HZHJSZ00132水质游离二氧化碳的测定酚酞指示剂滴定法 HZ-HJ-SZ-0132 水质一游离二氧化碳的测定一酚酞指示剂滴定法 氧化碳(CO2)在水中主要以溶解气体分子的形式存在,但也有很少一部分与水作用成碳 酸,通常将二者的总和称为游离二氧化碳。地表水中的二氧化碳主要来源是水和底质中有机 物的分解,以及水生物的呼吸作用,亦可从空气中吸收。因此其含量的测定,可按指示出水 体遭受有机物污染的程度。 地表水中游离二氧化碳的含量一般小于10mgL,当含量超过40mgL时,表明水体污染 已影响到鱼类的生长。 般地下水中的含量多为15~40mg/L,某些矿泉水中含量较高。 有两种常用的方法,即酚酞指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法不受水样浊度、色 度的影响,适用性较广。用酚酞指示剂滴定法简便快速,适用于现场试验、控制和例行检验 工作。此外,还有图解法。 应尽量避免水样与空气接触。用虹吸法采样,样品测定尽可能在采样现场进行,特别当 样品中含有可水解盐类或含有可氧化态阳离子时,应即时分析。如果现场测定困难,则应取 满瓶水样,并在低于取样时的温度下妥善保存,分析前不应打开瓶塞,不能过滤、稀释或浓 缩,并尽快地测定。 范围 酚酞指示剂滴定法适用于一般地面水,不适用于含有酸性工矿废水和酸再生阳离子交换 器的出水。 水样混浊、有色均干扰测定,可改用电位滴定法测定。如水样的矿化度高于1000mng/L, 亚铁离子或铝离子含量超过10mg/L时,会对测定产生干扰,可于滴定前加入1mL0%m/V) 酒石酸钾钠溶液,以消除干扰。铬、铜、胺类、氨、硼酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、 硫化物和无机酸类及强酸弱碱盐类均会影响测定。 2原理 由于游离二氧化碳(CO2+H2CO3)能定量的与氢氧化钠发生如下反应: CO2+NaOH→ NahCo3 H2CO3+NaOH→ Nahco3十H2O 当其到达终点时,溶液的pH值约为8.3,故可选用酚酞作指示剂。根据氢氧化钠的标准溶液 消耗量,可计算出游离二氧化碳的含量。 3试剂 3.1无二氧化碳水 用于制备标准溶液及稀释用水。用蒸馏水或去离子水,临用前煮沸15min,冷却至室温 pH值应大于60,电导率小于2iS/m 32酚酞指示剂10gL 称取lg酚酞,溶于100mL95%的乙醇中,然后用0.1moL氢氧化钠溶液滴至出现淡红 色为止。 3.3终点标准比色液。 终点标准比色液,即指0. I molL的碳酸氢钠溶液。称取碳酸氢钠( Nahco3)8401g于少量 水中,移入100omL容量瓶内,稀释至标线。使用时可吸取10mL上述溶液,加入酚酞指示 剂4滴,摇匀,作为滴定时比较终点颜色用。 34中性洒石酸钾钠溶液 称取酒石酸钾钠(KNaC4H4O6)50g,溶于100mL水中,加入酚酞指示剂3滴,用0.1molL 盐酸溶液滴至溶液红色刚刚消失为止
1 HZHJSZ00132 水质 游离二氧化碳的测定 酚酞指示剂滴定法 HZ-HJ-SZ-0132 水质 游离二氧化碳的测定 酚酞指示剂滴定法 二氧化碳(CO2)在水中主要以溶解气体分子的形式存在 但也有很少一部分与水作用成碳 酸 通常将二者的总和称为游离二氧化碳 地表水中的二氧化碳主要来源是水和底质中有机 物的分解 以及水生物的呼吸作用 亦可从空气中吸收 因此其含量的测定 可按指示出水 体遭受有机物污染的程度 地表水中游离二氧化碳的含量一般小于 10mg/L 当含量超过 40mg/L 时 表明水体污染 已影响到鱼类的生长 一般地下水中的含量多为 15~40mg/L 某些矿泉水中含量较高 有两种常用的方法 即酚酞指示剂滴定法和电位滴定法 电位滴定法不受水样浊度 色 度的影响 适用性较广 用酚酞指示剂滴定法简便快速 适用于现场试验 控制和例行检验 工作 此外 还有图解法 应尽量避免水样与空气接触 用虹吸法采样 样品测定尽可能在采样现场进行 特别当 样品中含有可水解盐类或含有可氧化态阳离子时 应即时分析 如果现场测定困难 则应取 满瓶水样 并在低于取样时的温度下妥善保存 分析前不应打开瓶塞 不能过滤 稀释或浓 缩 并尽快地测定 1 范围 酚酞指示剂滴定法适用于一般地面水 不适用于含有酸性工矿废水和酸再生阳离子交换 器的出水 水样混浊 有色均干扰测定 可改用电位滴定法测定 如水样的矿化度高于 1000mg/L 亚铁离子或铝离子含量超过 10mg/L 时 会对测定产生干扰 可于滴定前加入 1mL50%(m/V) 酒石酸钾钠溶液 以消除干扰 铬 铜 胺类 氨 硼酸盐 亚硝酸盐 磷酸盐 硅酸盐 硫化物和无机酸类及强酸弱碱盐类均会影响测定 2 原理 由于游离二氧化碳(CO2 H2CO3)能定量的与氢氧化钠发生如下反应 CO2 NaOH NaHCO3 H2CO3 NaOH NaHCO3 十 H2O 当其到达终点时 溶液的 pH 值约为 8.3 故可选用酚酞作指示剂 根据氢氧化钠的标准溶液 消耗量 可计算出游离二氧化碳的含量 3 试剂 3.1 无二氧化碳水 用于制备标准溶液及稀释用水 用蒸馏水或去离子水 临用前煮沸 15min 冷却至室温 pH 值应大于 6.0 电导率小于 2ìS/cm 3.2 酚酞指示剂(10g/L) 称取 1g 酚酞 溶于 100mL 95%的乙醇中 然后用 0.1mol/L 氢氧化钠溶液滴至出现淡红 色为止 3.3 终点标准比色液 终点标准比色液 即指 0.1mol/L 的碳酸氢钠溶液 称取碳酸氢钠(NaHCO3)8.401g 于少量 水中 移入 1000mL 容量瓶内 稀释至标线 使用时可吸取 10mL 上述溶液 加入酚酞指示 剂 4 滴 摇匀 作为滴定时比较终点颜色用 3.4 中性洒石酸钾钠溶液 称取酒石酸钾钠(KNaC4H4O6)50g 溶于 100mL 水中 加入酚酞指示剂 3 滴 用 0.1mol/L 盐酸溶液滴至溶液红色刚刚消失为止
3.5氢氧化钠标准溶液 称取6g氢氧化钠,溶于5omL水中,冷却后移入聚乙烯细口瓶中,盖紧瓶盖静置4d以, 而后吸取上层澄清溶液14mL,用水稀释至l00omnL,此溶液约为0.0lmo/。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( KHC&H4O4)在105-110C烘至恒重。精确称取三份,每份 约0.lg(称准至00001g),分别置于250mL锥形瓶中,加入100mL水,稍加温使之溶解。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。记下氢氧化钠标准溶 液的用量(mL),并按下式计算其浓度: c=G×1000(×20422) 式中, 氢氧化钠标准溶液浓度(moⅥL); 滴定时氢氧化钠标准溶液用量(mL G—一邻苯二甲酸氢钾重量(g 20422—邻苯二甲酸氢钾(KH4C4H4O4)摩尔质量(gmol 4仪器 4.1碱式滴定管:25nL,滴定管需按图1进行装置。 42无分度吸管:100mL,为了在量取水样时不致于损失游离二氧化碳,可将量取水样吸管 的下端与插入水样瓶中的虹及管相连接(见图2)。量取水样时,先自吸管上端吸气。待水样灌 满吸管,且从上端溢出约lo0nL时,取下吸管,并同时用手指按住吸管上端,待吸管中水样 到达刻度处,立刻将水注入锥形瓶中 图1隔绝￠02的滴定管装置 图2隔绝吣02的移液管装置 4.3锥形瓶:250mL。 5操作步骤 按图2用虹吸法移取水样100mL,注入250mL的锥形瓶中,加入4滴酚酞指示剂。用连 接在滴定管上的橡皮塞将锥形瓶塞好(见图1),小心振荡均匀,如果产生红色,则说水样中不 含CO2 当水样不生成红色,即迅速向滴定管中加入氢氧化钠标准溶液进行滴定,同时小心振荡 直至生成淡红色(与终点标准比色液颜色一致,即为滴定终点)。记录氢氧化钠标准溶液用量 6结果计算 游离二氧化碳(CO2,mgL)=c×V1×44×1000/V 式中:c—氢氧化钠标准溶液浓度(moML); V——氢氧化钠标准溶液用量(mL); 滴定时所取水样体积(mL) 44-—二氧化碳(CO2)摩尔质量(gmo 7精密度和准确度 本方法用于河水(黄河、安徽省区河水、福建省区河水)自来水、水库水、湖水、矿泉 水、瓶装矿泉水等17种水样的分析,测得其浓度范围:含游离CO22.73~2028.0mg,室内
2 3.5 氢氧化钠标准溶液 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 而后吸取上层澄清溶液 1.4mL 用水稀释至 1000mL 此溶液约为 0.01mol/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(KHC8H4O4)在 105~110 烘至恒重 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 稍加温使之溶解 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 记下氢氧化钠标准溶 液的用量(mL) 并按下式计算其浓度 c= G 1000/ V 204.22 式中 c 氢氧化钠标准溶液浓度(mol/L) V 滴定时氢氧化钠标准溶液用量(mL) G 邻苯二甲酸氢钾重量(g) 204.22 邻苯二甲酸氢钾(KH4C4H4O4)摩尔质量(g/mol) 4 仪器 4.1 碱式滴定管 25mL 滴定管需按图 1 进行装置 4.2 无分度吸管 100mL 为了在量取水样时不致于损失游离二氧化碳 可将量取水样吸管 的下端与插入水样瓶中的虹及管相连接(见图 2) 量取水样时 先自吸管上端吸气 待水样灌 满吸管 且从上端溢出约 100mL 时 取下吸管 并同时用手指按住吸管上端 待吸管中水样 到达刻度处 立刻将水注入锥形瓶中 图 1 隔绝 CO2的滴定管装置 图 2 隔绝 CO2的移液管装置 4.3 锥形瓶 250mL 5 操作步骤 按图 2 用虹吸法移取水样 100mL 注入 250mL 的锥形瓶中 加入 4 滴酚酞指示剂 用连 接在滴定管上的橡皮塞将锥形瓶塞好(见图 1) 小心振荡均匀 如果产生红色 则说水样中不 含 CO2 当水样不生成红色 即迅速向滴定管中加入氢氧化钠标准溶液进行滴定 同时小心振荡 直至生成淡红色(与终点标准比色液颜色一致 即为滴定终点) 记录氢氧化钠标准溶液用量 6 结果计算 游离二氧化碳(CO2 mg/L) c V1 44 1000 / V 式中 c 氢氧化钠标准溶液浓度(mol/L) V1 氢氧化钠标准溶液用量(mL) V 滴定时所取水样体积(mL) 44 二氧化碳(CO2)摩尔质量(g/mol) 7 精密度和准确度 本方法用于河水(黄河 安徽省区河水 福建省区河水) 自来水 水库水 湖水 矿泉 水 瓶装矿泉水等 17 种水样的分析 测得其浓度范围 含游离 CO2 2.73~2028.0mg/L 室内
标准偏差0.06-8.39;变异系数0.105~9.81% 注意事项 (1)被测水样不宜过滤。移取和滴定时,尽量避免与空气接触,操作尽量快速以免引起误差 (2)根据水中游离二氧化碳的含量,选用不同浓度的氢氧化钠标准溶液。若游离二氧化碳含量小于 10mg/L,宜用001mo氢氧化钠标准溶液;大于10mgL时,应采用005moL氢氧化钠标准溶液。 3)如果水样在滴定中,发现有浑浊现象,说明水的硬度较大,或含大量铝离子、铁离子。可另取水 样于滴定前加入中性酒石酸钾钠溶液1mL,以消除干扰。 (4)分析中均采用无二氧化碳水 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.239-242, 中国环境科学出版社,北京,1997
3 标准偏差 0.06~8.39 变异系数 0.105~9.81% 注意事项 (1) 被测水样不宜过滤 移取和滴定时 尽量避免与空气接触 操作尽量快速以免引起误差 (2) 根据水中游离二氧化碳的含量 选用不同浓度的氢氧化钠标准溶液 若游离二氧化碳含量小于 10mg/L 宜用 0.01mol/L 氢氧化钠标准溶液 大于 10mg/L 时 应采用 0.05mol/L 氢氧化钠标准溶液 (3) 如果水样在滴定中 发现有浑浊现象 说明水的硬度较大 或含大量铝离子 铁离子 可另取水 样于滴定前加入中性酒石酸钾钠溶液 1mL 以消除干扰 (4) 分析中均采用无二氧化碳水 9 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. 239~242 中国环境科学出版社 北京 1997