水中离子测定实用教案

1、水质分析化学：研究水质的分析化学方法及其规律科学。水质分析化学：研究水质的分析化学方法及其规律科学。1、水质分析的任务、水质分析的任务 鉴定各种用水中的杂质种类和含量鉴定各种用水中的杂质种类和含量(hnling)是否满足用水要求；是否满足用水要求； 按照用水排水的需要，对水质进行分析，以指导水处理的研究、设计及运行过程；按照用水排水的需要，对水质进行分析，以指导水处理的研究、设计及运行过程； 以及为了环境保护对环境水体进行的水质监测。以及为了环境保护对环境水体进行的水质监测。一 绪论(xln)第1页/共61页第一页，共61页。2、水质、水质(shu zh)分析方法分析方法化学分析(huxu f

2、nx)：以物质发生的化学反应为基础进行的分析。 重量分析：通过化学反应，使试样中待测物转化为一 种固定化学组分化合物，通过称量、计算待测物含量。 滴定分析：将已知浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，至恰好反应完全，根据所加入的标准溶液的量计算待测物含量。 仪器分析：借助仪器，以物质的物理或物理化学性质为依据的分析方法。 第2页/共61页第二页，共61页。3、滴定分析法滴定分析法 滴定分析法：用已知浓度的标准溶液，滴定一定体积的待测溶滴定分析法：用已知浓度的标准溶液，滴定一定体积的待测溶液，直到化学反应按计量关系作用液，直到化学反应按计量关系作用(zuyng)(zuyng)完为止，然后根据标完为止，

3、然后根据标准溶液的体积和浓度计算待测物质的含量，这种靠滴定来测定待测准溶液的体积和浓度计算待测物质的含量，这种靠滴定来测定待测物含量的分析，称为滴定分析法。物含量的分析，称为滴定分析法。 滴定终点：滴定分析中，常加入一种指示剂，通过指示剂颜色滴定终点：滴定分析中，常加入一种指示剂，通过指示剂颜色的变化作为滴定反应刚好完成的指示信号，以停止滴定，这一点称的变化作为滴定反应刚好完成的指示信号，以停止滴定，这一点称为滴定终点。为滴定终点。 滴定误差：滴定终点滴定误差：滴定终点( (实测值实测值) )与化学计量点与化学计量点( (理论值理论值) )不一致，由此所造成测定结果的误差，称为滴定误差，又称终

4、点误不一致，由此所造成测定结果的误差，称为滴定误差，又称终点误差。差。第3页/共61页第三页，共61页。4、定量分析中的误差类型：系统误差、偶然误差（或随机误差）及其特点；准确度、精密度及其关系；提高分析结果准确度的方法：选择适当的分析方法；减小测量 的相对误差；校正系统误差；减小随机误差。 5、有效数字：有效数字的概念和在分析化学(fn x hu xu)中的应用。第4页/共61页第四页，共61页。水质指标(zhbio)的测定 悬浮悬浮(xunf)固形物和溶解固形物的固形物和溶解固形物的测定测定 pH值的测定值的测定 电导率的测定电导率的测定 浊度的测定浊度的测定 碱度的测定碱度的测定 硬度的

5、测定硬度的测定 总铁量的测定总铁量的测定 溶解氧的测定溶解氧的测定 化学耗氧量测定化学耗氧量测定 氯化物的测定氯化物的测定 亚硫酸盐的测定亚硫酸盐的测定 磷酸盐的测定磷酸盐的测定第5页/共61页第五页，共61页。水中主要(zhyo)离子 阴离子：碳酸阴离子：碳酸(tn sun)根、碳根、碳酸酸(tn sun)氢根和氢氧根，氯离子，氢根和氢氧根，氯离子，硫酸根、硫离子；硫酸根、硫离子； 阳离子：钾、钙、钠、镁、锶、阳离子：钾、钙、钠、镁、锶、钡、铁离子、铵根离子。钡、铁离子、铵根离子。第6页/共61页第六页，共61页。1、碳酸、碳酸(tn sun)根、碳酸根、碳酸(tn sun)氢根和氢氧根离子

6、的测定氢根和氢氧根离子的测定（双指示剂法）（双指示剂法）二 水中阴离子测定(cdng)（1）方法原理：第一步在待测液中加入酚酞指示剂，用标准酸滴定至溶液由红色变为无色（PH8.3），此时(c sh)OH-被中和完，CO32-只被中和为HCO3- ；第二步加入甲基橙指示剂，继续用标准酸滴定至溶液由黄色变为橙红色（PH3.8），此时(c sh)溶液中原有的HCO3-和第一步由CO32-生成的HCO3- 全被中和为CO32-。由标准酸的两次用量可分别求得土壤中CO32- 和 HCO3-的含量。第7页/共61页第七页，共61页。（2）试剂(shj)的配制 酚酞指示剂溶液：称取酚酞指示剂溶液：称取0.1

7、g酚酞溶于酚酞溶于100mL 90%乙醇中。乙醇中。 甲基橙指示剂溶液：称取甲基橙指示剂溶液：称取0.1g甲基橙溶于甲基橙溶于100mL 60%乙醇中。乙醇中。 碳酸钠标准溶液：碳酸钠标准溶液：C(Na2CO3)=0.0125mol/L：称取：称取1.3249g（于（于250烘干烘干4h）的基准）的基准(jzhn)试剂无水碳酸钠，溶于少量无二氧化碳试剂无水碳酸钠，溶于少量无二氧化碳水中，移入水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮于聚乙烯容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮于聚乙烯瓶中，保存时间不得超过一周。瓶中，保存时间不得超过一周。1、碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子、碳酸根、碳

8、酸氢根和氢氧根离子(lz)的测定的测定第8页/共61页第八页，共61页。 盐酸标淮溶液盐酸标淮溶液C（HCl）=0.0250mol/L：移取：移取2.1mL浓盐酸，并用蒸浓盐酸，并用蒸馏水稀释至馏水稀释至1000mL，按下述方法标定：，按下述方法标定： 准确准确(zhnqu)移取移取25.00mL碳酸钠标准溶液于碳酸钠标准溶液于250mL锥形瓶中，加锥形瓶中，加无二氧化碳水稀释至约无二氧化碳水稀释至约100mL，加入，加入3滴甲基橙指示剂，用盐酸标准溶滴甲基橙指示剂，用盐酸标准溶液滴定至由橙黄色刚变成橙红色，记录盐酸标准溶液用量（液滴定至由橙黄色刚变成橙红色，记录盐酸标准溶液用量（V）。）。（

9、2）试剂(shj)的配制第9页/共61页第九页，共61页。（3）滴定步骤）滴定步骤(bzhu) 吸取吸取50100.0mL水样于水样于250mL锥形瓶中，加锥形瓶中，加4滴酚酞指示剂，滴酚酞指示剂，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚刚褪到无色，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚刚褪到无色，记录盐酸标准溶液用量（记录盐酸标准溶液用量（V1）。若加酚酞指示剂溶液无色，则）。若加酚酞指示剂溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定，可接着进行第不需用盐酸标准溶液滴定，可接着进行第2项操作。项操作。 向上述向上述(shngsh)溶液中加入溶液中加入3滴甲基橙指示剂溶液，摇匀。继滴甲基橙指示

10、剂溶液，摇匀。继续用盐酸标淮溶液滴定至溶液由黄色变为橙红色为止，记录盐续用盐酸标淮溶液滴定至溶液由黄色变为橙红色为止，记录盐酸标准溶液用量（酸标准溶液用量（V2）。）。第10页/共61页第十页，共61页。（3）分析判断分析判断盐酸滴定体积盐酸滴定体积碳酸氢根碳酸氢根碳酸根碳酸根氢氧根氢氧根V10V200V1V2V2-V1V10V1V20V10V1V20V2V1V2V2000V1第11页/共61页第十一页，共61页。（4）计算）计算(j sun)当V1=0 时：VCVLmgHCO10002361.02)/(?当V1V2时：VCVVLmgHCO100061.02)()/(123盐VCVLmgCO1

11、00060.01)/(123盐当V1V2时：VCVLmgCO100060.01)/(123盐第12页/共61页第十二页，共61页。当V1V2时：VCVLmgCO100060.01)/(223盐VCVVLmgOH1000.0117)()/(21盐当V20时：VCVLmgOH1000.0117)/(1盐V100028.04VVC21）（计）总碱度（以盐酸CaOV100050.05VVCC213）（计）总碱度（以盐酸OCa第13页/共61页第十三页，共61页。取样体积滴定浓度滴定体积浓度范围100 mL0.025 mol/L210 mL30150 mg/L50 mL0.025 mol/L510 mL

12、150300 mg/L20 mL0.025 mol/L510 mL375750 mg/L10 mL0.025 mol/L510 mL7501500 mg/L样品样品(yngpn)取样体积与分析结果的关系（以取样体积与分析结果的关系（以HCO3-为为例）例）1、碳酸、碳酸(tn sun)根、碳酸根、碳酸(tn sun)氢根和氢氧根离氢根和氢氧根离子的测定子的测定第14页/共61页第十四页，共61页。（5）注意）注意事项事项第15页/共61页第十五页，共61页。 若水样中含有游离二氧化碳，则不存在碳酸盐，可直接以甲基若水样中含有游离二氧化碳，则不存在碳酸盐，可直接以甲基橙作指示剂进行滴定。橙作指示

13、剂进行滴定。 当水样中总碱度小于当水样中总碱度小于20mg/L时，可改用时，可改用0.01mol/L盐酸盐酸(yn sun)标准溶液滴定，或改用标准溶液滴定，或改用10mL容量的微量滴定管，以提高滴容量的微量滴定管，以提高滴定精度。定精度。 水样浑浊、有色均干扰测定，遇此情况，可用电位滴定法测水样浑浊、有色均干扰测定，遇此情况，可用电位滴定法测定。能使指示剂褪色的氧化还原性物质也干扰测定，例如水样中定。能使指示剂褪色的氧化还原性物质也干扰测定，例如水样中余氯可破坏指示剂（含余氯时，可加入余氯可破坏指示剂（含余氯时，可加入12 滴滴0.1mol/L 硫代硫酸硫代硫酸钠溶液消除）。钠溶液消除）。讨

14、论讨论(toln)(toln)第16页/共61页第十六页，共61页。2、氯离子的测定(cdng)（硝酸银法）测定原理测定原理 在在pH=7左右的溶液中，以左右的溶液中，以K2CrO4为指示剂，用为指示剂，用AgNO3标准标准溶液滴定，终点溶液滴定，终点(zhngdin)出现砖出现砖红色沉淀。红色沉淀。 Ag+Cl-=AgCl（白色）（白色） 2Ag+ CrO42-= Ag2 CrO4 第17页/共61页第十七页，共61页。试剂试剂(shj)(shj)的配制的配制（1）氯化钠标准溶液（）氯化钠标准溶液（C（NaCl）0.0141mol/L）：将基准试剂氯化钠置于坩埚）：将基准试剂氯化钠置于坩埚内

15、，在马福炉中（内，在马福炉中（500600）加热）加热4050 min。冷却后称取。冷却后称取8.2400 g溶于蒸馏水，置溶于蒸馏水，置1000mL容量瓶中，用水稀释至标线容量瓶中，用水稀释至标线(bio xin)。吸取上述溶液。吸取上述溶液10.0mL，用水定容至，用水定容至l00mL，此溶液每毫升含，此溶液每毫升含0.500mg氯化物（氯化物（Cl-）。）。（2）硝酸银标准溶液（）硝酸银标准溶液（C（AgN03）0.014lmol/L）：称取）：称取2.395g硝酸银，硝酸银，溶于蒸馏水并稀释至溶于蒸馏水并稀释至1000mL，贮存于棕色瓶中。用氯化钠标准溶液标定其准，贮存于棕色瓶中。用氯

16、化钠标准溶液标定其准确浓度，步骤如下：确浓度，步骤如下：吸取吸取25.00mL氯化钠标准溶液置于氯化钠标准溶液置于250 mL锥形瓶中，加水锥形瓶中，加水25mL。于另一。于另一锥形瓶内加入锥形瓶内加入(jir)50mL水作空白。各加入水作空白。各加入(jir)lmL铬酸钾指示液，在不断铬酸钾指示液，在不断摇动下用硝酸银标准溶液滴定，至砖红色沉淀刚刚出现。摇动下用硝酸银标准溶液滴定，至砖红色沉淀刚刚出现。第18页/共61页第十八页，共61页。（3）铬酸钾指示剂：称取）铬酸钾指示剂：称取5g铬酸钾溶于少量水中，滴加上述硝铬酸钾溶于少量水中，滴加上述硝酸银至有砖红色沉淀生成，摇匀。静置酸银至有砖红

17、色沉淀生成，摇匀。静置12h，然后过滤并将滤液，然后过滤并将滤液稀释至稀释至100mL。（4）氢氧化铝悬浮液：溶解）氢氧化铝悬浮液：溶解125g KAl(SO4)212H2O于于1L 蒸蒸馏水中，加热至馏水中，加热至60，然后边搅拌边缓缓加入，然后边搅拌边缓缓加入55mL浓氨水放置浓氨水放置约约1h 后，移至大瓶中，用倾泻法反复后，移至大瓶中，用倾泻法反复(fnf)洗涤沉淀物，直到洗涤沉淀物，直到洗出液不含氯离子为止，用水稀至约为洗出液不含氯离子为止，用水稀至约为300mL。试剂试剂(shj)(shj)的配制的配制第19页/共61页第十九页，共61页。样品分析样品分析(fnx)步骤步骤 取取5

18、0mL水样（如水样的水样（如水样的pH值在值在6.510.5范围时，范围时，可直接滴定。超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，可直接滴定。超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用用0.05mol/L硫酸溶液或硫酸溶液或0.2%氢氧化钠溶液调节至氢氧化钠溶液调节至pH值为值为8.0左右），加入左右），加入lmL铬酸钾指示液，用硝酸银标铬酸钾指示液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为终点（准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为终点（V2），），同时同时(tngsh)作空白滴定（作空白滴定（V1）。）。计算计算(j (j sun)sun)：VCVVLmmolCCl1000)/(12硝）（VCVVLmg

19、Cl100045.35)/(12硝）（第20页/共61页第二十页，共61页。注意事项注意事项（1）本法适用的浓度范围为）本法适用的浓度范围为10500mg/L。（2）本法适用的）本法适用的pH值在值在6.510.5范围。范围。（3）若水样中含有硫化物、亚硫酸盐或硫代硫酸盐，需用氧化氢）若水样中含有硫化物、亚硫酸盐或硫代硫酸盐，需用氧化氢 除去。除去。（4）铬酸钾在水样中的浓度为）铬酸钾在水样中的浓度为2.610-35.210-3mol/L。（5）如水样浑浊及带有颜色，则加入）如水样浑浊及带有颜色，则加入2mL氢氧化铝悬浮液并振荡过滤。氢氧化铝悬浮液并振荡过滤。（6）如果有机物含量高或色度）如果

20、有机物含量高或色度(s d)高，可用茂福炉灰化法预先处理水高，可用茂福炉灰化法预先处理水样。样。（7）溴化物、碘化物和氰化物有干扰。）溴化物、碘化物和氰化物有干扰。第21页/共61页第二十一页，共61页。（8）凡能与）凡能与Ag+生成沉淀的阴离子，如生成沉淀的阴离子，如PO43-、SO32-、CO32-、AsO43-、S2-、C2O42-等，都干扰测定，应预先将其分离；另外等，都干扰测定，应预先将其分离；另外Fe3+、Al3+、Bi3+、Sn4+等高价等高价金属金属(jnsh)离子在中性或弱碱性溶液中发生水解，故也应设法予以除去；大量的离子在中性或弱碱性溶液中发生水解，故也应设法予以除去；大量

21、的Cu2+、Co2+、Ni2+等有色金属等有色金属(jnsh)离子存在将影响终点的观察；离子存在将影响终点的观察；Ba2+、Pb2+能与能与CrO42-生成生成BaCrO4及及PbCrO4，干扰测定。，干扰测定。 （9）对于矿化度很高的咸水）对于矿化度很高的咸水(xin shu)或海水的测定，一是提高硝酸银标准溶或海水的测定，一是提高硝酸银标准溶液的浓度至每毫升标准溶液可作用于液的浓度至每毫升标准溶液可作用于25mg氯化物；二是对样品进行稀释，稀释氯化物；二是对样品进行稀释，稀释度可参考表度可参考表1。（10）指示剂空白值的测定方法是，将）指示剂空白值的测定方法是，将1mL 5%铬酸钾溶液加入

22、铬酸钾溶液加入50mL蒸馏水中，蒸馏水中，加适量（数百毫克）碳酸钙粉末，然后用硝酸银溶液滴定至与样品加适量（数百毫克）碳酸钙粉末，然后用硝酸银溶液滴定至与样品(yngpn)滴定的颜色滴定的颜色相同时为止，通常为相同时为止，通常为0.10.15mL。第22页/共61页第二十二页，共61页。比重（比重（g/mL）稀释度稀释度相当取样量（相当取样量（mL）1.000 1.010不稀释，取不稀释，取50mL滴定滴定501.010 1.025不稀释，取不稀释，取25mL滴定滴定251.025 1.05025mL稀释至稀释至100mL，取，取50mL12.51.050 1.09025mL稀释至稀释至100

23、mL，取，取25mL6.251.090 1.12025mL稀释至稀释至500mL，取，取25mL1.251.120 1.15025mL稀释至稀释至1000mL，取，取25mL0.625表表1 1 稀释稀释(xsh)(xsh)度度第23页/共61页第二十三页，共61页。取样体积取样体积滴定浓度滴定浓度滴定体积滴定体积浓度范围浓度范围100 mL0.014 mol/L210 mL1050 mg/L50 mL0.014 mol/L510 mL50100 mg/L20 mL0.014 mol/L510 mL125250 mg/L10 mL0.014 mol/L510 mL250500 mg/L5 mL

24、0.014 mol/L510 mL5001000 mg/L2 mL0.014 mol/L510 mL12502500 mg/L1 mL0.014 mol/L510 mL25005000 mg/L0.5 mL0.014 mol/L510 mL500010000 mg/L0.1 mL0.014 mol/L510 mL2500050000 mg/L表2 样品取样体积与分析结果(ji gu)的关系第24页/共61页第二十四页，共61页。3、硫酸根离子、硫酸根离子(lz)的测定的测定BaCrO4光度法光度法 用过量的用过量的BaCrO4悬浊液与水样中的悬浊液与水样中的SO42-作用生成作用生成BaSO4

25、 沉沉淀，过滤后用分光光度法测定由淀，过滤后用分光光度法测定由SO42-置换出的置换出的CrO42-的量的量,从而求从而求出出SO42-的含量。的含量。电位滴定法电位滴定法 以铅电极以铅电极(dinj)作为指示电极作为指示电极(dinj)，在，在pH=4时，用时，用Pb(ClO4)2标准溶液滴定标准溶液滴定75%乙醇体系中的乙醇体系中的SO42-，生成硫酸铅沉，生成硫酸铅沉淀，过量的淀，过量的Pb2+使电位产生突跃。使电位产生突跃。第25页/共61页第二十五页，共61页。EDTA容量容量(rngling)法法 氯化钡与样品中硫酸根生成难溶的硫酸钡沉淀，过氯化钡与样品中硫酸根生成难溶的硫酸钡沉淀

26、，过剩的钡离子剩的钡离子(lz)用用EDTA标准溶液滴定，间接测定硫酸根。标准溶液滴定，间接测定硫酸根。（1）试剂）试剂(shj)的配制的配制 EDTA（C10H14N2O8Na2）标准溶液（）标准溶液（0.01mol/L）：称取：称取3.72g二水合乙二胺四乙酸二钠溶于少量水中，移入二水合乙二胺四乙酸二钠溶于少量水中，移入1000mL容量容量瓶中，再加蒸馏水稀释到标线。瓶中，再加蒸馏水稀释到标线。第26页/共61页第二十六页，共61页。 准确准确(zhnqu)称取称取0.6538g的纯锌，溶于的纯锌，溶于1+l盐酸溶液盐酸溶液6mL中，待其全部溶解后移入中，待其全部溶解后移入1000mL容量

27、瓶中，用水稀释容量瓶中，用水稀释至标线，即为至标线，即为0.0100molL锌标准溶液。吸取此液锌标准溶液。吸取此液25.00mL置锥形瓶中，加置锥形瓶中，加75mL水及水及10mL缓冲溶液，少许（缓冲溶液，少许（2030mg）铬黑铬黑T指示剂，摇匀后，用指示剂，摇匀后，用EDTA标准溶液滴定至溶液由淡紫标准溶液滴定至溶液由淡紫红色变为蓝色即为终点。记录用量，用下式计算其浓度：红色变为蓝色即为终点。记录用量，用下式计算其浓度：12122101. 0VVVVCC第27页/共61页第二十七页，共61页。 缓冲溶液（缓冲溶液（pH=10）：称取）：称取20g氯化铵，溶于氯化铵，溶于500mL水中，加

28、水中，加100mL浓氨水，用水稀释至浓氨水，用水稀释至1000mL。 铬黑铬黑T指示剂：称取指示剂：称取0.5g铬黑铬黑T，加，加100g固体氯化钠，研磨均固体氯化钠，研磨均匀后贮于棕色匀后贮于棕色(zngs)瓶中，紧塞备用。瓶中，紧塞备用。 钡、镁混合溶液钡、镁混合溶液(rngy)：称取：称取3.05g氯化钡（氯化钡（BaCl22H20）和）和2.54g氯化镁（氯化镁（MgCl26H2O）溶于）溶于100mL水中，移入水中，移入1000mL容量容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液瓶中，用水稀释至标线。此溶液(rngy)浓度为浓度为=0.025mol/L（必须（必须用用EDTA标准溶液标准溶液(r

29、ngy)再标定）。再标定）。第28页/共61页第二十八页，共61页。（2）样品分析）样品分析(fnx)步骤步骤 水样体积和钡、镁混合液用量的确定：取水样体积和钡、镁混合液用量的确定：取5mL水样于水样于10mL试管试管中，加中，加1+1盐酸盐酸2滴，滴，10氯化钡溶液氯化钡溶液(rngy)5滴，摇匀。观察沉淀生滴，摇匀。观察沉淀生成情况，按下表确定取水样量及钡、镁混合液剂量。成情况，按下表确定取水样量及钡、镁混合液剂量。浑浊情况浑浊情况硫酸盐含量（硫酸盐含量（mg/L）取样体积（取样体积（mL） 钡、镁合剂用量（钡、镁合剂用量（mL）数分钟后略浑数分钟后略浑200取少量稀释取少量稀释10加入加

30、入(jir)10%BaCl2溶液后略测硫酸盐含量及钡、镁混合液用量溶液后略测硫酸盐含量及钡、镁混合液用量第29页/共61页第二十九页，共61页。 测定水样的总硬度（测定水样的总硬度（Ca2+ + Mg2+）（）（V1）。）。 根据上法在大致确定硫酸盐含量后，取适量水样置根据上法在大致确定硫酸盐含量后，取适量水样置250mL锥形瓶中，锥形瓶中，加水稀释至加水稀释至100mL，滴加，滴加1+1盐酸，使刚果红试纸由红色变为蓝色。加热煮盐酸，使刚果红试纸由红色变为蓝色。加热煮沸沸12min，以除去二氧化碳。，以除去二氧化碳。 趁热加入上表所规定的钡、镁混合液，同时不断趁热加入上表所规定的钡、镁混合液，

31、同时不断(bdun)搅拌，并加搅拌，并加热至沸，沉淀陈化热至沸，沉淀陈化6h（或放置过夜）后滴定。如沉淀过多，可过滤，并用（或放置过夜）后滴定。如沉淀过多，可过滤，并用热水洗涤沉淀及滤纸。洗涤液并入滤液后滴定。热水洗涤沉淀及滤纸。洗涤液并入滤液后滴定。 加入加入10mL缓冲溶液，少量铬黑缓冲溶液，少量铬黑T指示剂，用指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定标准滴定溶液滴定至溶液由红色变为蓝色，记录至溶液由红色变为蓝色，记录EDTA标准溶液用量（标准溶液用量（V2）。）。 取取100mL蒸馏水和加入的钡、镁混合液，同法作空白试验（蒸馏水和加入的钡、镁混合液，同法作空白试验（V3）。）。第30页/共61

32、页第三十页，共61页。VCVVVLmgEDTASO100006.96)()/(23124（3）计算(j sun)（4）注意事项本法适用的浓度范围为本法适用的浓度范围为10200mg/L。加入的钡、镁混合液必须适当过量。加入的钡、镁混合液必须适当过量。BaSO4沉淀陈化的条件和时间应掌握沉淀陈化的条件和时间应掌握(zhngw)好，至少放置好，至少放置6h或过或过夜。夜。由于由于BaSO4的溶度积较小，根据络合滴定中关于不需进行沉淀分离的溶度积较小，根据络合滴定中关于不需进行沉淀分离的判别式计算。的判别式计算。第31页/共61页第三十一页，共61页。浑浊情况浑浊情况硫酸盐含量硫酸盐含量取样体积取样

33、体积钡、镁合剂用量钡、镁合剂用量滴定浓度滴定浓度滴定体积滴定体积数分钟后略浑数分钟后略浑25 mg/L100 mL4 mL0.01 mol/L7 mL立即浑浊立即浑浊2550 mg/L25 mL4 mL0.01 mol/L89 mL浑浑 浊浊50100 mg/L25 mL4 mL0.01 mol/L79 mL生成沉淀生成沉淀100200 mg/L25 mL8 mL0.01 mol/L1517 mL生成大量沉淀生成大量沉淀200 mg/L10 mL10 mL0.01 mol/L23 mL生成大量沉淀生成大量沉淀200 mg/L5 mL10 mL0.01 mol/L24 mL生成大量沉淀生成大量沉

34、淀200 mg/L2 mL10 mL0.01 mol/L25 mL加入加入(jir)10%BaCl2溶液后略测硫酸盐含量及钡、镁混合液用量溶液后略测硫酸盐含量及钡、镁混合液用量第32页/共61页第三十二页，共61页。重量重量(zhngling)法法 本法基于硫酸根在微酸性溶液中与氯化钡作用生成硫酸钡沉淀，经洗涤，烘干，灼烧，称量计算(j sun)硫酸根的含量。（1）试剂）试剂(shj)的配制的配制 0.1%甲基红指示剂水溶液。甲基红指示剂水溶液。100g/L氯化钡溶液：称取氯化钡溶液：称取1001g二水合氯化钡二水合氯化钡(BaCl22H2O)溶于约溶于约800mL水中，加热有助于溶解，冷却并

35、稀释至水中，加热有助于溶解，冷却并稀释至1000mL。此溶液能长期保持稳。此溶液能长期保持稳定，定，1mL此溶液大约能沉淀此溶液大约能沉淀40mg SO42-。 硝酸银硝酸银溶液溶液(约约0.1mol/L)：将：将0.17g硝酸银溶解于硝酸银溶解于80mL水中，加水中，加0.1mL硝酸，硝酸，稀释至稀释至100mL。贮存于棕色试剂瓶中，避光保存。贮存于棕色试剂瓶中，避光保存。第33页/共61页第三十三页，共61页。（2）样品分析）样品分析(fnx)步骤步骤1. 沉淀沉淀 移取适量经移取适量经0.45m滤膜过滤的水样（测可溶性硫酸盐）滤膜过滤的水样（测可溶性硫酸盐）置于置于500mL烧杯中，加烧

36、杯中，加2滴甲基红指示液，用盐酸或氨水调滴甲基红指示液，用盐酸或氨水调至试液呈橙黄色，再加至试液呈橙黄色，再加2mL盐酸，然后补加水使试液的总盐酸，然后补加水使试液的总体积体积(tj)约为约为200mL，加热煮沸，加热煮沸5min。缓慢加入约。缓慢加入约10mL热热的氯化钡溶液，直到不再出现沉淀，再过量的氯化钡溶液，直到不再出现沉淀，再过量2mL。继续煮。继续煮沸沸20min，放置过夜，或在，放置过夜，或在5060下保持下保持6h使沉淀陈化。使沉淀陈化。2过滤过滤 用已经恒重过的烧结玻璃坩埚用已经恒重过的烧结玻璃坩埚(gngu)G4过滤沉淀。过滤沉淀。3. 干燥和称量干燥和称量 取下坩埚并在1

37、052干燥大约12h。然后将坩埚放在干燥器中，冷却至室温后，称重。第34页/共61页第三十四页，共61页。（3 3）计算）计算(j sun)(j sun)VmLmgSO10004116. 0)/(24式中：m从试样中沉淀出来的硫酸钡的重量(zhngling)，mg； V试液的体积，mL； 0.4116硫酸钡换算成硫酸盐(SO42-)的系数。第35页/共61页第三十五页，共61页。（4）注意注意事项事项1.本法适用的浓度范围为105000mg/L。2.水样在浓缩前酸化，可防止碳酸钡和磷酸钡沉淀。3.当水样中只有少数不溶性二氧化硅时，经简单过滤除去。4.应缓缓加入氯化钡溶液并不断搅拌，以防止溶液中

38、局部浓度太高而使沉淀生成太快，造成包藏其它杂质，引起误差(wch)。5.在8090水浴锅内进行沉淀陈化。6.碳化温度不能过高，高于600，BaSO4易被滤纸碳化的碳还原为BaS。碳化滤纸时不可着火燃烧，以防损失灰分。第36页/共61页第三十六页，共61页。铬酸钡光度法法铬酸钡光度法法 在酸性溶液中，铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀，并释放出铬酸根离子在酸性溶液中，铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀，并释放出铬酸根离子(lz)(lz)。溶液中后多余的铬酸钡及生成的硫酸钡仍是沉淀状态，经过滤除去沉淀。在碱性条溶液中后多余的铬酸钡及生成的硫酸钡仍是沉淀状态，经过滤除去沉淀。在碱性条件下，铬酸根离子件下，铬酸根

39、离子(lz)(lz)呈现黄色，测定其吸光度可知硫酸盐的含量。呈现黄色，测定其吸光度可知硫酸盐的含量。第37页/共61页第三十七页，共61页。（1）试剂）试剂(shj)的配制的配制 铬酸钡悬浮液：称取19.44g铬酸钾(K2CrO4)与24.44g氯化钡(BaCl22H2O)，分别溶于1L蒸馏水中，加热至沸腾，将两液共同倾入3L烧杯内，此时生成黄色铬酸钡沉淀。待沉淀下降(xijing)后，倾出上层清液，然后每次用约1L蒸馏水洗涤沉淀，共需洗涤5次左右。最后加蒸馏水至1L，使成悬浮液，每次使用前混匀，每5mL铬酸钡悬浮液可以沉淀约48g硫酸根（SO42-）。 标准硫酸盐标准溶液：称取1.4786g

40、无水硫酸钠（Na2SO4）或1.8141g无水硫酸钾（K2SO4）溶于少量(sholing)水，置1000mL容量瓶中，稀释至标线，此溶液1.00mL含1.00mg硫酸根（SO42-）。第38页/共61页第三十八页，共61页。（2）样品）样品(yngpn)分析步骤分析步骤分取分取50mL水样，置于水样，置于150mL锥形瓶中。锥形瓶中。另取另取150mL锥形瓶锥形瓶8个，分别加入个，分别加入0、0.25、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00及及10.0mL硫酸根标准溶液，加蒸馏水至硫酸根标准溶液，加蒸馏水至50mL。向水样及标准溶液中各加向水样及标准溶液中各加1mL 2.5mol/

41、L盐酸溶液，加热煮沸盐酸溶液，加热煮沸5min左右，取下左右，取下(q xi)后再各加后再各加2.5mL铬酸钡悬浮液，再煮沸铬酸钡悬浮液，再煮沸5min左右。左右。取下取下(q xi)锥形瓶，稍冷后，向各瓶逐滴加入锥形瓶，稍冷后，向各瓶逐滴加入1+1氨水至呈柠檬黄色，再多加氨水至呈柠檬黄色，再多加2滴。滴。待溶液冷却后，用慢速定性滤纸过滤，滤液收集于待溶液冷却后，用慢速定性滤纸过滤，滤液收集于50mL比色管内（如滤液浑浊，比色管内（如滤液浑浊，应重复过滤至透明），用蒸馏水洗涤锥形瓶及滤纸三次，收集于比色管中，用蒸应重复过滤至透明），用蒸馏水洗涤锥形瓶及滤纸三次，收集于比色管中，用蒸馏水稀释至标

42、线。馏水稀释至标线。如用分光光度计，则用如用分光光度计，则用420nm波长，波长，10mm比色皿，测量吸光度。比色皿，测量吸光度。第39页/共61页第三十九页，共61页。1000)/(VMLmg硫酸根离子含量（3）计算）计算(j sun)（4）注意注意事项事项 本法适用的浓度范围为本法适用的浓度范围为885mg/L 水样中碳酸根也可与钡离子形成沉淀，在加入铬酸钡之前，水样中碳酸根也可与钡离子形成沉淀，在加入铬酸钡之前，将样品将样品(yngpn)酸化并加热可以除去水样中的碳酸盐。酸化并加热可以除去水样中的碳酸盐。第40页/共61页第四十页，共61页。三 金属离子(lz)的测定 在pH=10的氨性

43、水溶液中，钙、镁、锶、钡离子能与EDTA定量络合，借助铬黑T与镁形成的红色络合物变蓝来指示摘定终点，镁离子与铬黑T在水溶液中形成的络合物，其稳定性小于EDTA与钙、镁、锶，钡离子形成的络合物。在用EDTA滴定时，EDTA与溶液中的钙、镁、锶、钡离子全部络合并夺去指示剂络合物中的镁，游离出的指示剂使溶液呈蓝色。 在pH=34的弱酸性溶液中，使锶、钡离子与过量的硫酸铵作用(zuyng)，生成难溶于水的硫酸盐。调pH=10，以铬黑T为指示剂，用EDTA滴定钙、镁离子。根据两次滴定中所消耗的EDTA量之差，便可求出锶和钡和钡的含量。EDTA容量容量(rngling)法法第41页/共61页第四十一页，共

44、61页。（1）试剂）试剂(shj)的配制的配制钙标准溶液钙标准溶液C（CaCO3）0.01mol/L：先将碳酸钙在：先将碳酸钙在150干燥干燥2h，称，称取取1.000g置于置于500 mL锥形瓶中，用水润湿，逐滴加入锥形瓶中，用水润湿，逐滴加入4mol/L盐酸至碳酸钙完盐酸至碳酸钙完全溶解。加全溶解。加200 mL水，煮沸数分钟去除二氧化碳、冷至室温，加入数滴甲水，煮沸数分钟去除二氧化碳、冷至室温，加入数滴甲基红指示剂（基红指示剂（0.1g溶于溶于100mL 60%乙醇中）。逐滴加入乙醇中）。逐滴加入3mol/L氨水，直至变氨水，直至变为橙色，移入容量瓶中定容至为橙色，移入容量瓶中定容至10

45、00mL。此溶液。此溶液1.0mL含钙含钙0.4008mg。氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液，C（KOH）=2mol/L：将：将11g氢氧化钾溶于氢氧化钾溶于100 mL新煮新煮沸冷却的水中，盛放沸冷却的水中，盛放(shn fn)在聚乙烯瓶中。在聚乙烯瓶中。钙羧酸指示剂：将钙羧酸指示剂：将0.2g钙羧酸（钙羧酸（C21H14N2O7S3H2O）与）与100g氯化钾充氯化钾充分研细混匀，装棕色瓶中，塞紧。分研细混匀，装棕色瓶中，塞紧。第42页/共61页第四十二页，共61页。EDTA标准滴定液，（标准滴定液，（Na2H2Y2H2O）0.01mol/L制备：称取制备：称取3.725g二水合二水合EDTA二

46、钠溶于水中，在容量瓶中稀释至二钠溶于水中，在容量瓶中稀释至1000mL，存放在聚乙烯瓶中。存放在聚乙烯瓶中。标定：准确移取标定：准确移取20.00mL钙标准溶液置钙标准溶液置250mL锥形瓶中，加锥形瓶中，加30mL水，加水，加2mL氢氧化钾溶液，加约氢氧化钾溶液，加约0.2g钙羧酸指示剂，立即用钙羧酸指示剂，立即用EDTA标准溶液滴定，开始滴标准溶液滴定，开始滴定时速度宜稍快，接近终点时应稍慢，至溶液由紫红色变为亮蓝色，记录定时速度宜稍快，接近终点时应稍慢，至溶液由紫红色变为亮蓝色，记录EDTA溶液的耗用体积溶液的耗用体积(tj)。缓冲溶液（缓冲溶液（pH10）：称取）：称取1.25gEDT

47、A二钠镁和二钠镁和16.9g氯化铵溶于氯化铵溶于143mL氨水氨水中，用水稀释至中，用水稀释至250mL。铬黑铬黑T指示液：将指示液：将0.5g铬黑铬黑T溶于溶于100mL三乙醇胺（可最多用三乙醇胺（可最多用25mL乙醇代替三乙醇代替三乙醇胺以减小溶液的粘性，盛放在棕色瓶中（或者配成铬黑乙醇胺以减小溶液的粘性，盛放在棕色瓶中（或者配成铬黑T指示剂干粉：称指示剂干粉：称取取0.5g铬黑铬黑T与与100g氯化钾充分研细混匀，盛在棕色瓶中，塞紧）。氯化钾充分研细混匀，盛在棕色瓶中，塞紧）。第43页/共61页第四十三页，共61页。（2） 样品样品(yngpn)分析步骤分析步骤 除铁离子除铁离子 用大肚

48、移液管取用大肚移液管取100mL水样（钙含量应在水样（钙含量应在100mg）于烧杯中，）于烧杯中，加水使总体积为加水使总体积为120mL，加，加0.3g氯化铵，用盐酸溶液（氯化铵，用盐酸溶液（1%）调节）调节(tioji)溶液溶液pH值至值至34；在电炉上煮沸，搅拌下滴加；在电炉上煮沸，搅拌下滴加510mL浓氨水。煮沸浓氨水。煮沸1min；趁热过滤，用热水洗沉淀至无氯离子。滤液；趁热过滤，用热水洗沉淀至无氯离子。滤液和洗涤液一并收集在另一个烧杯中，置烧杯于电炉上，煮沸、逐和洗涤液一并收集在另一个烧杯中，置烧杯于电炉上，煮沸、逐尽氨；冷却至室温后，用盐酸溶液（尽氨；冷却至室温后，用盐酸溶液（1%

49、）调节）调节(tioji)滤液滤液pH值值至至34、移入、移入250mL容量瓶中，定容、摇匀；记作滤液容量瓶中，定容、摇匀；记作滤液C，保留，保留滤液用于钙、镁、硫酸根、钡锶离子总量的测定。滤液用于钙、镁、硫酸根、钡锶离子总量的测定。第44页/共61页第四十四页，共61页。 钙、镁、钡锶离子总量的测定钙、镁、钡锶离子总量的测定 用大肚移液管取用大肚移液管取20mL滤液滤液C于三角瓶中，加水使总体积为于三角瓶中，加水使总体积为80mL，加加10mL氨水氨水(n shu)-氯化铵缓冲溶液，加氯化铵缓冲溶液，加34滴铬黑滴铬黑T指示剂，用指示剂，用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。标准溶液滴至纯蓝色

50、为终点。EDTA标准溶液消耗量（标准溶液消耗量（mL）记）记作作V3第45页/共61页第四十五页，共61页。 钙、镁离子合量的测定钙、镁离子合量的测定用大肚移液管取用大肚移液管取100mL滤液滤液C（钙含量应在（钙含量应在40mg左右）于烧杯中，左右）于烧杯中，加水稀释至加水稀释至120mL，置烧杯于电炉上，加热至微沸；搅拌下滴加，置烧杯于电炉上，加热至微沸；搅拌下滴加10 mL硫酸钠溶液（硫酸钠溶液（5%重量比），煮沸重量比），煮沸35min，在，在60下静置下静置4h，将溶液与沉淀一并移入将溶液与沉淀一并移入250mL容量瓶中，定容、摇匀。放置数分容量瓶中，定容、摇匀。放置数分钟后，在滤纸

51、上干过滤；记作滤液钟后，在滤纸上干过滤；记作滤液D、保留滤液、保留滤液D用于钙、镁离子用于钙、镁离子的测定。的测定。使用除去钡、锶离子得到使用除去钡、锶离子得到(d do)的滤液的滤液D测钙、镁离子合量。用测钙、镁离子合量。用大肚移液管取大肚移液管取50mL滤液滤液D（与测钙、镁、锶、钡四种离子总量的（与测钙、镁、锶、钡四种离子总量的原水样体积相同）于三角瓶中，加水使总体积为原水样体积相同）于三角瓶中，加水使总体积为80mL，进行测定，进行测定，EDTA标准溶液耗量（标准溶液耗量（mL）记作）记作V4。第46页/共61页第四十六页，共61页。 钙离子钙离子(lz)的测定的测定 使用除去钡、锶离

52、子使用除去钡、锶离子(lz)得到的滤液得到的滤液D测钙离子测钙离子(lz)含量，含量，用大肚移液管取用大肚移液管取50mL的滤液的滤液D 于三角瓶中，加水至总体积为于三角瓶中，加水至总体积为80mL，加，加10mL氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液（4%重量比），再加重量比），再加3mg钙指示钙指示剂。用剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点，标准溶液滴至纯蓝色为终点，EDTA标准溶液消耗标准溶液消耗量（量（mL）记作）记作V5。第47页/共61页第四十七页，共61页。30431034.137)()/(VVVCLmgEDTA钡锶离子含量30410)/ol(VVCLmmEDTA总硬度（3）计算）计算(j

53、 sun)3051008.40)/(VVCLmgEDTA钙离子含量30541031.24)()/(VVVCLmgEDTA镁离子含量第48页/共61页第四十八页，共61页。 对于钙，本法适用的浓度范围为对于钙，本法适用的浓度范围为5100mg/L 对于硬度，本法适用的浓度范围为对于硬度，本法适用的浓度范围为5360mg/L。 加入的钡、镁混合液必须适当过量，以维持溶液中剩余的加入的钡、镁混合液必须适当过量，以维持溶液中剩余的Ba2+达到一定的浓度。在钡、镁按达到一定的浓度。在钡、镁按1：1混合时，当到达滴定混合时，当到达滴定终点时，终点时，Ba2与与Mg2的比例应为的比例应为1：2，即可得到明显

54、，即可得到明显(mngxin)的终点。的终点。 因为因为EDTA滴定滴定Ca2+、Mg2+是在碱性溶液中进行，是在碱性溶液中进行，Fe3+与三与三乙醇胺形成的螯合物非常稳定，乙醇胺形成的螯合物非常稳定，lgK=41.2，所以选三乙醇胺掩，所以选三乙醇胺掩蔽蔽Fe3+非常有效。非常有效。（4）注意事项第49页/共61页第四十九页，共61页。 抗坏血酸可以使抗坏血酸可以使Fe3+还原为还原为Fe2+，Fe2+与与EDTA的的lgK值比值比Ca2+、Mg2+与与EDTA的的lgK值还大，而且值还大，而且Fe2+还产生还产生Fe（OH）2沉淀，干扰沉淀，干扰Ca2+、Mg2+的滴定，所以不能选用抗坏血酸来掩蔽的滴定，所以不能选用抗坏血酸来掩蔽Fe3+。 大量实验大量实验(shyn)证明，在证明，在ph=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑的氨性缓冲溶液中，以铬黑T作为指示作为指示剂测定钡、锶离子时，必须有镁离子存在，终点变化才明显。剂测定钡、锶离子时，必须有镁离子存在，终点变化才明显。 在测定无镁离子的试样时，只要在测定前加入在测定无镁离子的试样时，只要在测定前加入2mL EDTA二钠镁二钠镁（0.37mg Mg2+），便会有明显的滴定终点，而且可以不用做空白校正。），便会有明显的滴定终点，而且可以不用做空白校正。 实验实验(shyn)发现，锶、钡离子沉淀时，宜将发现，锶、钡离子