FHZHISZ0015水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法 F-HZ-HJ-SZ-0015 水质一钙和镁总量的测定一EDTA滴定法 本方法等效采用ISO60591984《水质钙与镁总量的测定EDIA滴定法》 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005mmoL。 2原理 在pH0的条件下,用rDTA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EDIA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。 31缓冲溶液(pH=10) 3.11称取1.25 eDTA二钠镁(ClH12N2ONa2Mg)和169g氯化铵(NH4C)溶于143mL浓的氨 水(NH·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。 3.12如无EDIA二钠镁,可先将l69g氯化铵溶于143mL氨水。另取0.78g硫酸镁 MgSO4·7H2O和1.17 eDTA二钠二水合物CH14N2ONa2·2HO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EDIA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 3.2EDTA二钠标准溶液:≈10mmoL。 3.21制备 将一份EDIA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1000nL,盛放在聚乙烯瓶中,定期校对其浓度。 322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(32.1)。取20.0mL钙标准 溶液(3.3)稀释至50mL 3.2.3浓度计算 EDIA二钠溶液的浓度c(mmo用式(1)计算 式中:c2-钙标准溶液(3.3)的浓度,mmo; J2—钙标准溶液的体积,mL; 标定中消耗的EDTA二钠溶液体积,mL。 33钙标准溶液:10 mmol/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1.00lg于50mL 锥形瓶中,用水润湿。逐滴加入4moL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,泠至室温,加入数滴甲基红指示剂镕液(O.1g溶于100mL60 %乙醇,逐滴加入3molL氨水至变为橙色,在容量瓶中定容至1000mL。此溶液1.00mL含 0.4008mgO01mmo)钙
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 2 2 1 = ¼¼¼ ¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼ V c V c 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
34铬黑T指示剂。 将0.5g铬黑THOC10HN:N1oH4(OH(NO2)SONa,又名媒染黑11,学名:1-(1一羟基 2一萘基偶氮)一6一硝基一2一萘酚-4一磺酸钠盐, sodium salt of l(l- hydroxy-2- naphthy lazo)-6nito-2- naphtha-4- sulfonic acid]溶于100mL三乙醇胺 N( CHoCho)},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05g铬黑T与100g氯化钠(NaC↓GBl26-77)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溶液。 将8g氢氧化钠(NaOH镕于10omL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 36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ε 37三乙醇胺[N(CH2CH2OH 4仪器 常用的实验室仪器及 滴定管、50mL,分刻度至0.10mL 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 61试样的制备 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0.45im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36mmoL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 62测定 用移液管吸取50omL试样于25omL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(34),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(32),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5 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(36),或数毫升三乙 醇胺(3⑦)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)用式(2)计算: 2
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
式中 DTA二钠溶液浓度,mmoL; 滴定中消耗EDTA二钠溶液的体积,mL; ——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100mg/L以CaCO3表示的硬 度。 8精密度 本方法的重复性为±0.04mmoL,约相当于±2滴ETA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ε 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——一总硬度的一部分,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——一总硬度的另一部分,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。 A2硬度的表示方法 A21德国硬度——1德国硬度相当于CaO含量为10mgL或为0.178mmo/L。 A22英国硬度—1英国硬度相当于CaCO3含量为1格令/英加仑,或为0.143mmoL。 A23法国硬度—1法国硬度相当于CaCO3含量为10mgL或为0. lmmol/L。 A24美国硬度—1美国硬度相当于CaCO3含量为lmgL或为00lmmo A.3硬度换算表 mmol/L mmoVL 5.61 7.02 10 德国 DH 0.178 125 1.78 178 英国 0.143 0.08 143 14.3 法国 0.1 0.70 美国mg/L0.0100560.0700.11
3 ......................... 2 0 = 1 1 ¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼ V c V c 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 mmol/L 德 国 英 国 法 国 美 国 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
