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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
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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