1 HZHJSZ00134 水质 侵蚀性二氧化碳的 测定 甲基橙指示剂滴定法 HZ-HJ-SZ-0134 水质 侵蚀性二氧化碳的 测定 甲基橙指示剂滴定法 天然水中含有的游离二氧化碳 可与岩石中的碳酸盐建立下列的平衡关系 CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3)2 MgCO3 十 CO2 十 H2O Mg(HCO3)2 如果水中游离的二氧化碳的含量大于上式的平衡 就会溶解碳酸盐 使平衡向右移动 这部分能与碳酸盐起反应的二氧化碳 称为侵蚀性二氧化碳 侵蚀性二氧化碳对水 工建筑物具有侵蚀破坏作用 当侵蚀性二氧化碳与氧共存时 对金 属 (铁 )具有强烈侵蚀作用 因此 对水体进行侵蚀性二氧化碳的测定 有着重要的实用意义 有两种常用的方法 即酸滴定法和电位滴定法 电位滴定法不受余氯的干扰 不受水样 浊度 色度的影响 通用性较广 用酸滴定法简便快速 适用于现场测定 如水样的各种碱 度和游离二氧化碳已经测定 则可使用计算法 计算法简单快速 但不适用于较复杂的废水 用虹吸法采样 吸管插人采样瓶底 取满瓶水样 妥善保存 避免与空气接触 同时在 现场另采集一份水样 加入碳酸钙 (CaCO3)粉末 1 范围 酸滴定法 甲基橙指示剂滴定法 适用于一般地面水和地下水 水样中的色度 浊度过 高干扰测定 可改用电位滴定法测定 如水样中有余氯存在并破坏指示剂时 加入 0.1mol/L 硫代硫酸钠溶液 l~2 滴 以消除干扰 2 原理 水中侵蚀性二氧化碳能与碳酸钙 (CaCO3)作用 析出相当量的碳酸氢根离子 其反应如下 CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2 由此 可在水样中加入碳酸钙 (CaCO3)粉末放置 5 天 待水样中侵蚀性二氧化碳完全与其作 用之后 以甲基橙为指示剂 用盐酸标准溶液滴定 其反应如下 Ca(HCO3)2+2HCl CaCl2+2H2CO3 根据滴定到达终点时 盐酸标准滴定液的消耗量 减去采样当天用同一盐酸标淮溶液滴 定 (未加碳酸钙粉末 )的消耗量 即可求出水样中侵蚀性二氧化碳的含量 3 试剂 如无说明 本方法所用水均为无二氧化碳水 3.1 碳酸钙 (CaCO3)粉末 化学纯 3.2 甲基橙指示剂 (1g/L) 称取甲基橙 0.1g 溶于 100mL 水中 3.3 盐酸标准溶液 ( 0.1mol/L) 量取 9mL 分析纯浓盐酸 (? 1.19g/mL) 注入 1000mL 容量 瓶内 用水稀释至刻度 此溶液约为 0.1mol/L 用下述方法进行标定 准确称取三份在 180 烘干 2h 的基准试剂无水碳酸钠 (Na2CO3) 每份约 0.1~0.15g(称准 至 0.0001g) 分别置于 250mL 锥形瓶中 加入 100mL 水 加 3 滴 0.1%甲基橙指示剂 用盐 酸标准溶液滴至溶液出现淡桔红色为止 记录其用量 标定同时作一空白滴定 并在滴定碳酸钠时所消耗的盐酸用量中扣除 按下式计算盐酸标准溶液的浓度 c = W 1000/ V 52.995 式中 c 盐酸标准溶液浓度 (mol/L) V 盐酸标准溶液用量 (mL) W 无水碳酸钠的重量 (g) 52.995 无水碳酸钠 (1/2Na2CO3)摩尔质量 (g/mol) 3.4 盐酸标准滴定液 ( 0.025mol/L) 将 0.1mol/L 盐酸标准溶液稀释 4 倍即得 2 4 仪器 4.1 25mL 酸式滴定管 4.2 500mL 具塞水样瓶 (玻璃或聚乙烯塑料瓶 ) 4.3 250mL 锥形瓶 5 操作步骤 5.1 在取样 的当天吸取 100mL 水样于 250mL 锥形瓶中 加入 0.1%甲基橙指示剂 3 滴用盐酸 标准溶液滴至溶液由桔黄色变为淡桔红色为止 记录其用量 (V1) 5.2 用虹吸法采样于 500mL 具塞水样瓶中 (吸管插入采样瓶底 直至瓶口溢流为止 加入碳 酸钙粉末约 3g 小心盖紧瓶盖 勿使瓶中产生气泡 此步操作应在采样现场进行 5.3 将加入碳酸钙粉末的水样放置 5 天 每天振荡水样 2~3 次 5.4 5 天后 经过上述加碳酸钙粉末处理后的水样 用慢速滤纸过滤 弃去最初几十升毫升 滤液 然后吸取 100mL 滤液于 250mL 锥形瓶中 加入 0.1%甲基橙指示剂 3 滴 用盐酸标准 溶液 滴定至溶液由桔黄色变为淡桔红色为止 记录其用量 (V2) 5 结果计算 侵蚀性二氧化碳 (CO2 mg/L) c V2-V1 22 1000 / V 式中 c 盐酸标准滴定液浓度 (mol/L) V1 当天 (未加碳酸钙粉末时 )滴定时所消耗的盐酸标准滴定液用量 (mL) V2 五天后 (加过碳酸钙粉末 )滴定时所消耗的盐酸标准滴定液用量 (mL) V 水样体积 (mL) 22 侵蚀性二氧化碳 (1/2CO2)的摩尔质量 (g/mol) 6 精密度和准确度 本方法用于河水 (黄河 安徽省区河水 福建省区河水 ) 自来水 水库水 湖水 矿泉 水 瓶装矿泉水等 17 种水样的分折 测得其浓度范围 含侵蚀性 CO2 0~86.68mg/L 室内标 准偏差 0~0.923 变异系数 0~15.09 注意事项 (1) 若水样总碱度小于 0.2mmol/L 时 应使用 10mL 微量滴定管滴定 (2) 当测定结果中 V2 V1 或 V2 V1 则说明水中不含侵蚀性二氧化碳 (3) 应在打开 水样瓶后立即进行滴定 滴定时避免强烈的摇动 以防止气体溶入 (4) 含有机物较高的水体在放置 5d 中 易被微生物分解 与溶解氧作用生成二氧化碳 使结果偏高 此时可采取降低温度 振荡 6h 的方法来消除影响 (5) 过滤水样时要特别小心 勿使碳酸钙粉末漏入滤液中 7 参考文献 水和废水监测分析方法 编委会编 水和废水监测分析方法 第三版 pp. 243~245 中国环境科学出版社 北京 1997