工业循环冷却水水质分析方法
第一节 电导率的测定
本方法采用静态法测定,适用于电导率大于3μS/cm(25℃)的水样的电导率测定。
一、方法提要
溶解于水的酸、碱、盐电解质,在溶液中解离成正、负离子,使电解质溶液具有导电能力,其导电能力的大小可用电导率表示。
电解质溶液的电导率,通常是用两个金属片(即电极)插人溶液中,测量两极间电阻率大小来确定。电导率是电阻率的倒数。其定义是截面积为lcm2,极间距离为lcm时,该溶液的电导。电导率的单位为西每厘米(S/cm)。在水分析中常用它的百万分之一即微西每厘米(μS/cm)表示水的电导率。
溶液的电导率与电解质的性质、浓度、溶液温度有关。一般,溶液电导率是指25℃时的电导率。
二、试剂和材料
①lmol/L氯化钾标准溶液:称取在105℃干燥2h的优级纯氯化钾(或基准试剂)74.246g,用新制备的Ⅱ级水(见本书附录“分析实验室用水规格和试验方法”)溶解后移人1L容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。
②0.1mol/L氯化钾标准溶液:称取在105℃干燥2h的优级纯氯化钾(或基准试剂) 7.4365g,用新制备的Ⅱ级水(见本书附录“分析实验室用水规格和试验方法”)溶解后移人1L容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。
③0.Olmol/L氯化钾标准溶液:称取在105℃干燥2h的优级纯氯化钾(或基准试剂)0.7440g,用新制备的Ⅱ级水(见本书附录“分析实验室用水规格和试验方法”)溶解后移人1/L容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。
④0.001mol/L氯化钾标准溶液:于使用前准确吸取0.Olmol/L氯化钾标准溶液lOOmL,移人1L容量瓶中,用新制备的I级水(见本书附录“分析实验室用水规格和试验方法”)稀释至刻度,混匀。
以上氯化钾标准溶液,应放人聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中,密封保存。这些氯化钾标准溶液在不同温度下的电导率如表1-2所示。
表1-2 氯化钾标准溶液的电导率
| 溶液浓度/MOL/L | 温度/℃ | 电导率/(μS/cm) |
1 | 0 18 25 | 65176 97838 111342 |
0.1 | 0 18 25 | 7138 11167 12856 |
0.0l | 0 18 25 | 773.6 1220.5 1408.8 |
| 0.001 | 25 | 146.93 |
①电导仪(或电导率仪):测量范围0~10μS/cm,相当于电阻范围∞~lOOkΩ。
②电导电极(简称电极):实验室常用的电导电极为白金电极或铂黑电极。每一电极有各自的电导池常数,分为下列三类:即0.1以下,0.1~10及1.0~10。
③温度计:精度应高于±0.5℃。
四、分析步骤
①电导率仪的操作应按使用说明书的要求进行。
②水样的电导率大小不同,应使用电导池常数不同的电极。不同电导率的水样可参照表1-3选用不同电导池常数的电极。将选择好的电极用Ⅱ级水洗净,再用I级水洗1~3次,浸泡在I级水中备用。
表1-3 不同电导池常数的电极的选用
| 电导池常数/cm-1 | 电导率/(μS/cm) |
| <0.1 0.1~1.0 >1.0~10 | 3~100 100~200 >2000 |
④若水样温度不是25℃,测定数值应按式1-2换算为25℃的电导率值。
1-2
式中:S(25℃)――换算成25℃时水样的电导率值,μS/cm;
St――水温为t℃时测得的电导,μS;
K——电导池常数,cm-1
β——温度校正系数(通常情况下β近似等于0.02);
t——测定时水样温度,℃。
⑤对未知电导池常数的电极或者需要校正电导池常数时,可用该电极测定已知电导率的氯化钾标准溶液[温度(25±5℃)]的电导(见表1-2),然后按所测结果算出该电极的电导池常数。为了减少误差,应当选用电导率与待测水样相近的氯化钾标准溶液来进行标定电极的电导池常数按式1-3计算。
K=S1/S2 1-3
式中:K——电极的电导池常数,cm-1;
S1——氯化钾标准溶液的电导率,μS/cm;
S2——用未知电导池常数的电极测定氯化钾标准溶液的电导,μS。
⑥若氯化钾标准溶液温度不是25℃,测定数值应按式(1—2)换算为25℃时的电导率值,代人式(1—3)计算电导池常数。
第二节 钙镁离子的测定
一、钙镁离子的测定——EDTA络合滴定法
本方法适用于工业循环冷却水中钙含量在2~200mg/L,镁含量在2~200mg/L的测定,也适用于各种工业用水、原水中钙、镁离子的测定。
1.方法提要
钙离子测定是在pHl2~13时,以钙-羧酸为指示剂,用EDTA标准滴定溶液测定水样中钙离子含量。滴定时EDTA与溶液中游离的钙离子反应形成络合物,溶液颜色变化由红色变为亮蓝色时即为终点;
镁离子测定是在pH为10时;以铬黑T为指示剂用EDTA标准滴定溶液测定钙、镁离子含量,溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点,由钙镁含量中减去钙离子含量既为镁离子含量。
2.试剂与材料
①硫酸;1+1溶液。
②过硫酸钾溶液:40g/L,贮存于棕色瓶中(有效期1个月)。
③三乙醇胺:1+2水溶液。
④氢氧化钾溶液:200g/L。
⑤钙-羧酸指示剂:0.2g钙-羧酸指示剂[2-羟基-l-(2-羟基-4-磺基-1-萘偶氮)-3-萘甲酸]与100g氯化钾混合研磨均匀,贮存于磨口瓶中。
⑥乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液:C(EDTA)=0.Olmol/L。
⑦氨-氯化铵缓冲溶液:pH=10。
称取67.5g氯化铵溶于200ml水中,加入570ml浓氨水,用水稀释至1L。最好用酸度计核对PH值。
⑧铬黑T指示液:镕解0.50g铬黑T即[1-(1-羟基-2-萘偶氨-6-硝基-萘酚-4-磺酸钠]于85mL三乙醇胺,再加人15mL乙醇。
3.分析步骤
(1)钙离子的测定
用移液管吸取50mL水样于250mL锥形瓶中,加1mL(1+1)硫酸溶液和5mL过硫酸钾溶液①(①原水中钙、镁离子含量的测定不用加硫酸及过硫酸钾加热煮沸.)加热煮沸至近干,取下冷却至室温,加50mL水和3mL三乙醇胺溶液②(②三乙醇胺用于消除铁、铝离子对测定的干扰,原水中钙、镁离子测定不加入)7mL氢氧化钾溶液和约0.2g钙-羧酸指示剂,用EDTA标准滴定溶液滴定,近终点时速度要缓慢,当溶液颜色紫红色变为亮蓝色时即为终点。
(2)镁离子的测定
用移液管吸取50mL水样于250mL锥形瓶中,加lmL(1+1)硫酸溶液和5mL过硫酸钾溶液①(①原水中钙、镁离子含量的测定不用加硫酸及过硫酸钾加热煮沸.),加热煮沸至近干,取下冷却至室温,加50mL水和3mL三乙醇胺溶液,用氢氧化钾溶液调节pH近中性,再加5mL氨—氯化铵缓冲溶液和三滴铬黑指示液,用EDTA标准滴定溶液滴定,近终点时速度要缓慢,当溶液颜色紫红色变为纯蓝色时即为终点。
4.分析结果的表述
①以mg/L表示的水样中钙离子含量(ρ1)按式2-1计算:
C×V1×0.04008
ρ1=------------------×106 2-1
V
式中:V1--------滴定钙离子时消耗EDTA标准滴定溶液的体积,mL
C-----EDTA标准滴定溶液的浓度,mol/L;
V-----所取水样的体积,mL;
0.04008----与1.00mLEDTA标准滴定溶液[c(EDTA)=1.000mol/L]相当的以克表示的钙的质量。
②以mg/L表示的水样中镁离子含量(ρ2)按式2-2计算:
C(V2-V1)×0.02431
ρ2=-----------------×106 2-2
V
式中:V2------滴定钙、镁含量时消耗EDTA标准滴定溶液的体积,mL;
V1------滴定钙离子时,消耗EDTA标准滴定溶液的体积,mL
0.02431-----与1.00mLEDTA标准滴定溶液[c(EDTA)=1.000mol/L]相当的以克表示的镁的质量。
5.允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的允许差不大于0.4mg/L。
第三节 碱度的测定
一、概述
关于“碱度”术语的定义介绍如下:
碱度:水的碱度是指水能与强酸即H+发生中和作用的物质总量。
甲基橙碱度:通过滴定至溴甲酚绿—甲基红指示液终点的方法,随机测定水中总碱度值,常与酚酞碱度结合使用,以确定水中碳酸盐和碳酸氢盐或氢氧化物和碳酸盐的浓度。
酚酞碱度:通过滴定至酚酞指示液终点的方法,随机测定水中全部氢氧根离子和二分之一的碳酸盐碱度,常与甲基橙碱度结合使用。
水的碱度是冷却水的日常分析项目之一。组成水的碱度的物质有:碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐、磷酸盐等弱酸盐类,其中以碳酸盐和碳酸氢盐为主,其次为氢氧化物,氨等。
关于水的“碱度”测定及表述,本方法采用了美国试验与材料协会标准《水中酸度或碱度的标准测试方法》的规定,即以“CaCO3计”表述“碱度”。
本方法适用于2.5~1000mg/L(以CaCO,计)的水中碱度的测定。
二、方法提要
以酚酞和溴甲酚绿-甲基红为指示液,用盐酸标准滴定溶液滴定水样, 测得酚酞碱度及甲基橙碱度(又称总碱度)。
三、试剂和材料
①盐酸标准滴定溶液:c(HCl)=0.05mol/L
②酚酞指示液:5g/L乙醇溶液
③溴甲酚绿-甲基红指示液。
四、分析步骤
1.酚酞碱度的测定
移取100.00mL水样于25ml锥形瓶中,加4滴酚酞指示液,若水样出现红色,用盐酸标准滴定溶液滴定至红色刚好褪去,即为终点。如果加入酚酞指示液后,无红色出现,则表示水样酚酞碱度为零。
2.甲基橙碱度的测定
在测定酚酞碱度的水样中,加10滴溴甲酚绿—甲基红指示液,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色。煮沸2min,冷却后继续滴定至暗红色,即为终点。
五、分析结果的表述
①以mg/L(以CaCO。计)表示的水样中酚酞碱度ρ碱度按下式计算:
式中:V1------滴定酚酞碱度时,消耗盐酸标准滴定溶液的体积,mL;
c------盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;
V----水样的体积,mL;
0.1001-----与1.OOmL盐酸标准滴定溶液[c(HCl)=1.000mol/L]相当的以克表示的碳酸钙(CaC03)的质量。
②以mg/L(以CaCO3计)表示的水样中甲基橙碱度M碱度按下式计算:
式中:V2------滴定甲基橙碱度时,消耗盐酸标准滴定溶液的体积,mL;
c------盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;
V----水样的体积,mL;
0.1001-----与1.OOmL盐酸标准滴定溶液[c(HCl)=1.000mol/L]相当的以克表示的碳酸钙(CaC03)的质量。
六、允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的允许差不大于1.5mg/L(以CaC03计).
第四节 磷含量的测定
本标准适用于原水、锅炉水、冷却水和磷-锌预膜液中总无机磷酸盐(包括正磷酸盐和聚磷酸盐)的分析。
测定范围:0mg/L~30mg/L。
本标准遵循GB6903-1986《锅炉用水和冷却水分析方法 通则》的有关规定。
1.方法概要
酸性条件下,聚磷酸盐在煮沸过程中逐步水解为正磷酸盐,与钼酸钠生成磷钼杂多酸,再被硫酸肼还原成磷钼蓝然后再进行分光光度法测定。盐和亚盐的干扰可加入适量亚硫酸钠来消除。
2.仪器
2.1分光光度计
2.2比色管:50ml,带塞.
2.3电炉:800W~1000W。
3.试剂
3.1 0.15%硫酸肼溶液。
3.2亚硫酸钠:固体或片剂。
3.3钼酸钠-硫酸溶液:将100ml浓硫酸慢慢加到900mlⅢ级试剂水中,冷却至室温,加入10g钼酸钠,溶解
本方法可测定工业循环冷却水中正磷酸盐、总无机磷酸盐(正磷酸盐和聚磷酸盐之和称为总无机磷酸盐)、总磷(正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐三者之和称为总磷)的含量。
本方法适用于含PO43+0.02~50mg/L的工业循环冷却水中磷含量的测定。
一、正磷酸盐含量的测定
1.方法提要
在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸,再用抗坏血酸还原成磷钼蓝,于710nm最大吸收波长处测量吸光度。
反应式为:
KsbOC4H4O6
12(NH4)2MoO4+H2PO4-+24H+ [H2PMo12O40]-+24NH4++12H2O
C6H8O6
[H2PMo12O40] H3PO4•10MoO3•Mo2O5
2.试剂和材料
①磷酸二氢钾。
②硫酸溶液:1+1。
③抗坏血酸溶液:20g/L。称取l0g抗坏血酸,精确至0.5g,称取0.2g乙二胺四乙酸二钠(C10H14O8N2Na2·2H2O),精确至0.01g,溶于200ml水中,加入8.Oml甲酸用水稀释至500mL,混匀,贮存于棕色瓶中(有效期一个月)。 ,
④钼酸铵溶液:26g/L。称取13g钼酸铵,精确至0.5g,称取0.5g酒石酸锑钾(KSbOC4H406·l/2H20),精确至0.Olg,溶于200mL水中,加入230mL(1+1)硫酸溶液,混匀,冷却后用水稀释至500mL,混匀,贮存于棕色瓶中(有效期二个月)。
⑤磷标准溶液:lmL含有0.5mgP043-。称取0.7165g预先在100~105℃干燥并已质量恒定的磷酸二氢钾,精确至0.0002g,溶于约500mL水中,定量转移至lL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
⑥磷标准溶液:lmL含有0.02 mgP043-。取20.OOmLO.5mg/LP043-磷标准溶液,置于500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
3.仪器和设备
带有厚度为lcm的吸收池的分光光度计。
4.分析步骤
(1)工作曲线的绘制
分别取0(空白),1.OOmL,2.OOmL,3.OOmL,4.OOmL,5.OOmL,6.OOmL,7.OOmL,8.OOmLO.02mg/mL P043-的磷标准溶液于9个50mL容量瓶(比色管)中,依次向各瓶中加入约25mL水,2.OmL钼酸铵溶液,3.Oml抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,室温下放置lOmin。在分光光度计710nm处,用lcm吸收池,以空白调零测吸光度。以测得的吸光度为纵坐标,相对应的P043-量(μg)为横坐标绘制工作曲线。
(2)试样的制备
现场取约250mL实验室样品经中速滤纸过滤后贮存于500mL烧杯中即制成试样。
(3)测定
从试样中取20.OOmL试验溶液,于50mL容量瓶中,加入2.Oml钼酸铵溶液,3.OmL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,室温下放置10min。在分光光度计710nm处,用lcm吸收池,以下加试验溶液的空白调零测吸光度。
5.结果计算
以mg/L表示的试样中正磷酸盐(以P043-计)含量(ρ1)按下式计算
式中ρ1----从工作曲线上查得的以μg表示的P043-量
V1——试验溶液的体积,mL。
所得结果应表示至二位小数。
6.允许差
两次平行测定结果之差不大于0.30mg/L,取算术平均值为测定结果。
二、总无机磷酸盐含量的测定
1.方法提要
在酸性溶液中,试验溶液在煮沸的情况下,聚磷酸盐水解成正磷酸盐,正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸,再用抗坏血酸还原成磷钼蓝,于710nm最大吸收波长处测量吸光度。
反应式同“正磷酸盐含量的测定”。
2.试剂和材料
同“正磷酸盐含量的测定”所用试剂和下列试剂。
①氢氧化钠溶液:120mg/L,称取30g氢氧化钠,精确至0.5g,溶于250mL水中,摇匀,贮存于塑料瓶中。
②硫酸溶液:1十3。
③硫酸溶液:I+35。
④酚酞指示液:1%乙醇溶液。
3.仪器和设备
同“正磷酸盐含量的测定”所用仪器和设备。
4.分析步骤
(1)工作曲线的绘制
同“正磷酸盐含量的测定”。
(2)测定
从试样中取10.OOmL试样溶液于50mL容量瓶中,加入2.OmL(1+3)硫酸溶液,用水调整容量瓶中溶液体积至约25mL,摇匀,置于已煮沸的水浴中15min,取出后流水冷却至室温。用滴管向容量瓶中加1滴酚酞溶液,然后滴加氢氧化钠溶液至溶液显微红色,再滴加(1+35)硫酸溶液至红色刚好消失。加入2.0mL钼酸铵溶液,3.0mL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,室温下放置lOmin。在分光光度计710nm处,用lcm吸收池,以不加试验溶液的空白调零测吸光度。
5.结果计算
①以mg/L表示的试样中总无机磷酸盐(以P043-)含量(ρ2)按下式计算:
式中ρ2——从工作曲线上查得的以μg表示的P043-量;
V2——移取试验溶液的体积,mL。
②以mg/L表示的试样中三聚磷酸钠(Na5P3010)含量(ρ3)按下式计算:
式中 1.291——系P043-换算为三聚磷酸钠的系数。
③以mg/L表示的试样中六偏磷酸钠[(NaP03)6]含量(ρ4)按下式计算
式中 1.074——系P043-换算为六偏磷酸钠的系数。
所得结果应表示至二位小数。
6.允许差
两次平行测定结果之差应符合表15—1的规定。
总无机磷酸盐含量测定的允许差
| 总无机磷酸钠含量ρ/(mg/L) | 允许差ρ/(mg/L) |
| <10.00 >10.00 | <0.50 <1.00 |
三、总磷含量的测定
1.方法提要
在酸性溶液中,用过硫酸钾作分解剂,将聚磷酸盐和有机膦转化为正磷酸盐,正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸,再用抗坏血酸还原成磷钼蓝,于710nm最大吸收波长处测定吸光度。
反应式同“正磷酸盐含量的测定”。
2.试剂和材料
同“正磷酸盐含量的测定”第2条40g/L过硫酸钾溶液:称取20g过硫酸钾,精确至0.5g,溶于500ml水中,摇匀,贮存于棕色瓶中(有效期一个月)。
3.仪器和设备
同“正磷酸盐含量的测定”第3条.
4.分析步骤
(1)工作曲线的绘制
同“正磷酸盐含量的测定”第4条.
(2)测定
从试样中取5.00mL试样溶液于100mL锥形瓶中,加入1.0mL(1+35)硫酸溶液,5.0mL过硫酸钾溶液,用水调整锥形瓶中溶液体积至约25mL,置于可调电炉上缓缓煮沸15min至溶液近蒸干为止。取出后流水冷却至室温,定量转移至50mL容量瓶中。加入2.0mL钼酸铵溶液,3.0mL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,室温下放置10min。在分光光度计波长710nm处,用lcm吸收池,以未加试验溶液的空白调零测吸光度。
5.结果计算
①以mg/L表示的试样中总磷(以P043-计)含量(ρ5)按下式计算:
②以mg/L表示的羟基1,1-亚乙基二膦酸(HEDP)含量(ρ6)按下式计算:
式中 1.085——系P043-换算为羟基l,1-亚乙基二膦酸的系数。
③以mg/L表示的羟基1,1-亚乙基二磷酸二钠(HEDPS)含量(ρ7)按下式计算:
式中 1.548——系P043-换算为羟基1,l—亚乙基二膦酸二钠的系数。
④以mg/L表示的氨基三亚甲基膦酸(ATMP)含量()按下式计算:
式中 1.050——系P043-换算为氨基三亚甲基膦酸的系数。
⑤以mg/L表示的乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)含量()按下式计算:
式中 1.148——系P043-换算为乙二铵四亚甲基膦酸的系数。
⑥以mg/L表示的乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)含量()按下式计算
式中 1.611——系P043-换算为乙二胺四亚甲基膦酸钠数。
所得结果应表示至二位小数。
6.允许差
两次平行测定结果之差应符合下表的规定。取算术平均值为测定结果。
总磷含量测定的允许差
| 总磷含量/(mg/L) | 允许差/(mg/L) |
| <10.00 >10.00 | <0.50 >1.00 |
1.检测剂量范围
在测定正磷酸盐、总无机磷酸盐、总磷含量部分给出的移取实验溶液的剂量是依据循环水系统在加入磷系药剂配方正常运转时,一般情况下的取样量。循环水系统在不同磷含量情况下运转时的检测剂量列于下表中。
循环水系统在不同磷含量下的取样量
| 试样磷含量(以P043-计)①ρ/(mg/L) | 移取实验溶液的体积/mL | 吸收池 厚度/cm | 试样磷含量(以P043-计)①ρ/(mg/L) | 移取实验溶液的体积/mL | 吸收池 厚度/cm |
| 0~5.0 5.0~10.O | 12~40 6~12 | 1 1 | 10.0~20.O 20.0~30.0 | 3~6 2~3 | 1 l |
2.分析过程中注意的事项
(1)试验室样品的过滤
应尽可能快地过滤和分析实验室样品,过滤时间能超过10min。如过滤时间过长则滤纸有可能对磷化合物产生吸附,从而不能保证所有的磷化合物从滤纸上滤过。另外,过滤时间过长会造成聚磷化合物的水解。如果实验室样品温度低于室温,则过滤前应使其恢复至室温。过滤时应弃去开始的lOmL滤液。
(2)玻璃器皿的清洗
用于显色过程的玻璃器皿应经常用2mol/L的氢氧化钠溶液清洗,以除去有色沉淀物。这些有色沉淀物能在玻璃壁上形成粘膜,从而影响测定准确度。
(3)吸收池的校正
分析试样前,必须对吸收池进行校正,消除不同吸收池之间的差异。
(4)有机膦化物的分解
在大量有机物质存在的情况下,使用过硫酸钾分解效果差,这时应使用和高氯酸分解有机物。操作如下:准确移取一定体积的试验溶液,加入2mL、lmL高氯酸于可调电炉上加热至不出褪色蒸气并出现白色晶体。冷却后加水微热,直到获得清晰透明的溶液。最后用2mol/L的氢氧化钠溶液调整溶液pH至7~9。
(5)试样的处理及保存
为确保试样不发生变化,取样后最好立即进行测定。不能立即进行测定时应依次加入氯化钠,氯化汞保护试样。使试样溶液中含氯化钠50mg/L、氯化汞40mg/L,用玻璃瓶贮存于0~4℃冰箱中。只测总磷含量则无需顾及试样发生变化。
3.干扰实验
工业循环冷却水中通常存在着一些无机离子和有机物质,如果这些物质在限量之内对80μg P043-测定所引起的误差在土4μg范围之内,则认为不干扰磷含量的分析。
(1)无机离子
①Na十,K十,NH+4,Ca2十,Mg2十,A13十,Cu2+,Zn2十,Fe3+,Co2+,Si。500mg/LNa+,K十,NH+4,Ca2十;300mg/L Mg2十;100mg/Lsi;50mg/LZn2+;40mg/Lfe3+;20mg/L A13十;
Cu2+,Co2+不干扰磷含量的分析。
②F-,C1-,NO-2,NO3-,S042-,HCO3-。100mg/LF-;500mg/LCl-;500mg/L NO-2;1000mg/L NO3-,S042-不干扰磷含量的分析。Cu2+,Fe3+,Co2+由于本身有颜色,含量过高对显色有一定影响,可通过做颜色空白试验扣除干扰。F-浓度高于200mg/L完全影响显色,亚盐浓度过高会引起溶液脱色,可适当稀释试验溶液后分析。
(2)有机物质
一些常用的缓蚀阻垢剂如聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、马来酸酐丙烯酸共聚物、苯并噻唑等
含量不高于20mg/L不干扰磷含量的分析。
第五节 氯离子含量的测定
本方法适用于工业循环冷却水中氯离子的含量为5~150mg/L的测定。
一、方法提要
本方法以铬酸钾为指示剂,在pH值为5~9的范围内用银标准滴定溶液直接滴定。银与氯化物作用生成白色氯化银沉淀,当有过量的银存在时,则与铬酸钾指示剂反应,生成砖红色铬酸银,表示反应达到终点。
反应式为:
Ag++C1-——AgCl (白色)
2Ag++Cr042-—一Ag2CrO4 (砖红色)
二、试剂和材料
①银标准滴定溶液:c(AgN03)=0.01410mol/L。称取(24.000+0.002)g预先在280~290℃干燥并已质量恒定过的银(工作基准试剂),溶于约500mL水中,定量转移至1000mL棕色容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,置于暗处。
②铬酸钾溶液:50g/L溶液。
⑧溶液:1+300。
④氢氧化钠溶液:2g/L。
⑤酚酞指示液:10g/L乙醇溶液。
三、分析步骤
用移液管移取100mL水样于250mL锥形瓶中,加入2滴酚酞指示液,用氢氧化钠溶液和溶液调节水样的pH值,使红色刚好变为无色。
加入1.0mL铬酸钾溶液,在不断摇动情况下,用银标准滴定溶液滴定,直至出现砖红色为止。记下消耗的银标准滴定溶液的体积(v1)。同时做空白试验,记下消耗的银标准滴定溶液的体积(v0)。
四、分析结果的表述
以mg/L表示的氯离子含量ρ按下式计算:
式中:――滴定水样试验消耗的银标准滴定溶液的体积,mL
――空白试验时消耗的银标准滴定溶液的体积,mL;
――水样的体积,mL;
――银标准滴定溶液的浓度,mol/L;
0.03545――与1.00mLAgNO3标准滴定溶液[c(AgN03)=1.000mol/L] 相当的以克表示的氯的质量。
五、允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差不大于0.75mg/L.
六、说明——干扰试验
工业循环冷却水中有一部分无机离子和有机物质对氯离子的测定产生干扰。
①无机离子:形成不溶性银盐的化合物60mg/L, 150mg/L以下对本法不产生干扰。20mg/L、六偏磷酸钠30mg/L、三聚磷酸钠lOmg/L以下对本法不产生干扰。
②有机物质:一些常用的水处理药剂如HEDP5.5mg/L、ATMP10mg/L、聚羧酸高分子物质5.5mg/L以下不干扰测定。多元醇磷酸酯、EDTMP、有机胺等物质对本法有干扰。
如果水样中含有季胺盐,则加入7g/L四苯硼钠溶液2mL,摇匀,静置20min待测。
第六节 浊度的测定----分光光度法
本方法适用于测定0~45毫克/升以下的低浊度循环冷却水。
1.原理
六次甲基四胺与硫酸肼二者之间能定量地缔合为不溶于水的大分子盐类混悬液,本方法系以此混悬液作为浊度标准,用分光光度法测定。
2.试剂
2.1标准浊度贮备液
2.1.1溶液A 称取1.0000g硫酸阱[(NH2)2H2SO4]用水溶解,移入100ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀.
2.1.2溶液B 称取10.000g六次甲基四胺[(CH2)6N4]用水溶解,移入100ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀.
2.1.3吸取25.0ml溶液A和25.0ml溶液B,移入500ml容量瓶中,摇匀后,在25±3℃静置24小时,然后稀释至刻度,摇匀.此悬浊液的浊度为400mg/L,此溶液可使用1个月.
2.2标准浊度悬浊液
吸取50ml上述贮备液于200ml容量瓶中,用水稀释至刻度;摇匀.此标准浊度混悬液为100mg/L.
3.仪器
3.1分光光度计.
4.分析步骤
4.1标准曲线的绘制
分别取100mg/L混悬液0ml 2.5ml 5.0ml 7.5ml 10.0ml 12.5ml 15.0ml 17.5ml 20.0ml 22.5ml于10只50ml比色管中,用水稀释至刻度,摇匀.以上各液的浊度分别为0mg/L 5mg/L 10mg/L 15mg/L 20mg/L 25mg/L 30mg/L 35mg/L 40mg/L 45mg/L .在分光光度计上于420nm处,用3cm比色皿,用0mg/L作参比,测定上述各液的吸光度,以吸光度为纵坐标,以浊度为横坐标,绘制标准曲线.
4.2水样的测定
取摇匀未经过滤的水样,置于3cm比色皿中,以蒸馏水作参比,在与标准曲线相同的条件下测其吸光度,在标准曲线上查得相应的水样浊度.
5.注释
循环冷却水中由于不断循环使用,以致有较大的色度,应将该水样用定量慢速滤纸过滤,然后测定过虑后水样的吸光度,结果以未过滤水样测定值减去过虑后水样测定值,即为被测水样的混浊度.
6.结果表示
取两次平行测定结果的算术平均值表示水样的浊度.
第七节 pH值的测定
一、概述
冷却水中的pH值,是冷却水化学处理的一个最重要的因素,它是鉴定水的腐蚀和评定水处理技术的重要依据,要成功地实施任一水的化学处理方案,必须考虑冷却水pH值的重要影响。
因而,冷却水的pH值是一个经常要分析、监测的项目。
二、方法提要
将规定的指示电极和参比电极浸入同一被测溶液中,成一原电池,其电动势与窄液的pH值有关。通过测量原电池的电动势即可得出溶液的pH值。
三、试剂和材料
①草酸盐标准缓冲溶液:c[KH3(C2O4)2·2H2O]=0.05mol/L。称取12.61gpH基准试剂四草酸钾溶于无二氧化碳的水中,稀释至于1000mL。
②酒石酸盐标准缓冲溶液:饱和溶液。在25℃下,用无二氧化碳的水溶解过量的(约75g/L)pH基准试剂酒石酸氢钾并剧烈振摇以制备其饱和溶液。
③苯二甲酸盐标准缓冲溶液:c(C6H4CO2HCO2K)=0.05mol/L。称取10.24g预先于(110±5)℃干燥1h的pH基准试剂苯二甲酸氢钾,溶于无二氧化碳的水中,稀释至1000ml。
④磷酸盐标准缓冲溶液:c(KH2PO4)=0.025mol/L;((Na2HPO4)=0.025mol/L。称取3.39gpH基准试剂磷酸二氢钾和3.53gpH基准试剂磷酸氢二钠溶于无二氧化碳的水中,稀释至1000mL。磷酸二氢钾和磷酸氢二钠需预先在(120±10)℃干燥2h。
⑤硼酸盐标准缓冲溶液:c(Na2B407·10H20)=0.Olmol/L。称取3.80gpH基准试剂十水合四硼酸钠,溶于无二氧化碳的水中,稀释至1000mL。
⑥氢氧化钙标准缓冲溶液:饱和溶液。在25℃时,用无二氧化碳的水制备pH基准试剂氢氧化钙的饱和溶液。存放时应防止空气中二氧化碳进入。一旦出现浑浊,应弃去重配。不同温度时各标准缓冲溶液的pHs值列于下表。
不同温度时各标准缓冲溶液的pHs值
| 温度℃ | 草酸盐标准缓冲溶液 | 苯二甲酸标准 缓冲溶液 | 酒石酸盐标准缓冲溶液 | 磷酸盐标准 缓冲溶液 | 硼酸盐标准 缓冲溶液 | 氢氧化钙标准缓冲溶掖 |
| 0 | 1.67 | 4.00 | -- | 6.98 | 9.46 | 13.42 |
| 5 | 1.67 | 4.00 | -- | 6.95 | 9.39 | 13.2l |
| 10 | 1.67 | 4.00 | -- | 6.92 | 9.33 | 13.00 |
| 15 | 1.67 | 4.00 | -- | 6.90 | 9.28 | 12.8l |
| 20 | 1.68 | 4.00 | -- | 6.88 | 9.23 | 12.63 |
| 25 | 1.68 | 4.01 | 3.56 | 6.86 | 9.18 | 12.45 |
| 30 | 1.69 | 4.0l | 3.55 | 6.85 | 9.14 | 12.29 |
| 35 | l.69 | 4.02 | 3.55 | 6.84 | 9.11 | 12.13 |
| 40 | 1.69 | 4.04 | 3.55 | 6.84 | 9.07 | 11.98 |
①酸度计:分度值为0.02pH单位。
②玻璃指示电极:使用前须在水中浸泡24h以上,使用后应立即清洗并浸于水中保存。若玻璃电极表面污染,可先用肥皂或洗涤剂洗。然后用水淋洗几次,再浸入(1+9)盐酸溶液中,以除去污物。最后用水洗净,浸入水中备用。
③饱和甘汞参比电极:使用时电极上端小孔的橡皮塞必须拔出,以防止产生扩散电位影响测定结果,电极内氯化钾溶液中不能有气泡,以防止断路。溶液中应保持有少许氯化钾晶体,以保证氯化钾溶液的饱和。注意电极液络部不被沾污或堵塞,并保持液络部适当的渗出流速。
④复合电极;可代替玻璃指示电极和饱和甘汞参比电极使用。使用前须在水中浸泡24h以上,使用后应立即清洗并浸于水中保存。
五、分析步骤
1.调试
按酸度计说明书调试仪器。
2.定位
按试剂和材料所述,分别制备两种缓冲溶液,使其中一种的pH值大于并接近试样的pH值,另一种小于并接近于试样的pH值。调节pH计温度补偿旋钮至所测试样温度值。按表1-1所标明的数据,依次校正标准缓冲溶液在该温度下的pH值。重复校正直到其读数与标准缓冲溶液的pHs值相差不超过0.02pH单位。
3.测定
用分度值为1℃的温度计测量试样的温度。
把试样放人一个洁净的烧杯中,并将酸度计的温度补偿旋钮调至所测试样的温度。浸入电极,摇均,测定。
六、分析结果的表述
①报告被测试样温度时应精确到10C。
②报告被测试样pH值时应精确到0.1个pH单位。
七、允许差
取平均测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值不大于0.1pH单位。下载本文