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海水堿度的測定 pH電位滴定法

更新日期:2017-11-07   瀏覽量:3235


HY/T 178-2014 海水堿度的測定 pH電位滴定法

范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海水利用過程中海水堿度的測定方法,是以pH變化指示終點(diǎn)的pH電位滴定法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于海水、微咸水和鹽水中堿度在0~4mmol/L范圍內(nèi)的測定。

術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
堿度  alkalinity
中和海水中弱酸陰離子所需氫離子的物質(zhì)的量除以海水的體積。
[GB/T 15921-2010,定義3.2.8]
酚酞堿度  phenolphthalein endpoint alkalinity
以酚酞作指示劑測得的堿度。
注: 酚酞為指示劑的滴定終點(diǎn)pH約為8.3,通過滴定至pH=8.3測定酚酞堿度。
甲基橙堿度  methyl orange endpoint alkalinity
以甲基橙作指示劑測得的堿度。
注: 甲基橙為指示劑的滴定終點(diǎn)pH約為4.5,通過滴定至pH=4.5測定甲基橙堿度。

原理
采用酸堿滴定法。以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液作滴定劑,滴定終點(diǎn)采用pH計(jì)電位示值判定。pH=8.3時(shí),海水樣中存在的氫氧化物和二分之一的碳酸鹽被滴定。pH=4.5時(shí),海水樣中碳酸氫根離子被滴定。

分析步驟
水樣采集
單標(biāo)線吸量管移取50mL水樣,置于150mL燒杯中,把燒杯放在磁力攪拌器上,并放入磁力轉(zhuǎn)子一個(gè),再將干凈的復(fù)合玻璃電極插入溶液內(nèi)(勿與轉(zhuǎn)子相觸)。
酚酞堿度的測定
打開電磁攪拌器開關(guān),保持適宜速度攪拌(與定位時(shí)的攪拌速度相同),測定pH值。如果pH值小于或等于8.30,記錄V3為0.00;如果pH值大于8.30,則用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至pH為8.30±0.05時(shí)即為終點(diǎn),記錄鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液所消耗的體積V3
甲基橙堿度的測定
在上述測定基礎(chǔ)上,繼續(xù)滴定并攪拌,至pH值為4.50±0.05時(shí)記錄所用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積V4
清洗電極
測試結(jié)束后,蒸餾水沖洗電極,用試紙吸干后浸泡于飽和KCl溶液中。

結(jié)果計(jì)算
海水中酚酞堿度以碳酸鈣(CaCO3)的質(zhì)量濃度X1計(jì),單位為毫克每升(mg/L),按式(2)計(jì)算:

式中:
V3 一一滴定酚酞堿度時(shí)消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,單位為毫升(mL);
c1 一一鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
V0 一一海水樣體積,單位為毫升(mL);
M 一一碳酸鈣(CaCO3)的摩爾質(zhì)量的數(shù)值,單位為克每摩爾(g/mol)(M=100.09)。
計(jì)算結(jié)果修約至小數(shù)點(diǎn)后兩位。
海水中甲基橙堿度以碳酸鈣(CaCO3)的質(zhì)量濃度X2計(jì),單位為毫克每升(mg/L)表示,按式(3)計(jì)算:

式中:
V4 一一滴定甲基橙堿度時(shí)消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,單位為毫升(mL);
c1 一一鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
V0 一一海水樣體積,單位為毫升(mL);
M 一一碳酸鈣(CaCO3)的摩爾質(zhì)量,單位為克每摩爾(g/mol)(M=100.09)。
計(jì)算結(jié)果修約至小數(shù)點(diǎn)后兩位。
如果海水樣堿度的基本組分為碳酸氫鹽、碳酸鹽和氫氧化物,其質(zhì)量濃度可根據(jù)滴定結(jié)果V3V4,由表1查得對應(yīng)組分消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,代入式(4)~式(6)計(jì)算,計(jì)算結(jié)果修約至小數(shù)點(diǎn)后兩位。

式中:
X3 一一海水中碳酸氫鹽(HCO3-)的質(zhì)量濃度,單位為毫克每升(mg/L);
X4 一一海水中碳酸鹽(CO32-)的質(zhì)量濃度,單位為毫克每升(mg/L);
X5 一一海水中氫氧化物(OH-)的質(zhì)量濃度,單位為毫克每升(mg/L);
c 一一鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度, 單位為摩爾每升(mol/L);
V一一海水樣體積,單位為毫升(mL);
V5V6V7一一由表1 查得的碳酸氫鹽(HCO3-) 、碳酸鹽(CO32-)、氫氧化物(OH-)消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,單位為毫升(mL);
M1 一一碳酸氫根(HCO3-)的摩爾質(zhì)量, 單位為克每摩爾(g/mol)(M1=61.02);
M2 一一碳酸根(CO32-)的摩爾質(zhì)量,單位為克每摩爾(g/mol)(M2=30.01);
M3 一一氫氧根(OH-)的摩爾質(zhì)量,單位為克每摩爾(g/mol)(M3=17.01)。


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