工业循环水主要分析指标及方法.docx

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工业循环水主要分析指标及方法

附页1

工业循环水主要分析方法

一、水质分析中标准溶液的配制和标定

（1）盐酸标准溶液的配制和标定

取9mL市售含HCl为37%、密度为／mL的分析纯盐酸溶液，用水稀释至1000mL，此溶液的浓度约为L。

准确称取于270〜300C灼烧至恒重的基准无水碳酸钠（准确至0.2mg）,置于250mL锥形瓶中，加水

约50mL，使之全部溶解。

加1—2滴％甲基橙指示剂，用/L盐酸溶液滴定至由黄色变为橙色，剧烈振荡片刻，当橙色不变时，读取盐酸溶液消耗的体积。

盐酸溶液的浓度为

c（HCI）=mX1000/（VXmol/L

式中m——碳酸钠的质量，g;

V滴定消耗的盐酸体积，ml;

g／mol。

——1/2Na2C03的摩尔质量，

（2）

EDTA标准溶液的配制和标定

准确称取已于500〜600C灼烧至恒重的优级纯氯化钠（准确至。

加水溶解后，移至250mL容量瓶中并

稀释至刻度，摇匀。

用移液管移取氯化钠溶液于250mL锥形瓶中加水约100mL5%铬酸钾溶液lmL，用硝

酸银溶液滴定至砖红色出现时即为终点。

记下硝酸银溶液的体积。

用100mL水作空白，记录空白消耗硝酸银溶液的体积。

硝酸银溶液的浓度为

c（AgNO3）=mX1000/[X（V—V0）X25]mol/L

式中

m——氯化钠的质量，g;

NaCl的摩尔质量，g/mol；

mL；

V――滴定氯化钠溶液时消耗硝酸银的体积，

V0――滴定空白时消耗硝酸银的体积，mL。

11g钙黄绿素和1g酚酞与50g分析纯干燥的硝酸钾混合，磨细混匀。

（四）硝酸汞标准溶液的配制和标定

称取Hg（NO3）2•H2O[或Hg（NO3）2]溶于50mLl+200硝酸溶液中，稀释至1000mL,贮于棕色瓶中，该溶液浓度约为/L。

准确称取已于500〜600C灼烧至恒重的优级纯氯化钠，溶于水并转移至250ml容量瓶中，稀释至刻度，

此溶液的浓度c（NaCI）=/L。

用移液管移取氯化钠溶液于250mL锥形瓶中，加水100土10mL，加二苯基碳酰二肼混合指示剂①10滴，．用/L硝酸调节溶液由蓝色变为绿色，再过量10滴。

此时溶液的pH值约为，呈黄色。

在剧烈摇动下用硝酸汞溶液滴定至淡黄色时，再缓慢滴定至淡紫色时为终点。

记录硝酸汞溶液的体积。

、

用100mL水代替氯化钠溶液，做空白试验。

硝酸汞溶液的浓度为

c[l/2Hg（NO3）2]=X/（V—V0）mol/L

式中V――滴定氯化钠溶液时消耗的硝酸汞体积，mL;

V0――滴定空白时消耗的硝酸汞体积，

（五）硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定

mL。

称取硫代硫酸钠（Na2S203•5H20）25g,溶于新煮沸冷却了的水中，加入〜碳酸钠，用水稀释至1000mL。

此溶液的浓度约为mol/L。

放置15天后标定。

准确称取于180C干燥至恒重的基准溴酸钾（准确至，置于烧杯中，用少量水溶解后转移至250mL容

量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

用移液管移取上述溶液于250mL碘量瓶中，加碘化钾，沿瓶内壁加入塞，摇匀后再加70mL水，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色时加入5mL变为无色时即为终点，记下硫代硫酸钠溶液的体积，其浓度为

mol/L（16—8）

5mLl+1盐酸溶液，立即盖上瓶％淀粉溶液，继续滴定至蓝色突

c（Na2S203）=mX1000/XVX10）

式中m――溴酸钾的质量，g;

V――消耗的硫代硫酸钠溶液的体积，

――1/6KBrO3的摩尔质量，g/mol。

（六）高锰酸钾标准溶液的配制和标定

将高锰酸钾溶于1000mL水中，加热煮沸

mL；

1h随时加水以补充蒸发损失。

冷却后在暗处放置7〜10天。

c（1/5KmnO4）

然后用玻璃砂芯漏斗（或玻璃漏斗加玻璃毛）过滤。

滤液贮于洁净的具玻塞棕色瓶中。

此溶液约为/L。

准确称取于105C干燥至恒重的基准草酸钠（准确至，置于锥形瓶中，加水20mL使其溶解，再加1+17

的硫酸溶液30mL,加热至75—85C,立即用高锰酸钾溶液滴定，开始滴下的1〜2滴高锰酸钾使溶液显红

色，摇动锥形瓶，待红色褪去，再继续滴入高锰酸钾溶液，直至溶液呈微红色且30s内不褪色时即为终点。

记下消耗的高锰酸钾溶液的体积。

高锰酸钾溶液的浓度为

c（1/5Kn04）=mX1000/XV）mol/L（16—9）

式中m――称取的草酸钠质量，g;

V――消耗的高锰酸钾溶液体积，mL;

——1/2NaC2O4的摩尔质量，g/mol。

将上述标定过的高锰酸钾溶液准确稀释

①二苯基碳酰二肼（二苯卡巴肼）和溴酚蓝溶于二、水中阳离子的测定

（一）总硬度的测定

1、原理

钙离子和镁离子都能与EDTA形成稳定的络合物，的影响，将溶液pH值控制为10时，钙、镁离子都与总量，即总硬度。

2、主要试剂

（1）氨一氯化铵缓冲溶液（pH=10）称取氯化铵溶于200mL水中，

1000mL；

（2）三乙醇胺1+l水溶液；

（3）酸性铬蓝K—萘酚绿B（简称K-B）混合指示剂称取1g酸性铬蓝

干燥的分析纯硝酸钾磨细混匀。

•

（4）EDTA标准溶液c（EDTA）=/L或c（1/2EDTA）:

/L。

3．测定步骤

取水样（必要时先用中速滤纸过滤后再取样）于250mL锥形瓶中，加许K-B指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色时即为终点，的体积。

水样的总硬度X为

X=c（1/2EDTA）XVlX1000/V

10倍，即得浓度c（1/5KnO4）=mol／L的高锰酸钾标准溶液。

100mL95％乙醇中，贮于棕色瓶内，有效期为六个月。

其络合稳定常数分别为和。

考虑到EDTA受酸效应EDTA完全络合，因此在此条件下测定的应是两者的

加入570mL氨水，用水稀释至

K和萘酚绿B置于研钵中，加50g

10mLpH=10的缓冲溶液，加入少记下所消耗的EDTA标准溶液

mmol/L（16—17）

式中c（1／2EDTA）——取1／2EDTA为基本单元时的浓度，

Vi――滴定时消耗的EDTA

V——所取水样体积，mL。

总硬度以CaCO3计时

X=c（EDTA）XViXM（CaC03）X1000/V式中M（CaC03）――CaCO3的摩尔质量，c（EDTA）――EDTA溶液的浓度，其余符号与式（16—17）相同。

4．注意事项

（1）水样中含有铁、铝离子时，它们会干扰测定，故应在加缓冲溶液前先加铁和铝。

水样含有锌时，则在加缓冲溶液前先加抗坏血酸和巯基乙醇，再加时，须另行测锌，再从总硬度中减去锌。

（2）K-B指示剂也可以配成溶液使用。

配法为称取1g干燥的酸性铬蓝

后溶于175mL水中即可。

mol／L；

溶液体积，mL；

g／mol；mol／L。

2mLl+2三乙醇胺溶液掩蔽

1+2三乙醇胺3mL。

含锌较高

K和干燥的萘酚绿B

混合并磨匀

无水乙醇溶

⑶也可以用铬黑T为指示剂。

配制方法是1g铬黑T指示剂加75mL三乙醇胺再加25mL解后即可使用。

该指示剂对钙的灵敏度不如K-B混合指示剂。

（二）钙离子的测定一一EDTA滴定法（HG/T5-1506—85）

（1）

EDTA完全

原理溶液pH>12时，水样中的镁离子沉淀为Mg（OH）2，这时用EDTA滴定，钙则被

络合而镁离子则无干扰。

滴定所消耗EDTA的物质的量即为钙离子的物质的量。

（2）主要试剂

1氢氧化钾溶液20％；

2EDTA标准溶液c（EDTA）=/L;

⑧钙黄绿素―酚酞混合指示剂。

⑶测定步骤用移液管移取水样50mL（必要时过滤后再取样）于250mL锥形瓶中，加1十1盐酸数滴，

混匀，加热至沸30s，冷却后加20%氢氧化钾溶液5mL，加少许混合指示剂，用EDTA标准溶液滴定至由黄绿色荧光突然消失并出现紫红色时即为终点，记下所消耗的EDTA标准溶液的体积。

钙离子的含量X为

X=c（EDTA）XV2XX1000/Vmg/L（16—19）

式中

c（EDTA）――EDTA溶液的浓度，moi/L；

V2――滴定时消耗EDTA溶液的体积，mL;V――所取水样的体积，mL;

――钙离子的摩尔质量，g/moi。

钙离子的含量若以CaCO3计，则

X=c（EDTA）XV2XM（CaCO3）X1000/Vmg/L（16—20）式中M（CaC03）是CaCO3的摩尔质量/mol）;其余符号均与式（16—19）相同。

（4）注意事项

1大于10mg/L的EDTMP、大于6mg/L的六偏磷酸钠和大量重碳酸根存在时，对测定有干扰，酸化后加热煮沸可消除它们的干扰。

2水样中含铁、铝离子时，用三乙醇胺消除它们的干扰。

3水样含有锌时，增加氢氧化钾的用量使溶液pH-14,可使锌沉淀为氢氧化锌消除干扰。

4指示剂的用量以观察到有明显绿色为度，不宜过多，否则终点难以判辨。

（三）镁离子的测定一一EDTA滴定法（HG/T5-1507—85）

（1）原理由硬度测定时得到的钙离子和镁离子的总量,减去由本节中测得的钙离子的含量即得镁离子的含量。

（2）主要试剂见硬度测定和钙离子测定。

（3）测定步骤同硬度测定和钙离子测定。

水样中镁离子的含量为

X=c（EDTA）X（V1—V2）XX1000/Vmg/L式中c（EDTA）――EDTA标准溶液的浓度，mol/L;

V1――滴定总硬度时消耗的标准溶液体积，mL;

V2滴定钙时消耗的标准溶液体积，mL;

V——所取水样体积，mL;

g／mol。

――镁离子的摩尔质量,

（4）注意事项因为镁是差减得到的，所以水样中镁的含量很低时，测定误差较大；（四）铁离子的测定——邻菲罗啉分光光度法（ZB/TG76001—90）

1．主要仪器和试剂

（1）

％；

10％；

称取22g醋酸铵溶于100mL水中；

邻菲罗啉溶液

（2）盐酸羟胺溶液

（3）醋酸铵缓冲溶液

（4）其余与前法相同。

分别吸取浓度为／mL铁标准溶液、、、、、mL于6只50mL容量瓶中，各加2mol

2．测定步骤

（1）绘制标准曲线

/L盐酸溶液5mL和10%盐酸羟胺ImL，用水稀释至约40mL,混匀。

2min后加邻菲罗啉2mL、醋酸铵缓冲溶液5mL，加水至刻度，摇匀。

用3cm比色皿在分光光度计510nm处，以一号溶液为参比，测定各溶液的吸光度。

以吸光度为纵坐标、铁的毫克数为横坐标绘制标准曲线。

⑵总铁离子的测定吸取水样于150mL锥形瓶中，加2mol/L盐酸溶液5mL、10%盐酸羟胺溶液2mL,

加热煮沸数分钟，冷却后移入50mL容量瓶中，用水稀释至约40mL。

其余步骤与绘制标准曲线的操作相同并测其吸光度。

⑶亚铁离子含量的测定吸取水样于50mL容量瓶中，加2mol/L盐酸溶液5mL,用水稀释至约40mL,

加邻菲罗啉2mL和醋酸铵缓冲溶液5mL,稀释至刻度，摇匀。

测定其吸光度。

3．计算

水样中总铁离子（或亚铁离子）的含量X为

X=aX1000/Vmg/L（16—29）

mg；

式中a――从标准曲线上查得的试样中含铁的毫克数，

V――所取水样的体积，mL。

或者求回归方程［见式（16—23）、（16—24）、（16—25）］计算水样中铁离子的含量。

（五）锌离子的测定一一EDTA络合滴定法

1．原理

pH值为5—6，用

锌离子与EDTA生成络合物的稳定常数为，为了避免钙、镁离子的干扰，应控制EDTA标准溶液滴定为宜。

水中的铁、铝都干扰测定，可用柠檬酸三钠和氟化钾加以掩蔽。

2．主要仪器和试剂

（1）微量滴定管5mL或10mL;

⑵醋酸一醋酸钠缓冲溶液pH=，称取200g醋酸钠（NaAc•3H20）溶于150mL水中，再加9mL冰醋

酸，用水稀释至1000mL；

（3）二甲酚橙指示剂溶液%；

（4）柠檬酸三钠溶液3%；

（5）EDTA标准溶液L。

3．测定步骤

准确移取100mL经中速滤纸过滤后的水样于250mL锥形瓶中，加入10%氟化钾4mL,用2mol/L

盐酸和2mol/L氢氧化钠调节水样pH值至6〜7,加醋酸一醋酸钠缓冲溶液20mL，加热至30〜35C。

取

下后加柠檬酸三钠溶液10滴和二甲酚橙溶液6〜8滴，立即用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定，溶液由红色变为黄色时即为终点,记下所消耗EDTA的体积。

水样中锌的含量X为

X=c（EDTA）XV1XX1000/Vmg/L（16—32）

式中c（EDTA）――EDTA标准溶液浓度,mol/L；

V1――滴定时消耗的EDTA溶液体积,mL；

V――被测水样的体积，ml;

――Zn的摩尔质量,g/mol。

4.注意事项

（1）含有机磷的水样滴定终点不明显，为此取样后加10%酒石酸2mL、10%氟化钾2mL,再加40%氢

氧化钠4滴使pH值为9，加pH=的醋酸一醋酸钠缓冲溶液10mL,其余步骤不变。

（2）该法测定的是可溶性锌，若水样不经过滤，加5〜10滴2mol/L盐酸酸化，加热煮沸再取样测定，

所测结果是总锌的含量,故

不溶性锌含量=总锌含量一可溶性锌含量

（3）水中铝离子浓度小于1mg/L时可不加柠檬酸三钠。

（4）所取水样体积由锌含量高低决定。

三、水中阴离子的测定

（一）氯离子的测定氯离子含量是水质分析中一项重要的测定。

对于不同的水样和不同的测定方法，存在的干扰也不同，有时还必须进行水样的预处理，这都是必须注意的。

当氯离子含量在10〜lOOmg/L范围内，可米用银量法（莫尔法），也可米用汞量法。

凡是直接或间接地利用化学反应

Ag++C1—=AgCIJ进行滴定分析的方法称之为银量法。

莫尔法是银量法的一种。

1．原理

用标准AgN03溶液滴定水样中的氯离子形成AgCl沉淀，以铬酸钾为指示剂，当C1—沉淀完毕后，Ag+

与Cr042—形成红色沉淀

2Ag++Cr042—=Ag2Cr04J（红色）

AgNOa的用量可算出C1—的浓度。

指示终点的到达。

根据2．主要试剂和仪器

（1）

c（AgN03）=/L。

5％水溶液；

2％水溶液。

AgN03标准溶液

（2）K2CrO4溶液

（3）

CU（N03）2溶液

3．水样的预处理若被测水样中含有

（1）

的溶液中进行，最好pH值控制在〜。

若酸度过大，Cr042—Ag2CrO4沉淀，不能指示终点。

若碱性太强，Ag+会水解成

NH4+,在强碱性下转变为NH3,它能和Ag+形成[Ag（NH3）+、

莫尔法测定C1—必须在pH=—10.5

与H+形成HCrOj、H2Cr04，不能形成红色的AgOH,甚至形成Ag2O沉淀。

如果水样中含有[Ag（NH3）2]+等络离子，也使测定产生较大的正误差。

（2）当AgNO3将C1—全部沉淀后，并不是立即和K2CrO4形成沉淀而准确指示终点，而是继续消耗一

定量的AgN03后，才能形成红色的Ag2CrO4沉淀。

这多余消耗的AgN03的量和水样的体积、AgNO3的浓

度、pH值、K2CrO4的浓度及加入量有关。

空白试验中消耗的AgN03量就是测定这多余消耗的AgN03的量。

因此，空白试验和测试水样的条件与过程应一致。

（3）由于滴定是在中性左右的溶液中进行，因此，在此条件下能与Ag+生成难溶性盐的阴离子如PO43-、

C032一、BL、S2032-、S2-及水质稳定剂六偏磷酸钠都对滴定有干扰。

在中性溶液中能水解生成颜色较深的

特别要注意水

KSCN滴定过量的

氢氧化物沉淀的金属离子如Fe3*、Mn2+等也有干扰。

若工业循环冷却水用膦系水稳剂处理，

质稳定剂中PO43-的干扰。

对于PO43-含量较高的水样，莫尔法是不合适的。

可改用以Ag+、以FeNH4（S04）2为指示剂的佛尔哈德法，或改用以吸附指示剂指示终点的法扬司法。

（4）

NaOH溶液和HN03

若水样含亚硫酸盐、硫离子5mg/L以上，取样后要加ImL30%H202，再用

溶液调节pH值，加指示剂后用AgNO3溶液滴定。

汞量法

对于C1—含量较低的试样，其灵敏度、准确度都比银量法好，尤其是对于含PO43-、C032—的水样，汞

量法可克服它们的干扰。

由于滴定过程中不产生沉淀，终点的判断也比银量法易于掌握。

1．测定原理

Hg2+与C1—会发生一系列的络合反应：

Hg2++C1—=HgCI+

HgCI++CI=HgCl2

HgCI2+C1—=HgCI3-HgCI3-+C1=HgCI42

其中HgCl2为最主要的存在形式。

汞量法就是用Hg（NO3）2标准溶液滴定试样中的C1-一旦Hg（NO3）2

过量，Hg2+立即与指示剂二苯卡巴肼生成紫色络合物而指示终点的到达。

2．主要试剂与仪器

（1）Hg（NO3）2标准溶液c[I／2Hg（N03）2]=／L。

（2）二苯卡巴肼一溴酚蓝混合指示剂二苯卡巴肼和0.05g溴酚蓝溶于100mL95%的乙醇中。

贮于

棕色瓶中，有效期六个月。

3.测定步骤

（1）根据水样中CI—含量的多少取到100ml水样，并用水稀释至100ml，加10滴二苯卡巴肼一溴酚蓝混合指示剂，用/L的硝酸调节溶液的颜色由蓝色变为绿色，再过量10滴硝酸溶液，此时溶液应呈淡黄色，然后用Hg（NO3）2标准溶液缓慢滴定，直到溶液出现不消失的淡紫色为终点。

（2）用100mI水代替水样，按上述步骤做空白试验。

4.计算水样中氯离子含量X按下式计算：

mL；

mL；

]，moI／L；

X=（V1—V0）xcXX1000/Vmg/L

式中V1――滴定水样时消耗的硝酸汞标准溶液的体积，

V0――空白实验中消耗的硝酸汞标准溶液的体积，c――硝酸汞标准溶液的浓度11北Hg（NO:

）;

V水样的体积，mL;

C1—的摩尔质量，g/mol。

5.注意事项和说明

（1）配制硝酸汞标准溶液时，必须保持适当的酸度，每升标准溶液须加入的硝酸。

（2）由于本法是在酸性条件（Ph=〜下进行测定的，因而PO43-、C032—等弱酸根和Fe3+等阳离子不干扰测定。

但Br、I仍干扰测定。

（3）C1—与Hg2+之间有一系列的平衡存在，因此被测水样中的C1—浓度应尽量和标定Hg（NO3）2的基准溶液的CI—浓度相近，以免产生较大的误差。

一般讲，水样中C1—的浓度在10〜100mg/L最合适。

低于10mg/L可采取浓缩的办法或用其他仪器分析的方法。

高于100mg/L时可减少水样的体积或用较浓的硝酸汞标准溶液滴定。

（4）

100±20ml

CI—与Hg2+的反应还受到离子强度的影响，因此，在滴定过程中，溶液的体积应保持在之内。

（二）碱度

1.原理以酚酞为指示剂，用标准盐酸溶液滴至酚酞变色，此时完成了下列反应：

OH—+H+=H2OC032—+H+=HC03—

由此测得的碱度称为酚酞碱度。

然后继续以甲基橙为指示剂，用盐酸标准溶液滴至甲基橙变色，此时完成了下列反应：

HC03—+H+=H2CO3

由甲基橙变色所测得的总碱度称为甲基橙碱度。

甲基橙碱度又称为总碱度。

2.

主要试剂与仪器

（1）酚酞指示剂

（2）甲基橙指示剂

（3）盐酸标准溶液

3.

（若水样浑浊必须过滤），放入250mL锥形瓶中，加酚酞指示剂2〜3滴。

若呈红色，P（mL）。

测定步骤

（1）取透明的水样

则用/L的盐酸标准溶液滴至红色刚好褪去，记下盐酸的用量

（2）

T（mL）。

1〜2滴甲基橙指示

若酚酞加入水样后呈无色或用盐酸标准溶液滴至红色刚好褪去，再在水样中加剂，继续用盐酸标准溶液滴至橙色，并记下盐酸的总用量

4.碱度的计算

酚酞碱度X1=PXcX1000/V甲基橙碱度X2=TXcX1000/V

式中c盐酸标准溶液浓度，

V——水样的体积，ml；

mmol／Lmmol儿mol／L；

P――滴至酚酞褪色时消耗盐酸的体积，ml;

T――滴至甲基橙变色时消耗盐酸的总体积，5．氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐的计算

（1）当P=T时，即酚酞褪色后再加入甲基橙时，甲基橙呈橙色，则这种水样中只有氢氧化物。

其含量以氢氧化钠计，则

ml。

X2=PXcXX1000/Vmg／L

（2）当P=T/2时，则这种水样中只含有碳酸盐。

其含量以碳酸钠计，则mg／L

X2=TXcXX1000/V

（3）当P>T／2时，则水样中含有氢氧化物和碳酸盐。

氢氧化钠的含量

X1=（2P-T）XcXX1000/V碳酸钠含量

X2=2X（T-P）XcXX1000/V

（4）当P

碳酸钠含量

mg／L

mg／L

重碳酸钠含量

X2=2XPXcxx1000/V

mg／L

X3=（T-2XP）XcXX1000/V

（5）当P=0时，即酚酞滴入水样，呈现无色，而滴入甲基橙时呈黄色，则水样中只含有重碳酸盐。

重碳酸钠含量

X3=TXcXX1000/V

NaOH摩尔质量，g／mol；

1/2Na2CO3摩尔质量；g/mol;NaHC03摩尔质量，g/mol。

其余各符号与碱度计算各式中说明相同。

6．注意事项和说明

（1）酚酞变色的前后，被测水样中含有C032—与其共轭酸这都构成了缓冲体系，其pH值在滴定时变化不大，突跃很小，充分振荡，滴定速度要慢。

（2）酚酞指示剂可用甲酚红一百里酚蓝混合指示剂替代，时，必须重新吸取水样。

（3）甲基橙指示剂可用甲基红一溴甲酚绿混合指示剂代替。

⑷用pH计也可指示终点。

酚酞碱度的终点应控制pH=，甲基橙变色点应控制pH=〜。

（三）、总硬及硫酸根的测定（EDTA滴定法）

本方法适用于循环冷却水和天然水中SQ2-的测定，水样中SO2-含量大于200mg/L时，可进行适当稀

释。

1、原理：

水样中加入氯化钡，与硫酸根生成硫酸钡沉淀，过量的钡离子在氯化镁存在下，以铬黑为指示剂，用EDTA商定。

2、仪器：

锥形瓶、移液管、电炉、滴定管（酸式）。

3、药品：

（1）、1+1盐酸溶液

（2）