1 FHZHJSZ0015 水质 钙和镁总量的测定 EDTA 滴定法 F-HZ-HJ-SZ-0015 水质 钙和镁总量的测定 EDTA 滴定法 本方法等效采用 ISO 6059 1984 水质钙与镁总量的测定 EDTA 滴定法 l 范围 本方法规定用 EDTA 滴定法测定地下水和地面水中钙和镁的总量 本方法不适用于含盐 量高的水 诸如海水 本方法测定的最低浓度为 0.05mmol/L 2 原理 在 pHl0 的条件下 用 EDTA 溶液络合滴定钙和镁离子 铬黑 T 作指示剂 与钙和镁生 成紫红或紫 色溶液 滴定中 游离的钙和镁离子首先与 EDTA 反应 跟指示剂络合的钙和镁 离子随后与 EDTA 反应 到达终点时溶液的颜色由紫变为天蓝色 3 试剂 分析中只使用公认的分析纯试剂和蒸馏水 或纯度与之相当的水 3.1 缓冲溶液 (pH=10) 3.1.l 称取 1.25gEDTA 二钠镁 (Cl0H12N2O8Na2Mg)和 16.9g氯化铵 (NH4Cl)溶于 143mL 浓的氨 水 (NH3 H2O)中 用水稀释至 250mL 因各地试剂质量有出入 配好的溶液应按 3.1.2 方法 进行检查和调整 3.1.2 如无 EDTA 二钠镁 可先将 l6.9g 氯化铵溶于 143mL 氨水 另取 0.78g 硫酸镁 (MgSO4 7H2O)和 1.179gEDTA 二钠二水合物 (Cl0H14N2O8Na2 2H2O)溶于 50mL 水 加入 2mL 配好的氯化铵 氨水溶液和 0.2g 左右铬黑 T 指示剂干粉 (3.4) 此时溶液应显紫红色 如出现 天蓝色 应再加入极少量硫酸镁使变为紫红色 逐滴加入 EDTA 二钠溶液 (3.2)直至溶液由紫 红转变为天蓝色为止 (切勿过量 ) 将两溶液合并 加蒸馏水定容至 250mL 如果合并后 溶 液又转为紫色 在计算结果时应减去试剂空白 3.2 EDTA 二钠标准溶液 10mmol/L 3.2.1 制备 将一份 EDTA 二钠二水合物在 80 干燥 2h 放人干燥器中冷至室温 称取 3.725g 溶于 水 在容量瓶中定容至 1000mL 盛放在聚乙烯瓶中 定期校对其浓度 3.2.2 标定 按第 6 章的操作方法 用钙标准溶液 (3.3)标定 EDTA 二钠溶液 (3.2.1) 取 20.0mL 钙标准 溶液 (3.3)稀释至 50mL 3.2.3 浓度计算 EDTA 二钠溶液的浓度 c1(mmol/L)用式 (1)计算 1........... 1 22 1 …………………………………………= V Vcc 式中 c2 钙标准溶液 (3.3)的浓度 mmol/L V2 钙标准溶液的体积 mL V1 标定中消耗的 EDTA 二钠溶液体积 mL 3.3 钙标准溶液 10mmol/L 将一份碳酸钙 (CaCO3)在 150 干燥 2h 取出放在干燥器中冷至室温 称取 1.001g于 50mL 锥形瓶中 用水润湿 逐滴加入 4mol/L 盐酸至碳酸钙全部溶解 避免滴入过量酸 加 200mL 水 煮沸数分钟赶除二氧化碳 冷至室温 加入数滴甲基红指示剂镕液 (0.1g 溶于 100mL60 乙醇 ) 逐滴加入 3mol/L 氨水至变为橙色 在容量瓶中定容至 1000mL 此溶液 1.00mL 含 0.4008mg(0.01mmol)钙 2 3.4 铬黑 T 指示剂 将 0.5g 铬黑 T[HOC10H6N N10H4(OH)(NO2)SO3Na 又名媒染黑 11 学名 1 (1 羟基 2 萘基偶氮 ) 6 硝基 2 萘酚 4 磺酸钠盐 sodium salt of l-(1-hydroxy-2-naphthylazo)-6-nitro-2-naphthol-4- sulfonic acid] 溶于 100mL 三乙 醇胺 [N(CH2CH2OH)3] 可最多用 25mL 乙醇代替三乙醇胺以减少溶液的粘性 盛放在棕色瓶中 或者 配成铬黑 T 指示剂干粉 称取 0.5g 铬黑 T 与 100g 氯化钠 (NaCl GBl266 77)充分混 合 研磨后通过 40~50 目 盛放在棕色瓶中 紧塞 3.5 氢氧化钠 2mol/L 溶液 将 8g 氢氧化钠 (NaOH)镕于 100mL 新鲜蒸馏水中 盛放在聚乙烯瓶中 避免空气中二氧 化碳的污染 3.6 氰化钠 (NaCN) 注 氰化钠是剧毒品 取用和处置时必须十分谨慎小心 采取必要的防护 含氰化 纳的溶液不可酸化 3.7 三乙醇胺 [N(CH2CH2OH)3] 4 仪器 常用的实验室仪器及 滴定管 50mL 分刻度至 0.10mL 5 采样和样品保存 采集水样可用硬质玻璃瓶 (或聚乙烯容器 ) 采样前先将瓶洗净 采样时用水冲洗 3 次 再采集于瓶中 采集自来水及有抽水设备的井水时 应先放水数分钟 使积留在水管中的杂质流出 然 后将水样收集于瓶中 采集无抽水设备的井水或江 河 湖等地面水时 可将采样设备浸入 水中 使采样瓶口位于水面下 20~30cm 然后拉开瓶塞 使水进 入瓶中 水样采集后 (尽快送往实验室 ) 应于 24h 内完成测定 否则 每升水样中应加 2mL 浓硝 酸作保存剂 (使 pH 降至 1.5 左右 ) 6 操作步骤 6.1 试样的制备 一般样品不需预处理 如样品中存在大量微小颗粒物 需在采样后尽快用 0.45ìm孔径滤 器过滤 样品经过滤 可能有少量钙和镁被滤除 试样中钙和镁总量超出 3.6mmol/L 时 应稀释至低于此浓度 记录稀释因子 F 如试样经过酸化保存 可用计算量的氢氧化钠溶液 (3.5)中和 计算结果时 应把样品或 试样由于加酸或碱的稀释 考虑在内 6.2 测定 用移液管吸取 50.0mL 试样于 250mL 锥形瓶中 加 4mL 缓冲溶液 (3.1)和 3 滴铬黑 T 指示 剂溶液或 50~100mg 指示剂干粉 (3.4) 此时溶液应呈紫红或紫色 其 pH 值应为 10.0 0.1 为防止产生沉淀 应立即在不断振摇下 自滴定管加入 EDTA 二钠溶液 (3.2) 开始滴定时速 度宜稍快 接近终点时应稍慢 并充分振摇 最好每滴间隔 2~3s 溶液的颜色由紫红或紫色 逐渐转为蓝色 在最后一点紫的色调消失 刚出现天蓝色时即为终点 整个滴定过程应在 5min 内完成 记录消耗 EDTA 二 钠溶液体积的毫升数 如试样含铁离子为 30mg/L 或以下 在临滴定前加入 250mg 氰化钠 (3.6) 或数毫升三乙 醇胺 (3.7)掩蔽 氰化物使锌 铜 钴的干扰减至最小 加氰化物前必须保证溶液呈碱性 试样如含正磷酸盐和碳酸盐 在滴定的 pH 条件下 可能使钙生成沉淀 一些有机物可 能干扰测定 如上述干扰未能消除 或存在铝 钡 铅 锰等离子干扰时 需改用原子吸收法测定 7 结果计算 钙和镁总量 c(mmol/L)用式 (2)计算 3 2......................... 0 11 …………………………………………= V Vcc 式中 c1 EDTA 二钠溶液浓度 mmol/L V1 滴定中消耗 EDTA 二钠溶液的体积 mL V0 试样体积 mL 如试样经过稀释 采用稀释因子 F 修正计算 关于硬度的计算 见附录 A 1 mmol/L 的钙镁总量相当于 100.1mg/L 以 CaCO3 表示的硬 度 8 精密度 本方法的重复性为 0.04mmol/L 约相当于 2 滴 EDTA 二钠溶液 9 参考文献 GB7477-87 附录 A 水硬度的概念 ( 参考件 ) 硬度 不同国家有不同的定义概念 如总硬度 碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度 A.1 定义 A.1.1 总硬度 钙和镁的总浓度 A.1.2 碳酸盐硬度 总硬度的一部分 相当于跟水中碳酸盐及重碳酸盐结合的钙和镁所形 成的硬度 A.1.3 非碳酸盐硬度 总硬度的另一部分 当水中钙和镁含量超出与它们结合的碳酸盐和 重碳酸盐含量时 多余的钙和镁就跟水中氯化物 硫酸盐 硝酸盐结成非碳酸盐硬度 A.2 硬度的表示方法 A.2.1 德国硬度 1 德国硬度相当于 CaO 含量为 10mg/L 或为 0.178mmol/L A.2.2 英国硬度 l 英国硬度相当于 CaCO3 含量为 1 格令 /英加仑 或为 0.143mmol/L A.2.3 法国硬度 1 法国硬度相当于 CaCO3 含量为 10mg/L 或为 0.1mmol/L A.2.4 美国硬度 l 美国硬度相当于 CaCO3 含量为 lmg/L 或为 0.01mmol/L A.3 硬度换算表 德 国 英 国 法 国 美 国 mmol/L DH Clark degreeF mg/L mmol/L 1 5.61 7.02 10 100 德国 DH 0.178 1 1.25 1.78 17.8 英国 Clark 0.143 0.08 1 1.43 14.3 法国 degreeF 0.1 0.56 0.70 1 10 美国 mg/L 0.01 0.056 0.070 0.1 1