工業(yè)循環(huán)冷卻水中硫酸根離子測(cè)定方法     

甲、重量法

    本方法適用于測(cè)定含磷酸鹽小于10毫克/升的水樣中硫酸根離子，其含量大于10毫克/升。

1 方法提要

   本方法系利用氯化鋇能在強(qiáng)酸性溶液中與硫酸根離子定量要產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，經(jīng)灼燒稱重后，求出硫酸根離子的含量。

2 儀器與試劑

 2.1儀器；

 2.1.1 恒溫水浴鍋；

 2.1.2 高溫爐；

 2.1.3 瓷坩鍋，20ml

 2.1.4 干燥器。

 2.2 試劑

 2.2.1 鹽酸：1+1溶液

 2.2.2 氯化鋇；

 2.2.3 硝酸銀；

 2.2.4 硝酸；

 2.2.5 甲基紅；

 2.2.6 氫氧化鈉，0.05N溶液。

3 準(zhǔn)備工作

  3.1 氯化鋇溶液：稱取5g氯化鋇(BaCL2·H2O)溶于水中，稀釋至100ml。

 3.2 硝酸銀溶液：稱取4.3g硝酸銀，加0.25ml濃硝酸，溶于250ml水中。

3.3甲基紅溶液：稱取0.1g甲基紅，溶于100ml 60%乙醇溶液中。

4 試驗(yàn)步驟

4.1 準(zhǔn)確吸取200-500ml水樣(含硫酸根約10-50mg)于燒杯內(nèi)，加入幾滴甲基紅指示劑，加鹽酸(1+1)使水樣溶液變紅后，再加2-3滴，在電爐上加熱濃縮至50ml。

 4.2將酸化后水樣用中速定量濾紙過(guò)濾，以除去懸浮物，再用經(jīng)鹽酸(  1+1)酸化過(guò)的水洗滌濾紙四次。

 4.3加熱溶液至近沸，在不斷攪拌下，徐徐滴加熱氯化鋇溶液，一直滴至溶液上部澄清液不再出現(xiàn)白色渾濁，說(shuō)明硫酸鹽已沉淀完全，再多加2 ml氯化鋇溶液，然后將燒杯放在80-90℃水浴上，恒溫2小時(shí)。

4.4用緊密定量濾紙過(guò)濾，并用水洗滌燒和沉淀直至濾液加數(shù)滴硝酸銀溶液不混濁為止。  

4.5將濾紙連同沉淀放在預(yù)先已恒重的坩堝內(nèi)，在電爐上灰化，然后移入溫爐內(nèi)，在800℃灼燒1小時(shí)。將坩堝放入干燥器內(nèi)冷至室溫，再稱其重量直至恒溫。

 注：當(dāng)水樣中含有大量聚磷酸鹽或正磷酸鹽，會(huì)使結(jié)果偏高，這時(shí)應(yīng)采用電位滴定法。

5 計(jì)算

 水樣中硫酸根離子的含量X(毫克/升)按下式計(jì)算：

式中： W—--硫酸鋇重量，毫克；

       V——吸取水樣的體積，毫克；

       411.6——硫酸鋇與硫酸根離子的換算系數(shù)×1000。

6 容許差

6.1 平行測(cè)定兩個(gè)結(jié)果間的差數(shù)不應(yīng)大于

6.2取平行測(cè)定兩個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值，作為水樣中硫酸根離子的含量。

乙、電位測(cè)定法

本方法適用于測(cè)定天然水和磷系循環(huán)冷卻水中硫酸根離子，其含量大于15毫克/升。

1 方法提要

 在75%乙醇體系中。鉛離子能與水樣子硫酸根定量地產(chǎn)生硫酸鉛沉淀，稍過(guò)量的鉛離子能使電極產(chǎn)生較大的突躍，以此作為滴定終點(diǎn)。

2 儀器和試劑

2.1儀器

2.1.1酸度計(jì)或離子計(jì)：精度<2毫伏；

2.1.2電磁攪拌器；

2.1.3鉛電極(固態(tài)膜)

2.1.4雙鹽飽和甘汞電極(217型)

2.2試劑

2.2.1氫氧化鈉0.1M溶液；

2.2.2硝酸鈉：1M溶液(用已煮沸的水配制)；

2.2.3 0.02N高氯酸溶液；吸取0.17ml高氯酸，稀至100ml；

2.2.4鹽酸：3N溶液；

2.2.5混合指示劑：1份0.1%溴甲酚綠鈉水溶液與1份0.02%甲基橙水溶液混勻；

2.2.6無(wú)水硫酸鈉：優(yōu)級(jí)純；

2.2.7硝酸錳：5%溶液；

2.2.8酚酞：配成0.1% 酚酞的50%乙醇溶液；

2.2.9高氯酸鉛：實(shí)驗(yàn)試劑或優(yōu)等純；

2.2.10無(wú)水乙醇；

2.2.11 732型強(qiáng)硝酸性陽(yáng)離子交換樹脂。(亦可用同一類型的樹脂)。

3 準(zhǔn)備工作

 3.1硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取在105-110℃干燥至恒重的無(wú)水硫酸鈉0.3698g；用去離子水溶解后，移入250ml容量瓶中；再用去離子水稀至該度，搖勻，此溶液為A液(SO1mg/ml)，分別吸取A液，10ml于100ml容量瓶中，用去離子水稀至該度，該稀釋液含硫酸根離子100毫克/升。

3.2高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液；

3.2.1配制方法

3.2.1.1稱取0.9g高氯酸鉛溶于1升去離子水中，滴加高氯酸至溶液PH=4左右，此溶液的濃度為2×10-3M左右。

3.2.2標(biāo)定方法：

3.2.2.1測(cè)量前將儀器接通，預(yù)熱半小時(shí)后，根據(jù)說(shuō)明書“調(diào)零”和“校正”。然后將雙鹽橋甘汞電極接正極。指示電極—鉛電極接負(fù)極，清洗2-3分鐘。按下“測(cè)量”開關(guān)，看是否已清洗到該電極出廠清洗電位附近，若未達(dá)到，換去離子水繼續(xù)沖洗，一直洗至電位基本穩(wěn)定為止。

3.2.2.2吸取硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(含SO100毫克/升)5毫升。上述溶液放入50ml燒杯中，用量筒加入15ml無(wú)水乙醇和1-2滴混合指示劑，若溶液顏色變?yōu)辄S色，可滴加0.1N氫氧化鈉至溶液為綠色，再用0.02N高氯酸滴至剛變黃色(PH紅4.5左右)

3.2.2.3將事先已用去離子水清洗好的鉛電極與雙鹽橋甘汞電極一起插入溶液中，電磁攪拌三分鐘后讀取電位值；然后用高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定，每次加入0.1ml，過(guò)一分鐘后讀取電位值，一直滴至電位值突*大(約20mv以上)即為滴定終點(diǎn)，以后再加高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，這時(shí)電位值變化不大，同時(shí)電位值很快平衡。測(cè)定完畢后，隨即用去離子水清洗鉛電極至初始電位附近，即可繼續(xù)作下一個(gè)測(cè)定。

3.2.2.4 高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定度T可按下式計(jì)算

            (毫克/毫升)

 式中： V—高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液終點(diǎn)體積，毫升；

        C—硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(毫克/升)

注：滴定將至終點(diǎn)，電位值變化很大，可取突變*大的電位值。

4 試驗(yàn)步驟

4.1磷酸鹽含量小于2毫克/升水樣的測(cè)定方法。

4.1.1 按3.2.2.1方法調(diào)試儀器和清洗電極。

4.1.2然后取20ml水樣于50ml燒杯中，加入氫型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂約2g左右，在電磁攪拌器上攪拌2-3分鐘后取下，用5ml移液管(下端尖嘴用橡皮管套上小G3氣體洗滌器)吸取5ml不帶樹脂的水樣(若沒(méi)有氣體洗滌可干濾后，吸5ml水樣)于50ml燒杯中。

4.1.3用量筒加入15ml無(wú)水乙醇和1-2滴混合指示劑，其余操作步驟按3.2.2和3.2.2.2-3.2.2.3進(jìn)行。

注：①初次用本法測(cè)定，應(yīng)先取5ml經(jīng)樹脂處理過(guò)水樣，按上述手續(xù)慢慢地連續(xù)滴定，粗略地測(cè)定滴定終點(diǎn)，再按上法每加0.1ml高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液后讀取電位值。

②本法也適用于六偏磷酸鈉小于4毫克/升的水樣。

4.2磷酸鹽含量大于2毫克/升水樣的測(cè)定方法。

4.2.1稀釋法：本法要求水樣以稀釋后，聚磷酸鹽濃度小于4毫克/升，正磷酸鹽濃度小于2毫克/升，硫酸鹽濃度大于15毫克/升，其測(cè)定步驟按4.1進(jìn)行。

4.2.2共沉淀法：對(duì)含有大量聚磷酸鹽或磷酸鹽的水樣，可采用本法，其步驟為：吸取50ml水樣至250ml燒杯中，加入20滴5%硝酸錳溶液，加熱煮沸后，加2滴酚酞指示劑，用0.5氫氧化鈉中和至溶液剛變紅為止。再多加一滴，煮沸3-5分鐘，冷卻，將沉淀和溶液一起轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中，用去離子水洗燒杯數(shù)次，洗液一并移入容量瓶中，再用去離子水稀至刻度，搖勻，用干的快速濾紙將上述混濁液過(guò)濾于50ml干燒杯中，從中取20ml加入氫型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹約2克，以下操作步驟按4.1進(jìn)行。

5 計(jì)算

5.1水樣中硫酸根離子的含量X(毫克/升)按下式計(jì)算：

式中：T—高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定度(毫克/升)

V1—高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液終點(diǎn)體積，毫升；

      K—水樣衡釋的倍數(shù)。

注：①水樣中若有磷酸根離子，其含量大于2毫克/升即產(chǎn)生正干擾，若六偏磷酸鈉的含量大于4毫克/升，可使滴定終點(diǎn)無(wú)突躍。

②可能生成Pb2(NO3)2SO4 而產(chǎn)生干擾，， 也有相似的干擾機(jī)制，允許比過(guò)量10倍；可允許存在50倍，干擾，當(dāng)水樣PH調(diào)至4.5時(shí)，可除去。

③Fe2+,Ag+,Ca2+,Mg2+等金屬離子對(duì)測(cè)量電位均有干擾，可用強(qiáng)酸性陰離子交換樹脂除去，

④鉛電極使用前浸泡在高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液中活化半小時(shí)，若每天使用電極，用后可浸泡在去離子水中，避免陽(yáng)光直射，應(yīng)放在暗處。

⑤長(zhǎng)期不用電極，應(yīng)用黑紙包住放在干燥地方，

⑥本電極一般壽命為一年多，若使用得當(dāng)，可過(guò)2-3年。

⑦高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液亦可用下法標(biāo)定：用移液管吸取50ml高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中，加入50ml水，再加20ml醋酸緩沖溶液(稱取388g醋酸鈉(NaAC·3H2O)溶于水中，加入9.8ml冰醋酸，用水稀釋至1升)及0.2%二甲酚橙水溶液7-10滴，用0.02MEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定至溶液由紫變黃為終點(diǎn)，按下式計(jì)算高氯酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度M。

式中：M1—EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾液度；

      V1—EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積，毫升。

6 容許差

6.1平行測(cè)定兩個(gè)結(jié)果間的差數(shù)不應(yīng)大于：

6.2取平行測(cè)定兩個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值作為水樣的硫酸根離子的含量。