HZHJSZ0045水质硫酸盐的测定重量法 HZ-HJ-SZ-0045 水质一硫酸盐的测定一重量法 范围 1.1本方法规定了测定水中硫酸盐的重量法 本方法适用于地面水、地下水、含盐水、生活污水及工业废水 本方法可以准确地测定硫酸盐含量10mg/(以SO42计)以上的水样,测定上限为 5000g/(以SO42计) 12干扰 样品中若有悬浮物、二氧化硅、硝酸盐和亚硝酸盐可使结果偏髙。碱金属硫酸盐,特别 是碱金属硫酸氢盐常使结果偏低。铁和铬等影响硫酸钡的完全沉淀,形成铁和铬的硫酸盐也 使结果偏低 在酸性介质中进行沉淀可以防止碳酸钡和磷酸钡沉淀,但是酸度髙会使硫酸钡沉淀的溶 解度增大。 当试料中含CO2、PO43大于10mg,NO31000ng,SO225mg,Ca2+200mg,Fe3s0mg 以下不干扰测定。 在分析开始的预处理阶段,在酸性条件下煮沸可以将亚硫酸盐和硫化物分别以二氧化硫 和硫化氢的形式赶出。在废水中他们的浓度很高,发生2H2S+SO42+2H→3S↓+3H2O反应时, 生成为单体硫应该过滤掉,以免影响测定结果。 2原理 在盐酸溶液中,硫酸盐与加入的氯化钡反应形成硫酸钡沉淀。沉淀反应在接近沸腾的温 度下进行,并在陈化一段时间之后过滤。用水洗到无氯离子,烘干或灼烧沉淀,称硫酸钡的 重量。 3试剂 本方法所用试剂除另有说明外,均为认可的分析纯试剂,所用水为去离子水或相当纯度 的水。 3.1盐酸,1+1。 32二水合氯化钡溶液,100g:将100g二水合氯化钡(BaCh·2H2O溶于约800mL水中, 加热有助于溶解,冷却溶液并稀释至L贮存在玻璃或聚乙烯瓶中。此溶液能长期保持稳定。 此溶液lmL可沉淀约40mgSO 注意:氯化钡有毒,谨防入口。 3.3氨水,1+1。 注意:氨水能导致烧伤、刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。 34甲基红指示剂溶液,1gL:将0.lg甲基红钠盐溶解在水中,并稀释到10omL。 3.5硝酸银溶液,约0. Imol/L:将1.7g硝酸银溶解于80mL水中,加ρ.lmL浓硝酸,稀释至 l00mL,贮存于棕色玻璃瓶中,避光保存长期稳定。 3.6碳酸钠,无水。 4仪器 41蒸汽浴。 42烘箱,带恒温控制器。 43马福炉,带有加热指示器 44干燥器 45分析天平,可称准至0.1mg 46滤纸,酸洗过,无灰分,经硬化处理过能阻留微细沉淀的致密滤纸,即慢速定量滤纸及
1 HZHJSZ0045 水质 硫酸盐的测定 重量法 HZ-HJ-SZ-0045 水质 硫酸盐的测定 重量法 1 范围 1.1 本方法规定了测定水中硫酸盐的重量法 本方法适用于地面水 地下水 含盐水 生活污水及工业废水 本方法可以准确地测定硫酸盐含量 10mg/L(以 SO4 2-计)以上的水样 测定上限为 5000mg/L(以 SO4 2-计) 1.2 干扰 样品中若有悬浮物 二氧化硅 硝酸盐和亚硝酸盐可使结果偏高 碱金属硫酸盐 特别 是碱金属硫酸氢盐常使结果偏低 铁和铬等影响硫酸钡的完全沉淀 形成铁和铬的硫酸盐也 使结果偏低 在酸性介质中进行沉淀可以防止碳酸钡和磷酸钡沉淀 但是酸度高会使硫酸钡沉淀的溶 解度增大 当试料中含 CrO4 2- PO4 3-大于 10mg NO3 - 1000mg SiO2 2.5mg Ca2+2000mg Fe3+5.0mg 以下不干扰测定 在分析开始的预处理阶段 在酸性条件下煮沸可以将亚硫酸盐和硫化物分别以二氧化硫 和硫化氢的形式赶出 在废水中他们的浓度很高 发生 2H2S+SO4 2++2H+ 3S +3H2O 反应时 生成为单体硫应该过滤掉 以免影响测定结果 2 原理 在盐酸溶液中 硫酸盐与加入的氯化钡反应形成硫酸钡沉淀 沉淀反应在接近沸腾的温 度下进行 并在陈化一段时间之后过滤 用水洗到无氯离子 烘干或灼烧沉淀 称硫酸钡的 重量 3 试剂 本方法所用试剂除另有说明外 均为认可的分析纯试剂 所用水为去离子水或相当纯度 的水 3.1 盐酸 1+1 3.2 二水合氯化钡溶液 100g/L 将 100g二水合氯化钡(BaCl2 2H2O)溶于约 800mL 水中 加热有助于溶解 冷却溶液并稀释至 1L 贮存在玻璃或聚乙烯瓶中 此溶液能长期保持稳定 此溶液 1mL 可沉淀约 40mg SO4 2- 注意 氯化钡有毒 谨防入口 3.3 氨水 1+1 注意 氨水能导致烧伤 刺激眼睛 呼吸系统和皮肤 3.4 甲基红指示剂溶液 1g/L 将 0.1g 甲基红钠盐溶解在水中 并稀释到 100mL 3.5 硝酸银溶液 约 0.1mol/L 将 1.7g 硝酸银溶解于 80mL 水中 加 0.1mL 浓硝酸 稀释至 100mL 贮存于棕色玻璃瓶中 避光保存长期稳定 3.6 碳酸钠 无水 4 仪器 4.1 蒸汽浴 4.2 烘箱 带恒温控制器 4.3 马福炉 带有加热指示器 4.4 干燥器 4.5 分析天平 可称准至 0.1mg 4.6 滤纸 酸洗过 无灰分 经硬化处理过能阻留微细沉淀的致密滤纸 即慢速定量滤纸及
中速定量滤纸 4.7滤膜,孔径为045im。 48熔结玻璃坩埚,G4,约30mL。 49瓷坩埚,约30mL。 4.10铂蒸发皿,250mL 注:可用30~50mL代替250mL铂蒸发皿。水样体积大时,可分次加入a 5试样制备 5Ⅰ样品可以采集在硬质玻璃或聚乙烯瓶中。为了不使水样中可能存在的硫化物或亚硫酸盐 被空气氧化,容器必须用水样完全充满。不必加保护剂,可以冷藏较长时间。 52试料的制备取决于样品的性质和分析的目的。为了分析可过滤态的硫酸盐,水样应在采 样后立即在现场(或尽可能快地)用045im的微孔滤膜过滤,滤液留待分析。需要测定硫酸盐 的总量时,应将水样摇匀后取试料,适当处理后进行分析。 6操作步骤 6.1预处理 611将量取的适量可滤态试料(例如含50mgSO2)置于500mL烧杯中,加两滴甲基红指示 剂(34)用适量的盐酸(3.1)或者氨水(33)调至显橙黄色,再加2mL盐酸(31),加水使烧杯中溶 液的总体积至200mL,加热煮沸至少5min 612如果试料中二氧化硅的浓度超过25mg/L,则应将所取试料置于铂蒸发皿(4.10)中,在 蒸气浴上蒸发到近干,加lmL盐酸(31),将皿倾斜并转动使酸和残渣完全接触,继续蒸发到 干,放在180℃的烘箱内完全烘干。如果试料中含有机物质,就在燃烧器的火焰上炭化,然后 用2mL水和lmL盐酸(31)把残渣浸湿,再在蒸气浴上蒸干。加入2mL盐酸(31),用热水溶 解可溶性残渣后过滤。用少量热水多次反复洗涤不溶解的二氧化硅,将滤液和洗液合并,按 6.1.1调节酸度 61.3如果需要测总量而试料中又含有不溶解的硫酸盐,则将试料用中速定量滤纸过滤,并 用少量热水洗涤滤纸,将洗涤液和滤液合并,将滤纸转移到铂蒸发皿(4.10)中,在低温燃烧器 上加热灰化滤纸,将4g无水碳酸钠(3.6)同皿中残渣混合,并在900℃加热使混合物熔融,放 冷,用5σmL水将熔融混合物转移到5oonL烧杯中,使其溶解,并与滤液和洗液合并,按6.1.1 调节酸度。 62沉淀 将6.1预处理所得的溶液加热至沸,在不断搅拌下缓慢加入10±5mL热氯化钡溶液(32) 直到不再出现沉淀,然后多加2mL,在8090℃下保持不少于2h,或在室温至少放置6h,最 好过夜以陈化沉淀 注:缓慢加入氯化钡溶液、煮沸均为促使沉淀凝聚减少其沉淀的可能性。 63过滤、沉淀灼烧或烘干 63.1灼烧沉淀法 用少量无灰过滤纸纸浆与硫酸钡沉淀混合,用定量致密滤纸过滤,用热水转移并洗涤沉 淀,用几份少量温水反复洗涤沉淀物,直至洗涤液不含氯化物为止。滤纸和沉淀一起,置于 事先在800℃灼烧恒重后的瓷坩埚里烘干,小心灰化滤纸后(不要让滤纸烧出火焰,将坩埚移 入高温炉里,在800℃C灼烧Ih,放在干燥器内冷却,称重,直至灼烧至恒重。 632烘干沉淀法 用在105℃干燥并已恒重后的熔结玻璃坩埚(G4过滤沉淀,用带橡皮头的玻璃棒及温水将 沉淀定量转移到坩埚中去,用几份少量的温水反复洗涤沉淀,直至洗涤液不含氯化物。取下 坩埚,并在烘箱内于105±2℃千燥1~2h,放在干燥器内冷却,称重,直到干燥至恒重。 洗涤过程中氯化物的检验 在含约5mL硝酸银溶液(3.5)的小烧杯中收集约5mL的洗涤水,如果没有沉淀生成或者 不显浑浊,即表明沉淀中已不含氯离子。 2
2 中速定量滤纸 4.7 滤膜 孔径为 0.45ìm 4.8 熔结玻璃坩埚 G4 约 30mL 4.9 瓷坩埚 约 30mL 4.10 铂蒸发皿 250mL 注 可用 30~50mL 代替 250mL 铂蒸发皿 水样体积大时 可分次加入 5 试样制备 5.1 样品可以采集在硬质玻璃或聚乙烯瓶中 为了不使水样中可能存在的硫化物或亚硫酸盐 被空气氧化 容器必须用水样完全充满 不必加保护剂 可以冷藏较长时间 5.2 试料的制备取决于样品的性质和分析的目的 为了分析可过滤态的硫酸盐 水样应在采 样后立即在现场(或尽可能快地)用 0.45ìm 的微孔滤膜过滤 滤液留待分析 需要测定硫酸盐 的总量时 应将水样摇匀后取试料 适当处理后进行分析 6 操作步骤 6.1 预处理 6.1.1 将量取的适量可滤态试料(例如含 50mg SO4 2- )置于 500mL 烧杯中 加两滴甲基红指示 剂(3.4)用适量的盐酸(3.1)或者氨水(3.3)调至显橙黄色 再加 2mL 盐酸(3.1) 加水使烧杯中溶 液的总体积至 200mL 加热煮沸至少 5min 6.1.2 如果试料中二氧化硅的浓度超过 25mg/L 则应将所取试料置于铂蒸发皿(4.10)中 在 蒸气浴上蒸发到近干 加 1mL 盐酸(3.1) 将皿倾斜并转动使酸和残渣完全接触 继续蒸发到 干 放在 180 的烘箱内完全烘干 如果试料中含有机物质, 就在燃烧器的火焰上炭化 然后 用 2mL 水和 1mL 盐酸(3.1)把残渣浸湿 再在蒸气浴上蒸干 加入 2mL 盐酸(3.1) 用热水溶 解可溶性残渣后过滤 用少量热水多次反复洗涤不溶解的二氧化硅 将滤液和洗液合并 按 6.1.1 调节酸度 6.1.3 如果需要测总量而试料中又含有不溶解的硫酸盐 则将试料用中速定量滤纸过滤 并 用少量热水洗涤滤纸 将洗涤液和滤液合并 将滤纸转移到铂蒸发皿(4.10)中 在低温燃烧器 上加热灰化滤纸 将 4g 无水碳酸钠(3.6)同皿中残渣混合 并在 900 加热使混合物熔融 放 冷 用 50mL 水将熔融混合物转移到 500mL 烧杯中 使其溶解 并与滤液和洗液合并 按 6.1.1 调节酸度 6.2 沉淀 将 6.1 预处理所得的溶液加热至沸 在不断搅拌下缓慢加入 10 5mL 热氯化钡溶液(3.2) 直到不再出现沉淀 然后多加 2mL 在 80~90 下保持不少于 2h 或在室温至少放置 6h 最 好过夜以陈化沉淀 注 缓慢加入氯化钡溶液 煮沸均为促使沉淀凝聚减少其沉淀的可能性 6.3 过滤 沉淀灼烧或烘干 6.3.1 灼烧沉淀法 用少量无灰过滤纸纸浆与硫酸钡沉淀混合 用定量致密滤纸过滤 用热水转移并洗涤沉 淀 用几份少量温水反复洗涤沉淀物 直至洗涤液不含氯化物为止 滤纸和沉淀一起 置于 事先在 800 灼烧恒重后的瓷坩埚里烘干 小心灰化滤纸后(不要让滤纸烧出火焰) 将坩埚移 入高温炉里 在 800 灼烧 1h 放在干燥器内冷却 称重 直至灼烧至恒重 6.3.2 烘干沉淀法 用在 105 干燥并已恒重后的熔结玻璃坩埚(G4)过滤沉淀 用带橡皮头的玻璃棒及温水将 沉淀定量转移到坩埚中去 用几份少量的温水反复洗涤沉淀 直至洗涤液不含氯化物 取下 坩埚 并在烘箱内于 105 2 干燥 1~2h 放在干燥器内冷却 称重 直到干燥至恒重 洗涤过程中氯化物的检验 在含约 5mL 硝酸银溶液(3.5)的小烧杯中收集约 5mL 的洗涤水 如果没有沉淀生成或者 不显浑浊 即表明沉淀中已不含氯离子
7结果计算 硫酸根(SO42-)的含量c(ngL)按下式进行计算 411.6×1000 式中:m——从试料中沉淀出来的硫酸钡重量,g; 试料的体积, 4116—— Baso4质量换算为SO4的因素 精密度 样品试料体积硫酸盐浓度 SI VI SRVR mg/L 备注 个实验室 200 3.3 9个自由度 2 210 3.31.6693.3 10个实验室 37个自由度 583 84146.93.3 35个自由度 1160 9308116109个实验室 32个自由度 注:S一再现性标准偏差;Ⅵ一再现性变异系数;SR一重复性标准偏差;ⅤR一重复性变异系数 9参考文献 GBl1899-89。 附录A (参考件) A1使用过的熔结玻璃坩埚的清洗可用每升含5g2Na-EDIA和25mL乙醇胺 ICH( OHCH2NH]的水溶液将坩埚浸泡一夜,然后将坩埚在抽吸情况下用水充分洗涤。 用少量无灰滤纸的纸浆与硫酸钡混合,能改善过滤并防止沉淀产生蠕升现象,纸浆与过 滤硫酸钡的滤纸可一起灰化 A3将BaSO4沉淀陈化好,并定量转移是至关重要的,否则结果会偏低 A4当采用灼烧法时,硫酸钡沉淀的灰化应保证空气供应充分,否则沉淀易被滤纸烧成的炭 还原BaSO4+4C→BaS+4CO↑),灼烧后的沉淀将会呈灰色或黑色。这时可在冷后的沉淀中加 入2~3滴浓硫酸,然后小心加热至SO3白烟不再发生为止,再在800℃灼烧至恒重
3 7 结果计算 硫酸根(SO4 2- )的含量 c mg/L 按下式进行计算 V m c ´ 411.6´1000 = 式中 m 从试料中沉淀出来的硫酸钡重量 g V 试料的体积 mL 411.6 BaSO4 质量换算为 SO4 的因素 8 精密度 样品 试料体积 mL 硫酸盐浓度 mg/L SI mg/L VI SR mg/L VR 备 注 1 200 50 3.3 一个实验室 9 个自由度 2 20 210 3.3 1.6 6.9 3.3 10 个实验室 37 个自由度 3 20 583 8.4 1.4 6.9 3.3 10 个实验室 35 个自由度 4 20 1160 9.3 0.8 11.6 1.0 9 个实验室 32 个自由度 5 20 1500 21.3 同 1 6 20 5000 29.4 同 1 注 SI 再现性标准偏差 VI 再现性变异系数 SR 重复性标准偏差 VR 重复性变异系数 9 参考文献 GB11899-89 附 录 A (参考件) A1 使用过的熔结玻璃坩埚的清洗可用每升含 5g 2Na EDTA 和 25mL 乙醇胺 [CH2(OH)CH2NH2]的水溶液将坩埚浸泡一夜 然后将坩埚在抽吸情况下用水充分洗涤 A2 用少量无灰滤纸的纸浆与硫酸钡混合 能改善过滤并防止沉淀产生蠕升现象 纸浆与过 滤硫酸钡的滤纸可一起灰化 A3 将 BaSO4 沉淀陈化好 并定量转移是至关重要的 否则结果会偏低 A4 当采用灼烧法时 硫酸钡沉淀的灰化应保证空气供应充分 否则沉淀易被滤纸烧成的炭 还原(BaSO4+4C BaS+4CO ) 灼烧后的沉淀将会呈灰色或黑色 这时可在冷后的沉淀中加 入 2~3 滴浓硫酸 然后小心加热至 SO3 白烟不再发生为止 再在 800 灼烧至恒重