工業循環冷卻水中硫酸根離子測定方法
工業循(xun)環冷卻(que)水中(zhong)硫酸根離子測定(ding)方法(fa)
本(ben)方法適(shi)用(yong)于測(ce)定含(han)磷酸鹽(yan)小于10毫克/升(sheng)的水樣中(zhong)硫(liu)酸根離子，其含(han)量大于10毫克/升(sheng)。
1 方(fang)法提要
本方法(fa)系利用氯化鋇(bei)能在強酸性溶液中與(yu)硫酸根(gen)離子定(ding)量(liang)要產生硫酸鋇(bei)沉淀，經灼燒稱重后，求出硫酸根(gen)離子的含量(liang)。
2 儀器與試劑
2.1儀(yi)器；
2.1.1 恒溫水浴鍋；
2.1.2 高(gao)溫爐；
2.1.3 瓷(ci)坩鍋，20ml
2.1.4 干(gan)燥器(qi)。
2.2 試劑(ji)
2.2.1 鹽酸：1+1溶液(ye)
2.2.2 氯化鋇；
2.2.3 硝酸銀；
2.2.4 硝酸；
2.2.5 甲基(ji)紅；
2.2.6 氫(qing)氧化鈉，0.05N溶液。
3 準備(bei)工作
3.1 氯化(hua)鋇(bei)溶液(ye)：稱取5g氯化(hua)鋇(bei)(BaCL2·H2O)溶于水中，稀釋至(zhi)100ml。
3.2 ;硝(xiao)酸銀(yin)溶液：稱取4.3g硝(xiao)酸銀(yin)，加0.25ml濃硝(xiao)酸，溶于250ml水中。
3.3甲基紅溶液(ye)：稱取0.1g甲基紅，溶于100ml 60%乙(yi)醇溶液(ye)中。
4 試驗步驟
4.1 準確(que)吸取200-500ml水樣(含硫酸根約10-50mg)于燒杯內，加(jia)入幾滴甲基紅指示劑(ji)，加(jia)鹽酸(1+1)使水樣溶液(ye)變紅后，再(zai)加(jia)2-3滴，在電爐(lu)上(shang)加(jia)熱濃縮至50ml。
4.2將酸(suan)化(hua)后(hou)水樣(yang)用(yong)中速定量濾(lv)(lv)紙(zhi)過濾(lv)(lv)，以除(chu)去(qu)懸浮物，再用(yong)經鹽酸(suan)( 1+1)酸(suan)化(hua)過的水洗滌濾(lv)(lv)紙(zhi)四次。
4.3加(jia)熱溶液至(zhi)近沸，在(zai)不斷攪(jiao)拌下(xia)，徐徐滴加(jia)熱氯化(hua)鋇(bei)溶液，一直滴至(zhi)溶液上部澄清液不再(zai)出現白(bai)色渾濁，說明(ming)硫(liu)酸鹽已沉淀完全(quan)，再(zai)多加(jia)2 ml氯化(hua)鋇(bei)溶液，然后將燒杯放在(zai)80-90℃水(shui)浴上，恒溫2小時。
4.4用緊密(mi)定量濾紙過濾，并用水洗(xi)滌燒和(he)沉淀直至濾液加數滴硝酸銀(yin)溶液不(bu)混(hun)濁為止。
4.5將濾(lv)紙連同沉(chen)淀放(fang)在預先已恒重(zhong)的坩堝內，在電爐(lu)上灰化，然后移(yi)入溫(wen)爐(lu)內，在800℃灼燒1小時。將坩堝放(fang)入干燥(zao)器(qi)內冷至(zhi)(zhi)室(shi)溫(wen)，再稱(cheng)其(qi)重(zhong)量直至(zhi)(zhi)恒溫(wen)。
注：當水樣中含有大量聚磷(lin)酸鹽或正磷(lin)酸鹽，會(hui)使結果偏高，這(zhe)時應采用電位滴定法。
5 計算
水樣中(zhong)硫(liu)酸根(gen)離(li)子的含量X(毫克/升)按下式計算：
式中(zhong)： W—--硫酸鋇重量，毫克；
V——吸取水樣的(de)體積，毫克(ke)；
411.6——硫酸鋇與硫酸根離子的換算(suan)系數(shu)×1000。
6 容許差
6.1 平行(xing)測定兩(liang)個結果間的差數不應(ying)大(da)于
|
硫酸(suan)根離子(zi)含量(毫克/升) |
兩(liang)個結果(guo)的(de)差值(毫克/升(sheng)) |
|
60-100 |
2.61 |
|
100-200 |
5.10 |
|
200-350 |
6.00 |
6.2取平(ping)行測定兩個(ge)結(jie)果的算術平(ping)均值，作為水樣中硫酸根離(li)子的含量。
乙、電(dian)位(wei)測定法
本方法適(shi)用于測定天然水和磷系循環冷卻水中硫酸根離子，其含(han)量大于15毫克/升。
1 方法提(ti)要
在75%乙醇體系中。鉛離(li)子(zi)能與水樣子(zi)硫(liu)酸根定量(liang)地(di)產生硫(liu)酸鉛沉淀，稍過量(liang)的(de)鉛離(li)子(zi)能使電(dian)極產生較大的(de)突躍(yue)，以此作為滴定終點。
2 儀器和試劑
2.1儀器
2.1.1酸度計(ji)或離子計(ji)：精(jing)度<2毫伏；
2.1.2電(dian)磁(ci)攪拌(ban)器；
2.1.3鉛電(dian)極(固態膜(mo))
2.1.4雙鹽飽和甘汞(gong)電極(217型(xing))
2.2試劑
2.2.1氫氧化鈉0.1M溶液；
2.2.2硝酸鈉：1M溶液(用(yong)已煮沸(fei)的水配(pei)制)；
2.2.3 0.02N高氯酸溶液；吸取0.17ml高氯酸，稀至100ml；
2.2.4鹽酸(suan)：3N溶液；
2.2.5混合指示劑：1份0.1%溴甲酚綠(lv)鈉(na)水溶液與1份0.02%甲基(ji)橙水溶液混勻；
2.2.6無水硫酸鈉：優級純；
2.2.7硝酸錳：5%溶液；
2.2.8酚酞：配成0.1% 酚酞的50%乙醇溶液(ye)；
2.2.9高氯酸(suan)鉛(qian)：實驗(yan)試(shi)劑(ji)或優等純；
2.2.10無水乙醇；
2.2.11 732型強硝酸性陽離子交換樹(shu)脂。(亦可用(yong)同(tong)一類型的樹(shu)脂)。
3 準(zhun)備(bei)工作
3.1硫酸鈉(na)標(biao)準溶(rong)液：準確稱取(qu)在105-110℃干燥至恒重的(de)無(wu)水硫酸鈉(na)0.3698g；用去(qu)離子水溶(rong)解后，移入250ml容量瓶中；再用去(qu)離子水稀至該(gai)度，搖勻，此溶(rong)液為A液(SO
1mg/ml)，分別(bie)吸取(qu)A液(ye)，10ml于100ml容(rong)量(liang)瓶中(zhong)，用去離(li)子水稀至(zhi)該度(du)，該稀釋液(ye)含硫酸根離(li)子100毫克/升。
3.2高(gao)氯酸鉛(qian)標準溶液；
3.2.1配制方法
3.2.1.1稱取0.9g高氯(lv)酸鉛溶(rong)于1升去離子水中，滴(di)加高氯(lv)酸至(zhi)溶(rong)液(ye)(ye)PH=4左右，此(ci)溶(rong)液(ye)(ye)的(de)濃度為2×10-3M左右。
3.2.2標定方法：
3.2.2.1測量(liang)前將(jiang)儀器接(jie)通(tong)，預(yu)熱半小時后，根據說(shuo)明(ming)書“調零”和“校正”。然后將(jiang)雙(shuang)鹽橋甘汞電(dian)(dian)(dian)極接(jie)正極。指(zhi)示電(dian)(dian)(dian)極—鉛(qian)電(dian)(dian)(dian)極接(jie)負(fu)極，清(qing)洗(xi)2-3分鐘。按下(xia)“測量(liang)”開(kai)關，看是(shi)否已清(qing)洗(xi)到(dao)該電(dian)(dian)(dian)極出廠清(qing)洗(xi)電(dian)(dian)(dian)位附近(jin)，若未達(da)到(dao)，換去(qu)離子水繼續沖洗(xi)，一直(zhi)洗(xi)至電(dian)(dian)(dian)位基(ji)本(ben)穩定為(wei)止。
3.2.2.2吸取硫酸鈉標(biao)準溶液(ye)(含SO
100毫克(ke)/升)5毫升。上述(shu)溶液(ye)放入50ml燒杯中(zhong)，用量筒加入15ml無水(shui)乙醇和1-2滴混(hun)合指示劑，若(ruo)溶液(ye)顏色(se)變為黃(huang)色(se)，可滴加0.1N氫氧化鈉至溶液(ye)為綠(lv)色(se)，再(zai)用0.02N高氯酸滴至剛(gang)變黃(huang)色(se)(PH紅4.5左右)
3.2.2.3將事(shi)先已(yi)用去(qu)離(li)子水(shui)清(qing)洗(xi)好的(de)鉛(qian)電(dian)(dian)極(ji)與(yu)雙鹽橋甘汞電(dian)(dian)極(ji)一(yi)起插入(ru)溶液中，電(dian)(dian)磁攪拌三分鐘后(hou)讀取電(dian)(dian)位(wei)(wei)值；然(ran)后(hou)用高氯酸(suan)鉛(qian)標準溶液測(ce)定(ding)，每(mei)次(ci)加入(ru)0.1ml，過一(yi)分鐘后(hou)讀取電(dian)(dian)位(wei)(wei)值，一(yi)直滴至電(dian)(dian)位(wei)(wei)值突最大(約20mv以上)即(ji)為滴定(ding)終點，以后(hou)再加高氯酸(suan)鉛(qian)標準溶液，這時(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)值變化(hua)不大，同時(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)值很快平(ping)衡。測(ce)定(ding)完(wan)畢(bi)后(hou)，隨即(ji)用去(qu)離(li)子水(shui)清(qing)洗(xi)鉛(qian)電(dian)(dian)極(ji)至初始電(dian)(dian)位(wei)(wei)附近，即(ji)可繼續作(zuo)下一(yi)個測(ce)定(ding)。
3.2.2.4 高氯(lv)酸鉛標準溶液的滴(di)定度T可按下式計算
(毫克/毫升)
式中： V—高氯酸鉛標準溶液(ye)終(zhong)點(dian)體積，毫升；
C—硫酸鈉標準(zhun)溶液(ye)的濃(nong)度(毫克(ke)/升)
注：滴定將(jiang)至終點，電位(wei)值變化很大，可取突變最大的(de)電位(wei)值。
4 試驗步驟
4.1磷酸鹽含(han)量(liang)小于2毫(hao)克/升水(shui)樣的測定方(fang)法。
4.1.1 按3.2.2.1方(fang)法(fa)調試儀器(qi)和(he)清洗電極。
4.1.2然后取20ml水樣于50ml燒杯中，加(jia)入氫(qing)型強(qiang)酸性陽離子交換樹脂約2g左右，在電磁攪拌器上(shang)攪拌2-3分鐘(zhong)后取下，用5ml移液管(guan)(guan)(下端尖(jian)嘴用橡皮管(guan)(guan)套上(shang)小G3氣體洗滌器(qi))吸取5ml不帶(dai)樹脂的水樣(yang)(若(ruo)沒有氣體洗滌可干濾后，吸5ml水樣(yang))于50ml燒杯中(zhong)。
4.1.3用量筒加入15ml無水乙醇和1-2滴混合指示(shi)劑，其余(yu)操(cao)作步(bu)驟按3.2.2和3.2.2.2-3.2.2.3進行。
注：①初次用本(ben)法(fa)測(ce)定，應先取(qu)5ml經樹脂處理過水樣，按(an)上(shang)(shang)述(shu)手續(xu)慢慢地連續(xu)滴定，粗略地測(ce)定滴定終點，再按(an)上(shang)(shang)法(fa)每加0.1ml高(gao)氯酸(suan)鉛標準(zhun)溶液(ye)后讀取(qu)電位值(zhi)。
②本法也適用于六偏磷酸(suan)鈉小(xiao)于4毫克(ke)/升的水樣。
4.2磷(lin)酸鹽含量大(da)于2毫(hao)克(ke)/升(sheng)水樣的(de)測定方法。
4.2.1稀釋法：本法要求水樣以稀釋后，聚磷酸鹽(yan)濃度小(xiao)于4毫克/升(sheng)，正磷酸鹽(yan)濃度小(xiao)于2毫克/升(sheng)，硫酸鹽(yan)濃度大于15毫克/升(sheng)，其測定步驟按4.1進行。
4.2.2共沉淀法：對含有大量(liang)(liang)聚(ju)磷(lin)酸(suan)(suan)鹽或(huo)磷(lin)酸(suan)(suan)鹽的(de)水樣，可采用本(ben)法，其步驟為：吸取50ml水樣至250ml燒杯中，加入20滴(di)5%硝酸(suan)(suan)錳溶液，加熱煮沸(fei)后，加2滴(di)酚酞指示(shi)劑，用0.5氫氧化鈉中和至溶液剛變紅為止(zhi)。再多加一滴(di)，煮沸(fei)3-5分鐘，冷卻，將沉淀和溶液一起轉(zhuan)移(yi)到100ml容量(liang)(liang)瓶(ping)中，用去(qu)(qu)離(li)子水洗(xi)燒杯數次，洗(xi)液一并移(yi)入容量(liang)(liang)瓶(ping)中，再用去(qu)(qu)離(li)子水稀至刻度，搖勻，用干的(de)快速(su)濾紙將上述混濁液過濾于50ml干燒杯中，從中取20ml加入氫型強酸(suan)(suan)性陽(yang)離(li)子交換樹約2克，以下操作(zuo)步驟按4.1進行。
5 計算
5.1水樣中硫酸根離子(zi)的含量X(毫克/升)按下(xia)式計算：
;
式中：T—高氯酸鉛標準(zhun)溶液的滴定度(du)(毫克(ke)/升)
V1—高氯酸(suan)鉛標準(zhun)溶液終點體(ti)積，毫升；
K—水樣衡釋(shi)的倍數。
注：①水(shui)樣中若(ruo)有磷酸根(gen)離子，其含量大于(yu)2毫克/升即產生正(zheng)干擾(rao)，若(ruo)六(liu)偏磷酸鈉的含量大于(yu)4毫克/升，可使滴定終點無(wu)突躍。
②
可(ke)能生成Pb2(NO3)2SO4 而產生干擾，
，
也有相似的干擾機制，.png){kind=small}
允許比.png){kind=small}
過量10倍；.png){kind=small}
可允許存在50倍，
干擾，當(dang)水樣PH調至(zhi)4.5時，可(ke)除去(qu)。
③Fe2+,Ag+,Ca2+,Mg2+等金屬離(li)子(zi)對測量電(dian)位均有干擾，可用強酸(suan)性陰(yin)離(li)子(zi)交換樹脂除去，
④鉛電(dian)極使(shi)用(yong)前浸(jin)泡(pao)(pao)在(zai)(zai)高氯酸鉛標準溶液(ye)中活化半小時(shi)，若每天使(shi)用(yong)電(dian)極，用(yong)后可(ke)浸(jin)泡(pao)(pao)在(zai)(zai)去離(li)子水中，避免陽光直射，應放在(zai)(zai)暗處。
⑤長期不用電極，應用黑紙(zhi)包住放在干燥(zao)地方，
⑥本電極一般壽(shou)命為一年多，若(ruo)使用得當，可過(guo)2-3年。
⑦高氯酸(suan)(suan)鉛標準溶液(ye)(ye)亦可用(yong)下法標定：用(yong)移液(ye)(ye)管(guan)吸(xi)取(qu)50ml高氯酸(suan)(suan)鉛標準溶液(ye)(ye)于(yu)錐形瓶中，加入50ml水，再加20ml醋酸(suan)(suan)緩(huan)沖溶液(ye)(ye)(稱取(qu)388g醋酸(suan)(suan)鈉(na)(NaAC·3H2O)溶于水(shui)中，加入(ru)9.8ml冰(bing)醋酸，用水(shui)稀釋至1升)及0.2%二甲酚橙水(shui)溶液(ye)7-10滴，用0.02MEDTA標準滴定至溶液(ye)由紫(zi)變黃為終(zhong)點，按下式計(ji)算高(gao)氯(lv)酸鉛標準溶液(ye)的(de)濃(nong)度M。
式(shi)中：M1—EDTA標準溶液(ye)的(de)摩爾液(ye)度(du)；
V1—EDTA標準溶(rong)液(ye)消耗的體積，毫升。
6 容許差
6.1平行測定兩個結果間(jian)的差(cha)數不應大于：
|
硫酸根離子含量(毫克/升) |
兩個(ge)結果(guo)的差值 |
|
40-100 |
2.13 |
|
100-250 |
3.46 |
|
250-400 |
3.65 |
6.2取平行測定兩個(ge)結果的算術平均值作為水樣的硫酸根離子的含量(liang)。
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