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- 鱼可梅 2017-10-27 00:00:00
- 碱度是表征水吸收质子的能力的参数,通常用水中所含能与强酸定量作用的物质总量来标定。 计算方法(滴定): 用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法,即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃,确定特定 pH值下的碱度,它不受水样浊度、色度的影响,适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速,适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。 滴定法 原理:水样用酸溶液滴定至规定的pH值,其终点可由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。 当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时,溶液pH值即为8.3,指示水中氢氧根离子已被中和,碳酸盐均被转为重碳酸盐 当滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变成桔红色时,溶液的pH值为4.4~4.5,指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和 根据上述两个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量,可以计算出水中碳酸盐、重碳酸盐及总碱度。 上述计算方法不适用于污水及复杂体系中碳酸盐和重碳酸盐的计算。 电位滴定 原理:测定水样的碱度 用玻璃电极为指示电极甘汞电极为参比电极用酸标准溶液滴定其终点通过 pH 计或电位滴定仪指示 以 pH 8.3 表示水样中氢氧化物被中和及碳酸盐转为重碳酸盐时的终点 与酚酞指示剂刚刚褪色时的 pH 值相当 以 pH 4.4~4.5 表示水中重碳酸盐(包括原有重碳酸盐和由碳酸盐转成的重碳酸盐)被中和的终点 与甲基橙刚刚变为桔红色的 pH 值相当工业废水或含复杂组分的水 可以 pH 3.7 指示总酸度的滴定终点 电位滴定法可以绘制成滴定时 pH 值对酸标准滴定液用量的滴定曲线然后计算出相应 组分的含量或直接滴定到指定的终点 步骤:分取 100mL 水样置于 200mL 高型烧杯中 用盐酸标准溶液滴定滴定方法同盐酸标准溶液的标定 当滴定到 pH 8.3 时 到达diyi个终点 即酚酞指示的终点 记录盐酸标准溶液消耗量 继续用盐酸标准溶液滴定至 pH 值达 4.4~4.5 时 到达第二个终点 即甲基橙指示的终点记录盐酸标准溶液用量。
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1 概述
海水中存在着相当数量的碳酸根、碳酸氢根和硼酸根等弱酸阴离子,这些阴离子在海水中同相应的弱酸分子保持一定的电离平衡关系。它们之间的数量大小和比例调节了海水的pH值。海水呈碱性一方面是由于强碱阳离子(如碱金属和碱土金属离子)在数量上略为超过强酸阴离子(如Cl -、SO42-等),另一方面是由于弱酸平衡的调节作用的缘故。总碱度的测定常用敞口式Gran滴定法,本文参照此方法步骤,采用碳酸钠溶液模拟海水,旨在探讨T960电位滴定仪的总碱度测定上的可行性。
2 仪器与试剂
2.1 仪器
Hanon T960全自动电位滴定仪,温度电极、
水浴锅、Hamilton pH复合电极,10ml滴定管单元。
2.2 试剂
盐酸溶液(0.05mol/L)、碳酸钠溶液(0.004mol/L)。
3 实验方法
3.1 实验步骤
(1)标定pH复合电极。
将pH复合电极分别浸入pH为4、6.86、9.18的缓冲溶液(缓冲溶液温度控制在25℃)中,进行电极的标定。
(2)滴定
用量筒移取50mL样品,并称重。选择“终点滴定”模式,以pH=3作为终点。插入电极,待电位稳定后用盐酸溶液滴定至终点。
3.2仪器参数
表1
4 结果与讨论
4.1 实验数据
仪器在第二等当点后(pH=4.5)会得到一系列数据(即pH范围为4.3-3左右的数据),从中选取18个点(表2)
表2
根据公式(1)、(2)计算相关参数,然后以滴加的HCl体积为横坐标,以F2为纵坐标作图(图1)。
图1
计算公式:
其中
F2--Gran函数;
M0--水样质量;
m --加入的盐酸的质量(相当于滴加的体积量);
C(H+) --H+的浓度;
E --电极电位(mV);
F --法拉第常数,96.487kJ/(V•mol) ;
R --气体常数,8.3144;
T --温度,T= t+273.15℃,t为摄氏温度;
H --常数ln(10);
Alk --总碱度,umol/kg;
c --盐酸浓度,mol/L;
V --拟合直线与X轴的交点(即y=0时,x的数值)。
平行做三次(具体数据见附录),根据相关参数分别作图(2)、(3)。
图2
图3
根据公式(3)计算总碱度。见表3
表3
4.2图谱
图4
4.3 结论
由实验数据得知,结果重复性良好,能够满足客户对于精密度的要求,说明T960全自动电位滴定仪具备以敞口式Gran滴定法测定海水总碱度的能力。
参考文献
[1] HY/T 197-2015 海水总碱度的测定 敞口式电位滴定法
注意事项
1、盐酸溶液的配制和每次平行实验完成后清洗电极建议使用一级水。
2、碳酸钠溶液称重后建议立即测试,同时将搅拌台多余的孔密封处理。
3、标定电极的电极平衡时间建议10s以上。
附录
图2和图3的实验数据(部分截取),见下表4、5。
表4
表5
(来源:济南海能仪器股份有限公司)
- 全自动电位滴定仪测定锅炉水中总碱度的含量
锅炉水中保留一定的碱度,使之与钙、镁离子反应,可达到防止结垢的目的,锅炉水总碱度太高时,会引起水冷壁管的碱性腐蚀和应力腐蚀破坏,此外还影响蒸汽品质。我们采用电位滴定法测锅炉水中的总碱度,更准确,更快捷。
仪器配置
仪器:CT-1Plus型自动电位滴定仪
电极:PH复合电极
实验试剂
滴定剂:0.01mol/L硫酸标准滴定溶液(参考GB/T 601)
分析方法
锅炉水中的碱性物质都能与酸进行反应,因此利用酸碱中和的方法对锅炉水中总碱度进行检测,当达到滴定终点时,根据标准滴定溶液的消耗量来计算水样中的总碱度。
参考《GB 1576-2008 工业锅炉水质》
计算公式
JD----总碱度,单位为毫摩尔每升(mmol/L);
C----硫酸标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V----滴定样品消耗硫酸准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
Vs----水样体积,单位为毫升(ml)。
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