HZHJSZ00142水质钡的测定EDTA滴定法 HZ-HJ-SZ-0142 水质一钡的测定一DTA滴定法 1范围 本法适用于天然水中硫酸盐含量为10-200mgL范围。但经过稀释或浓缩,可以扩大适用 范围。凡影响镁离子测定的金属离子均干扰本法对硫酸盐的滴定,消除干扰的方法见钙、镁 的EDTA滴定法(HH-SZ-0015,水质一钙和镁总量的测定一EDTA滴定法)。 2原理 先用过量的氯化钡将溶液中的硫酸盐沉淀完全。过量的钡在pH10介质中以铬黑T作指 示剂,用乙二胺四乙酸二钠盐(简称EDTA)溶液滴定。为了使终点明显。应添加一定量的镁盐。 从加入钡、镁所耗DIA的量(用空白试验求得)减去沉淀硫酸盐后剩余钡、镁所消耗EDTA 即可计算出用于沉淀硫酸盐的钡量,从而求出硫酸盐含 里 水中钙、镁也消耗EDIA用量,可以在计算硫酸盐含量时,扣除由钙、镁所消耗的EDTA 用量。 3试剂 3. EDTA(GIOH4小N2ONa)标准溶液(≈001mo称取372g二水合乙二胺四乙酸二钠溶于 少量水中,移入l00mnL容量瓶中,再加蒸馏水稀释到标线。用下列方法以锌标准溶液(或碳 酸钙标准溶液)标定其准确浓度。 精确称取0.6538g纯锌,溶于1+1盐酸溶液6n中,待其全部溶解后移入1000nL容量 瓶中,用水稀释至标线,即为0.0100molL锌标准溶液。吸取此液25.00mL置锥形瓶中,加 75mL水及10mL缓冲溶液,少许(20-30ng)铬黑T指示剂,摇匀后,用EDTA标准溶液滴 定至溶液由淡紫红色变为蓝色即为终点。记录用量,用下式计算其浓度 CI=C2 VI/ 式中,c1—EDTA标准溶液浓度(moⅥL —EDTA标准溶液体积(mL; C2-锌标准溶液浓度(moML); —锌标准溶液体积(mLb 32缓冲溶液:称取20g氯化铵,溶于500mL水中,加100mL浓氨水,用水稀释至1000mL。 3.3铬黑T指示剂:称取0.5g铬黑T,加100g固体氯化钠,研磨均匀后贮于棕色瓶中,紧塞 备用 34钡、镁混合溶液:称取3.05g氯化钡(BaCb·2H0)和2.54g氯化镁(MgCl2·6H20)溶于 l00mL水中,转移入1000mL容量瓶,用水稀释至标线。此溶液浓度(Mg2+Ba2)≈0025mol/L 3.5H1盐酸溶液。 36氯化钡溶液,100gL:称取10g氯化钡(BaCh·2H2O溶于水中并稀释至100mL。 4仪器 4.1锥形瓶:250mL 42滴定管:25mL 43加热及过滤装置。 5操作步骤 51水样体积和钡、镁混合液用量的确定:取5mL水样于10mL试管中,加1+1盐酸2滴, 氯化钡溶液(36)5滴,摇匀。观察沉淀生成情况,按表1确定取水样量及钡、镁混合液剂 52测定水样的总硬度Ca2+Mg2 53根据上法在大致确定硫酸盐含量后,取适量水样置25nL锥形瓶中,加水稀释至
1 HZHJSZ00142 水质 钡的测定 EDTA 滴定法 HZ-HJ-SZ-0142 水质 钡的测定 EDTA 滴定法 1 范围 本法适用于天然水中硫酸盐含量为 10-200mg/L 范围 但经过稀释或浓缩 可以扩大适用 范围 凡影响镁离子测定的金属离子均干扰本法对硫酸盐的滴定 消除干扰的方法见钙 镁 的 EDTA 滴定法 HZ-HJ-SZ-0015 水质 钙和镁总量的测定 EDTA 滴定法 2 原理 先用过量的氯化钡将溶液中的硫酸盐沉淀完全 过量的钡在 pH 10 介质中以铬黑 T 作指 示剂 用乙二胺四乙酸二钠盐(简称 EDTA)溶液滴定 为了使终点明显 应添加一定量的镁盐 从加入钡 镁所耗 EDTA 的量(用空白试验求得)减去沉淀硫酸盐后剩余钡 镁所消耗 EDTA 量 即可计算出用于沉淀硫酸盐的钡量 从而求出硫酸盐含量 水中钙 镁也消耗 EDTA 用量 可以在计算硫酸盐含量时 扣除由钙 镁所消耗的 EDTA 用量 3 试剂 3.1 EDTA(G10H14N2O8Na2)标准溶液( 0.01mol/L) 称取 3.72g 二水合乙二胺四乙酸二钠溶于 少量水中 移入 1000mL 容量瓶中 再加蒸馏水稀释到标线 用下列方法以锌标准溶液(或碳 酸钙标准溶液)标定其准确浓度 精确称取 0.6538g 纯锌 溶于 1+1 盐酸溶液 6mL 中 待其全部溶解后移入 1000mL 容量 瓶中 用水稀释至标线 即为 0.0100mol/L 锌标准溶液 吸取此液 25.00mL 置锥形瓶中 加 75mL 水及 10mL 缓冲溶液 少许(20 30mg)铬黑 T 指示剂 摇匀后 用 EDTA 标准溶液滴 定至溶液由淡紫红色变为蓝色即为终点 记录用量 用下式计算其浓度 c1= c2 V1 /V1 式中 c1 EDTA 标准溶液浓度(mol/L) V1 EDTA 标准溶液体积 (mL) c2 锌标准溶液浓度(mol/L) V2 锌标准溶液体积(mL) 3.2 缓冲溶液 称取 20g 氯化铵 溶于 500mL 水中 加 100mL 浓氨水 用水稀释至 1000mL 3.3 铬黑 T 指示剂 称取 0.5g 铬黑 T 加 100g 固体氯化钠 研磨均匀后贮于棕色瓶中,紧塞 备用 3.4 钡 镁混合溶液 称取 3.05g 氯化钡(BaCl2 2H20)和 2.54g 氯化镁(MgC12 6H20)溶于 100mL 水中 转移入 1000mL 容量瓶 用水稀释至标线 此溶液浓度(Mg 2+ +Ba2+) 0.025mol/L 3.5 1+1 盐酸溶液 3.6 氯化钡溶液 100g/L 称取 10g 氯化钡(BaCl2 2H2O)溶于水中并稀释至 100mL 4 仪器 4.1 锥形瓶 250mL 4.2 滴定管 25mL 4.3 加热及过滤装置 5 操作步骤 5.1 水样体积和钡 镁混合液用量的确定 取 5mL 水样于 10mL 试管中 加 1+1 盐酸 2 滴 氯化钡溶液 3.6 5 滴 摇匀 观察沉淀生成情况 按表 1 确定取水样量及钡 镁混合液剂 量 5.2 测定水样的总硬度(Ca2+ Mg 2+) 5.3 根据上法在大致确定硫酸盐含量后 取适量水样置 250mL 锥形瓶中 加水稀释至
表1加入10%aCh溶液后略测硫酸盐含量及钡、镁混合液用量 浑浊情况 硫酸盐含量 取样体积 钡、镁合剂用量 (mg/L) (mL) 数分钟后略浑 立即浑浊 25~50 浑浊 4448 生成沉淀 10~200 生成大量沉淀 200 取少量稀释 l00mL,大于10omL的浓缩至100mL。滴加1+1盐酸,使刚果红试纸由红色变为蓝色,加 热煮沸1~2mn,以除去二氧化碳 54趁热加入表1所规定的钡、镁混合液,同时不断搅拌,并加热至沸。沉淀陈化6h或放 置过夜)后滴定。如沉淀过多,可过滤,并用热水洗涤沉淀及滤纸。洗涤液并入滤液后滴定。 5.5加λl0nL缓冲溶液,少量铬黑T指示剂,用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由红色变 为蓝色,记录EDIA标准溶液用量。 56取100mL蒸馏水,同法作空白试验。 6结果计算 c酸(SO42,mgL)=[1-(2-13)]×c1×1000×9606/ 式中,巧——空白消耗EDTA溶液量(mL) V2——滴定试样消耗EDTA溶液量(mL 3——滴定同体积试样总硬度所消耗FTA溶液量(mL 试样量(mL c1EDTA溶液浓度(moL) 9606——硫酸盐(SO42-)摩尔质量(g/mol 7精密度和准确度 硫酸盐浓度93.83g/的标准混合样品,经五个实验室分析,室内相对标准偏差为0.68%; 室内相对标准偏差为224%;相对误差为1.33%;加标回收率炎99.3±7.8% 对我国有代表性的14个江、河、湖、库水样进行了分析。浓度范围在7~105mgL时 相对标准偏差为0.16~5.2%;加标回收率为944~106.2% 注意事项: (1)试样中硫酸盐浓度不宜大于200mgL,当25mL水样中硫酸盐含量大于5mg时,即应稀释后测定。 (2)加入的钡、镁混合液必须适当过量,以维持溶液中剩余的B2+达到一定的浓度。但B2剩余量太 多时,又易使滴定终点不明显,建议使B2量为SO42量的1倍为合适:在钡、镁按11混合时,当到达滴 定终点时,Ba2与Mg2的比例应为12,即可得到明显的终点。由此可见,用此法获得正确结果的关键在 于选择适当的钡、镁混合剂的用量及取试样量。否则将造成很大的误差。 (3)由于BaSO4的溶度积较小,根据络合滴定中关于不需进行沉淀分离的判别式计算。在试验条件下 BaSO4不易溶解。由此,理论上不必分离沉淀而直接滴定。在实际操作时,为避免BaSO4沉淀吸附部分 Mg2+、Ba2+而影响结果,可于滴定接近终点时,用力摇动05-1min,以使可能被吸附在沉淀表面的离子分 散到溶液中,然后迅速滴至终点。当大量沉淀影响到终点的观察时,可采取过滤的方法除去之 (4)BaSO4沉淀陈化的条件和时间应掌握好,至少放置6h或过夜。必要时,为缩短陈化时间,可将加 沉淀剂后的试样置沸水浴上保温陈化2h,冷却后再滴定 (5)铬黑T的终点如不很敏锐,则可能是Ba2剩余量大所引起,可加入过量的EDTA再加入已知量 的MgCl2标准液,然后再用EDTA滴定。计算时,应对增加的MgC12量加以扣除。 8参考文献 《水和废水监测分析方法》编委会编,水和废水监测分析方法(第三版),p.324-326, 中国环境科学出版社,北京,1997。 2
2 表 1 加入 10%BaCl2 溶液后略测硫酸盐含量及钡 镁混合液用量 浑浊情况 硫酸盐含量 mg/L 取样体积 mL 钡 镁合剂用量 mL 数分钟后略浑 立即浑浊 浑浊 生成沉淀 生成大量沉淀 25 25~50 50~100 10~200 200 100 50 25 25 取少量稀释 4 4 4 8 10 100mL 大于 100mL 的浓缩至 100mL 滴加 1+1 盐酸 使刚果红试纸由红色变为蓝色 加 热煮沸 1~2min 以除去二氧化碳 5.4 趁热加入表 1 所规定的钡 镁混合液 同时不断搅拌 并加热至沸 沉淀陈化 6h(或放 置过夜)后滴定 如沉淀过多 可过滤 并用热水洗涤沉淀及滤纸 洗涤液并入滤液后滴定 5.5 加入 10mL 缓冲溶液 少量铬黑 T 指示剂 用 EDTA 标准滴定溶液滴定至溶液由红色变 为蓝色 记录 EDTA 标准溶液用量 5.6 取 100mL 蒸馏水 同法作空白试验 6 结果计算 c 硫酸盐(SO4 2- mg/L) [V1- V2-V3 ] c1 1000 96.06 / V 式中 V1 空白消耗 EDTA 溶液量(mL) V2 滴定试样消耗 EDTA 溶液量(mL) V3 滴定同体积试样总硬度所消耗 EDTA 溶液量(mL) V4 试样量(mL) c1 EDTA 溶液浓度(mol/L) 96.06 硫酸盐 SO4 2- )摩尔质量(g/mol) 7 精密度和准确度 硫酸盐浓度 93.83g/L 的标准混合样品 经五个实验室分析 室内相对标准偏差为 0.68% 室内相对标准偏差为 2.24% 相对误差为 1.33% 加标回收率炎 99.3 7.8% 对我国有代表性的 14 个江 河 湖 库水样进行了分析 浓度范围在 7~105mg/L 时 相对标准偏差为 0.16~5.2% 加标回收率为 94.4~106.2% 注意事项 (1) 试样中硫酸盐浓度不宜大于 200mg/L 当 25mL 水样中硫酸盐含量大于 5mg 时 即应稀释后测定 (2) 加入的钡 镁混合液必须适当过量 以维持溶液中剩余的 Ba2 达到一定的浓度 但 Ba2+剩余量太 多时 又易使滴定终点不明显 建议使 Ba 2+量为 SO4 2-量的 1 倍为合适 在钡 镁按 1:1 混合时 当到达滴 定终点时 Ba2+与 Mg 2+的比例应为 1:2 即可得到明显的终点 由此可见 用此法获得正确结果的关键在 于选择适当的钡 镁混合剂的用量及取试样量 否则将造成很大的误差 (3) 由于 BaSO4 的溶度积较小 根据络合滴定中关于不需进行沉淀分离的判别式计算 在试验条件下 BaSO4 不易溶解 由此 理论上不必分离沉淀而直接滴定 在实际操作时 为避免 BaSO4 沉淀吸附部分 Mg 2+ Ba2+而影响结果 可于滴定接近终点时 用力摇动 0.5~1min 以使可能被吸附在沉淀表面的离子分 散到溶液中 然后迅速滴至终点 当大量沉淀影响到终点的观察时 可采取过滤的方法除去之 (4) BaSO4 沉淀陈化的条件和时间应掌握好 至少放置 6h 或过夜 必要时 为缩短陈化时间 可将加 沉淀剂后的试样置沸水浴上保温陈化 2h 冷却后再滴定 (5) 铬黑 T 的终点如不很敏锐 则可能是 Ba2+剩余量大所引起 可加入过量的 EDTA 再加入已知量 的 MgC12 标准液 然后再用 EDTA 滴定 计算时 应对增加的 MgC12 量加以扣除 8 参考文献 水和废水监测分析方法 编委会编 水和废水监测分析方法 第三版 pp. 324~326 中国环境科学出版社 北京 1997