水的总含盐量及测定方法.doc

1、水的总含盐量及测定方法水的总含盐量是指一升水含盐分的总量，可用两种单位（毫克当量/升和毫克/升）表示。它是评价水质的一项重要指标。如果对水中的主要离子都有作了定量分析（K+和Na+可不作分析），可以用计算法得出总含盐量。如果未作全面分析，则可以用离子交换来测定。甲、计算法1.将阴离子Cl-、HCO3-、CO32-、SO42-的含量全部换算为以毫克当量/升为单位。换算公式为：B=A/E （8-1）式中：A某离子以毫克/升为单位的含量；B该离子以毫克当量/升为单位的含量；E该离子的当量，见表8-1。2.求出一升水中全部阴离子的毫克当量数的总和(),再扩大一倍,就是水的总含盐量(S),单位为“毫克当

2、量/升”，即：S=2=2（BCl-+BHCO3-+BCO32-+BSO42-） （8-2）乘2是因为水中阳离子总量同阴离子总量相等（指毫克当量数相等），而总含盐量是以一升水所含阴阳离子总量来表示。二、以“毫克/升”为单位总含盐量还可以用一升水中含阴离子和阳离子的总毫克数来表示，单位为毫克/升，为此需要求出各主要离子的毫克数。在水质常规分析中一般不作钾、钠定量测定，这时可以用计算法求出钾钠的含量之和，再计算总盐量。步骤如下：1.将各主要离子(Cl-、HCO3-、CO32-、SO42-、Ca2+、Mg2+）的含量均换算为以毫克当量/升作单位，换算公式见式8-1。2.求(K+Na+)的毫克当量之和因

3、为 +=-+=BCa2+BMg2+BK+BNa+-=BCl-+BHCO3-+BCO32-+BSO42-所以 B(K+Na+)=-(BCa2+BMg2+) (8-3)3.求K+Na+的毫克之和A(K+Na+)=B(K+Na+)25 (8-4)25是经验系数,是根据多数天然水中K+的量约为Na+的量的四分之一左右确定的。对多数淡水误差不大，对含盐量较高的水，误差可能很大，因这时K+含量相对地低得多，K+Na+的平均当量更接近于24甚至23。4.将以毫克/升作单位的所有离子的含量相加,即为水的总含盐量。例题：某湖水主要离子分析结果如下：成分 Cl- HCO3- CO32- SO42- Ca2+ Mg

4、2+ K+Na+含量（毫克/升） 1181 1510 585 260 5.77 22.5 (未测)试计算该湖水的含盐量解:方法一1.用分工式(8-1)将阴离子的含量换算为以毫克当量/升作单位已知: ACl-=1181毫克/升 ECl-=35.45所以 BCl-=1181/35.45=33.3毫克当量/升用类似的计算可求得:BHCO3-=24.7毫克当量/升BCO32-=19.5毫克当量/升BSO42-=5.41毫克当量/升2.按公式(2)求总含盐量S=2(BCl-+BHCO3-+BCO32-+BSO42-)=2(33.3+24.7+19.5+5.41)=165.8毫克当量/升方法二:1.按公式

5、(1)将离子的含量换算为以毫克当量/升作单位:成分 Cl- HCO3- CO32- SO42- Ca2+ Mg2+含量(毫克当量/升) 33.3 24.7 19.5 5.41 0.29 1.852.按式8-3,式8-4求K+与Na+含量B(K+Na+)=-(BCa2+BMg2+)=33.3+24.7+19.5+5.41-(0.29+1.85)=82.9-2.14=80.8毫克当量/升A(K+Na+)=80.823=1858毫克/升(因该湖水属半咸水,平均当量以23更合适些)3.将主要离子的含量(以毫克/升单位)相加,即得总含盐量S=1181+1510+585+260+5.77+22.5+185

6、8=5422毫克/5.42克/升。说明：按总盐量的概念，应该是将水样中的所有盐分都算在内，即铁、硝酸盐、磷酸盐等都有包括在内，但在一般天然水中这些成分的含量同Cl-等离子比，少得可以忽略不计。在含盐量特别低的水中，这此离子的含量则不可忽略。表8-3 离子的当量阴离子E阴离子ECa2+ Mg2+K+Na+Fe2+Fe3+20.04 12.15639.1022.9027.92418.616Cl-SO42-HCO3-CO32-NO3-SiO32-35.45 48.0361.0230.0062.00538.042乙、离子交换容量法一、原理离子义换树脂是一类具有交换离子本领的高分子化合物。它们不溶于水，

7、但有可以同溶液中的离子进行交换的离子。离子交换树脂可分为两大类：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子义换树脂只能同溶液中的阳离子进行交换，它又可分为强酸性树脂和弱酸性树脂两类。强酸性阳离子交换树脂可根据其中所含的可交换的离子是H+或Na+等，而分为H型等等。H型强酸性阳离子交换树脂用NaCl溶液浸泡，可以转为Na型，使用前用HCl溶液浸泡，作转型处理。H型强酸性树脂中含有可以用来交换的H+离子，当水溶液中含有其它阳离子时，（例如Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Fe2+等），它就用H+同水中上述离子交换，交换反应是按当量数相等的关系进行的是可逆过程：nRH+Men+RnMe+nH+

8、式中RH表示H型强酸树脂的一个交换单元，Men+表示溶液中带有n 个电荷的金属离子。交换反应是可逆的，已经结合金属离子的树脂，当溶液中有大量的H+时，上述反应则逆向进行。用过的树脂就根据这原理“再生”。天然水中的阳闻子经H型强酸性树脂交换后，强酸盐类变成了相应的强酸（见下列反应1、2）：氢氧化物变成了水（见反应3）：碳酸盐类变成二氧化碳和水（见反应4、5）：RH+NaClRNa+HCl （1）2RH+Na2SO42RNa+H2SO4 （2）RH+NaOHRNa+H2O （3）2RH+Na2CO32RNa+CO2+H2O （4）RH+NaHCO3RNa+CO2+H2O （5）（注：以上交换反应均

9、以Na为例，其它阳离子的反应与此类似）反应1、2所得的强酸的含量可以用标准碱溶液滴定，南昌反应3、4、5所得产物H2O的量无法测定。CO2虽可测定，但很容易挥发损失。所以在用树脂交换前应把氢氧化物和碳酸盐类用强酸反应掉，换成相当的强酸盐类，再用树脂交换。这时测定交换后水样中强酸的量，就可知水样中原先的总含盐量。二、试剂1. 0.02000N硼砂Na2B4O71OH2O（一级或二级试剂）1。9069克溶于少量纯水，转入500毫升容量瓶并稀释到刻度。2.混合指示剂:50毫升甲基红饱和乙醇溶液,加2毫升1%次甲基兰水溶液混合均匀.3.强酸性阳离子交换树脂(可用732号树脂或强酸1号树脂):取100克

10、树脂(直径0.30。5毫米）于烧杯中，加温水（3040）浸泡一天，使其充分膨胀，倾去溶液，用纯水反复浸泡树脂，直到不含Cl-为止（用硝酸银溶液检查）。将树脂装入瓶中泡上纯水备用。4.HCl(1:10)：50毫升浓盐酸加纯水500毫升。5.0.02000N NaCl:精确称取1.169克NaCl用纯水配成1升。三、测定步骤1.交换柱的安装:取一支已用纯水洗净的碱式滴定管(或相应规格的玻璃管),下口用一小块 尼龙筛绢包上,套上一段胶管处夹一螺旋止水夹,控制流速。管上口插一漏斗，如图8-2。装好后用蒸馏水涮三遍，将螺旋止水夹旋紧，装半管纯水，将树脂连同水一起经漏斗倒入管中，立即打开止水夹，让水流出，

11、控制流速，使水面始终不低于树脂的交换能力，也给冲洗增加困难。交换柱的高度应是内径的1520倍，内装树脂应该达8分满。柱装好后就可以进行测定。2.取水样50毫升(含盐量大则少取水样)加混合指示剂2滴,用标准盐酸滴定到红色.滴定时要剧烈摇动,以驱徐CO2,到终点后加热煮沸,冷却后如溶液不呈红色,应补滴盐酸到暗红色.再将此水样加到准备好的交换柱进行交换,流速控制在2毫升/分左右.在水样将要流完时(以树脂即将露出又尚无未露出液面为准,切不可待到液面低于树脂),用纯水淋洗交换柱数次,直到流出水对混合指示剂不显酸性为止。用250毫升锥瓶收集通过交换柱的水样和淋洗水。再加混合指示剂3滴，用0.02N硼砂滴定

12、到水样呈淡绿色。记录消耗硼砂溶液的体积V。四、计算公式-（毫克当量/升）=NV/V样1000总含盐量（毫克当量/升）=NV/V样10002式中：N硼砂溶液的当量浓度；V滴定消耗硼砂体积，毫升；V样测定时所取水样体积，毫升。五、注意事项 1.一支交换柱只有一定的交换能力,当柱中树脂快要失效时,将会有金属离子“泄漏”（即未与树脂中的H交换），使测定偏低，为此需要测定交换柱开始泄漏容量同交换柱的规格，柱中所用树脂的品种规格和数量有关，当这些条件都不变时，始漏容量基本不变。2.始漏容量的测定方法,取一支新装好的交换柱,令0.02N NaCl通过该柱,控制与测水样时相同的流速,每流出30毫升测定一次pH，并滴定其酸度，直到其pH值开始增大为止.将每次滴