环境水中物理指标检测方案

Mianon海能能仪 器民族仪器 品质典范 自动电位滴定仪在测定水中的碱度的应用 [摘要} 目的：研究仅采用一个滴定程序用自动电位定仪就可测定水中不同碱度、方法：对白动电位滴定仪中滴定程序中的“电位评估“和“计算进行编辑，分别以不同碱度的水作样品进行测试，对测试数据进行简单地分析判断，即可得出水中度的正确结果。结论：采用一种程序滴定不同的碱度的方法是是行的，且该方法结果分析简单、直观。 [关键词] 电位滴定仪；碱度；氧根；破酸根；碳酸氯根 Application of mensurating alkalinity in water by automatic potentiometric titration [Abstrac]t Objective： The application of mensating different alkalinity in the wster by automatic potentiometric titrarionthrough only one method was studied. Methods：Menourating different alkalinity in the water by editing “evalustion" and“calcu-lation" of titration procedure， and analyzing the data simply， so corect results was found. Conclusion：The measure is feasible tomensurate different alkalinity in the water and to jedg result intaitionisticly and easily. [Key words]Automatio potentionetric titration； Alkalinity；OH"， CO；，HCO， 一般来说水中的碱度主要指OH"、HCO，、CO、.经典的分析方法通常采用手工滴定，手工滴定方法成本较低，其分析原理比较简单，但是对终点的判断和某些操作易产生一些人为的误差，如水体有颜色时就不易判断终点，并且对分析结果的处理比较繁琐、要分好几种请况考虑”。采用自动电位滴定仪测定水中的碱度时，水体颜色不影响终点的判断，精密度和准确度都非常高*，但是对于不同的碱度采用不同的定方法，采取不同的计算公式，操作起来还是比较费的本文将通过对 Metrom-808 瑞士万通电位滴定仪的定程序中的“电位评估“和“计算"进行编辑，仅采用一种方法就适用于所有水中碱度的测量，并使结果判断直观和简单，大大优于手工滴定方法。 1材料与方法 1.1 仪器 Metrom-808 瑞士万通自动电位滴定仪(一套)；pH玻璃复合电极一支：分析天平一台。 1.2 材料 NaOH(AR)、Na，CO，(GR，AR)、HCI(AR)。 1.3 分析方法 1.3.1 实验步骤取一定体积的水样，在其中加入蒸馏水，使总体积达到100 ml 左右，用一定浓度 HCI标准溶液进行滴定，用pH玻璃复合电极对溶液中的电位进行测量，通过漓定曲线的电位突跃判断终点。 1.3.2 滴定参数 (1)定模式为 DETpH(动态 pH滴定模式)；(2)开始条件：信号号移为 10 mv/min，最小等待时间为30s，最大等待时间为 S0s，初始加液速全部为最大值；(3)滴定参数：定率为优化：(4)带窗口电位评估：第一等当点EP，的pH抢为：6~I0，ERC 为5.等当点确认值为最大值；第二等当点EP，的 pH范图为：1-6，ERC 为5，等当点确认值为最大值：(5)定定曲线图以滴定所耗盐酸的体积为横坐标，溶液中的 pH 为左纵坐标，曲线的一阶微商 ERC 为右纵坐标；(6)停止条件：当pH=3时，停止滴定。 ( 1 . 3 . 3 样 品中的OH"、 H CO， . CO ， 浓度 计 算 公 式 分 别如下 ) 1.3.3.1 当缩定曲线图出现一个终点时，分二种情况考虑：(1)当样品中中有OH时：[OH"]-：=EP，x[HCI]/V；(2)当样品中仅有 HCO，时：[HCO，J=EP，x[HCI]/Vso 1.3.3.2当滴定曲线图出现两个终点时，分二种情况考虑：(1)当样品中有OH"、CO时：[OH"]：-；=(2EP，-EP，)×[HCI]/Vs，[CO，-]：.=(EP，-EP，)x[HCI]/Vs；(2)当样品中有 HCO，、CO，或者仅有 CO，时：[CO]z.=EP，x[HCI]/V，，[HCO，1；-：=(EP，-2EP)x[HCI]/Vs。 ( 注： [ OH-] 一 表 示O H 浓度.单位mol / L，其他含义 类 似； [ OH"] - ： 一 1-1中的前面1表示仅 有一 个等当点， 后 面 一 个1表示第一 种 类型，其他含 义 类似；E P ， E P， - EP，表示达到第 一等 当点所耗 HCI 的体积，E P ，表示达 到 第 二 等当点点耗HCI 的 体积，ml；V ，一 样品体积，ml。 ) 1.3.3.3将上述六个公式一起输人电位滴定仪 DETpH 模式中的“计算"程序中。 1.3.3.4结果分析方法：(1)当滴定曲线出现两个终点时，所测结果中下角标为1-1，1-2的浓度值全部舍去；如果所测结 果中下角标为2-1的某一浓度值为负值，该组数据为无效值，则下角标2-2的浓度为实测结果值，反反亦然。(2)当线出现一个等当点时，所测结果中下角标2-1、2-2的浓度值为无效值，全部舍去，剩下有数字的浓度值为实测结果值。 2结果与讨论 2.1 水中仅有 CO，"、OH 取一定量的水样，样品内含 CO；、0H"，按照1.3实验方法操作，当滴定停止后，滴定曲线图如图1所示，各离子结果如下： 图1 水中仅有 CO；"and OH" 结果判断：从图1可知，曲线有两个等当点，根据1.3.3.4结果分析方法，因此[OH"].、[HCO，1的浓度都为无效值、又因[HCO，]：.出现负值，故下角标为2-2的值为无效值，只有下角标为2-1的结果为有效值，因此该溶液实测碱度为[ OH"]：. m 0.03887 mol/L， [COi-0.05306 mol/L.. 2.2水中仅有 CO；、HCO， 取一定量的水样，样品内含 CO；、HCO，按照 1.3实验方法进行操作，当滴定停止后，滴定曲线图如图2所示，各离子结果如下： 图2水中仅有 COJ"、HC05 结果判断：从图2可知，曲线有两个等当点，根据1.3.3.4 结果分析方法，因此[OH"]...、[HCO，]1-的浓度都为无效值，又[OH].出现负值，故下角标为2-1的值均为无效值，只有下角标为2-2的结果为有效值，该溶液碱度为[HCO]：-：=0.00167 mol/L和[CO]-：=0.04833 mol/L， 2.3滴定强碱 取一定量的水样，样品为强碱溶液，按照1.3实验方法操作，当滴定停止后.定曲线图如图3所示，各离子结果如下： [OH"]：-：=0.04378 mol/L [HCO，]1-=0.04610 mol/L [OH"]：-=0.04147 mol/L [CO；]：.=0.00232 mol/L [HCO，]z-：=-0.04147 mol/L 图3 强碱溶液 结果判断：从图3可知，曲线有两个等当点，根据1.3.3.4结果分析方法，因此[OH"]-：、[HCO，1的浓度都为无效值，又[HCO，]，：出现负值，故下角标为2-2的值均为无效值，只有下角标为2-1的结果为有效值，因此该溶液碱度为[OH]；-=0.04147 mol/L和[CO；-]i-=0.00232 mol/L，说明该样品已有少量强碱与二氧化碳反应了。 4水中仅有 HCO， 取一定量水样品，水中仅有 HCO，按照1.3实验方法进行操作，当滴定停止后，滴定曲线图如图4所示，各离子结果如下： [OH"]1-；=无效 mol/L [HCO，]-：=0.04610 mol/L. [OH"]z-▪无效 mol/L [Co；].，-无效 mol/L [HCO，]：.：=无效 mol/L [Co]1-a=无效 mol/L 图4水中仅有HCO 结果判断：从图4可知，根据1.3.3.4结果分析方法，曲线有一个等当点，为第二等当点，除[HCO，]1-的浓度为有效值以外，其他浓度均为无效值，该样品碱度为[HC0，11-=0.04610 mol/L， 1.4 分析步骤 1.4.1 样品处理将采过样品的前、后段活性炭分别例人溶剂解吸管中，加人1.0 ml 二硫化碳，加塞后后摇5 min，解吸30 min，解吸液供测定。若样品中氯氯乙烷浓度超过测定范围，可用二硫化碳稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。 1.4.2 标准曲线的检钓 用二碗化碳稀释标准溶液成0.31.7，79.3，159 和 317 ug/ml 四氯乙烷标准系列。按照仪器操作条件，分别进样1.0 pl测定，每个浓度重复测定3次。以测得峰面积均值分别对相应浓度绘制标准曲线， 1.4.3 样品测定用测定标准系列的操作条件测定样品和空白的解析液。测得的样品峰面积减去空白对照的的面积值，由标准曲线查得因氯乙烷的浓度(pg/ml)。 1.4.4 计算 按下面公式计算空气中四氯乙烷的的度： 式中： C一空气中四氯乙乙的浓度，mg/m qG一分别为采样管前后段解吸液中四氯乙烷浓度，ps/ml V。一换算成标准状况下采样体积 D一解吸效 v一解吸液体积 2结果与讨论 2.1 色谱条件的选择 试验选择160℃，200℃和220℃3个度进行试验，结果显示在220℃时分离最好，灵敏度高，故选用色谱柱温为220℃。 2.2气的选择 选择0.10，0.14和 0. 18 MPa 3种条件进行试验，结果显示 0.14 MPs 分离好.峰形窄，灵敏度高，故气0.14 MPa。 2.3 方法线性和精密度 本方法检出限1 pg/ml，最低检测浓度为 0.22 mp/m(当 采样量为4.5L)。标准曲线范围为0~317 pg/ml，相关系数r>0.9991。精密度试验取31.7，159和252.8 pg/ml3个浓度，重复做3天，每个浓度测定6次，相对标准偏差分别为7.5%，：5.7%.3.8% 2.4 解吸效率 二硫化化对四氯乙烷解吸效率，取 GH-1型活性炭管!8支，分三组，每组6支，加人四氯乙烷标准液量分别为31.7，159和252.8pg(加人体积不得超过 10 pl).密封，放置过夜，按分析步步测定。检测解吸效率分别为91.7%，92.6%.97.5%，平均解吸效率为93.9%。 2.5 样品稳定性试验 在实验室配实验用气7mg/L(室湿22℃)，采集活性炭管24支。采样后，将果样管两端封闭，在室温下放置。分别在当天、第3天、第5天、第7天各测定6个样品，在第7天平均值计算出下降率8.6%，样品保存不超过7天。 2.6 干试验 在本实验条件下将三氯乙烯 300 pz/ml、四氯乙烯420us/ml 加在四氯乙烷标准液中，同时进样，均不干扰四氯乙烷检测。 3小结 采用活性炭管采样，GDX-103柱气相色谐法测定空气中四氯乙烷，操作简便，快速，实验成本低。方法的检出限、精密度、准确度均可满足工作场所空气中四氯乙烷检测的要求. ( [ 梦考文献] ) ( [ 1 ] 李活存 . 分析 化 学 手册 气 相 色谱分析[ M ] .第 5版. 北 京 ：化 学工 业 出版社，1 99 8.7 3 0-734. ) ( [2 ]徐伯供 ， 慧芳 ， 工作场 所 有害物质监测力 法[ M] . 北 京： 中国人民公 安大 学 版 社，200 3. 16 0 -1 6 1. ) -