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一、 測(cè)定方法
乙二胺四乙酸二鈉滴定法
二、 方法依據(jù)
《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》GB5750-85
三、測(cè)定范圍
3.1本規(guī)范規(guī)定了用乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA)滴定法測(cè)定生活飲用水及其水源水的總硬度。
3.2 本規(guī)范適用于生活飲用水及其水源水總硬度的測(cè)定。
3.3 本規(guī)范主要用于干擾元素鐵、錳、鋁、銅、鎳、鈷等金屬離子,能使指示劑褪色,或終點(diǎn)不明顯。硫化鈉及氰化鉀可隱蔽重金屬的干擾,鹽酸羥胺可使高鐵錳離子還原為低價(jià)離子而消除其干擾。
3.4 由于鈣離子與鉻黑T指示劑在滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)不能呈現(xiàn)出明顯的顏色轉(zhuǎn)變,所以當(dāng)水樣中鎂含量很少時(shí),需要加入已知量鎂鹽,以使滴定終點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)變清晰,在計(jì)算結(jié)果時(shí),再減去加入的鎂鹽量,或者在緩沖溶液中加入少量MgEDTA,以保證明顯的終點(diǎn)。
3.5 若取50mL水樣,本規(guī)范最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為1.0mg/L。
四、測(cè)定原理
當(dāng)水樣中有鉻黑T指示劑存在時(shí),與鈣、鎂離子形成紫紅色螯合物,這些螯合物的不穩(wěn)定常數(shù)大于乙二胺四乙酸鈣和鎂螯合物不穩(wěn)定常數(shù)。當(dāng)pH=10時(shí),乙二胺四乙酸二鈉先與鈣離子,再與鎂離子形成螯合物,滴定至終點(diǎn)時(shí),溶液呈現(xiàn)出鉻黑T指示劑的天藍(lán)色。
五、試劑
5.1 緩沖溶液(pH=10)。
5.1.1 稱取16.9g氯化胺,溶于143mL氨水(ρ20=0.88g/mL)中。
5.1.2 稱取0.780g硫酸鎂(MgSO4•7H2O)及1.178g乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA•2H2O),溶于50mL純水中,加入2mL氯化胺-氫氧化胺溶液(1.1)和5滴鉻黑T指示劑(此時(shí)溶液應(yīng)呈紫紅色。若為天藍(lán)色,應(yīng)再加極少量硫酸鎂使呈紫紅色),用Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(5)滴定至溶液由紫紅色變?yōu)樘焖{(lán)色。合并1.1及1.2溶液,并用純水稀釋至250mL。合并后如溶液又變?yōu)樽霞t色,在計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)扣除試劑空白。
注:①此緩沖溶液應(yīng)儲(chǔ)存于聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中。防止使用中應(yīng)反復(fù)開蓋便氨水濃度降低而影響pH值。緩沖溶液放置時(shí)間較長(zhǎng),氨水濃度降低時(shí),應(yīng)重新配制。
②配制緩沖溶液時(shí)加入MgEDTA是為了使某些含鎂較低的水樣滴定終點(diǎn)更為敏銳。如果備有市售MgEDTA試劑,則可直接稱取1.25gMgEDTA,加入250mL緩沖溶液中。
③以鉻黑T為指示劑,用Na2EDTA滴定鈣、鎂離子時(shí),在pH值9.7~11范圍內(nèi),溶液愈偏堿性,滴定溶液愈敏銳。但可使碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀,從而造成滴定誤差。因此滴定pH值以10為宜。
5.2 硫化鈉溶液(50g/L):稱取5.0g硫化鈉(Na2S•9H2O),溶于純水中,并稀釋至100mL。
5.3鹽酸羥胺溶液(10g/L):稱取1.0g鹽酸羥胺(NH2OH•HCI),溶于純水中,并稀釋至100mL。
5.4氰化鉀溶液(10g/L):稱取10.0g氰化鉀(KCN),溶于純水中,并稀釋至100mL。注意,此溶液劇毒!
5.5 Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(Na2EDTA)=0.01mol/L]:稱取3.72g乙二胺四乙酸二鈉(Na2C10H14N2O8•2H2O)溶解于1000mL純水中,按5.5.1~5.5.2標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。
5.5.1 鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取0.8137gZnO, 溶于鹽酸溶液(1+1)中,置于水浴上溫?zé)嶂镣耆芙?,移入容量瓶中,定容?000mL,并按下式計(jì)算鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。
C(ZnO)=0.8137/81.37=0.01mol/L
5.5.2 吸取25.00mL鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液于150mL錐形瓶中,加入25mL純水,加入幾滴氨水調(diào)節(jié)溶液至近中性,再加5mL緩沖溶液和5滴鉻黑T指示劑,在不斷振蕩下,用Na2EDTA溶液滴定至不變的天藍(lán)色,按下式計(jì)算Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度:
C(Na2EDTA)=C(Zn)*V2/V1
式中:c(Na2EDTA)——Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
c(Zn) ——鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
V1——消耗Na2EDTA溶液的體積,mL;
V2——所取鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
5.6 鉻黑T指示劑:使用固體鉻黑T粉末作指示劑;
六、儀器
6.1 錐形瓶,150mL
6.2 滴定管,50mL
七、分析步驟
7.1 吸取50.0mL水樣(若硬度過高,可取適量水樣,用純水稀至50mL,若硬度過低,改取100mL),置于150mL錐形瓶中。
7.2加入1~2mL緩沖溶液,5滴鉻黑T指示劑,立即用Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液從紫紅色成為不變的天藍(lán)色為止,同時(shí)做空白試驗(yàn),記下用量。
7.3 若水樣中含有金屬干擾離子,使滴定終點(diǎn)延遲或顏色發(fā)暗,可另取水樣,加入0.5mL鹽酸羥胺及1mL硫化鈉溶液或0.5mL氰化鉀溶液再行滴定。
7.4 水樣中鈣、鎂含量較大時(shí),要預(yù)先酸化水樣,并加熱除去二氧化碳,以防堿化后生成碳酸鹽沉淀,滴定時(shí)不易轉(zhuǎn)化。
7.5 水樣中含懸浮性或膠體有機(jī)物可影響終點(diǎn)的觀察??深A(yù)先將水樣蒸干并于550℃灰化,用純水溶解殘?jiān)笤傩械味ā?
八、計(jì)算
8.1 總硬度以下式計(jì)算
ρ(CaCO3)= (V1-V0)*c*100.09*1000/V
ρ(CaCO3)——總硬度(以CaCO3計(jì)),mg/L;
V0——空白滴定所消耗Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
V1——滴定中消耗乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
c——乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
V——水樣體積,mL;
100.09——與1.00mL乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(Na2EDTA)=1.000 mol/L]相當(dāng)?shù)囊詍g表示的總硬度(以CaCO3計(jì))。
8.2 硬度可依下表互相換算
硬度換算表
硬度 m eg/L 德國(guó)度 CaCO3,mg/L
m eg/L 1 2.804 50.045
德國(guó)度 0.35663 1 17.847
CaCO3,mg/L 0.01998 0.0560 1 |
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