水质分析方法介绍

水质分析是属于分析化学的内容之一.分析化学包括结构分析、定性缝隙和定量分析三种，对于锅炉用水的水质监督来说，只要求作定量分析,以确定水中某些杂质的含量.

按照分析所用的方法及原理的不同，定量分析可分类

化学分析法

容量分析法

定量分析

重量分析法

中和滴定法 沉淀滴定法 络合滴定法 氧化还原滴定法

仪器分析法

比色法 分光光度法 电位滴定法 色谱分析法

原子吸收光谱分析法

仪器分析法是根据被测物质的某种物理或物理化学性质（如光学性质和电化学性质），借助于专门的仪器,来进行测定仪器的方法。

一、重量分析方法 （一）概述

重量分析法，是使被测成分在一定条件下与试样中的其它成分分离,然后以某种固体物质形式进行程量，根据测得的重量来计算试样中被策组分的含量。

在重量分析中，一般采用气化法和沉淀法。 （二）重量分析的基本操作技术 1。沉淀的生成

沉淀的生成是重量分析中的关键环节，将直接影响分析结果的准

确性。

（1）对沉淀的要求

1）所生成的沉淀溶解度要小，为保证所测组分沉淀完全,要求沉淀反应必须定量完成，即被测组分必须完全形成沉淀，为达到这一目的,沉淀剂的用量通常比理论计算要过量20%～50%,由于同离子效应，被策组分沉淀的更完全些，但也不能过多，否则由于盐效应，反而会使沉淀溶解度增大。

2）沉淀应易于过滤和洗涤.因此希望获得粗大的晶粒,而且沉淀的称量形式必须有固定的化学组成。

3）沉淀应力求纯净,尽量避免受污染。 4）沉淀易于转化为称量形式。

因此，在实际工作中，正确掌握沉淀条件,所用沉淀剂最好是易于挥发的，便于在烘干或灼烧中除去。

(2）沉淀的制备

进行沉淀反应时,沉淀剂应沿着玻璃棒滴加到试样溶液中,并按不同的要求进行搅拌、加热。滴加沉淀剂时玻璃棒下端应靠近液面，对于晶形沉淀,沉淀剂要缓慢加入，反应完毕，要放置一段时间9陈化），晶体颗粒变得粗大，易过滤和洗涤；对于非晶粒沉淀，沉淀剂则要加得快些，沉淀生成后立即进行过滤.

为了检查沉淀是否完全，方法是将溶液静置，待沉淀下降后,用小滴管靠近液面，向溶液上层清液滴入1～2滴沉淀剂,观察滴落处的变化，如沉淀剂滴落处不出现浑浊现象,则表示沉淀已经完全，否则

应继续重复上述的操作，直至沉淀完全为止。

2.沉淀的过滤和洗涤

过滤的目的是用蒸馏水洗涤沉淀,一是将沉淀中残留母液除去；二是通过洗涤,将溶液中粘附的沉淀微粒全部转移到滤纸中心,减少偏差。

（1)过滤《工业锅炉水处理技术》P424

过滤的目的是将粘附在容器内即玻璃上的沉淀全部转移到滤纸中。

（2）洗涤

洗涤沉淀按“少量多次\"的原则。即每次用少量的洗涤液，多次洗涤.并且每次洗涤后，应待滤纸中的洗涤液尽量滤干,才进行下一次洗涤操作。在一般情况下,洗涤8~10次就可将沉淀洗涤干净。

3.沉淀的烘干和灼烧

沉淀的烘干和灼烧的目的都是为了除去沉淀中的水分和挥发分，使沉淀形成固定的程量形式。

(1)沉淀连同滤纸一起取出（注意切莫使沉淀泻出），置于有盖瓷坩埚内，在105~110℃温度下干燥,第一次烘干时间为1小时，然后冷却至室温并称重,在继续烘干0.5小时，冷却称重。如此反复数次，直至恒重。

恒重方法：

1）连续两次称重，其重量相差不大于0。0002g。

2）经多次称重，重量略有回升，以回升前一次称重为恒重.

（2)灼烧

将烘干后的沉淀及滤纸,连同坩埚置于普通电炉上，盖上坩埚盖，并留一条缝隙,接通电炉,将滤纸灰化，灰化时注意不要让滤纸爆燃，否则沉淀回溅出作废,灰化过程直至不冒烟即止.

接着将坩埚连盖放入高温电炉(又称马沸炉）内，在800～900℃温度下灼烧，灼烧时第一次为30～40分钟，以后每次为20分钟，直至恒重为止.

4。应注意的几个问题

（1)沉淀在搅拌和过滤过程中，所使用的玻璃棒不能离开容器，应放置在容器内，以避免玻璃棒上沾附的沉淀物及溶液损失或受外界尘埃污染.

（2）过滤及洗涤时，倾进漏斗内的溶液或洗涤液的液面应低于滤纸边缘5mm以下。如液面等于或高于滤纸边缘,由于毛细管作用,溶液中悬浮的沉淀物将会沿着滤纸与漏斗内壁缝隙流下。从而影响了分析结果的准确性.

（三)悬浮固形物的测定 1.概要

(1）水样中被某种过滤材料分离出来的固形物称为悬浮固形物。不同的过滤材料可以获得不同的测定结果.

（2）本法系采用G4玻璃过滤器或用铺有5mm厚的石棉层的古氏坩埚过滤器作为滤料。

2.仪器

G4玻璃过滤器（孔径3~4μm）或古氏坩埚（容积为30mL）。 电力真空泵或水力抽气器。 吸滤瓶（容积为2000mL)。 3。试剂及配制 硝酸溶液(1：1) 4.测定方法

（1）采用G4玻璃过滤器时，先用硝酸溶液洗涤过滤器，再用蒸馏水洗净，然后置于105～110℃烘箱中烘干1小时取出。放于干燥器内冷却至室温，称量至恒重。

（2）将玻璃过滤器(或铺有洗石棉层的古氏坩埚）安装在吸滤瓶上启动真空泵。

(3)若采用酸洗石棉层作为过滤材料，可将酸洗石棉按下述方法均匀地铺平整个古氏坩埚底部。

1）将酸洗石棉放入烧杯中，加大量蒸馏水并激烈搅拌。 2）往已搅拌好的酸洗石棉中，加大量的蒸馏水，再次搅拌,并把上部浑浊液含有细小的石棉纤维悬浮液倒入一烧杯中，沉于烧杯底部较长的石棉纤维悬浮液倒入另一烧杯中.

3）把干净的古氏坩埚安装在吸瓶上，以备抽滤。

4）将准备好的较长的石棉纤维悬浮液倒入坩埚中,徐徐地抽滤逐次倒入，逐次抽滤，直到酸洗石棉层厚达约4mm。

5）然后倒入细小的酸洗石棉纤维悬浮液抽滤，使覆盖层约1 mm。 （4）用蒸馏水洗涤制备好的酸洗石棉层,直至洗出液透明为止。

将上述制备好铺有酸洗石棉层的古氏坩埚于105～110℃烘箱中烘干1小时,取出放入干燥器冷却，称重,直至恒重。

（5）将水样摇匀后按表10—3规定准确量取水样体积，徐徐注入玻璃过滤器中，最初过滤的200 mL滤液，应重复过滤一次，滤液留作溶解固形物及其他分析用。若过滤后的水样有浑浊,应重新过滤。

表10-3 悬浮物含量与应取水样的体积 悬浮固形物含量 mg/L ＞50 ≤50 水样体积 m L 500 1000 直接测定 直接测定 备注 (6）过滤完毕后，用少量蒸馏水将计量水样的容器和玻璃过滤器清洗数次。将玻璃过滤器移入105～110℃烘箱中烘干1小时，取出放入干燥器，冷却至室温称量。

(7）再在相同的温度下干燥0。5小时，冷却称量,如此反复操作直至恒重。

水样中悬浮固形物的含量（XG）按式(10—1)计算: XG=

G1G2×1000 （10-1） V式中 XG——水样中悬浮固形物的含量，mg/L；

G1——玻璃过滤器（或铺有石棉层的古氏坩埚)与悬浮固形物的总量,mg；

G2-—玻璃过滤器(或铺有石棉层的古氏坩埚)与悬浮固形物的重量,mg；

V——水样的体积，m L。

(8）在测定结果的报告中应注明所用的过滤材料.

(四)溶解固形物的测定 1.概要

溶解固形物是指已被分离悬浮固形物后的滤液经蒸发干燥所得的残液.

2.仪器

水浴锅或烧杯(400 m L）。 蒸发皿（100～200 m L）. 3。测定方法

（1）取一定量已过滤充分摇匀的澄清水样（水样体积应使蒸发残留物的重量在100 m L左右），逐次注入经烘干至恒重的蒸发皿中,在水浴锅上蒸干。

注：为防止蒸干，烘干过程中落入杂物而影响试验结果,必须在蒸发皿上放置玻璃三角架并加盖表面皿。

（2）取出蒸干的样品连同蒸发皿移入105～110℃烘箱中烘干2小时。取出蒸发皿放在干燥器内冷却至室温,迅速称量。

(3）在相同条件下烘0.5小时,冷却后称量，如此反复操作直至恒重。溶解固形物含量（RG)按式（10-2)计算：

RG=

G1G2×1000 （10-2） V式中 G1——玻璃过滤器(或铺有石棉层的古氏坩埚）与悬浮固形物的总量，mg；

G2——玻璃过滤器（或铺有石棉层的古氏坩埚)与悬浮固形物的重量，mg;

V-—水样的体积，mL.

（五)油的测定 1.概要

当水样中加入凝聚剂——硫酸铝时，扩散在水中的油微粒被形成的氢氧化铝凝聚。随着氢氧化铝的沉淀，便将水中微量的油也聚集在沉淀中。经加酸酸化,又可将沉淀溶解，并通过有机溶剂的萃取,将分离出来的油质转入有机溶剂中。将有机溶剂蒸发至干,残留的便是水中的油,通过称重即可求出水中的油含量。

此法采用四氯化碳作有机溶剂，这样可以避免在蒸发过程中发生燃烧或爆炸事故。

2.仪器

具有磨口塞的取样瓶（5000~10000 mL）。 分液漏斗（500 mL）。 瓷蒸发皿（100～200 mL）. 3.试剂及其配制

30%硫酸铝溶液[Al2(SO4）3·18H2O］（g/ L）。 20%无水碳酸钠溶液（Na2CO3）（g/ L）。 浓硫酸（密度1。84g/cm3）。 四氯化碳(CCl4）。 4。测定方法

（1）开大被测水样流量，取5000~10000 mL水样。取完后立即加入5～10mL硫酸铝溶液（每升加1mL算),摇匀,立即加入5～10mL碳酸钠溶液（也按每升加1mL算），充分摇匀，将水中分散的油粒凝

聚沉淀,静置12小时以上,待 充分沉淀至瓶底，然后用虹吸管将上层澄清液吸走。虹吸时应小心移动胶皮管，尽量使大部分澄清水被吸走,但又不致于将沉淀物带走。在剩下的沉淀物中加入若干滴浓硫酸使沉淀溶解,并将此酸化的溶液移入500mL的分液漏斗中。

（2）取100mL四氯化碳倒入取样瓶内，充分清洗取样瓶壁上沾有的油渍，将此四氯化碳洗液也移入分液漏斗内.

（3）充分摇匀并萃取酸化溶液中所含的油,静置，待分层完毕后，将底层四氯化碳用一张干的无灰滤纸过滤，将过滤后四氯化碳溶液移入一个100~200mL已恒重的蒸发皿内,再用10mL四氯化碳淋洗分液漏斗及过滤滤纸，将清洗液一齐加入已恒重的蒸发皿中。

(4)将蒸发皿放在水浴锅上，在通风橱内将四氯化碳蒸发至干，然后将蒸发皿放在110±5℃的恒温箱内，烘干2小时后在干燥器内冷却，并称至恒重.

(5）另取100mL四氯化碳于另一恒重的蒸发皿中，按（1）～(4）作空白实验.

注：若四氯化碳质量较好，可以不作空白实验。

水样中含油量（Y）按式（10—3）计算： Y=

(G2G1)(G4G3) （10-3）

V式中 G1-—测定水样时蒸发皿重，g； G2——蒸发皿与水样含油的总重量,g；

G3——测定空白时蒸发皿重，g; G4——蒸发皿与空白实验的总重量，g;

V——水样体积,mL。 5。测定水样时注意事项

（1)为了节约有机溶剂，所用四氯化碳应回收利用，回收的方法是将分液漏斗分出的四氯化碳先放在一个200 mL的蒸馏烧瓶内，然后将蒸馏烧瓶放在水浴锅上蒸发并用冷凝器收集被蒸发的四氯化碳.待烧瓶内剩下20mL左右时，即停止蒸发，将烧瓶内残留的四氯化碳移入已称至恒重的蒸发皿内，再用10mL四氯化碳清洗烧瓶，然后将洗液一齐加入蒸发皿内，按上述方法继续进行油质量测定.

（2）如所取水样内混有较多的微粒杂质,则在四氯化碳萃取后，水和有机溶剂分层处不会出现明显的分液层,但仍可用于干的过滤过程.因为干滤纸会很快吸干混杂层中的水珠，而使四氯化碳通过滤纸时并不影响测试结果。

（3)四氯化碳蒸气对人体有毒害，在操作时应尽量避免吸入，蒸发烘干时必须在通风橱内进行。

二、容量分析法

（一）容量分析就是将标准溶液滴加到被测物质溶液中去（这个过程称为“滴定”），让标准溶液与被测物质恰好反应完全,也就是两者的毫摩尔数相等的时候,然后根据试剂的浓度和耗用体积的量，来计算被测物质的含量。

容量分析也称为滴定分析，根据所利用的反应的不同，可以分为酸碱滴定，沉淀滴定、综合滴定和氧化还原滴定等方法。

容量分析和重量分析相比，方法简便、快速，应用范围广，分

析结果比较准确，使用仪器也比较简单，经常使用的仪器有滴定管、移液管和容量瓶等.

（二）容量分析的基本操作技术 1.滴定管的使用

滴定管是准确测量所流出的液体体积的仪器，分为酸式滴管和碱式滴管，分别用于盛装酸性和碱性溶液。

（1）盛装标准溶液

盛装标准溶液前，滴定管应洗涤干净，并用所盛装的标准溶液洗涤2～3次,然后注入标准溶液。

装好标准溶液后，应注意将滴管下端出口处的气泡赶走,让标准溶液充满它，然后调整液面至0。00mL或一定的刻度之处。

（2)滴定管的读数

滴定管读数时，应拿着滴管的上端，另其自然垂直,并使管内液面与眼睛处于同一平面，待液面稳定后,读数与液面下缘相切点的刻度。P433

2。移液管的使用

移液管又称吸管，是用于准确移取一定体积溶液的仪器。移液管分单标式和多标式两种,单标式只有一个刻度，只能吸取一个数值的体积溶液，多标式则有多个刻度，可按要求吸取多个不同数值的体积溶液。

（1)移液管使用前应洗涤干净，并用待移取的溶液洗涤数次. (2）移液操作时，用右手拇指，中指拿着管子上端,将下端插入

待吸溶液面下约1cm处，并且随着液面下降而同时下降,自使自终不离开液面。用左手拿橡胶吸球（又称吸耳球），排出球内空气后对准移液管上口，并按紧勿使漏气，然后放松吸球，则溶液在移液管内上升。管内溶液液面升至略高于移液管刻度处时，迅速移去吸球，右手食指随即紧按在管口上，将移液管提离容器液面，并轻轻移动移液管，使管内液面缓缓降至与刻度相切的位置，立即压紧食指，使管内液面不再下降。

(3）接着将移液管下端尖口插入锥形瓶中，与内壁接触,锥形瓶稍倾斜，松开食指，让管内溶液自然地沿着锥形瓶内壁流下.

（4）管内溶液流完后再等约15分钟左右即可移去移液管. 3.滴定操作

（1）使用酸式滴管操作时，左手控制旋塞，拇指、食指、中指轻轻捏住旋塞柄,无名指、小指向手心弯曲，成握空拳壮，旋塞尾部虚握在手心中.

使用碱式滴定管时,用左手拇指食指捏着滴管下端胶管玻璃珠上部或中部，轻轻推拉胶管以控制管内溶液的流速，不要捏挤玻璃珠的下方，以免将玻璃推向上部，造成读数偏差.P435

(2）被测溶液置于锥形瓶中，右手拿着颈部，让滴定管下端稍伸进锥形瓶口内，通过手腕的转动,令锥形瓶内溶液沿着同一方向转动。如被测溶液用烧杯盛接，将烧杯置于滴管之下，用右手拿玻璃棒，在烧杯内进行搅拌.

（3）滴定开始时滴定速度为10mL/min左右，在接近终点时,滴

定速度应减缓，以免滴定过量而影响了分析的准确性。

滴定过程中，锥形瓶或烧杯始终都不能离开滴管尖端,以免溶液出瓶外，同时滴管尖端不要与烧杯的内壁碰撞。

（4）滴定中每份试样所消耗用的标准溶液量应以不超过滴管的最大容量为度，以免在补加标准溶液中造成偏差,但也不宜太少。

（5）滴定分析中应严密注视被测溶液颜色变化情况，以准确判断终点的到达。

(三)氯化物的测定

1.概要氯化物含量为5～100mg/L的水样。

在中性或弱碱性溶液中，氯化物与硝酸银作用生成白色氯化银沉淀,过量的硝酸银与铬酸钾作用生成砖红色铬酸银沉淀，是溶液显橙色，即为滴定终点。

2。试剂及配制

（1）氯化钠标准溶液(1 mL含1 mg氯离子）：取基准试剂或优级纯的氯化钠3～4g置于瓷坩埚内，于高温炉内升温至500℃灼烧10min,然后放入干燥器内冷却至室温。准确称取1.649g氯化钠，先溶于少量蒸馏水，然后稀释至1000mL。

（2)硝酸银溶液（1 mL含1 mg氯离子)：称取5。0g硝酸银溶于1000 mL蒸馏水中,以氯化钠标准溶液标定.标定方法如下：

在三个锥形瓶中，用移管分别注入10 mL氯化钠标准溶液，再各加入90 mL蒸馏水及1.0 mL10%铬酸钾指示剂，均用硝酸银标准溶液滴定至橙色，分别记录硝酸银标准溶液的消耗量V0以平均值计算。

但三个平衡试验数值间的相对误差应小于0.25％.另取100 mL蒸馏水作空白试验，除不加氯化钠溶液外，其他步骤同上。记录硝酸银标准溶液的消耗量V1。

硝酸银浓度T（mgCl/mL）按式(10—4）计算： T=

101 （10-4) V0V1式中V0—空白试验消耗硝酸银标准溶液的体积,mL;

V1-氯化钠标准溶液消耗硝酸银标准溶液的平均体积,mL； 10—氯化钠标准溶液的体积，mL； 1—氯化钠标准溶液的浓度,mg/mL；

最后调整硝酸银溶液的浓度,使其成为1 mL相当1 mgCl—

的标准溶液。

（3）10%铬酸钾指示剂。 (4)1％酚酞指示剂(以乙醇为剂）。 （5）0。1mol/L氢氧化钠溶液. (6）0.1mol/L硫酸溶液. 3。测定方法

（1）量取100mL水样于锥形瓶中,加2~3滴1%酚酞指示剂，若显红色,即用硫酸溶液中和至无色；若不显红色,则用氢氧化钠中和至微红色，然后以硫酸溶液滴回至无色。再加入1。0mL1%铬酸钾指示剂。

(2）用硝酸银标准溶液滴定至橙色,记录硝酸银标准溶液的消耗体积V1。同时作空白试验［方法同2(2）]，记录硝酸银标准溶液的

消耗体积V2。

氯化物（Cl-）（mg/mL）含量按式(10—5）计算: Cl-=

（V1V2）1.01000 （10—5)

VS式中V1—滴定水样消耗硝酸银溶液的体积,mL；

V2-滴定空白水样消耗硝酸银标准溶液的平均体积，mL； 1。0—硝酸银标准标准溶液的滴定度，1mL相当于1 mg Cl

—

；

Vs—水样的体积，mL. 4.测定水样时注意事项

（1）当水样中氯离子含量大于100 mg/L时，须按表10-4中规

定的体积取水样，用蒸馏水稀释至100 mL后测定.

表10-4 氯话物的含量和取水样体积 水样中Cl含量mg/L 101~200 取水样体积mL 50 —201~400 25 401～1000 10 （2）当水样中硫离子(S2-）含量大于5 mg/L，铁、绿含量大于3 mg/L或颜色太深时，应事先用过氧化氢脱色处理（每升水加20mL）,并煮沸腾10min后过滤,强颜色仍不消失，可于100 mL水样中加1g碳酸钠然后蒸干，将干涸物用蒸馏水溶解后进行测定。

（3）如水样中氯离子含量小于5 mg/L时，可将硝酸银溶液稀释为1mL相当于0.5 mg Cl—后使用.

（4）为了便于观察终点，可另取100水样中加1mL铬酸钾指示剂作对照。

（5）混浊水样，应事先进行过滤。

（四）碱度的测定 1。概要

水的碱度是指水中有能接受氢离子的物质的量.例如氢氧根、碳酸根、重碳酸根、磷酸盐、磷酸氢盐、硅酸盐、硅酸氢盐、亚硫酸盐、腐植酸盐和氨等，都是水中常见的碱性物质,它们都能与酸进行反应。因此,选用适宜的指示剂，以标准溶液对它们进行滴定，便可测出水中碱度的含量。

碱度可分为酚酞碱度和全碱度两种。酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量，其终点的pH值为8。3；全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量，终点的pH值为4。2;若碱度很小时，全碱度宜以甲基红-亚甲基蓝作指示剂，终点的pH值为5。0。

2.试剂及配制

(1）1%酚酞指示剂（以乙醇为溶剂)。 (2)0.1％甲基橙指示剂。

（3)0.1%甲基红-亚甲基蓝作指示剂：准备称取0。125g甲基红和0.085g亚甲基蓝，在研钵中研磨均匀后，溶于100mL95%乙醇中。

0。1mol/L（1/2H2SO4),0。0500 mol/L(1/2H2SO4），0。0100mol/L(1/2H2SO4）硫酸标准溶液。

3。测定方法

（1)大碱水样（如锅水、化学净水、冷却水、生水等)的测定方法：

取100mL透明水样，注于锥形瓶中.加入2～3滴1%酚酞指示剂，

此时若溶液显红色，则用0.0500 mol/L或0.0100 mol/L（1/2H2SO4）硫酸标准溶液滴定至恰无色，记录耗酸体积V1,然后再加入2滴甲基橙指示剂，继续用硫酸(1/2H2SO4）标准溶液滴定至溶液呈橙红色为止，记录第二次耗酸体积V2,（不包括V1)。

（2）小碱度水样（如凝结水、高纯水、给水等)的测定方法： 取100mL透明水样，注于锥形瓶中。加入2～3滴1%酚酞指示剂，此时若溶液显红色，则用微量滴定管以0.0100 mol/L（1/2H2SO4）硫酸标准溶液滴定至恰无色,记录耗酸体积V1，然后再加入2滴甲基红-亚甲基蓝指示剂，继续用硫酸标准溶液滴定，溶液由绿色变为紫色,记录耗酸体积V2,（不包括V1)。

(3）无酚酞碱度时的测定方法：

上述二法,如加入酚酞指示剂后溶液不显色，可直接加甲基橙或滴甲基红-亚甲基蓝指示剂,用硫酸标准溶液滴定，记录耗酸体积V2。

（4)碱度的计算

上述被测定水样的酚酞碱度（JD酚）和全碱度(JD全）按式(10—6）、(10—7）计算:

CV11000 （10-6） VSC（V1V2）JD全=1000 （10—7）

VSJD酚=

式中C—硫酸标准溶液的浓度mol/L（1/2H2SO4）； V1,V2—两次滴定时所耗硫酸标准溶液的体积，mL; VS—水样体积，mL。

注：（1）碱度的基本单元采用OH、1/2CO3、HCO3。 (2)碱度单位为毫摩尔/升(mmol/L）。

-2—

—

（五）硬度的测定（EDTA滴定法） 1.概要

在pH为10±0.1的被测溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至纯蓝色为终点。根据消耗EDTA的体积，即可计算出水中硬度的含量。

2。试剂及配制

(1)0。0200 mol/L(1/2EDTA）标准溶液. （2）0.0100mol/L(1/2EDTA）标准溶液。。

（3）氨-氯化铵缓冲溶液：称取20g氯化铵溶于500 mL 除盐水中，加入150 mL 浓氨水（密度0.90g/ mL ）Y以及5.0 g乙二胺四乙酸镁二钠盐（简写为Na2MgY）用除盐水稀释至1000 mL混匀。

注:测定前对所用Na2MgY必须进行鉴定，以免对分析结果产生误差。鉴定方法：取一定量的Na2MgY溶于高纯水中，按硬度测定法测定其Mg,使溶液中EDTA和Mg均无过量,根据分析结果精确地加入EDTA和Mg，使溶液中EDTA和Mg均无过量。如Na2MgY的质量不符合要求，可用4.716 gEDTA二钠盐和3。120gMgSO4·7H2O来代替5.0gNa2MgY。配制好的缓冲溶液，按上述手续进行鉴定,并使EDTA和Mg均无过量。

2+

2+

2+2+

2+

（4）硼砂缓冲溶液：称取硼砂（Na2B4O7·10H2O)40 g溶于80 mL高纯度水中，加入氢氧化钠10g，溶解后用高纯水稀释至1000mL混匀.

（5）0。5％铬黑T指示剂：称取屹黑T（C20H12O7N3SNa)与4。5g盐酸羟胺，在研钵中磨匀，混合后溶于100mL95％乙醇中，将此溶液转入棕色瓶中备用。

3.测定方法

（1）水样硬度大于0。5mmol/L的测定

按表10—5的规定取适量透明水样注于250mL锥形瓶中，用除盐水稀释至100mL。

表10-5 不同硬度取水样体积 水样硬度(mmol/L） 0。5~5.0 5.0～10。0 10。0～20.0 需取水样体积(mL) 100 50 25 加入5mL氨—氯化铵缓冲溶液和2滴0。5％铬黑T指示剂，在不断摇动下，用0。020mol/L(1/2EDTA)标准溶液滴定至蓝紫色即为终点，记录EDTA标准溶液所消耗的体积V。

硬度(YD)的含量按式10-8式计算： YD=

CV1000 （10—8） VS式中C—硫EDTA标准溶液的浓度mol/L（1/2EDTA）； V—滴定时标准溶液的体积，mL； VS-水样体积,mL。

（2)水样硬度在0.001～0。5mol/L测定

取100 mL透明水样注于250 mL锥形瓶中，加入3 mL氨—氯化铵缓冲溶液（或1mL硼砂缓冲溶液)及2滴0.5％铬黑T指示剂。在不断摇动下，用0。0010 mol/L（1/2EDTA）标准溶液滴定至蓝紫色即为终点,记录EDTA标准溶液所消耗的体积。

硬度（YD）的含量按式10-8式计算. 1。测定水样时注意事项

(1）若水样的酸性或碱性较高时,应先用0.10 mol/L氯化纳或0.10 mol/L盐酸中和后再加缓冲溶液,水样才能维持pH10±0。1。

(2）对碳酸盐硬度较高的水样,在加入缓冲溶液前,应先稀释或加入所需EDTA标准溶液量的80～90%（记在所消耗的体积内)，否则有可能析出碳酸盐沉淀，使滴定终点延长。

（3）冬季水温较低时，络合反应速度较慢,容易造成滴定过量产生误差。因此，当温度较低时，应将水样预先加温至30~40℃后进行测定。

（4）如果在滴定过程中发现取滴定不到终点或指示剂加入后颜色呈灰紫色时，可能是Fe、Al、Cu或Mn等离子的干扰。遇此情况，可在加指示剂前,用2mL 1％的L-半胱胺酸盐和2 mL三乙醇胺(1：4）进行联合掩蔽,或先加入所需EDTA标准溶液80～90%(记入在所消耗的体积内）,即可消除干扰。

（5）pH10±0。1的缓冲溶液,除使用氨-氯化铵缓冲溶液外，还可以用氨基乙醇配制的缓冲溶液（无味缓冲液）.此缓冲溶液的优点是：无味、pH值稳定，不受室温变化的影响。配制方法：取400mL除盐水,加入55mL弄盐酸,然后将此溶液慢慢加入310mL氨基乙醇中，并同时搅拌，最后加入5。0g分析纯Na2MgY，用除盐水稀释至1000mL。在100mL水样中加入此溶液1.0mL，即可使pH值维持在10±0。1的范围内。

（6）指示剂除用铬黑T外，还可选用表10—6所列的指示剂。由于酸性的铬蓝K作指示剂滴定终点为蓝紫色，为了便于观察终点颜色变化，可加入适量的奈酚绿B，称为KB指示剂。它以固体形式存放较好,也可以分别配制成酸性屹蓝K和奈酚绿B溶液，使用时按试

验确定的比例加入。KB指示剂的终点颜色为蓝色。

表10-6 指示剂名称和配制方法 指示剂名称 酸性铬蓝K 分子式 C16H9O12N2S3Na3 配制方法 0.5g酸性铬蓝K 与4。5g盐酸羟胺混合，加10 mL氨-氯化铵缓冲溶液和40 mL高纯水，溶解后用95%乙醇稀释至100 mL。 酸性铬深蓝 C16H10N2O9S2 0。5g酸性铬深蓝加10 mL氨—氯化铵缓冲溶液，加入40 mL高纯水，用95%乙醇稀释至100 mL。 酸性铬蓝K+奈酚绿B（简称KB） 铬蓝SE C16H9O9S2N2ClNa2 0。5g铬蓝SE加10 mL氨—氯化铵缓冲溶液,用除盐水稀释至100 mL。 依来铬蓝黑R C20H13O5SNa 0.5g依来铬蓝黑R加10 mL氨-氯化铵缓冲溶液，用无水乙醇稀释至100 mL。 C16H9O12N2S3Na3+ C30H15FeN3Na3O15S3 0.1g酸性铬蓝K和0。15g奈酚绿B与10 mL干燥的氯化钾混合研细. (7)硼砂缓冲溶液和氨-氯化铵溶液，在玻璃瓶中贮存会腐蚀玻璃，增加硬度。所以,宜贮存在塑料瓶中。

（六）钙、镁离子的测定 1.概要

在强碱性溶液中（pH＞12。5),使镁离子生成氢氧化镁沉淀后，用乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）单独与钙离子作用生成稳定的无色络合物。滴定时用钙红指示剂指示终点。钙红指示剂在相同条件下,也能与钙形成就红色络合物,但其稳定性比和EDTA形成的无色络合物稍差。当用EDTA滴定时，先将游离钙离子络合完后，再夺取指示剂中的钙，使指示剂释放出来，溶液就从酒红色变为蓝色，即为终点。

2.试剂

(1)C1/2EDTA=0。1000mol/L的EDTA标准溶液. （2)CNaOH=2mol/L的氢氧化钠溶液. （3）钙红指示剂. 3.测定方法

(1）按表10—7取适量水样于250 mL锥形瓶中,用蒸馏水稀释至100 mL，水中钙含量不同时的取样量。

表10—7 水中钙含量不同时的取样量 钙含量范围(mg/mL） 10～50 50～100 100～200 200～400 水样取量（mL） 100 50 25 10 (2)加入5 mL CNaOH=2mol/L的氢氧化钠溶液和约0。05g钙红指示剂，在不断摇动下，用C1/2EDTA=0.1000mol/L的EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色转变为蓝色，即为终点。记下EDTA标准溶液所消耗的体积。

4。计算 Ca2+=

C1/2EDTAV1/2EDTA1000 (10-11）

VS钙离子（Ca2+）含量按上式计算： 式中：Ca2+—钙离子含量，mmol/L； C1/2EDTA—1/2EDTA标准溶液的浓度，mol/L； V1/2EDTA—滴定时消耗EDTA标准溶液的体积，mL； VS—水样的体积，mL。 镁离子(Mg2+)含量按下式计算：

Mg2+=总硬度-钙硬度 三、比色分析法 （一）概述

比色分析法是通过比较溶液的颜色深浅来测定物质的含量。 比色分析法适宜于测定微量组分,测定物质最小浓度为10—6～10-7mol/L，这是重量分析和容量分析无法达到的.比色分析简单快捷，有的测定几分钟之内即可得出结果。比色分析的相对误差为1％～5％。但对于高含量组分用比色法不如用重量法或容积法测量的结果准确。

常用的比色法有目视比色法、光电比色法和分光光度法. （二）光电比色法的基本操作技术

1.在相同的条件下将待测试样与标准溶液按一定的操作方法显色处理。

2。把标准溶液按不同的浓度排列成系列，并分别测得其消光度。 3.以消光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制曲线,此曲线称为标准曲线。（又称工作曲线）。

4。测定被测溶液的消光度，在工作曲线上找与消光度相对应的浓度值，可得被测溶液的浓度.

（三）磷酸盐的测定（磷钼蓝比色法） 1。概要

在0.6 mol/L（H+）的酸度下，磷酸盐与钼酸胺生成磷钼黄。用氯化亚锡还原成磷钼蓝后，与同时配制的标准色进行比较测定。

磷钼蓝比色法仅供现场测定。适用于磷酸盐含量为2~50mg/L的水样。

2.仪器

具有磨口塞的25mL比色管。 3.试剂及配制

（1）磷酸盐工作溶液(1mL含1 mg磷酸根）:称取在105℃干燥过的磷酸二氢甲（KH2PO4)1。433g,容于少量除盐水中，并稀释至1升。

（2）钼酸胺-硫酸混合溶液：于600mL蒸馏水中徐徐加入167mL浓硫酸（密度1.84g/cm2）,冷却至室温,称取20g钼酸胺(NH4）

6

Ho7O24·4H2O研细后，溶于上述硫酸溶液中，用蒸馏水稀释至1000mL。

(3）1%氯化亚溶液（甘油溶液）：称取1。5mg优级纯氯化亚溶液

于烧杯中,加200 mL浓盐酸，加热溶解后，再加80 mL纯甘油(丙三醇），搅匀后将溶液转入塑料壶中备用。

（4）浓盐酸（密度1.19 g/cm2）。 4.测定方法

（1）量取0、0。10、0.20、0。40、0。60、0.80、1。00、1。50、2。00、2。50mL磷酸盐工作溶液以及5mL水样，分别注入一组比色管中，用蒸馏水稀释至约20mL，摇匀。

(2）于上述比色管中各加入2。5钼酸胺—硫酸混合溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

（3）于每支比色管中加2～3滴氯化亚溶液甘油溶液，摇匀,待2分钟后进行比色。

（4）水样中磷酸盐(P043—mg/L）的含量按式（10-12）计算: P043—=

V11000 (10—12) V2式中V1-与水样颜色相当的标准色中加入磷酸盐工作溶液的体积，mL；

VS—水样的体积，mL。 5.测定水样时注意事项

（1）水样与标准色同时配制显色。

（2）为加快水样显色速度，以及避免硅酸盐干扰，显色时水样的酸度应维持在0。6 mol/L（H+)。

（3）水样浑浊时应过滤后测定，磷酸盐的含量不在2～50mg/L内时，应适当增加或减少水样量。 四、电导分析法及电位分析法

参考资料：《工业锅炉水处理技术》P424～452