水質(zhì)硬度離子濃度的測(cè)量及配套試劑

  1、水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：

  ① 0.2mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（貯備溶液）的配制：

優(yōu)級(jí)純(GR)氯化鈣(CaCl2，111.015g/mol·L-1)和氯化鎂(MgCl2，95.21g/mol·L-1)試劑需在150℃下烘3小時(shí)，然后放入干燥器中冷至室溫。稱取14.7617g氯化鈣于燒杯中，用蒸餾水溶解；稱取6.3791g氯化鎂于燒杯中，用蒸餾水溶解。將二個(gè)溶液合并，并轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用蒸餾水加至刻度、混合、備用。

標(biāo)定： 見(jiàn)附錄。

② 1×10-3mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（ph 3.00）：

  　用10ml移液管量取0.1mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻。

③1×10-4mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（ph 4.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-3mol/L 水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻，備用。

④1×10-5mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（ph 5.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-4mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻，備用。

                水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度換算

2、總離子強(qiáng)度調(diào)劑(TISAB)：

濃縮型離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑0.6mol/L碳酸氫鈉溶液（1升）。稱取50.406g碳酸氫鈉于燒杯中，用蒸餾水溶解，并稀至1升。

    使用時(shí)每20ml標(biāo)準(zhǔn)溶液或者樣品溶液加4滴濃縮型離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑。

二、水質(zhì)硬度離子選擇性電極：

    水質(zhì)硬度離子選擇性電極在使用前需要在1×10-3mol/L水質(zhì)硬度離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中浸泡，一般不少于半小時(shí)。

三、水質(zhì)硬度離子濃度的測(cè)量：

  1、儀器準(zhǔn)備：

  ① 將MP523型pH/離子濃度測(cè)量?jī)x或YH200型水質(zhì)硬度離子濃度計(jì)接上電源，并開(kāi)啟電源。

  ② 選擇水質(zhì)硬度離子濃度測(cè)量參數(shù)。

    長(zhǎng)按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現(xiàn)P1。用[↑]選擇h2+離子參數(shù)。然后，按[ENTER]轉(zhuǎn)入測(cè)量狀態(tài)。  

  ③ 選擇并設(shè)置校準(zhǔn)溶液的參數(shù)。

   長(zhǎng)按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現(xiàn)P1。然后，短按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現(xiàn)P3、0.00、C1。將選擇的低濃度值的數(shù)據(jù)按[↑]（加值）、[↓]（減值）、[ENTER]（移位）輸入儀器，修改后，按[ENTER]進(jìn)入C2設(shè)置，將選擇的高濃度值的數(shù)據(jù)按[↑]、[↓]、[ENTER]輸入儀器，修改后，按[ENTER]進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。（具體操作見(jiàn)儀器說(shuō)明書(shū)）

  2、儀器校準(zhǔn)：

  ① 將浸泡的水質(zhì)硬度離子選擇電極用去離子水洗凈，用濾紙吸干。

② 取二只50ml燒杯倒入己加入TISAB溶液的標(biāo)準(zhǔn)溶液（不少于燒杯的三分之二），并加入攪拌珠。

③ 取低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后，按[CAL]鍵，屏上出現(xiàn)C1、“CAL”閃動(dòng)，見(jiàn)屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉，再按[CAL]鍵，屏上出現(xiàn)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)、并閃動(dòng)，至出現(xiàn)END。之后屏上出現(xiàn)C2。

④ 接著取出電極，用濾紙吸干。取高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后，見(jiàn)屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉，再按[CAL]鍵，屏上出現(xiàn)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)、并閃動(dòng)，至出現(xiàn)END。儀器自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。

⑤ 校準(zhǔn)完成后，將電極浸入去離子水中清洗至儀器顯示高于5.00，或濃度值低于10-5

mol/L，吸干。

  3、樣品測(cè)量：

取二只50ml燒杯倒入注入己加入TISAB溶液的樣品溶液，并加入攪拌珠。

取樣品溶液的燒杯置于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后（屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉），讀取屏上顯示值。然后，將一對(duì)電極浸入去離子水中清洗，吸干。

取另一個(gè)注入樣品的燒杯置于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后（屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉），讀取屏上顯示值。需要讀取mol/L、mg/L或ppm等單位，可按[UNIT]鍵。

二次測(cè)量平均值經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，為樣品的水質(zhì)硬度含量。

測(cè)量完畢，將一對(duì)電極浸入去離子水中清洗，吸干，存放。儀器的電源關(guān)閉。

四、注意事項(xiàng)：

1、根據(jù)測(cè)量的水質(zhì)硬度離子濃度選擇合適的校準(zhǔn)溶液，一般選擇相差二個(gè)級(jí)差的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。對(duì)于測(cè)量低濃度的水質(zhì)硬度離子或進(jìn)行準(zhǔn)確度高的測(cè)量，建議選擇相差一個(gè)級(jí)差的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。被測(cè)樣品的濃度應(yīng)該在校準(zhǔn)溶液濃度之間。下表供參考：

2、為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，建議在*次測(cè)量樣品后，再重復(fù)校準(zhǔn)一次?？赡軜悠啡芤褐写嬖诟蓴_離子，影響電位的測(cè)量，給出錯(cuò)誤的結(jié)果。重復(fù)校準(zhǔn)可以將干擾離子作為本底消除，獲得正確的測(cè)量結(jié)果。

3、低濃度的校準(zhǔn)溶液，必須隨用隨配。

4、對(duì)氟離子選擇電極有干擾的離子：10-3mol/LCa2+/Mg2+時(shí)，大允許含量：3×10-2

mol/LNa+、3×10-5mol/LCu2+,Zn2+、6×10-5mol/LFe2+、10-4mol/LNi2+,Sr2+、6×10-4

mol/LBa2+。需要選擇適當(dāng)?shù)腡ISAB，來(lái)絡(luò)合、隱蔽干擾離子、提供相同的離子強(qiáng)度和調(diào)節(jié)溶液的pH值至適當(dāng)?shù)姆秶?o:p>

5、測(cè)量工作結(jié)束，應(yīng)將水質(zhì)硬度離子選擇性電極洗凈、吸干，存放。長(zhǎng)期不用時(shí)，將電極敏感膜頭取下，吸干溶液，存放?！　?br />

水質(zhì)硬度計(jì)的配套試劑

一、0.2mol/L水硬度標(biāo)準(zhǔn)溶液(貯備液)：

優(yōu)級(jí)純(GR)氯化鈣(CaCl2，111.015g/mol·L-1)和氯化鎂(MgCl2，95.21g/mol·L-1)試劑需在150℃下烘3小時(shí)，然后放入干燥器中冷至室溫。稱取14.7617g氯化鈣于燒杯中，用蒸餾水溶解；稱取6.3791g氯化鎂于燒杯中，用蒸餾水溶解。將二個(gè)溶液合并，并轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用蒸餾水加至刻度、混合、備用。

標(biāo)定： 見(jiàn)附錄。

二、總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)：

濃縮型離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑0.6mol/L碳酸氫鈉溶液（1升）。稱取50.406g碳酸氫鈉于燒杯中，用蒸餾水溶解，并稀至1升。

    使用時(shí)每20ml標(biāo)準(zhǔn)溶液或者樣品溶液加4滴濃縮型離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑。

三、電極的內(nèi)溶液：

    0.01mol/L水硬度標(biāo)準(zhǔn)溶液。

  注：配標(biāo)準(zhǔn)溶液用的試劑為優(yōu)級(jí)純(GR)，其余為分析純(AR)。

 

附錄：            水質(zhì)硬度校準(zhǔn)溶液的標(biāo)定（EDTA滴定法）

水質(zhì)硬度校準(zhǔn)溶液的標(biāo)定采用EDTA絡(luò)合滴定法，反應(yīng)式如下：

        Ca2+ + H2Y2- ? 2H+ + CaY2-

        Mg2+ + H2Y2- ? 2H+ + MgY2-

EDTA絡(luò)合劑與金屬離子按1 ：1 mol/L離子反應(yīng)。

1 試劑：

1.1 0.01mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：

EDTA鈉鹽（Na2Y·2H2O）3.723克,溶于蒸餾水，轉(zhuǎn)入1L容量瓶中，用蒸餾水加至刻度?；旌?，裝入聚乙烯試劑瓶，備用。

1.2 鉻黑T指示劑：

0.5克鉻黑T、 4.5克鹽酸羥胺，溶于100毫升95%乙醇。裝入滴瓶中，備用。

1.3 pH10緩沖溶液：

16.9克NH4Cl，143ml氨水，用蒸餾水溶解，加至250ml。裝入聚乙烯試劑瓶，備用。

2  儀器、設(shè)備：

2.1 電子天平      200g  感量0.1mg             一臺(tái)；

2.2 酸式滴定管       50ml                      一支；

2.3 容量瓶  *    250ml    一只；  1000ml    五只；

2.4 移液管  *                         25ml  四支；

2.5 錐形瓶        150ml                        四只；

2.6 滴瓶          100ml                        一只；

2.7 洗瓶          500ml                        一只；

2.8 燒杯      50ml  四只；100ml  二只； 500ml  二只；

2.9 滴定管架                                   一只。

3  滴定步驟：

3.1 準(zhǔn)備好滴定管，并加EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液至滿度，記錄滴定管內(nèi)液體示值v1。

3.2 用移液管取25ml試樣于錐形瓶中，并加入25ml蒸餾水。

3.3 加入5mlpH10緩沖液，1-2滴鉻黑T指示劑。

3.4 溶液呈酒紅色絡(luò)合物。

3.5 用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，使溶液顯示藍(lán)色（取蒸餾水25ml，加入5mlpH10緩沖液，1-2滴鉻黑T指示劑，溶液呈蘭色，作為參考色），即至終點(diǎn)。記錄滴定管內(nèi)液體示值v2。

3.6 重復(fù)3.2到3.5步驟，再測(cè)量同樣品的一份試樣。取滴定前后滴定管內(nèi)液體的平均值，并求出滴定水樣用EDTA毫升數(shù)N1。

3.7 重復(fù)3.2到3.5步驟，蒸餾水代替水樣，空白硬度的滴定。求出滴定空白樣品用EDTA毫升數(shù)N2。

4 樣品硬度的計(jì)算：

按下式計(jì)算水樣硬度：

      mx = （N1－N2）×m0÷N 

式中：mx— 水樣中硬度濃度，mol/l ；

      m0— EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/l；

          N1— 滴定水樣用EDTA量，ml；

          N2— 滴定空白樣品用EDTA量，ml；

          N — 水樣體積，ml。

5 備注：

5.1 等當(dāng)點(diǎn)顏色的應(yīng)為暗藍(lán)色，在暗藍(lán)色前為亮藍(lán)色。可用空白溶液加鉻黑T指示劑作對(duì)照。

5.2 當(dāng)顏色淡的時(shí)候，多加些鉻黑T指示劑，便于觀察溶液顏色的變化。