1.2 碳酸钠含量测定的原理:试样以溴甲酚绿-甲基红作为指示剂,用标准盐酸滴定至终点,测得氢氧化钠和碳酸钠含量总和,再减去氢氧化钠含量,可测得碳酸钠含量。其中有关化学反应方程式如下:
NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+BaCl2=BaCO3 ↓+2NaCl Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2. 测定步骤 2.1 氢氧化钠含量测定 用吸量管吸取冷却至室温25mL试样放入250mL三角瓶中,加约30蒸馏水,10mL氯化钡溶液和2滴酚酞指示剂,用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定由红色至无色为终点,记下体积V1
2.2 碳酸钠含量测定 用吸量管吸取冷却至室温25mL试样放入250mL三角瓶中,加约30蒸馏水,加10滴溴甲酚绿-甲基红指示剂,用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定至酒红色为终点,记下体积V2。
3. 计算:
NaOH(g/L)=
C?(V2?V1)?0.053?1000C?V1?0.040?1000 Na2CO3(g/L)=
VV式中:C——盐酸标准溶液的浓度,mol/L;V1——滴定氢氧化钠时所消耗盐酸标
准溶液的体积,mL;V2——滴定碳酸钠时所消耗盐酸标准溶液的体积,mL;V——取样体积,mL;0.040——与1.00mL浓度为1.000mol/L盐酸标准溶液相当的NaOH的质量,g;0.053——与1.00mL浓度为1.000mol/L盐酸标准溶液相当的Na2CO3的质量,g;
4. 注意事项:1. 酚酞的变色范围为pH8~10,而采用甲基橙和百里酚蓝钠盐水溶液混合指示剂滴定终点更为正确,其变色点pH8.3,终点溶液由玫瑰色(pH8.2)变为紫色(pH8.3),混合指示剂的配制:0.1%甲基红钠盐水溶液和0.1%百里酚蓝钠盐水溶液以体积比为1:3。2 .酚酞指示剂的用量对滴定结果影响较大,若用量不足,滴定常常不完全,结果使氢氧化钠含量偏低而碳酸钠含量偏高;若用量过多,因酚酞不溶水而造成酚酞析出,致使溶液浑浊影响终点到观察。3. 在滴定时,盐酸溶液要逐渐滴加入,并不断地摇动溶液,以免局部过酸和第二步反应提前进行,致使碳酸钠含量偏低而氢氧化钠偏高。4. 平行两次测定误差:氢氧化钠≤0.01g/L;碳酸钠0.04g/L。 三. 盐水中游离氯的测定
1 原理:在酸性溶液中,溶于水的游离氯和次氯酸钠溶液中具有强氧化性,能将碘离子氧化成游离碘,碘遇淀粉变蓝,而游离出来的碘可用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。其中有关化学反应方程式如下:2KI+Cl2=I2+2KCl 2KI+NaClO+2CH3COOH=I2+NaCl+H2O+2CH3COOK
2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6 2 测定步骤
在250mL碘量瓶中,加入10mL30%乙酸溶液,10mL10%碘化钾溶液,再迅速加入冷却至室温的试样25mL,加盖摇匀,放入暗处静置5min,用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定近终点时,溶液呈浅黄色,加入2mL淀粉指示剂,继续用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失即为终点,记下消耗硫代硫酸钠溶液的体积V1。同时做空白试验。
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3计算:游离氯(mg/L)=
C?(V1?V0)?0.03545?1000
V式中:C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;V1——消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;V0——空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;V——取样体积,mL;0.03545——与1.00mL浓度为1.000mol/L硫代硫酸钠标准溶液相当的游离氯的质量,g; 四. pH值的测定
按酸度计说明操作测定试样的pH值。
第二节 精盐水分析
一. 氯化钠含量的测定:测定方法与第三章第一节测定方法相同。 二. 盐水中的游离氯的测定:测定方法与第三章第三节测定方法相同。 三. pH值的测定:按酸度计说明操作测定试样的pH值。 四. 盐水中的固体悬浮物(过滤)
1 原理:固体悬浮物通过特定的过滤器过滤,干燥一定的时间后,称重。 2 测定步骤:用蒸馏水清洗过滤膜,放入烘箱于103~105℃,取出放入干燥器冷却,称重(精确至0.0002g)。
将过滤膜在乙醇溶液中浸泡几分钟,然后用蒸馏水清洗,过滤器变得半透明。 把过滤膜放在布氏漏斗上,然后吸取1000ml试样注入其中进行真空抽吸,真空抽吸压力控制在0.6×105Pa(450mmHg)。抽滤后用蒸馏水在量筒里清洗沉淀物到过滤器10次,每次用20ml蒸馏水以充分的溶解氯化钠,直到过滤器上没有水出现。
取下过滤器,将之放到铝制的容器内,将容器放到烘箱内,在103~105℃加热2个小时,在干燥器内冷却30分钟,称重。
3计算:固体悬浮物(mg/L)=
(m2?m1)?1000
V式中:m1——过滤前膜质量,mg;m2——过滤后膜质量,mg;V——取样体积,mL
4注意事项:1. 这种方法适用于保证一次盐水中固体悬浮物的简化检测结果。2. 聚四氟乙烯膜的过滤器,其孔径约为0.3um,规格为FP030。 五. 硫酸盐的测定
1. 原理:试样加入过量的氯化钡-氯化镁混合液,以产生硫酸钡去除硫酸根离子,过量的Ba2+离子在Mg2+ 盐-存在下,以铬黑T指示剂,用EDTA进行反滴定。
2. 测定步骤:用量取5ml试样注入锥形瓶中,用盐酸溶液酸化,调节溶液至pH约2,在不断摇动下,慢慢加入50mL氯化钡-氯化镁沉淀剂,混匀后,按顺序加入5ml
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的15%的三乙醇胺,加入5ml氯化铵缓冲溶液(pH大约l0)每次加入试剂后摇匀,再加0.1g0.5%铬黑T指示剂,并且震荡均匀,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定,震荡溶液,直到溶液的颜色刚好由紫红色变成纯蓝色,记下体积V1。同时做空白试验体积为V0。
C(V0?V1)?0.09609?1034. 计算:SO(g/L)=
V2-
式中:C——EDTA标准溶液的浓度,mol/L;V1——滴定硫酸盐时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;V0——空白试验时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;V——取样体积,mL;0.09609——与1.00mL浓度为1.000mol/LEDTA标准溶液相当的SO2-的质量,g。
5. 注意事项:1. 分析试液中钡和镁离子分别超过硫酸根量的60~160%摩尔比,测定结果准确。2. 为消除氯化钠的干扰以及提高终点的识别,50mL滴定液中的氯化钠含量必须小于1.5%。3. 重金属离子对测定有干扰,可加入掩蔽剂三乙醇胺,盐酸羟胺和抗坏血酸等。
六. 钙、镁离子的测定
1.原理: 1.1钙离子的测定原理:在pH值在12~13的时候,以钙羧酸为指示剂,用标准的EDTA溶液滴定,以钙羧酸与钙离子形成稳定较差的红色络合物,当EDTA溶液滴定时,EDTA即夺取络合物中的钙离子,游离出钙羧酸指示剂的阴离子,滴定至等当点时,溶液由酒红色变为蓝色即为终点。其中有关化学反应方程式如下:
Ca2+ +NaH2T=Na+ +H+ +CaT- CaT- +NaH2Y=CaY2+ +2Na+ +H+ +HT2-
1.2 镁离子的测定原理:当pH值大约10的时候,以铬黑T为指示剂,用标准的EDTA溶液滴定,测得钙镁总量,再从总量减去钙的含量即为镁离子的含量。其中有关化学反应方程式如下:
Mg2+ +NaH2T=Na+ +H+ +MgT- MgT- +NaH2Y=MgY2+ +2Na+ +H+ +HT2- 2 测定步骤
钙离子含量的测定:量取50mL试样注入锥形瓶中,用盐酸溶液调节溶液至pH约2,按顺序加入3mL15%三乙醇胺,加入2mL2.0mol/L氢氧化钠溶液(pH大约l3)每次加入试剂后摇匀,再加0.1g0.5%钙羧酸指示剂,并且震荡均匀,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定,震荡溶液,直到溶液的颜色刚好由酒红色变成蓝色,记下体积V1。
镁离子含量的测定:量取50mL试样注入锥形瓶中,用盐酸溶液调节溶液至pH约2,按顺序加入3mL15%三乙醇胺,加入5mL氯化铵缓冲溶液(pH大约l0)每次加入试剂后摇匀,再加0.1g0.5%铬黑T指示剂,并且震荡均匀,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定,震荡溶液,直到溶液的颜色刚好由紫红色变成纯蓝色,记下体积V2。
3 结果计算
钙含量以钙的质量分数X1表示,镁含量以镁的质量分数X2表示,数值以mg/L表示,按下式计算:
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C?V1?0.04008?106C(V2?V1)?0.02431?106Ca(mg/L)= Mg(mg/L)=
VV式中:C——EDTA标准溶液的浓度,mol/L;V1——滴定钙时所消耗EDTA标准
溶液的体积,mL;V2——滴定镁时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;V——取样体积,mL;0.0408——与1.00mL浓度为1.000mol/LEDTA标准溶液相当的NaOH的质量,g;0.02431——与1.00mL浓度为1.000mol/LEDTA标准溶液相当的Na2CO3的质量,g;
4注意事项:1. EDTA与许多金属离子形成稳定程度不同的可溶性络合物,在不同溶液与不同的pH时,应不同的掩蔽剂进行直接或间接滴定,故此法为络合滴定。2络合滴定速度不宜过快,尤其近终点时每加入1滴EDTA溶液均须激烈地摇晃。3加入氢氧化钠(或氢氧化钾)溶液时应慢慢地滴入,防止沉淀现象发生。 七. 铁离子含量的测定
1 原理:用盐酸羟胺将溶液中Fe3+还原成Fe2+,在pH4~4.5缓冲溶液体系中,Fe2+
同1,10-邻菲啰啉生成橙红色络合物,用分光光度法测定。反应式如下:2Fe3+ + C6H8O6 = 2Fe2+ + C6H6O6 + 2H+
Fe2+ + 3C12H8N2 = [Fe(C12H8N2)3]2+
2 分析步骤
标准曲线绘制:量取铁标准溶液0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL分别置于八个100mL容量瓶中,向每个容量瓶中分别加3mL1+1盐酸溶液,加入5mL盐酸羟胺溶液(2.3)、10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液和5mL1,10-邻菲啰啉指示液,用水稀释至刻度,摇匀,静置10min。
以不加铁标准溶液的空白溶液调整分光光度计为零,在波长510nm处,选用合适的比色皿,测定各溶液的吸光度。以铁含量为横坐标,与其对应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
空白试验:不加试料,采用与测定试料完全相同的分析步骤、试剂和用量进行空白试验。
测定:量取20.00mL试料置于100mL容量瓶中,加3mL1+1盐酸溶液,然后加5mL盐酸羟胺溶液、10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液和5mL1,10-邻菲啰啉指示液,用水稀释至刻度,摇匀,静置10min。以下按4.1.2规定进行。
3 计算: Fe(mg/L)=
(m1?m0)?1000
V式中:m1——由标准曲线查得的试料中铁的质量的数值,单位为毫克(mg);m0——由标准曲线查得的空白中铁的质量的数值,单位为毫克(mg);V——取样体积。 八. 氯酸钠含量的测定
1. 原理:在酸性溶液中,试样加入过量的硫酸亚铁溶液,氯酸钠能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,过量的硫酸亚铁用高锰酸钾溶液滴定至终点。其中有关化学反应方程式如下:
6FeSO4+NaClO3+3H2SO4=3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O
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10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O 2. 测定步骤
用吸量管取5ml试样注入锥形瓶中,加水至约50mL,加1滴酚酞作指示剂,用硫酸至中性,并过量5mL,在不断摇动下,慢慢加入25mL硫酸亚铁溶液,在隔绝空气的条件下,加热煮沸10min,取下迅速冷却,加10mL硫酸锰溶液,混匀后,用0.1mol/L高锰酸钾标准溶液滴定溶液的颜色刚好变为微红色,记下体积V1。同时做空白试验体积为V0。
C(V0?V1)?0.01775?1033. 计算:NaClO3(g/L)=
V式中:C——高锰酸钾标准溶液的浓度,mol/L;V1——滴定所消耗高锰酸钾标准溶液的体积,mL;V0——空白试验时所消耗高锰酸钾标准溶液的体积,mL;V——取样体积,mL;0.01775——与1.00mL浓度为1.000mol/L高锰酸钾标准溶液相当的氯酸钠的质量,g; 九. 硅含量的测定
1. 原理:将试样蒸干以后,熔融的碳酸钠溶液可溶解硅,溶解的硅同钼酸胺反应,变成黄色。加入1-氨-2-萘酚-4-磺酸还原剂以后,颜色变成蓝色(钼蓝),通过分光光计测定其吸光度来计算硅的含量。
2. 测定步骤: 加入l0ml试样到铂金坩埚,加入2ml盐酸,慢慢蒸发试样至干,加入1g碳酸钠,用酒精喷灯或马弗炉里加热熔融试样(800~850)取出冷却,熔融物放入200ml聚乙烯烧杯中,加入30~40ml热水溶解,
用酸度计指示pH值,在不断搅拌下用滴定管慢慢滴加1+1盐酸,调节pH到l.3-l.4之间(严格控制),)加入2ml钼酸胺溶液,5分钟后;加入4mll0%酒石酸,放置5分钟,加入还原剂溶液再放置5分钟,转移试样到l00ml容量瓶,加水至刻度,放置10分钟后用分光光度计在655nm波长处测定其吸光度。同时做空白试验,即除不加试样和熔融外,其它均与试样测定相同。
标准曲线的绘制:取5个150mL聚乙烯烧杯,分别加入3g氯化钠,加30mL水溶解,加入二氧化硅标准溶液100、200、300、400ugSiO2,用酸度计指示pH值操作步骤与3.2相同;根据SiO2含量与吸光度的关系绘制标准曲线。
m1?10?3?1000 3. 计算:SiO2(mg/L)=
V式中:m1——减去空白后试样的吸光度值,在标准曲线线上查得二氧化硅的质量,g;V——取样体积,mL;
4. 注意事项:1在测定过程中尽量不要接触玻璃量器,以免外来硅的加入影响结果;2调节pH时严格控制pH 值在l.3-l.4之间; 十. 碘离子含量的测定 (比色法) 1. 测定步骤
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