自来水厂水质分析中氯化物的检验(四)
四、实验部分
1、硝酸银滴定法的应用范围
本法适用于测定生活饮用水及其水源水中氯化物的含量
本标准适用于天然水中氯化物的测定,也适用于经过适当稀释的高矿化度水如咸水、海水等,以及经过预处理除去干扰物的生活污水和工业废水
本标准适用的浓度范围为10~500mg/L的氯化物。高于此范围的水样经稀释后可以扩大其测定范围。
溴化物、碘化物、和氰化物能与氯化物一起被滴定。正磷酸盐及聚磷酸盐分别超过250mg/L及mg/L时有干扰。铁含量超过10mg/L时使终点不明显。
2、原理
在中性至弱碱性范围内(PH6.5~10.5),以铬酸钾为指示剂,用硝酸银滴定氯化物时,由于氯化银的溶解度小于铬酸钾的溶解度,氯离子首先被完全沉淀出来后,然后铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀,产生砖红色,指示滴定终点到达。该沉淀滴定的反应如下:
Ag++Cl-一一AgCl ↓(白色沉淀)
2Ag++Cr2042-一一Ag2Cr204 ↓(砖红色沉淀)
3、试剂
分析中仅使用分析纯试制及蒸馏水或去离子水。
3.1高锰酸钾,C(1/5KMnO4)=0.01mol/L。
3.2过氧化氢,(H2O2),30%。
3.3乙醇(C6H5OH),95%.
3.4硫酸溶液,C(1/2H2SO4)=0.05mol/L。
3.5氢氧化钠溶液,C(NaOH)=0.05mol/L。
3.6氢氧化铝悬浮液:溶解125g硫酸铝钾[KAL(SO4)2.12H2O]于1L蒸馏水中,加热至60℃,然后边搅拌边缓缓加入55ml浓氨水放置约1h后,移至大瓶中,用倾泻法反复洗涤沉淀物,直接洗出液不含氯离子为止,用水稀至约为300ml。
3.7氯化钠标准溶液,C(NaCl)=0.0141mol/L,相当于500mg/氯化物含量:将氯化钠(NaCl)置于瓷坩埚,在500~600℃下灼烧40~50min。在干燥器中冷却后称取8.2400g,溶于蒸馏水中,在容量瓶中稀释至1000ml。用吸管吸取10.0ml,在容量瓶中准确稀释至100ml
1.00ml此标准溶液含0.50mg氯化物(Cl-)。
3.8硝酸银标准溶液,C(AgNO3)=0.0139mol/L:称取2.3950g于105℃烘半小时的硝酸银(AgNO3),溶于蒸馏水中,在容量瓶中稀释至1000ml。贮于棕色瓶中。
用氯化钠标准溶液(3.5)标定其浓度:
用吸管准确吸取25.00ml氯化钠标准溶液(3.5)于250ml锥形瓶中,加蒸馏水25ml。另去一锥形瓶,量取蒸馏水50ml作空白。各加入1ml铬酸钾溶液(3.9),在不断的摇动下用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现为终点。计算每毫升硝酸银溶液所相当的氯化物量然后校正其浓度,再作最后标定。
1.00ml此标准溶液相当于0.50mg氯化物(Cl-)。
3.9铬酸钾溶液1,50g/L:称取5g铬酸钾(K2CrO4)溶于:少量蒸馏水中,滴加硝酸银溶液(3.8)至有红色沉淀生成。摇匀,静置12h,然后过滤并用蒸馏水将滤液稀释至100ml。
3.10酚酞指示剂溶液:称取0.5g酚酞溶于50ml95%乙醇(3.3)中,加入50ml蒸馏水,再滴加0.05mol/L氢氧化钠溶液(3.5)使呈微红色。
4、仪器
4.1锥形瓶,250ml。
4.2滴定管,25ml,棕色。
4.3吸管,50ml,25ml
5、样品
采集代表性水样,放在干净且化学性质稳定的玻璃瓶或聚乙烯瓶内。保存时不必加入特别的防腐剂。
6、实验步骤
6.1干扰的排除
若无以下各种干扰,此节可省去。
⑴如水样浑浊及带有颜色,测取150ml或取适量水样稀释至150ml,置于250ml锥形瓶中,加入2ml氢氧化铝悬浮液(3.6),震荡过滤,弃去最初滤下的20ml,用干的清洁锥形瓶接取滤液备用。
⑵如果有机物含量高或色度高,可用茂福炉灰化法预处理水样。取适量废水样于瓷蒸发皿中,调节PH值至8~9,置水浴上蒸干,然后放入茂福炉中在600℃下灼烧1h,取出冷却后,加10ml蒸馏水,移入250ml锥形瓶中,并用蒸馏水清洗三次,一并转入锥形瓶中,调节PH值到7左右,稀释至50ml。
⑶由有机质而产生的较轻色度,可以加入0.01mol/L高锰酸钾(3.1)2ml,煮沸。再滴加乙醇(3.3)以除去多余的高锰酸钾至水样退色,过滤,滤液贮于锥形瓶中备用。
6.2测定
⑴用吸管吸取50ml水样或经过预处理的水样(若氯化物含量高,可取适量水样用蒸馏水稀释至50ml),置于锥形瓶中。另取一锥形瓶加入50ml,蒸馏水作空白试验。
⑵如水样PH值在6.5~10.5范围时,可直接滴定,超出此范围的水样应以酚酞作指示剂,用稀硫酸(3.4)或氢氧化钠的溶液(3.5)调节至红色刚刚退去,
⑶加入1ml铬酸钾(3.9)溶液1,用硝酸银标准溶液(3.8)滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。
同法作空白滴定。
注1铬酸钾在水样中的浓度影响终点到达的迟早,在50~100ml滴定液中加入1ml5%铬酸钾溶液,使CrO4浓度为2.6×10-3~5.2×10-3mol/L。在滴定终点时,硝酸银加入量略过终点,可以空白测定值消除。
7、结果的表示
氯化物含量C(mol/L)按下式计算:
C=[(V2-V1)×M×35.45×1000]/V
式中:V1……………蒸馏水消耗硝酸银标准溶液量,ml
V2……………试样消耗硝酸银标准溶液量,ml
M……………硝酸银标准溶液浓度,mol/L
V…………..试样体积,ml
8、精密度和准确度
6个实验室测定含量氯化物88.29mg/L的标准混合样品结果(1987年1月)如下:
8.1重复性
实验室内相对标准偏差0.27%。
8.2再现性
实验室间相对标准偏差1.2%。
8.3准确性
相对误差0.57%。
加标回收率100.21±0.32%[7]。
9、数据处理
表5氯化物的测定数据
水样序号 | 水样消耗标准溶液体积(V2,ml) | 蒸馏水消耗标准溶液体积(V1,ml) | 测定值(mg/L) |
1 | 6.55 | 0.20 | 62.6 |
2 | 6.50 | 0.20 | 62.1 |
3 | 6.55 | 0.20 | 62.6 |
4 | 6.55 | 0.20 | 62.6 |
平均值:62.5(mg/L) | 标准偏差:SD=0.25 | ||
变异系数:RSD=0.40% | 加标回收率:100.9% |
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