水中离子测定

1、水中离子的测定 水质分析水质分析化学化学：研究水质的分析化学方法：研究水质的分析化学方法及其规律科学。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是否满足用水要求；鉴定各种用水中的杂质种类和含量是否满足用水要求； 按照按照用水排水的需要，对水质进行分析，以用水排水的需要，对水质进行分析，以指导指导水处理的研水处理的研究、究、设计设计及运行过程；及运行过程； 以及以及为了环境保护对环境水体进行的水质监测为了环境保护对环境水体进行的水质监测。一 绪论2、水质分析方法水质分析方法化学分析：化学分析：以物质发生以物质发生的化学反应为的化学反应为基础进行的分析基础进行的

2、分析。 重量分析重量分析：通过化学反应，使试样中待测物转化通过化学反应，使试样中待测物转化为一为一 种种固定化固定化学学组分化合物组分化合物，通过，通过称量、计算称量、计算待测物含量。待测物含量。 滴定分析滴定分析：将已知浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，将已知浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，至恰好至恰好反应反应完全完全，根据所加入的标准溶液的量计算待测物含量。，根据所加入的标准溶液的量计算待测物含量。 仪器分析：仪器分析：借助仪器，借助仪器，以物质以物质的物理或物理化学的物理或物理化学性质为依据性质为依据的分析的分析方法。方法。 3、滴定分析法滴定分析法 滴定分析法滴定分析法：用已知浓度的标准

3、溶液，滴定一定体积的待测溶用已知浓度的标准溶液，滴定一定体积的待测溶液液，直到化学反应按，直到化学反应按计量关系作计量关系作用完为止，然后用完为止，然后根据标准溶液的体根据标准溶液的体积和浓度积和浓度计算计算待测物质的含量，这种靠滴定来测定待测物含量的分待测物质的含量，这种靠滴定来测定待测物含量的分析，称为析，称为滴定分析法滴定分析法。 滴定滴定终点终点：滴定分析中，常加入一种指示剂，通过指示剂颜色滴定分析中，常加入一种指示剂，通过指示剂颜色的变化的变化作为作为滴定反应刚好完成的指示滴定反应刚好完成的指示信号，以信号，以停止滴定，这一点称停止滴定，这一点称为滴定终点为滴定终点。 滴定误差滴定误

4、差：滴定滴定终点终点( (实测值实测值) )与与化学计量化学计量点点( (理论值理论值) )不一致，由此所不一致，由此所造成造成测定结果的误差，称为滴定误差，又称终点误测定结果的误差，称为滴定误差，又称终点误差。差。4、定量分析中的误差类型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：有效数字的概念和在分析化学中的应用。水质指标的测定 悬浮固形物和溶解固形物的测定悬浮固形物和溶解固形物的测定 pH值的测定值的测定 电导率的测定电导率的

5、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水中主要离子水中主要离子 阴离子阴离子：碳酸根、碳酸氢根和碳酸根、碳酸氢根和氢氧根氢氧根，氯离子氯离子，硫酸根、硫离子；，硫酸根、硫离子； 阳离子阳离子：钾、钙、钠、镁、锶、：钾、钙、钠、镁、锶、钡、铁离子、铵根离子。钡、铁离子、铵根离子。1、碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的测定（双指示剂法）碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的测定（双指示剂法）二 水中阴离子测定（1）方

6、法原理：方法原理：第一步在待测液中加入酚酞指示剂，用标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（准酸滴定至溶液由红色变为无色（PH8.3），此时），此时OH-被中被中和完，和完，CO32-只被中和为只被中和为HCO3- ；第二步加入甲基橙指示剂，；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（继续用标准酸滴定至溶液由黄色变为橙红色（PH3.8），此），此时溶液中原有的时溶液中原有的HCO3-和第一步由和第一步由CO32-生成的生成的HCO3- 全被中全被中和为和为CO32-。由标准酸的两次用量可分别求得土壤中。由标准酸的两次用量可分别求得土壤中CO32

7、- 和和 HCO3-的含量。的含量。（2）试剂试剂的配制的配制 酚酞酚酞指示剂溶液指示剂溶液：称取：称取0.1g酚酞溶于酚酞溶于100mL 90%乙醇中。乙醇中。 甲基橙指示剂溶液甲基橙指示剂溶液：称取：称取0.1g甲基橙溶于甲基橙溶于100mL 60%乙醇中。乙醇中。 碳酸钠碳酸钠标准溶液：标准溶液：C(Na2CO3)=0.0125mol/L：称取：称取1.3249g（于（于250烘干烘干4h）的基准试剂无水碳酸钠，溶于少量无二氧化）的基准试剂无水碳酸钠，溶于少量无二氧化碳水中，移入碳水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮于容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮于聚乙烯瓶中，保

8、存时间不得超过一周。聚乙烯瓶中，保存时间不得超过一周。1、碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的测定、碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的测定 盐酸盐酸标淮溶液标淮溶液C（HCl）=0.0250mol/L：移取：移取2.1mL浓盐酸，浓盐酸，并用蒸馏水并用蒸馏水稀释稀释至至1000mL，按下述，按下述方法方法标定：标定： 准确准确移取移取25.00mL碳酸钠碳酸钠标准溶液于标准溶液于250mL锥形瓶中，加锥形瓶中，加无无二氧化碳二氧化碳水水稀释稀释至约至约100mL，加入加入3滴甲基橙指示剂滴甲基橙指示剂，用，用盐盐酸标准酸标准溶液滴溶液滴定至由橙黄色刚定至由橙黄色刚变成橙红色，记录变成橙红色，记录盐酸标准

9、溶液盐酸标准溶液用量（用量（V）。）。（2）试剂试剂的配制的配制（3）滴定步骤）滴定步骤 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，记录盐酸标准溶液用量（刚褪到无色，记录盐酸标准溶液用量（V1）。若加酚酞指）。若加酚酞指示剂溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定，可接着进行示剂溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定，可接着进行第第2项操作。项操作。 向向上述溶液中加入上述溶液中加入3滴甲基橙指示剂溶液，摇匀。继续用滴甲基橙指示剂溶液，摇匀。继续

10、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）。）。（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（4）计算）计算当V1=0 时：VCVLmgHCO10002361.02)/(?当V1V2时：VCVVLmgHCO100061.02)()/(123盐VCVLmgCO100060.01)/(123盐当V1V2时：VCVLmgCO100060.01)/(123盐当V1V2时：VC

11、VLmgCO100060.01)/(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 mL150300 mg/L20 mL0.025 mol/L510 mL375750 mg/L10 mL0.025 mol/L510 mL7501500 mg/L样品取样体积与分析结果的关系（

12、以样品取样体积与分析结果的关系（以HCO3-为例）为例）1、碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的测定、碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的测定（5）注意）注意事项事项 若若水样中含有游离二氧化碳，则不存在碳酸盐，可直接以甲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基橙作指示剂进行滴定。 当当水样中总碱度小于水样中总碱度小于20mg/L时，可改用时，可改用0.01mol/L盐酸标准盐酸标准溶液滴定，或改用溶液滴定，或改用10mL容量的微量滴定管，以提高滴定精度容量的微量滴定管，以提高滴定精度。 水样水样浑浊、有色均干扰测定，遇此情况，可用电位滴定法浑浊、有色均干扰测定，遇此情况，

13、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，例如水样中余氯可破坏指示剂（含余氯时，可加入样中余氯可破坏指示剂（含余氯时，可加入12 滴滴0.1mol/L 硫硫代硫酸钠溶液代硫酸钠溶液消除消除）。讨论讨论2、氯氯离子的测定（硝酸银法离子的测定（硝酸银法）测定测定原理原理 在在pH=7左右的溶液中，以左右的溶液中，以K2CrO4为指示剂为指示剂，用，用AgNO3标准溶标准溶液滴定，终点出现砖红色沉淀。液滴定，终点出现砖红色沉淀。 Ag+Cl-=AgCl（白色）（白色） 2Ag+ CrO42-= Ag2 CrO4 试剂的配制试剂

14、的配制（1）氯化钠氯化钠标准溶液（标准溶液（C（NaCl）0.0141mol/L）：将基准试剂氯：将基准试剂氯化钠置于坩埚内，在马福炉中（化钠置于坩埚内，在马福炉中（500600）加热）加热4050 min。冷却后称。冷却后称取取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。吸取上述容量瓶中，用水稀释至标线。吸取上述溶液溶液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）硝酸银硝酸银标准溶液（标准溶液（C（AgN03）0.014lmol/L）：称取：称取2.395g硝硝酸银，溶于

15、蒸馏水并稀释至酸银，溶于蒸馏水并稀释至1000mL，贮存于棕色瓶中。用氯化钠标准溶，贮存于棕色瓶中。用氯化钠标准溶液标定其准确浓度，步骤如下液标定其准确浓度，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。于另一锥形瓶内加入一锥形瓶内加入50mL水作空白。各加入水作空白。各加入lmL铬酸钾指示液，在不断摇动下铬酸钾指示液，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。用硝酸银标准溶液滴定，至砖红色沉淀刚刚出现。（3）铬铬酸钾指示剂酸钾指示剂：称取：称取5g铬酸钾溶于少量水中，滴加上述铬酸钾溶于少量水中，滴加上

16、述硝酸银至有砖红色沉淀生成，摇匀。静置硝酸银至有砖红色沉淀生成，摇匀。静置12h，然后过滤并将，然后过滤并将滤液稀释至滤液稀释至100mL。（4）氢氢氧化铝悬浮液氧化铝悬浮液：溶解：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浓氨水放浓氨水放置约置约1h 后，移至大瓶中，用倾泻法反复洗涤沉淀物，直到洗后，移至大瓶中，用倾泻法反复洗涤沉淀物，直到洗出液不含氯离子为止，用水稀至约为出液不含氯离子为止，用水稀至约为300mL。试剂的配制试剂的配制样品分析步骤样品分析步骤 取取50mL水样（如水样的水样（如

17、水样的pH值在值在6.510.5范围时，可直接范围时，可直接滴定。超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用滴定。超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用0.05mol/L硫硫酸溶液或酸溶液或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，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚铬酸钾指示液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为终点（出现即为终点（V2），同时作空白滴定（），同时作空白滴定（V1）。）。计算：计算：VCVVLmmolCCl1000)/(12硝）（VCVVLmgCl100045.35)/(12硝）（注意事项注意事项（1）本本法适

18、用的浓度范围为法适用的浓度范围为10500mg/L。（2）本本法适用的法适用的pH值在值在6.510.5范围范围。（3）若）若水样中含有硫化物、亚硫酸盐或硫代硫酸盐，需用氧化氢水样中含有硫化物、亚硫酸盐或硫代硫酸盐，需用氧化氢 除去。除去。（4）铬铬酸钾在水样中的浓度为酸钾在水样中的浓度为2.610-35.210-3mol/L。（5）如如水样浑浊及带有颜色，则加入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）如果如果有机物含量高或色度高，可用茂福炉灰化法预先处理水样。有机物含量高或色度高，可用茂福炉灰化法预先处理水样。（7）溴化物溴化物、碘化物和氰化物

19、有干扰。、碘化物和氰化物有干扰。（8）凡凡能与能与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+等高价金属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；等高价金属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；大量的大量的Cu2+、Co2+、Ni2+等有色金属离子存在将影响终点的观察；等有色金属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

20、。，干扰测定。 （9）对于矿化度很高的咸水或海水的测定，一是提高硝酸银标准溶液）对于矿化度很高的咸水或海水的测定，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，氯化物；二是对样品进行稀释，稀释度可参考表稀释度可参考表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%铬酸钾溶液加入铬酸钾溶液加入50mL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滴定的颜色相同时为止，通常为样品滴定的颜色相同时为止，通常为0.

21、10.15mL。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100mL，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 稀释度稀释度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10

22、0 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 mL0.014 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

23、mg/L表2 样品样品取样体积与分析结果的关系取样体积与分析结果的关系3、硫酸根硫酸根离子的测定离子的测定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 沉淀，过滤后用分光光度法测定由沉淀，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,从而求出从而求出SO42-的的含量。含量。电位滴定法电位滴定法 以铅电极作为指示电极，在以铅电极作为指示电极，在pH=4时，用时，用Pb(ClO4)2标准溶标准溶液滴定液滴定75%乙醇体系中的乙醇体系中的SO42-，生成硫酸铅沉淀，过量的，生成硫酸铅沉淀，过量的

24、Pb2+使电位产生突跃。使电位产生突跃。EDTA容量法容量法 氯化钡氯化钡与样品中硫酸根生成难溶的硫酸钡沉淀，过剩的与样品中硫酸根生成难溶的硫酸钡沉淀，过剩的钡离子用钡离子用EDTA标准溶液滴定，间接测定标准溶液滴定，间接测定硫酸根。硫酸根。（1）试剂试剂的配制的配制 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容量瓶中，再加蒸馏水稀释到标线。容量瓶中，再加蒸馏水稀释到标线。 准确准确称取称取0.6538g的纯锌，溶于的纯锌，溶于1+l盐酸溶液盐

25、酸溶液6mL中，待中，待其全部溶解后移入其全部溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，即为容量瓶中，用水稀释至标线，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，置锥形瓶中，加加75mL水及水及10mL缓冲溶液，少许（缓冲溶液，少许（2030mg）铬黑）铬黑T指示指示剂，摇匀后，用剂，摇匀后，用EDTA标准溶液滴定至溶液由淡紫红色变为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：蓝色即为终点。记录用量，用下式计算其浓度：12122101. 0VVVVCC 缓冲溶液（缓冲溶液（pH=10）：称取：称取20g氯化铵，溶

26、于氯化铵，溶于500mL水中，水中，加加100mL浓氨水，用水稀释至浓氨水，用水稀释至1000mL。 铬铬黑黑T指示剂指示剂：称取：称取0.5g铬黑铬黑T，加，加100g固体氯化钠，研磨固体氯化钠，研磨均匀后贮于棕色瓶中，紧塞备用。均匀后贮于棕色瓶中，紧塞备用。 钡钡、镁混合溶液、镁混合溶液：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容量瓶容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液浓度为中，用水稀释至标线。此溶液浓度为=0.025mol/L（必须用（必须用EDTA标准溶液再标定）。标准溶

27、液再标定）。（2）样品样品分析步骤分析步骤 水样体积和钡、镁混合液用量的确定水样体积和钡、镁混合液用量的确定：取：取5mL水样于水样于10mL试管中，加试管中，加1+1盐酸盐酸2滴，滴，10氯化钡溶液氯化钡溶液5滴，摇匀。观滴，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。察沉淀生成情况，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加入加入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

28、、镁混合液用量 测定测定水样的总硬度（水样的总硬度（Ca2+ + Mg2+）（）（V1）。）。 根据根据上法在大致确定硫酸盐含量后，取适量水样置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。 趁热趁热加入上表所规定的钡、镁混合液，同时不断搅拌，并加热至沸，加入上表所规定的钡、镁混合液，同时不断搅拌，并加热至沸，沉淀陈化沉淀陈化6h（或放置过夜）后滴定。如沉淀过多，可过滤，并用热水洗涤（或放置过夜

29、）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。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）。）。VCVVVLmgEDTASO100006.96)()/(23124（3）计算（4）注意事项 本本法适用的浓度范围为法适用的浓度范围为10200mg/L。 加入

30、加入的钡、镁混合液必须适当过量。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好，至少放置沉淀陈化的条件和时间应掌握好，至少放置6h或过夜。或过夜。 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。判别式计算。浑浊情况浑浊情况硫酸盐含量硫酸盐含量取样体积取样体积钡、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

31、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淀200 mg/L2 mL10 mL0.01 mol/L25 mL加入加入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、镁混合液用量重量法重量法 本本法基于硫酸根在微酸性溶液中与法基于硫酸根在微酸性溶液中与

32、氯化钡氯化钡作用生成硫酸钡作用生成硫酸钡沉淀，经洗涤，烘干，灼烧，沉淀，经洗涤，烘干，灼烧，称量称量计算硫酸根的计算硫酸根的含量。含量。（1）试剂试剂的配制的配制 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。此溶液能长期保持稳定，稳定，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

33、酸银溶解于80mL水中，加水中，加0.1mL硝酸，稀释至硝酸，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。（2）样品样品分析步骤分析步骤1. 沉淀沉淀 移取适量经0.45m滤膜过滤的水样（测可溶性硫酸盐）置于500mL烧杯中，加2滴甲基红指示液，用盐酸或氨水调至试液呈橙黄色，再加2mL盐酸，然后补加水使试液的总体积约为200mL，加热煮沸5min。缓慢加入约10mL热的氯化钡溶液，直到不再出现沉淀，再过量2mL。继续煮沸20min，放置过夜，或在5060下保持6h使沉淀陈化。2过滤过滤 用已经恒重过的烧结玻璃坩埚G4过滤沉淀。3. 干燥和称量干燥和称量 取下坩

34、埚并在1052干燥大约12h。然后将坩埚放在干燥器中，冷却至室温后，称重。（3 3）计算）计算VmLmgSO10004116. 0)/(24式中：m从试样中沉淀出来的硫酸钡的重量，mg； V试液的体积，mL； 0.4116硫酸钡换算成硫酸盐(SO42-)的系数。（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。5.在8090水浴锅内进行沉淀陈化。6.碳化温度不能过高，高于

35、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。铬酸钡光度法法铬酸钡光度法法 在在酸性溶液中酸性溶液中，铬，铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀，并，并释放出铬酸根离子释放出铬酸根离子。溶液中后溶液中后多余的铬多余的铬酸钡酸钡及生成的硫酸钡仍是沉淀状态，经过滤除去沉淀。在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，铬酸根离子呈现黄色，测定其碱性条件下，铬酸根离子呈现黄色，测定其吸光度吸光度可知硫酸盐的含量。可知硫酸盐的含量。（1）试剂的配制试剂的配制 铬铬酸钡悬浮液酸钡悬浮液：称取19.44g铬酸钾(K2CrO4)与24.4

36、4g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-）。 标准标准硫酸盐标准溶液硫酸盐标准溶液：称取1.4786g无水硫酸钠（Na2SO4）或1.8141g无水硫酸钾（K2SO4）溶于少量水，置1000mL容量瓶中，稀释至标线，此溶液1.00mL含1.00mg硫酸根（SO42-）。（2）样品样品分析步骤分析步骤分取分取50mL水样，置于水样，置于150

37、mL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/L盐酸溶液，加热煮沸盐酸溶液，加热煮沸5min左右，左右，取下后再各加取下后再各加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。取下锥形瓶，稍冷后，向各瓶逐滴加入取下锥形瓶，稍冷后，向各瓶逐滴加入1+1氨水至呈柠檬黄色，再多氨水至呈柠檬黄色，再多加加2滴。滴。待溶液冷却后，用慢速定性滤纸过

38、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（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，用蒸馏水稀释至标线。次，收集于比色管中，用蒸馏水稀释至标线。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。1000)/(VMLmg硫酸根离子含量（3）计算计算（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，在加入铬酸钡之水样中碳酸根也可与钡离子形成沉

39、淀，在加入铬酸钡之前，将样品酸化并加热可以除去水样中的碳酸盐。前，将样品酸化并加热可以除去水样中的碳酸盐。三三 金属离子的测定金属离子的测定 在在pH=10的氨性水溶液中，钙、镁、锶、钡离子能与的氨性水溶液中，钙、镁、锶、钡离子能与EDTA定量络合，定量络合，借助铬黑借助铬黑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在在水溶液中形成的络合物，其稳定性小于水溶液中形成的络合物，其稳定性小于EDTA与钙、镁、锶，钡离子形成的与钙、镁、锶，钡离子形成的络合物。在用络合物。在用EDTA滴定时，滴定时，EDTA与溶液中的钙、镁、锶、钡离子

40、全部络与溶液中的钙、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。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。 在在pH=34的弱酸性溶液中，使锶、钡离子与过量的硫酸铵作用，生成的弱酸性溶液中，使锶、钡离子与过量的硫酸铵作用，生成难溶于水的硫酸盐。调难溶于水的硫酸盐。调pH=10，以铬黑，以铬黑T为指示剂，用为指示剂，用EDTA滴定钙、镁离滴定钙、镁离子。根据两次滴定中所消耗的子。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。量之差，便可求出锶和钡和钡的含量。EDTA容量法容量法（1）试剂试剂的配制的配制钙钙标准溶液标准溶液C（CaC

41、O3）0.01mol/L：先将碳酸钙在：先将碳酸钙在150干燥干燥2h，称取称取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盐酸至碳盐酸至碳酸钙完全溶解。加酸钙完全溶解。加200 mL水，煮沸数分钟去除二氧化碳、冷至室温，加水，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（入数滴甲基红指示剂（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，直至变为橙色，移入容量瓶中定容至氨水，直至变为橙色，移入容量瓶中定容至1000mL。此溶液。此溶液1.0mL含钙含钙0.4008mg。氢氢氧化钾溶液，氧

42、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新新煮沸冷却的水中，盛放在聚乙烯瓶中。煮沸冷却的水中，盛放在聚乙烯瓶中。钙钙羧酸指示剂羧酸指示剂：将：将0.2g钙羧酸（钙羧酸（C21H14N2O7S3H2O）与）与100g氯化钾氯化钾充分研细混匀，装棕色瓶中，塞紧。充分研细混匀，装棕色瓶中，塞紧。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

43、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，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，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，记录记录EDTA溶液的耗用体积。溶液的耗用体积。缓冲溶液缓冲溶液（pH10）：称取：称取1.25gEDTA二钠镁和二钠镁和16.9g氯化铵溶于氯化铵溶于143mL氨水中，用水稀释至氨水中，用水稀释至250mL。铬铬黑黑T指示液指示液：将：将0.5g

44、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T指示剂指示剂干粉：称取干粉：称取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，塞氯化钾充分研细混匀，盛在棕色瓶中，塞紧）。紧）。（2） 样品样品分析步骤分析步骤 除铁离子除铁离子 用大肚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%）

45、调节溶）调节溶液液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。滤液和洗涤液一并收；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、逐尽氨；冷却至室温集在另一个烧杯中，置烧杯于电炉上，煮沸、逐尽氨；冷却至室温后，用盐酸溶液（后，用盐酸溶液（1%）调节滤液）调节滤液pH值至值至34、移入、移入250mL容量瓶容量瓶中，定容、摇匀；记作滤液中，定容、摇匀；记作滤液C，保留滤液用于钙、镁、硫酸根、钡，保留滤液用于钙、镁、硫酸根、钡锶离子总量的测定。锶离子总量

46、的测定。 钙钙、镁、钡锶离子总量的测定、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-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，指示剂，用用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标准溶液消耗量标准溶液消耗量（mL）记作）记作V3 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

47、；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，将溶液与沉淀一并移入溶液与沉淀一并移入250mL容量瓶中，定容、摇匀。放置数分钟后，容量瓶中，定容、摇匀。放置数分钟后，在滤纸上干过滤；记作滤液在滤纸上干过滤；记作滤液D、保留滤液、保留滤液D用于钙、镁离子的测定。用于钙、镁离子的测定。使用除去钡、锶离子得到的滤液使用除去钡、锶离子得到的滤液D测钙、镁离子合量。用大肚移液测钙、镁离子合量。用大肚移液管取管取50mL滤液滤液D（与测钙、镁、锶、钡四种离子总量的原水样体积相（与测钙、镁、锶

48、、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标准溶液标准溶液耗量（耗量（mL）记作）记作V4。 钙离子的测定钙离子的测定 使用除去钡、锶离子得到的滤液使用除去钡、锶离子得到的滤液D测钙离子含量，用大肚移测钙离子含量，用大肚移液管取液管取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钙指示剂。用钙指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点，标准溶液滴至纯蓝色为终点，EDTA标准溶液消耗量标准溶液

49、消耗量（mL）记作）记作V5。30431034.137)()/(VVVCLmgEDTA钡锶离子含量30410)/ol(VVCLmmEDTA总硬度（3）计算计算3051008.40)/(VVCLmgEDTA钙离子含量30541031.24)()/(VVVCLmgEDTA镁离子含量 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

50、混合时，当到达滴定终点时，混合时，当到达滴定终点时，Ba2与与Mg2的比例应为的比例应为1：2，即可得到明显的终点。，即可得到明显的终点。 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+与三乙与三乙醇胺形成的螯合物非常稳定，醇胺形成的螯合物非常稳定，lgK=41.2，所以选三乙醇胺掩蔽，所以选三乙醇胺掩蔽Fe3+非常有效。非常有效。（4）注意事项 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，干沉淀，干扰扰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+。 大量实验证明，大量实验证明，在在ph=10的的氨性缓冲溶液中，以铬黑氨性缓冲溶液中，以铬黑T作为指示作为指示剂测定钡、锶离子时，剂测定钡、锶离子时，必须有必须有镁离子存在，终点变化才明显。镁离子存在，终点变化才明显。 在