工业循环冷却水水质分析

1、工业循环冷却水水质分析一、钙离子的测定EDTA滴定法1、主题内容与适用范围本标准规定了工业循环冷却水中Ca2+的测定方法。本方法适用于工业循环冷却水中含量在2200mg/L的Ca2+的测定，也适用于天然水、生活用水及其它工业用水中Ca2+的测定。2、引用标准GB/T 601 化学试剂 滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法3、方法提要钙黄绿素指示剂能与水中Ca2+生成荧光黄绿色络合物。在pH值大于12的条件下，以EDTA标准溶液滴定水中的Ca2+，接近终点时，EDTA夺取与钙黄绿素指示剂结合的

2、Ca2+，溶液的荧光黄绿色消失，并显示红色，即为终点。4、试剂与材料4.1 盐酸溶液：20%4.2 铬黑T指示剂：称取0.50g铬黑T和4.50g盐酸羟胺，溶于100mL 95%乙醇中，贮于棕色瓶中。4.3 氨-氯化铵缓冲溶液（pH=10）：称取54g氯化铵，溶于200mL水中，加350mL氨水，用水稀释至1000mL。4.4 氨水溶液：10%。量取440mL氨水，稀释至1000mL。4.5 盐酸溶液：。1+1。4.6 氢氧化钾溶液：20%。（量取504mL盐酸，稀释至1000mL。）4.7 钙黄绿素-酚酞混合指示剂：称取钙黄绿素0.20g和酚酞0.07g置于研钵中，再加20.00g氯化钾，研

3、细混匀，贮于广口瓶中。4.8 三乙醇胺溶液：1+2。4.9 EDTA标准溶液c(EDTA)=0.02mol/L配制：称取乙二胺四乙酸二钠（C10H14O8N2Na2·2H2O）8.00g，溶于1000mL水中，加热溶解，冷却。摇匀。标定灼烧至恒重的基准氧化锌（称准至0.0002g）。用少许水湿润，加3mL盐酸（4.1）溶液至样品溶解，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度。吸取此溶液20mL，移入250mL锥形瓶中，加30mL水，用10%氨水（4.4）中和至pH78（加10滴，稍有氨味），加5mL氨-氯化铵缓冲溶液（4.3），加24滴铬黑T指示剂（4.2），用EDTA溶液滴定至溶液由酒红

4、色变为天蓝色。同时做空白试验。计算EDTA标准溶液摩尔浓度c（mol/L），按式（1）计算： （1） 式中：M -氧化锌的重量，g；V1-EDTA溶液的用量，mL；V0-空白试验EDTA溶液用量，mL；氧化锌摩尔质量，g/mol。5、仪器与设备5.1 酸式滴定管：25mL。5.2 移液管：50mL、20mL、5mL、2mL。5.3 可调压电炉。5.4 天平：感量0.0001g。5.5 容量瓶：250mL、1000mL。5.6 量筒：100mL、250mL、500mL。6、分析步骤吸取水样50mL，移入250mL锥形瓶中，加1+1盐酸（4.5）3滴，混匀，加热煮沸30s；冷却至50以下，加5mL

5、氢氧化钾溶液（4.6），再加约20mg钙黄绿素-酚酞混合指示剂（4.7），以0.01mol/L EDTA标准溶液（4.9）滴定至荧光黄绿色消失，出现红色即为终点。7、分析结果的表述以mg/L表示的水样中的Ca2+含量（以CaCO3计），按式（2）计算： 100008.100´´´=VcV1 X（2）式中：c -EDTA标准溶液浓度，mol/L；V1-滴定时EDTA标准溶液消耗体积，mL；V -水样体积，mL；碳酸钙摩尔质量，g/mol。8、允许差取平行测定两结果算术平均值作为水样的Ca2+含量。平行测定两结果差不大于2mg/L。附 录铬黑T指示剂配成溶液后较易失效

6、。如果在滴定时终点不敏锐，加入掩蔽剂后仍不能改善，则应重新配制指示剂。采用以下方法可提高铬黑T指示剂的稳定性：（1）固体稳定 常与NaCl 、KNO3等中性盐制成固体混合物（1:100），研磨后藏于棕色瓶中备用；（2）水溶液或乙醇溶液不稳定，易聚合，聚合后，不能与金属离子显色，可加入三乙醇胺减慢聚合速度；（3）碱性溶液中易被氧化褪色，可加入盐酸羟胺等还原剂。钙黄绿素-酚酞混合指示剂中钙黄绿素能与水中的Ca2+结合生成荧光黄绿色络合物，在pH=12的条件下，酚酞的加入可使水样的底色为红色，便于观察荧光黄绿色的出现与消失，较大量不参与反应的氯化钾的加入主要起分散钙黄绿素和酚酞的作用。也可采用钙指示

7、剂或紫脲酸铵作指示剂。Na+含量较高时，用钙红指示剂。若测定时有轻度返色，可滴至不返色为止。若返色严重可用慢速滤纸对水样进行“干过滤”。实验需在黑色背景下进行，显色明显。加入盐酸后煮沸30s，是为了消除水中悬浮的CaCO3颗粒和溶解的CO32-、HCO3-对后期Ca2+测定的影响。水中Ca2+大于500mg/L，取样量为25mL；水中Ca2+大于1000mg/L，取样量为10mL。Ca2+浓度是循环水中一项重要的指标，可以用来判断水质的腐蚀、结垢趋势。在自然pH值运行工艺中，应将Ca2+浓度与总碱度两数值相结合（通常称为钙+碱）来分析系统的腐蚀、结垢情况。若钙碱的数值较高，则需要加强系统排污，

8、否则将有结垢危险；若钙碱的数值较低，则应注意系统的缓蚀。在调节pH值运行工艺中，应将Ca2+浓度与系统的pH值两者结合来分析系统的腐蚀、结垢情况，若Ca2+浓度较高，则系统pH值应适当调低，以减缓结垢趋势，同时加强缓蚀；若Ca2+浓度较低，则系统的pH值应适当调高，以减缓腐蚀趋势，同时加强阻垢。二、碱度的测定1 方法提要以酚酞和甲基橙为指示液，用硫酸标准溶液滴定水样，测得酚酞碱度和甲基橙碱度（又称总碱度）。2 试剂2.1硫酸标准溶液：c(H2SO4)=0.05mol/L。2.2酚酞指示液：5g/L乙醇溶液。3 分析步骤 移取50.00ml水样于250ml锥形瓶中，加4滴酚酞指示液，若水样出现红

9、色，用硫酸标准溶液滴定至红色刚好褪去，即为终点。如果加入酚酞指示液后，无红色出现，则表示水样无酚酞碱度为零。 在测定酚酞碱度的水样中，加4滴甲基橙指示液，用硫酸标准溶液滴定至溶液由橙红色变为红色，30s不变色即为终点。4 分析结果的计算以毫克/升（以CaCO3计）表示水样中酚酞碱度P碱度按下式计算：酚酞碱度= V1×C××1000/50*2式中：V1滴定酚酞时，硫酸标准溶液消耗体积，mlC硫酸标准溶液的浓度 mol/L以毫克/升（以CaCO3计）表示水样中甲基橙碱度M碱度按下式计算：甲基橙碱度=V2×C××1000/2*50式中：V2

10、滴定甲基橙碱度时，硫酸标准溶液消耗体积，mlC硫酸标准溶液的浓度 mol/L 三、氯离子含量的测定1 方法提要本方法以铬酸钾为指示剂，在pH值为59的范围内用硝酸银标准溶液直接滴定。硝酸银与氯化物作用生成白色氯化银沉淀，当过量的硝酸银存在时，则与铬酸钾指示剂反应，生成砖红色铬酸银，则表示反应达到终点。2 试剂2.1硝酸银标准溶液c(AgNO3)=0.0500mol/L（按国标进行标定）2.2铬酸钾溶液： 50g/L溶液2.3硝酸溶液： 1+3002.4氢氧化钠溶液：2g/L2.5 酚酞指示液： 10g/L乙醇溶液3 分析步骤用移液管移取50ml水样与250ml锥形瓶中，加2滴酚酞指示液，用氢氧

11、化钠溶液和硝酸溶液调节水样的pH值，使红色刚好变为无色。加入1.00ml铬酸钾溶液，在不断摇动情况下，用硝酸银标准溶液滴定，直至出现砖红色为止。记下消耗的硝酸银标准溶液的体积V1。分析结果的计算=V1×C××106/V式中：V1滴定水样时消耗的硝酸银标准溶液的体积，mlC硝酸银标准溶液的浓度，mol/LV水样的体积，ml与1.00 ml硝酸银标准溶液（c(AgNO3)=1.000mol/L）相当的以克表示的氯的质量。4 允许差取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值不大于0.75mg/L。四、总铁的测定(邻菲罗啉分光光度法)本方法适用于循环冷却

12、水和天然水中总铁离子的测定，其含量小于10mg/L。1 原理亚铁离子在pH值39的条件下，与邻菲罗啉（1，10一二氮杂菲）反应，生成桔红色络合离子：3C12H8N2+Fe2+Fe(C12H8N2)32+此铬合离子在pH值34.5时最为稳定。水中三价铁离子用盐酸羟胺还原成亚铁离子，即可测定总铁。2 试剂2.1 2mol/L盐酸溶液。2.2 10%盐酸羟胺溶液。2.3 0.12%邻菲罗啉溶液。（如果不好溶，可加少量的1+1盐酸）2.4 22%乙酸铵溶液。2.5 铁标准溶液的配制称取0.864g硫酸铁铵FeNH4(SO4)2·12H2O溶于水，加2.5mL硫酸，移入1000mL容量瓶中，稀

13、释至刻度。此溶液为1mL含0.1mg铁标准溶液。吸取上述铁标准溶液10mL，移入100mL容量瓶中用水稀释至刻度，此溶液为1mL含0.01mg铁标准溶液。3 仪器 3.1分光光度计。4 分析步骤4.1 标准曲线的绘制分别吸取1mL含0.01mg铁标准溶液0.0mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL、6.0mL、7.0 mL、8.0mL、9.0mL、10.0mL于11只50mL比色管中，加水至约25mL，各瓶加1mL10%盐酸羟胺溶液，2mL0.12%邻菲罗啉溶液，加入5mL乙酸铵，用水稀释至刻度。10分钟后于510nm处，用3cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度，

14、以吸光度为纵坐标，铁离子毫克数为横坐标，绘制标准曲线。4.2 水样的测定取水样25mL于50mL比色管中，加入5mL 2 mol/Ll盐酸溶液，10%盐酸羟胺溶液1mL，摇匀，加热煮沸10分钟，冷却后加0.12%邻菲罗啉溶液2mL，加入5mL乙酸铵，用水稀释至刻度。10分钟后于510nm处，以3cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度。5 分析结果的计算水样中总铁离子含量X（毫克/升），按下式计算： A 式中：A从标准曲线查得的铁离子的含量，毫克； Vw水样体积，毫升。注释：5.1 循环冷却水中铁含量常以三氧化二铁和氢氧化铁沉淀形式存在，加盐酸煮沸以使其溶液。5.2 分析步骤中溶液的pH控制也

15、可采用加2mL2mol/L盐酸，在加邻菲罗啉后，再加5mL22%醋酸铵溶液，但醋酸铵溶液应不含铁离子，否则，更换试剂时应重新绘制标准曲线。6 允许差水中总铁离子含量小于1mg/L时，平行测定两结果差不大于0.03mg/L。7 结果表示取平行测定两结果算术平均值，作为水样的总铁离子含量。五、总磷酸盐含量的测定钼酸铵分光光度法本方法适用于含PO43-为0.0250mg/L工业循环冷却水中总磷含量的测定。1 原理在酸性条件下，用过硫酸钾作分解剂，将聚磷酸盐和有机磷转化为正磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼蓝，于710nm最大吸收波长处分光光度法测定。2 试剂21

16、 磷酸二氢钾；22 硫酸：1+35溶液；23 抗坏血酸：20g/L；称取10g抗坏血酸，精确至0.5g，称取0.2g乙二胺四乙酸二钠（C10H14O8N2Na2·2H2O），精确至0.01g，溶于200mL水中，加入8.0mL甲酸，用水稀释至500mL，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。24 钼酸铵：26g/L溶液；称取13g钼酸铵，精确至0.5g，称取0.5g酒石酸锑钾（KsbOC4H4O6·1/2H2O），精确至0.01g，溶于200mL水中，加入230mL1+1硫酸溶液，混匀，冷却后用水稀释至500mL，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期二个月）。2. 5过硫酸钾溶液4

17、0 g/L 称取20g 过硫酸钾，精确至0.5g，溶于500mL水中，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。43-称取0.7165g预先在100105干燥并已恒重过的磷酸二氢钾，精确至0.0002g，溶于约500mL水中，定量转移至1L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。43-取20.00mL磷酸标准溶液（2.6）于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。3 仪器31 分光光度计：带有厚度为1cm的吸收池。4 分析步骤4.1 工作曲线的绘制分别取0（空白）、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL磷标准溶液（2.7）于9个50mL容量瓶中，依次向各瓶中加入约25mL水，

18、2.0mL钼酸铵溶液，3.0mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10分钟。在分光光度计710nm处，用1cm吸收池，以空白调零测吸光度。以测得的吸光度为纵坐标，相对应的PO43-量（g）为横坐标绘制工作曲线。4.2 试样的制备现场取约250mL实验室样品经中速滤纸过滤后贮存于500mL烧杯中即制成试样。4.3 总磷含量的测定从试样中取5.0mL试验溶液，于100mL锥形瓶中，加入1.0mL（1+35）硫酸溶液，5.0mL过硫酸钾溶液，用水调整锥形瓶中溶液体积至约25mL，置于可调电炉缓缓煮沸15分钟至溶液近蒸干为止。取出后流水冷却至室温，定量转移至容量瓶中。加入2.0mL钼酸铵溶

19、液，3.0mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10分钟，在分光光度计710nm处，用1cm吸收池，以不加试验溶液的空白调零测吸光度。5 分析结果的计算以mg/L表示的试样中总磷（以PO43-计）含量（x1），按下式计算：式中： m1从工作曲线上查得的以mg表示的PO43-量； V1移取试验溶液的体积，mL。6 允许差两次平行测定结果之差不大于0.30mg/L。7 结果表示取平行测定两结果算术平均值，作为水样的总磷酸盐含量，所得结果应表示至二位小数。六、总硬度的测定EDTA法1 主题内容与适用范围本标准规定了工业循环冷却水中总硬度的测定方法。本方法适用于工业循环冷却水和天然水中总硬

20、度的测定。2 引用标准GB/T 601 化学试剂 滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法3 方法提要在pH=10时，乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA）能和水中的Ca2+、Mg2+生成稳定络合物。指示剂铬黑T也能与Ca2+、Mg2+生成葡萄酒红色络合物，其稳定性不如EDTA与Ca2+、Mg2+所生成的络合物。当以EDTA滴定接近终点时，EDTA自铬黑T与Ca2+、Mg2+形成的络合物中夺取Ca2+、Mg2+而使铬黑T指示剂游离，溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。4 试剂与材料4.1盐酸溶液：6mol

21、/L。量取540mL 37%的盐酸，稀释至1000mL。4.2氨水溶液：10%。量取440mL氨水，稀释至1000mL。.50g盐酸羟胺，溶于100mL 95%乙醇中，贮于棕色瓶中。4.3.2氨-氯化铵缓冲溶液（pH=10）：称取54g氯化铵，溶于200mL水中，加350mL氨水，用水稀释至1000mL。4.3.3 EDTA标准溶液c(EDTA)=0.01mol/L配制：称取乙二胺四乙酸二钠（C10H14O8N2Na2·2H2O）3.72g，溶于1000mL水中，摇匀。标定：灼烧至恒重的基准氧化锌（称准至0.0002g）。用少许水湿润，加2mL 6mol/L盐酸（4.1）溶液至样品溶

22、解，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度。吸取此溶液20mL，移入250mL锥形瓶中，加30mL水，用10%氨水（4.2）中和至pH 78（加10滴，稍有氨味），加5mL氨-氯化铵缓冲溶液（4.5），加24滴铬黑T指示剂（4.4），用EDTA溶液滴定至溶液由酒红色变为天蓝色。同时做空白试验。计算EDTA标准溶液摩尔浓度c（mol/L），按式（1）计算： 式中：M -氧化锌的重量，g；V1-EDTA溶液的用量，mL；V0-空白试验EDTA溶液用量，mL；氧化锌摩尔质量，g/mol。5 仪器与设备5.1酸式滴定管：25mL。5.2移液管：50mL、20mL、5mL、2mL。5.3天平：感量0.000

23、1g。5.4容量瓶：250mL、1000mL。5.5量筒：100mL、250mL、500mL。6 分析步骤吸取水样50mL，移入250mL锥形瓶中，加5mL氨-氯化铵缓冲溶液（4.5），24滴铬黑T指示剂（4.4），以0.01mol/L EDTA标准溶液（4.6）滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。7 分析结果的表述以mg/L表示的水样中的总硬度（以CaCO3计），按式（2）计算： （2） 式中：c -EDTA标准溶液浓度，mol/L；V1-滴定时EDTA标准溶液消耗体积，mL；V -水样的体积，mL；100.08-碳酸钙摩尔质量，g/mol。8 允许差水中总硬度在300mg/L时，平行测定

24、两结果差不大于3.5mg/L。附 录铬黑T指示剂配成溶液后较易失效。如果在滴定时终点不敏锐，加入掩蔽剂后仍不能改善，则应重新配制指示剂。采用以下方法可提高铬黑T指示剂的稳定性：（1）固体稳定 常与NaCl 、KNO3等中性盐制成固体混合物（1:100），研磨后藏于棕色瓶中备用；（2）水溶液或乙醇溶液不稳定，易聚合，聚合后，不能与金属离子显色，可加入三乙醇胺减慢聚合速度；（3）碱性溶液中易被氧化褪色，可加入盐酸羟胺等还原剂。若水样中有少量的Zn2+时，取样后可加-氨基乙硫醇0.5mL加以掩蔽；若Zn2+含量高，可另测Zn2+含量，并从总硬度中扣除。Fe3+大于2mg/L、Al3+大于2mg/L、Cu2+大于0.01mg/L、Mn2+大于0.1mg/L时，对测定有干扰，可在加指示剂前，用2mL 1% L-半胱氨酸盐酸溶液和2mL三乙醇胺溶液（1+2）进行联合掩蔽消除干扰。碳酸盐硬度较高的水样，在