水中總堿及酚酞堿度測(cè)定方法的改進(jìn)

李娟利

摘 要：實(shí)驗(yàn)中堿度的測(cè)定屬于滴定分析，在滴定分析中判斷到達(dá)終點(diǎn)的方法有電位滴定法和指示劑法這兩種方法。電位滴定法是指通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同電極的電位差，再根據(jù)電位差的大小更改來(lái)確定是否到達(dá)滴定終點(diǎn)的。指示劑法是指利用某種指示劑在某個(gè)固定的條件下的變色情況來(lái)找到滴定終點(diǎn)的。指示劑法的優(yōu)點(diǎn)在于操作方便簡(jiǎn)單，并不需要什么特殊的設(shè)備，適用范圍廣，但是最主要的缺點(diǎn)是有的時(shí)候變色并不是很明顯，精確度比較差，而且不能用于有色液體的測(cè)定;電位滴定法的優(yōu)點(diǎn)是克服了指示劑法的缺點(diǎn)，而且得到的數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。當(dāng)前常用的堿度測(cè)定方法是GB/T15451-2006《工業(yè)循環(huán)冷卻水總堿及酚酞堿度的測(cè)定》該方法的原理為：把水樣用酸溶液滴定至所規(guī)定的pH值，停止滴定的終點(diǎn)是酸堿指示劑在該點(diǎn)的pH值時(shí)的顏色的變化來(lái)作出判斷的，即當(dāng)?shù)味ǖ椒犹甘緞募t色變成無(wú)色時(shí)停止，此時(shí)的溶液的pH值是8.3，水中的氫氧根離子已經(jīng)被中和，此時(shí)的碳酸鹽變成了重碳酸鹽;然而當(dāng)?shù)味ǖ戒寮追泳G-甲基紅指示劑由原有的藍(lán)綠色變成暗紅色的時(shí)候，所測(cè)溶液的pH值為4.4-4.5，水中的重碳酸鹽已被中和。根據(jù)分別到達(dá)這兩種不同的終止點(diǎn)時(shí)所消耗的各種溶液的量，并計(jì)算出水中碳酸鹽與重碳酸鹽的含量以及水中的堿度。

關(guān)鍵詞：水中總堿及酚酞堿度測(cè)定方法改進(jìn)

工業(yè)生產(chǎn)水處理系統(tǒng)中需測(cè)定總堿及酚酞堿度的水樣主要有工業(yè)循環(huán)水，氣化低壓灰水、污水裝置部分污水。這些水受工藝生產(chǎn)條件的限制，其中總堿及酚酞堿度含量較大，且水樣在采集后部分水樣，顏色發(fā)黑、有渾濁物。對(duì)于有些顏色發(fā)黑、有渾濁物的水樣使用指示劑法時(shí)，嚴(yán)重干擾指示劑顏色，從而對(duì)測(cè)定造成一定干擾，從而使得測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度降低，分析過(guò)程困難較大。而傳統(tǒng)的電位滴定法未自動(dòng)化，測(cè)定較為不方便。采用以上兩種方法都存在不足之處，本著為工藝提供準(zhǔn)確可靠數(shù)據(jù)提高工作效率，我在工作中不斷探索實(shí)踐，優(yōu)化分析方法，在保證準(zhǔn)確度的前提下，找到了切實(shí)可行的解決方案。以下針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，我將利用現(xiàn)有的梅特勒T50型自動(dòng)電位滴定儀，從樣品本身對(duì)測(cè)定的影響、滴定過(guò)程中各因素影響、結(jié)果判定等方面入手，改進(jìn)方法找到適合廢水水中總堿及酚酞堿測(cè)定的方法。

1 樣品本身的比較

①樣品本身對(duì)測(cè)定的影響比較對(duì)于較為干凈的水樣例如循環(huán)水三種方法影響都不大;②顏色較深水樣：采用指示劑法時(shí)水樣顏色直接影響指示劑的顏色的判斷最終造成較大誤差，對(duì)于部分顏色較深水樣將直接無(wú)法測(cè)定，傳統(tǒng)電位滴定雖然能夠測(cè)定但較為耗費(fèi)人力，使用梅特勒T50型自動(dòng)電位滴定儀儀器不受水樣顏色影響，自動(dòng)滴定并判斷終點(diǎn)結(jié)果準(zhǔn)確。

2 手工滴定與T50型自動(dòng)電位滴定比較，如表1所示

3 結(jié)果判定比較

取廠(chǎng)區(qū)較為干凈循環(huán)水和污水，用指示劑法與T50自動(dòng)電位滴電位滴定兩種方法進(jìn)行分析比較，結(jié)果如表2。

在GB/T15451-2006《工業(yè)循環(huán)冷卻水總堿及酚酞堿度測(cè)定》要求堿度在20mmol/L的范圍內(nèi)時(shí)，平行測(cè)定允差不大于0.02mmol/L。而試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，T50自動(dòng)電位滴電位滴定和指示劑法之間誤差不大于0.02mmol/L則T50自動(dòng)電位滴電位滴定分析方法可用。經(jīng)過(guò)上述比較認(rèn)為T(mén)50型自動(dòng)電位滴定儀適用于我公司廠(chǎng)區(qū)內(nèi)循環(huán)水和污水的測(cè)定，該方法無(wú)需別的試劑、節(jié)省人力、結(jié)果符合要求。

4 實(shí)驗(yàn)方法參數(shù)的優(yōu)化

根據(jù)自動(dòng)電位滴定儀原理及操作方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件的探索。所用試劑：鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.05mol/L;設(shè)定滴定的參數(shù)為：加液速率（最大）：15mL/min加液速率（最小）：100ul/min電極類(lèi)型：DG111-SCd.終點(diǎn)值1：8.3pH。終點(diǎn)值2：4.5pH稱(chēng)量基準(zhǔn)物的質(zhì)量如表3，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)。

根據(jù)電位滴定儀設(shè)定的條件，取廠(chǎng)區(qū)內(nèi)污水和顏色較深的灰水進(jìn)行加標(biāo)回收，驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4。

從表3可以看出T50型自動(dòng)電位滴定儀滴定基準(zhǔn)物消耗標(biāo)液體積與理論計(jì)算基準(zhǔn)物消耗標(biāo)液體積之差小于0.02mL，從表4中看出，使用電位滴定儀設(shè)定的滴定參數(shù)測(cè)定加標(biāo)回收率值在95%～105%之內(nèi)，因此T50型自動(dòng)電位滴定可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求，該儀器能準(zhǔn)確測(cè)定我公司顏色較深的水樣，同時(shí)也能節(jié)省人力、物力使實(shí)驗(yàn)條件最優(yōu)化。

5 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)生產(chǎn)廢水中堿度含量變化較大，在使用采用指示劑法時(shí)，因樣品成分復(fù)雜，顏色較深，而部分水樣無(wú)法測(cè)定，同時(shí)工藝生產(chǎn)波動(dòng)較大，為提高分析準(zhǔn)確度，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)自動(dòng)化程度，提高分析效率，及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)，進(jìn)而選擇T50型自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定氣化灰水，循環(huán)水，污水中堿度，該方法自動(dòng)化，經(jīng)改進(jìn)的分析方法有較好的線(xiàn)性，較高的準(zhǔn)確度和較好的回收率，重線(xiàn)性好，克服了原測(cè)定方法中的不足，實(shí)際應(yīng)用取得了較好的效果，同時(shí)具有較高準(zhǔn)確度故采用。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T15451-2006.工業(yè)循環(huán)冷卻水總堿及酚酞堿度測(cè)定[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).2006.

[2] GB/T601-2016.化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2016.

[3] GB/T6682-2008分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2008.

[4]GB/T603-2002化學(xué)試劑試驗(yàn)方法中所用制劑及制品的制備[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2002.