《1第一章测溶氧药水配法.docVIP

第一章 天然水主要离子、溶解氧和化学需氧量的测定 第一节　碳酸氢根、碳酸根离子和碱度的测定 天然淡水中的弱酸阴离子主要为碳酸氢根、碳酸根离子，海水中尚有硼酸二氢根离子，其余弱酸阴离子含量较低。总碱度可以理解为这些成份浓度的总和。碳酸氢根、碳酸根离子是构成二氧化碳系统的基本成份，是决定天然水碱度、pH与缓冲能力的重要因素。 水的（总）碱度是指在温度为20℃时，中和1升天然水的pH至4.3所需氢离子的量，一般用mmol/L作单位。也可以换算为用mg/L(CaCO3)或德国度为单位。当水中除了碳酸氢根离子、碳酸根离子外，还含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等弱酸盐时，总碱度也包含了这些成份的含量。所以，总碱度是反映水中能被强酸滴定的碱性物质总量的综合指标。碱度常用于评价水体的缓冲能力及金属的溶解性和毒性，也是水质调控处理中的参考指标之一。若碱度是由较高浓度的碱金属盐类所形成，则碱度又是确定这种水是否适宜于养殖与灌溉的重要参数。天然淡水总碱度一般可表示为： 海水总碱度一般可表示为： 式中后两项在天然水通常pH条件下数值相对较低，常可以忽略。海水中硼酸碱度可以通过盐度或氯度计算，详见《养殖水环境化学》第111页（雷衍之，2004）。 碱度的测定常用酸碱滴定法。此方法简便快速，适用于养殖水质测定，并且可根据滴定结果分别计算氢氧化物碱度、碳酸根碱度与重碳酸根碱度，计算碳酸氢根离子和碳酸根离子的浓度。碱度测定也可用pH法（GB12763. 4—91），此方法不受水样浑浊度、色度的影响，适用范围较广。以下分别介绍两种测定方法。 一、酸碱滴定法测定碱度 （一）原理 水样用酸标准溶液滴定至规定的pH值，其终点可由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液的pH值为8.3，表明水中氢氧根离子()已被中和，碳酸根离子()均被转为碳酸氢根离子（HCO- 3）： OH- + H+ H2O CO32-+ H+ HCO3- 此时，表明水中含有氢氧化物碱度()或碳酸盐碱度()或两者均有。若水样加入酚酞无色，表明水中仅有碳酸氢盐碱度（HCO- 3）。 当滴定至甲基红—次甲基蓝混合指示剂由橙黄色变成浅紫红色时，溶液的pH值为4.4~4.5，指示水中碳酸氢根（包括原有的和由碳酸根转化成的）已被中和，反应如下： HCO- 3+ H+ H2O +CO2 据上述两个滴定终点到达时所消耗的盐酸标准滴定液的量，可算出水中碳酸根、碳酸氢根浓度及总碱度。 （二）主要仪器和试剂 仪器 25mL酸式滴定管、250mL锥形瓶、移液管、吸量管等。 试剂 1．无二氧化碳纯水：用于制备标准溶液及稀释用的纯水，临用前煮沸15min，冷却至室温。pH值应大于6.0，电导率小于2μS/cm。 2．碳酸钠标准溶液：（=0.02000mol/L)： 称取0.5300g无水碳酸钠(一级试剂，预先在220℃恒温干燥2h，置于干燥器中冷却至室温)，溶于少量无二氧化碳纯水中，再稀释至500mL。 3．甲基红—次甲基蓝混合指示剂：称取0.032g甲基红溶于80mL 95%乙醇中，加入6.0mL次甲基蓝乙醇溶液（0.01g次甲基蓝溶于100mL 95%乙醇中），混合后加入1.2mL氢氧化钠溶液（40.0g/L），贮于棕色瓶中。 4．酚酞指示剂：称取0.5g酚酞固体溶于50mL 95%乙醇中，用纯水稀释至100mL。 5．盐酸标准溶液：量取1.8mL浓盐酸，并用纯水稀释至1000mL。 （三）操作步骤 1. 盐酸标准溶液浓度的标定 用移液管准确吸取20.00mL碳酸钠标准溶液于锥形瓶中，加30mL无二氧化碳纯水，混合指示剂6滴，用盐酸标准溶液滴定至由橙黄色变成浅紫红色后，加热煮沸驱赶反应生成的CO2，冷却后应该为橙黄色，接着继续滴定至浅紫红色。记取盐酸标准溶液用量V。按下式计算其准确浓度cHCl： 2. 水样测定 (1) 取50.00mL水样于250mL锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚褪至无色[1]，记录盐酸标准溶液用量VP。如加酚酞指示剂后溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定，接着进行（2）项操作。 (2) 向上述锥形瓶中加入6滴混合指示剂，摇匀。继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由橙黄色变成浅紫红色后，加热煮沸驱赶反应生成的CO2，冷却后应该为橙黄色，继续滴定至浅紫红色。记录第二次滴定盐酸标准溶液用量VM。两次的总用量为VT。 （四）结果与计算 1．总碱度AT 2．分别计算碳酸根、碳酸氢根与氢氧根浓度[2] 当VT≥2VP时 当VT2VP时 （五）注释 [1] 若水样中含有游离二氧化碳，则不存在碳酸根碱度，可直接用混合指示剂进行滴定。用酚酞作指示剂滴定CO32- 时，滴加盐酸的速度不可太快，