钙离子浓度的测量

  1、钙离子标准溶液：

  ① 0.1mol/L钙离子标准溶液（贮备溶液）的配制：

称取优级纯(GR)氯化钙(CaCl2，111.015g/mol·L-1)11.1015g于烧杯中，用蒸馏水溶解后移入1升容量瓶中，并用蒸馏水洗烧杯，溶液移入容量瓶，经三次洗烧杯、溶液移入容量瓶后，用蒸馏水稀释到刻度，混匀，备用。

标定： 见附录。

② 1×10-3mol/L钙离子标准溶液的配制（pCa 3.00）：

  　用10ml移液管量取0.1mol/L钙离子标准溶液，转入1000ml容量瓶中，用去离子水加入容量瓶至刻度，混匀。

③1×10-4mol/L钙离子标准溶液的配制（pCa 4.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-3mol/L 钙离子标准溶液，转入100ml容量瓶中，用去离子水加入容量瓶至刻度，混匀，备用。

④1×10-5mol/L钙离子标准溶液的配制（pCa 5.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-4mol/L钙离子标准溶液，转入100ml容量瓶中，用去离子水加入容量瓶至刻度，混匀，备用。

                钙离子标准溶液的浓度换算

2、总离子强度调节剂(TISAB)：

     4mol/L氯化钾(KCl)溶液__称取29.8204gr氯化钾于烧杯中，用蒸馏水溶解，并稀至100ml，摇匀，备用。每100ml标准溶液或样品溶液加2mlTISAB溶液。

二、钙离子选择性电极：

    钙离子选择性电极在使用前需要在1×10-3mol/L钙离子标准溶液中浸泡，一般不少于半小时。

三、钙离子浓度的测量：

  1、仪器准备：

  ① 将MP523型pH/离子浓度测量仪或MP523-03型钙离子浓度测量仪接上电源，并开启电源。

  ② 选择钙离子浓度测量参数。

    长按仪器[MODE]键，至显示屏出现P1。用[↑]选择Ca2+离子参数。然后，按[ENTER]转入测量状态。  

  ③ 选择并设置校准溶液的参数。

   长按仪器[MODE]键，至显示屏出现P1。然后，短按仪器[MODE]键，至显示屏出现P3、0.00、C1。将选择的低浓度值的数据按[↑]（加值）、[↓]（减值）、[ENTER]（移位）输入仪器，修改后，按[ENTER]进入C2设置，将选择的高浓度值的数据按[↑]、[↓]、[ENTER]输入仪器，修改后，按[ENTER]进入测量状态。（具体操作见仪器说明书）

  2、仪器校准：

  ① 将浸泡的钙离子选择电极用去离子水洗净，用滤纸吸干。

② 取二只50ml烧杯倒入己加入TISAB溶液的标准溶液（不少于烧杯的三分之二），并加入搅拌珠。

③ 取低浓度的标准溶液于搅拌器上，低速搅拌溶液，将洗净、干燥的一对电极浸入溶液，等仪器显示值稳定后，按[CAL]键，屏上出现C1、“CAL”闪动，见屏上出现稳定的笑脸，再按[CAL]键，屏上出现预设的数据、并闪动，至出现END。之后屏上出现C2。

④ 接着取出电极，用滤纸吸干。取高浓度的标准溶液于搅拌器上，低速搅拌溶液，将洗净、干燥的一对电极浸入溶液，等仪器显示值稳定后，见屏上出现稳定的笑脸，再按[CAL]键，屏上出现预设的数据、并闪动，至出现END。仪器自动进入测量状态。

⑤ 校准完成后，将电极浸入去离子水中清洗至仪器显示高于5.00，或浓度值低于10-5

mol/L，吸干。

  3、样品测量：

取二只50ml烧杯倒入注入己加入TISAB溶液的样品溶液，并加入搅拌珠。

取样品溶液的烧杯置于搅拌器上，低速搅拌溶液，将洗净、干燥的一对电极浸入溶液，等仪器显示值稳定后（屏上出现稳定的笑脸），读取屏上显示值。然后，将一对电极浸入去离子水中清洗，吸干。

取另一个注入样品的烧杯置于搅拌器上，低速搅拌溶液，将洗净、干燥的一对电极浸入溶液，等仪器显示值稳定后（屏上出现稳定的笑脸），读取屏上显示值。需要读取mol/L、mg/L或ppm等单位，可按[UNIT]键。

二次测量平均值经数据处理后，为样品的钙含量。

测量完毕，将一对电极浸入去离子水中清洗，吸干，存放。仪器的电源关闭。

四、注意事项：

 1、根据测量的钙离子浓度选择合适的校准溶液，一般选择相差二个级差的标准溶液校准仪器。对于测量低浓度的钙离子或进行准确度高的测量，建议选择相差一个级差的标准溶液校准仪器。被测样品的浓度应该在校准溶液浓度之间。下表供参考：

2、为了提高测量的准确度，建议在*次测量样品后，再重复校准一次。可能样品溶液中存在干扰离子，影响电位的测量，给出错误的结果。重复校准可以将干扰离子作为本底消除，获得正确的测量结果。

3、低浓度的校准溶液，必须隨用隨配。

4、对钙离子选择电极有干扰的离子：10-3mol/LCa2+时，

大允许含量：0.3mol/LNa+；2×10-6mol/LZn2+；5×10-6mol/LPb2+；7×10-5mol/LFe2+,

Cu2+；8×10-3mol/LCr2+,Mg2+；3×10-2mol/LBa2+；5×10-2mol/LNi2+。需要选择适当的TISAB，来络合、隐蔽干扰离子、提供相同的离子强度和调节溶液的pH值至适当的范围。

5、测量工作结束，应将钙离子选择性电极洗净、吸干，存放。长期不用时，将电极敏感膜头取下，吸干溶液，存放。

 
附录：

水质钙离子校准溶液浓度的标定（EDTA滴定法）

水质钙离子校准溶液浓度的标定采用EDTA络合滴定法，反应式如下：

        Ca2+ + H2Y2- ? 2H+ + CaY2-

EDTA络合剂与金属离子按1 ：1 mol/L离子反应。

1 试剂：

1.1 0.01mol/L EDTA标准滴定溶液：

EDTA钠盐（Na2Y·2H2O）3.723克，溶于蒸馏水，转入1L容量瓶中，用蒸馏水加至刻度。混合，装入聚乙烯试剂瓶，备用。

1.2 铬黑T指示剂：

0.5克铬黑T、 4.5克盐酸羟胺，溶于100毫升95%乙醇。装入滴瓶中，备用。

1.3 1mol/L NaOH溶液：

40克NaOH用蒸馏水溶解，稀至1L。装入聚乙烯试剂瓶，备用。

2  仪器、设备：

2.1 电子天平      200g  感量0.1mg             一台；

2.2 酸式滴定管       50ml                      一支；

2.3 容量瓶  A级    250ml    一只；  1000ml    五只；

2.4 移液管  A级                         25ml  四支；

2.5 锥形瓶        150ml                        四只；

2.6 滴瓶          100ml                        一只；

2.7 洗瓶          500ml                        一只；

2.8 烧杯      50ml  四只；100ml  二只； 500ml  二只；

2.9 滴定管架                                   一只。

3  滴定步骤：

3.1 准备好滴定管，并加EDTA标准滴定溶液至满度，记录滴定管内液体示值v1。

3.2 用移液管取25ml试样于锥形瓶中，并加入25ml蒸馏水。

3.3 滴加1mol/L NaOH溶液，调节溶液的pH为12~13。

3.4 加入1-2滴铬黑T指示剂，溶液呈酒红色络合物。

3.5 用EDTA标准溶液滴定，使溶液显示蓝色（取蒸馏水25ml，加入5mlpH10缓冲液，1-2滴铬黑T指示剂，溶液呈兰色，作为参考色），即至终点。记录滴定管内液体示值v2。

3.6 重复3.2到3.5步骤，再测量同样品的一份试样。取滴定前后滴定管内液体的平均值，并求出滴定水样用EDTA毫升数N1。

3.7 重复3.2到3.5步骤，蒸馏水代替水样，空白硬度的滴定。求出滴定空白样品用EDTA毫升数N2。

4 样品水质钙离子校准溶液的计算：

按下式计算水样水质钙离子校准溶液：

      mx = （N1－N2）×m0÷N 

式中：mx— 水样中水质钙离子校准溶液浓度，mol/l ；

      m0— EDTA标准溶液的浓度，mol/l；

          N1— 滴定水样用EDTA量，ml；

          N2— 滴定空白样品用EDTA量，ml；

          N — 水样体积，ml。

5 备注：

5.1 等当点颜色的应为暗蓝色，在暗蓝色前为亮蓝色。可用空白溶液加铬黑T指示剂作对照。

5.2 当颜色淡的时候，多加些铬黑T指示剂，便于观察溶液颜色的变化。