在水质分析中,锅水的碱度、氯根是工业锅炉水质标准中重要的两项指标。根据常规分析方法,碱度与氯根均要单独测定。测定锅水氯根时,常需用酸中和溶液在中性条件下再进行滴定。依据酸碱滴定和沉淀滴定的原理,条件的不同,选用使其互不干扰的指示剂,从而得出一种酚酞碱度、全碱度、氯根的连续测定的方法。
用酚酞作为指示剂,滴定出锅水中酚酞碱度;甲基红-亚甲基蓝作为指示剂滴定出锅水全碱度之后加入硼砂缓冲溶液,使滴定氯离子的溶液酸度控制在6.5≤pH≤10.5范围内,此时溶液恢复到绿色。甲基红-亚甲基蓝为惰性染料,存在于溶液中起衬托作用。然后加入铬酸钾指示剂,二者混合后溶液呈黄绿色。水中氯根单独测定时,终点溶液的颜色变化由黄绿色变为橙色;水中碱度与氯根的连续测定,终点溶液颜色由黄绿色变为橙红色。所以使终点的颜色变化更为明显,从而可实现在连续测定同一水样中酚酞碱度、甲基橙碱度、氯根。
(1)1%酚酞指示剂(乙醇溶液);
(2)0.1%甲基橙指示剂.
(3)甲基红-亚基蓝指示剂;
(4)10%铬酸钾指示剂;
(5)[1/2H2SO4]=0.01mol/L硫酸标准溶液;
(6)硝酸银标准溶液(1mL相当于1mgCl-);
(7)0.01mol/L硼砂缓冲溶液。
溶液组成 颜色变化过程
CL- NaOH Na2CO3 1%酚酞
0.01mol/L [1/2H2SO4] v1 红色
CL- Na2SO4 NaHCO3 无色
0.01mol/L [1/2H2SO4] v2 甲基红-亚基蓝
CL- Na2SO4 H2CO3 绿色
加入硼砂 缓冲溶液 紫色
CL- Na2SO4 NaHCO3 溶液呈现绿色
AgNO3 (1mL相当于1mgCl-) a 铬酸钾
AgCL Na2SO4 NaHCO3 黄绿色
Ag2CrO4 橙红色为终点
(1) 取100mL透明水样注入250mL锥形瓶中。
(2) 加入2~3滴1%酚酞指示剂,此时若溶液显红色,则用硫酸标准溶液滴定至无色,记录消耗的硫酸体积V1。
(3) 在上述锥形瓶中再加入2滴甲基红-亚基蓝指示剂。继续用上述硫酸标准溶液滴定至溶液至紫色为止,记录第二次耗酸体积V2(不包括V1):
(4)在上述锥形瓶中再加入5mL0.01mol/L硼砂缓冲溶液。此时溶液呈现淡绿色再加入1mL 10%铬酸钾指示剂,溶液呈现黄绿色,用硝酸银标准溶液滴定至橙红色为终点,记录消耗硝酸银标准溶液的体积(a)。同时作空白试验。记录消耗硝酸银标准溶液体积(b)。
(5) 计算公式
(JD)P=×103
(JD) =
(CL-)= Cl-= 式中:[1/2H2SO4]一硫酸标准溶液的浓度;
V1,V2-滴定碱度所消耗硫酸标准溶液的体积,mL;
a-滴定水样消耗硝酸银溶液的体积,mL;
b-滴定空白消耗硝酸银溶液的体积,mL;
T-硝酸银标准溶液的滴定度;
V-水样体积,mL。
1.4 结论
(1)当水样中氯离子含量大于100mg/L时,须按下表1中规定的量取样,并用蒸馏水稀释至100mL后测定。
表1 氯化物的含量和取水样体积
水样中氯离子含量(mg/L)5~100101~200201~400401~1000
取水样量(mL)100502510
(2)给水一般无酚酞碱度,直接滴定甲基橙碱度,用同样的方法继续滴定氯根。
(3)缓冲溶液应用0.01mol/L硼砂缓冲溶液。不能选用氨盐和磷酸盐缓冲溶液。因为: Ag+ +NH3→Ag(NH3)+
Ag+ +PO43-→Ag(PO4)↓
故两类缓冲溶液均影响氯离子的测定。
(4)指示剂不宜加入过多,颜色过深,会影响终点判定。
实践证明,碱度与氯根的连续测定,相对误差不大,符合容量分析要求。