(3.6)滴定,近终点时速度要缓慢,当溶液颜色由紫红色变为亮蓝色即为终点。

4.2)镁离子的测定

用移液管吸取50mL 水样于250mL 锥形瓶中,加1mL 硫酸溶液,5mL 过硫酸钾溶液,加热煮沸至近干,取下冷却至室温,加50mL 水和3mL 三乙醇胺溶液,用氢氧化钾溶液调节pH 近中性,再加5mL 氨-氯化铵缓冲溶液(3.7)和三滴铬黑T 指示液(3.8),用EDTA 标准滴定溶液滴定,近终点时速度要缓慢,当溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点。

4.3) 注意:

4.3.1) 原水中钙、镁离子含量的测定不用加硫酸及过硫酸钾加热煮沸。

4.3.2) 三乙醇胺用于消除铁、铝离子对测定的干扰,原水中钙、镁离子测定不加入。

4.3.3) 过硫酸钾用于氧化有机磷系药剂以消除对测定的干扰。

5) 分析结果的表述

5.1) 以mg/L 表示的水样中钙离子含量按下式计算:

213100.081000(C V Ca CaCO V

+⨯⨯=⨯以计)

式中:

V 1—滴定钙离子时,消耗EDTA 标准滴定溶液的体积,mL;

c —EDTA 标准滴定溶液的浓度,mol/L ;

V —所取水样的体积,mL ;

100.08—CaCO 3的摩尔质量,g/moL 。

5.2) 以mg/L 表示的水样中镁离子含量按下式计算:

6

1221002431.0)(⨯⨯-⨯=+V V V C Mg

式中:

V 2—滴定钙,镁含量时,消耗EDTA 标准滴定溶液的体积,mL ;

V 1—滴定钙离子含量时,消耗EDTA 标准滴定溶液的体积,mL;

0.02431—与1.00mLEDTA 标液[C(EDTA)=1.000mol/L]相当的,以克