容量法測(cè)定回收冷凝液的總硬度

趙俊美

(陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000)

工業(yè)用水對(duì)水的總硬度指標(biāo)有不同的要求，如果高硬度水應(yīng)用于工業(yè)，會(huì)破壞鍋爐、管道、水泵等設(shè)施，大量結(jié)垢不僅會(huì)影響熱傳導(dǎo)，甚至?xí)?lái)爆炸危險(xiǎn)，因而準(zhǔn)確測(cè)定水樣硬度顯得非常重要[1]。回收后冷凝液中的鐵離子含量較高，用EDTA滴定法測(cè)定總硬度時(shí)返色嚴(yán)重，滴定終點(diǎn)不穩(wěn)定，誤差很大[2]。為準(zhǔn)確測(cè)定回收后冷凝液的總硬度，通常采用離子色譜法、原子吸收法、等離子發(fā)射光譜法等。這類(lèi)儀器分析法靈敏度好、準(zhǔn)確度高，但儀器價(jià)格昂貴、操作繁瑣，很難普及。通過(guò)對(duì)EDTA滴定法進(jìn)行改進(jìn)，首先向水樣中加入硫化鈉與鐵離子反應(yīng)生成沉淀后進(jìn)行過(guò)濾，然后再測(cè)定，提高了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，同時(shí)具有低成本、適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單快速等優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 方法改進(jìn)

向目標(biāo)水樣中加入適量硫化鈉與水中鐵離子進(jìn)行反應(yīng)，生成沉淀后對(duì)水樣進(jìn)行過(guò)濾，消除鐵離子對(duì)硬度的干擾：

3S2-+2Fe3+=2FeS↓+S↓

1.2 實(shí)驗(yàn)原理

在pH值為10.0±0.1的水溶液中，用鉻黑T作指示劑，以EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至藍(lán)色為終點(diǎn)。根據(jù)消耗的EDTA體積，即可算出硬度值[3]。反應(yīng)生成酒紅色配位化合物。

當(dāng)用H2Y2-標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定該溶液時(shí)，H2Y2-會(huì)把與HIn2-配位的Ca2+、Mg2+奪取出來(lái)，生成更加穩(wěn)定的絡(luò)合物CaY2-和MgY2-，同時(shí)游離出藍(lán)色的HIn2-。因此當(dāng)溶液顏色由酒紅色變成純藍(lán)色時(shí)，即為測(cè)定終點(diǎn)。

1.3 儀器及試劑

鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL(0.01 mmoL Ca2+)；氫氧化鈉溶液，50 g/L；鹽酸溶液(1+4)；乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，0.01 mmol/L；氨-氯化銨緩沖溶液，pH值為10；鉻黑T指示液，5 g/L；硫化鈉，50 g/L；三乙醇胺溶液(1+4)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

取100 mL水樣于250 mL錐形瓶中，加入1 mL硫化鈉溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為至中性，用中速定量濾紙過(guò)濾至另一只250 mL錐形瓶中。加入3 mL三乙醇胺，5 mL氨-氯化銨緩沖溶液和2～3滴5 g/L鉻黑T指示劑。在不斷搖動(dòng)下，用0.01 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色，即為終點(diǎn)，記下消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V1。從加緩沖溶液開(kāi)始，全過(guò)程應(yīng)在5 min內(nèi)完成，溫度不應(yīng)低于15 ℃。

1.5 結(jié)果計(jì)算

以mmol/L表示的試樣中總硬度X按下式計(jì)算：

式中：c，EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的物質(zhì)的量濃度，mol/L；V1，滴定試樣溶液時(shí)，EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量，mL；V，所取試樣溶液的體積，mL。

2 結(jié)果與討論

2.1 精密度和回收率實(shí)驗(yàn)

采用改進(jìn)后的方法對(duì)不同濃度的樣品進(jìn)行5次平行測(cè)定，以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示其精密度，同時(shí)進(jìn)行回收率測(cè)定，結(jié)果如表1所示。

表1 精密度和回收率的測(cè)定結(jié)果

由表1可以看出，該方法對(duì)4種濃度的樣品測(cè)得結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.5%，重現(xiàn)性較好，表明該測(cè)試方法具有很好的穩(wěn)定性?；厥章试?9.2%～101.9%，回收率高。

2.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

采用改進(jìn)后的EDTA滴定法與離子色譜法分別對(duì)冷凝液總硬度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 改進(jìn)后的EDTA滴定法與離子色譜法實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比

從表2可以看出，改進(jìn)后的EDTA滴定法與離子色譜法分析結(jié)果相近，表明該方法測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較好，可用于生產(chǎn)分析。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)水的硬度EDTA滴定法進(jìn)行改進(jìn)，采用先向水樣中加入硫化鈉與鐵離子反應(yīng)，生成沉淀后進(jìn)行過(guò)濾，再測(cè)定的方式。改進(jìn)后的EDTA滴定法擁有良好的精密度及回收率，表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性。同時(shí)與離子色譜法測(cè)定結(jié)果較為一致，數(shù)據(jù)具有較好的準(zhǔn)確性，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)分析要求。