碱度和VFA简易测定方法.docx
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碱度和VFA简易测定方法
碱度和VFA简易测定方法
酸度计-VFA测定简易方法是怎么做?
2009-10-1720:
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酸度计-VFA测定简易方法是怎么做?
贺延龄，废水的厌氧生物处理，中国轻工业出版社，1998,344-345.后面有详细的说明.
a.药品和设备仪器：
0.1000mol/L的HCl标准溶液、0.1000mol/L的NaOH标准溶液、250ml烧瓶（带磨口）、50ml烧杯、移液管、加热回流装置，PH酸度计等。
b.操作步骤
（1）安装并校准自动电位滴定计。
（2）取已经过滤的水样20ml（其中含有VFA的量不超过3ml）加入50ml烧杯。
（3）若此样品水样的pH值高于6.5，则准确调节pH至6.5。
（4）然后，在pH酸度计上滴定此水样至3.0，消耗的0.1000mol/lHCl记作aml。
（5）将此水样转移至磨口烧瓶，加入沸石或玻璃珠少许，加热回流至沸腾3min，然后撤下电
挥发性脂肪酸（VFA）是厌氧消化过程的重要中间产物，甲烷菌主要利用VFA形成甲烷，只有少部分甲烷由CO2和H2生成。
但CO2和H2的生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。
由此看来，形成甲烷的过程离不开VFA的形成，但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA（例如乙酸）浓度对甲烷菌有抑制作用。
因此在反应器运行中，出水VFA用作重要的控制指标。
在VFA测定中，常进行VFA总量测定，其单位以mmol/L或换算为按乙酸计，以单位mg/L表示。
对VFA中各种低级脂肪酸（乙酸、丙酸）的分别定量分析也是重要的，有时常需要知道以COD表示的VFA的量（即VFA以单位mgCOD/L）表示，此时也需要知道VFA中各种有机酸的含量，因此它们换算为COD的换算系数是不同的。
VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它们的异构体。
在运转良好的高速厌氧反应器中，VFA中乙酸可占有很高的比例，但当反应器运行状态不好时，丙、丁酸浓度会上升。
（1）分析原理
厌氧处理中会产生大量的CO2，在反应器条件下（pH6～8之间），这些CO2主要以HCO3-形成存在。
这是厌氧处理中最重要的pH缓冲物，由HCO3-或主要由HCO3-引起的碱度称为碳酸氢盐碱度。
HCO3-产生最大缓冲能力的范围约在pH6～7。
如前所述，HCO3-可以通过滴定测定，但测定过程受到其它一些阴离子的干扰，其中发酵液中常含有的VFA的阴离子是影响碳酸氢盐碱度的主要因素。
为此，在荷兰发展了碳酸氢盐碱度和VFA同时进行测量的方法。
其原理如下：
水样先以0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定至PH=3，在这一pH值下，所有HCO3-被完全转化为H2CO3，VFA也几乎完全地转化为其非离子形式。
此后，已被滴定至pH3的水样在如图所示的带回流冷凝器的烧瓶中煮沸，所有转化为H2CO3的HCO3-将分解为CO2和H2O，其中CO2完全由其中溢出，而VFA则因为有回流冷凝器而保留在水样中。
然后水样以0.1000mol/L的NaOH标准溶液滴定至pH6.5，在此pH下，所有的VFA和其他弱酸将被转化为其离子形式。
由使用的HCl和NaOH标准溶液的量，即可计算出碳酸盐碱度和VFA的浓度。
由此得到的结果更易于判断水样在厌氧条件下的缓冲能力。
（2）仪器
1．250ml带磨口烧瓶，250ml烧杯；
2．10ml半微量酸式滴定管；
3．10ml半微量碱式滴定管；
4．回流冷凝器；
5．自动电位滴定计；
（3）试剂
1．无二氧化碳水
用于制备标准溶液及稀释用的蒸馏水或去离子水，临用前煮沸15min，冷却至室温。
PH值应大于6.0，电导率小于2μs/cm。
2．酚酞指示液
称取1g酚酞溶于100ml95%乙醇中，用0.1mol氢氧化钠标准溶液滴定至出现淡红色为止。
3．甲基橙指示剂
称取0.1g甲基橙溶于100ml蒸馏水中。
4．碳酸钠标准溶液（1/2Na2CO3=0.0250mol/L）
称取1.392g（于250℃烘干4h）的无水碳酸钠（Na2CO3），溶于少量无二氧化碳水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
贮于聚乙烯瓶中，保存时间不要超过一周。
5．盐酸标准溶液（0.0250mol/L）
用分度吸管吸取2.1ml浓盐酸（ρ=1.19g/ml），并用蒸馏水稀释至1000ml,此溶液浓度≈0.0250mol/L。
其准确浓度按下法标定：
用无分度吸管吸取25.00ml碳酸钠标准溶液于250ml锥形瓶中，加无二氧化碳水稀释至约100ml，加入3滴甲基橙指示液，用盐酸标准溶液滴定至由桔黄色刚变成桔红色，记录盐酸标准液用量。
按下式计算其准确度：
C=0.0250×25.00/V
式中，
c--盐酸标准溶液浓度（mol/L）；
V--盐酸标准溶液用量（ml）。
6．氢氧化钠标准溶液（0.0250mol/L）
称取60g氢氧化钠，溶于50ml水中，冷却后移入聚乙烯细口瓶中，盖紧瓶盖静置4d以上。
然后吸取上层澄清溶液1.4ml，用水稀释至1000ml，此溶液约为001mol/L。
其精确浓度可用邻苯二甲酸氢钾标定，标定方法如下：
取基准试剂级邻苯二甲酸氢钾在105℃-110℃烘干至恒重。
精确称取三份，每份约0.1g（称准至0.0001g），分别置于250ml锥形瓶中，加入100ml水，稍加热使之溶解。
然后加入4滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定至淡红色不褪为止。
记录下氢氧化钠标准溶液的用量（ml），并按下式计算其浓度：
C==G×103/（204.22×V）
式中，
C--氢氧化钠标准溶浓度（mol/L）；
V--氢氧化钠标准溶用量（ml）；
G--邻苯二甲酸氢钾重量（g）；
204.22--苯二甲酸氢钾（KH4C8H4O4）摩尔质量（g/mol）。
（4）操作步骤
按自动电位计说明书安装、校正好电位计，以蒸馏水清洗电极。
用移液管吸取过滤后的水样Vml（其中含有VFA的量不超过3mmol），加入250ml烧杯中。
将样品水温调制（25±2）℃，将盛有此样品的250ml烧杯置于滴定台上，投入长约1.5cm的磁力搅拌棒，打开搅拌开关并调置一定搅拌强度，小心将电极放入烧杯的液面下。
如果此样品水样的pH高于6.5，则准确调节至6.5。
然后在自动电位滴定计上滴定此水样至pH3.0，消耗的0.1000mol/LHCl记作Zml。
将此水样转移至磨口锥形瓶中，加入沸石或玻璃珠少许，安装好回流冷凝器。
打开冷却水，加热至沸腾并维持3min以上，撤离酒精灯并等待2min，将溶液移回250ml烧杯。
以NaOH标准溶液滴定至pH=6.5，消耗的NaOH标准溶液记作Bml。
（5）结果计算
挥发酸（VFA）（mol/l）=（Z×Ca-B×Cb）×103/V
式中，
Ca--标准HCl溶液的浓度（mol/L）；
Cb--标准NaOH溶液的浓度（mol/L）。
最近在网上发现两种测VFA的方法。
有需要的可以试一下。
挥发性脂肪酸（VFA）的测定--------Q/YZJ10-03-02-2000
1、范围
本标准适用于工业废水厌氧消化过程中消化液中的挥发酸含量的测定。
2、引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T6682-1992分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696-1978）
GB12999-1992水质采样样品保存规定。
3、方法提要
样品中的乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机物在酸性条件下被蒸馏出来，馏出液经回流以除去CO2、H2S、SO2等气体，趁热以酚酞为指示剂用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定，结果以乙酸计算。
4、试剂和材料
除另有说明，本标准使用的试剂和水，均指分析纯试剂和GB/T6682规定的三级水。
4.125%硫酸溶液
取250毫升分析纯浓硫酸加入约700毫升蒸馏水中，然后加水至1升。
4.2酚酞指示剂
称取0.5克酚酞，溶于50ml95%乙醇中，用水稀释至100ml。
4.30.1N氢氧化钠溶液配制及标定
称取60克氢氧化钠溶于50ml水中，转入150ml的聚乙烯瓶中，冷却后，用装有碱石灰管的橡皮塞塞紧，静置24小时以上。
吸取上层清液约7.5ml置于1000ml容量瓶中，用无二氧化碳水稀释至标线，摇匀。
称取在105-110度干燥过的基准试剂级苯二甲酸氢钾约0.5克（称至0.0001g），置于250ml锥形瓶中，加无二氧化碳水100ml使之溶解，加入4滴酚酞指示剂，用待标定的氢氧化钠标准溶液滴定至浅红色为终点。
同时用无二氧化碳水做空白滴定，按下式计算。
氢氧化钠标准溶液浓度（mol/L）=M×1000/[（V1-V0）×204.23]
式中：
m—称取苯二甲酸氢钾的质量（g）；
V0—滴定空白时所耗氧氧化钠标准溶液体积（ml）；
V1—滴定苯二甲酸氢钾时所耗氢氧化钠标准溶液的体积（ml）；
204.23—苯二甲酸氢钾的摩尔质量（g/mol）。
5、仪器和设备
5.1500毫升蒸馏装置；
5.2500亳升磨口三角瓶；
5.3球形冷凝管；
5.425毫升碱式滴定管。
6、取样
按国家环保局颁布的《环境监测技术规范》（地表水和“废水”）部分规定采取有代表性的样品采集后应尽快测定或加少量氢氧化钠固定，置于4℃下保存。
7、分析步骤
7.1蒸馏。
取300毫升/V5（或适量水样加蒸馏水稀释至300毫升）水样于500毫升的平底蒸馏瓶中，然后加入25毫升25%的硫酸溶液，再加入数粒玻璃珠，进行蒸馏，接取200毫升蒸馏液。
7.2滴定。
在另一电炉上加热煮沸回流30分钟，取下三角烧瓶，加3滴酚酞指示剂，趁热用0.1N的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色30秒不褪色为终点。
7.3 同时按上述步骤用蒸馏水代替水样作空白。
8、分析结果计算
挥发酸（VFA）（mg/l）=（V3-V4）×N×60×103/V5
式中：
V3—滴定样品时所消耗的NaOH毫升数；
V4—滴定空白时所耗的NaOH毫升数；
V5—取样量（ml）；
N—NaOH溶液的浓度（mol/L）；
60—乙酸的分子量。
9、注意事项
9.1在蒸馏过程中不能使水样直接冲入蒸出液中，若蒸出则需重新取样蒸馏。
9.2当丁、戊酸含量高时，代表性不强，最好用气相色谱法。
VAF不能代表乙、丙、丁、戊的各种含量。
10、报告
10.1当两次重复测定结果之差不大于算术平均值的10%时，取算术平均值报告、分析结果报告至0.1mg/L。
10.2报告应包括以下内容：
a）有关样品的全部资料，例如样品的名称、采样地点、采样日期、采样时间等；
b）本标准的代号；
c）分析结果；
d）测定中观察到的任何异常现象的细节及说明；
e）分析人员的姓名及分析日期等。
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