技术文章
Technical articles
更新时间：2015-09-16
点击次数：3122
1、水质硬度离子标准溶液：
① 0.2mol/L水质硬度离子标准溶液（贮备溶液）的配制：
优级纯(GR)氯化钙(CaCl2，111.015g/mol·L-1)和氯化镁(MgCl2，95.21g/mol·L-1)试剂需在150℃下烘3小时，然后放入干燥器中冷至室温。称取14.7617g氯化钙于烧杯中，用蒸馏水溶解；称取6.3791g氯化镁于烧杯中，用蒸馏水溶解。将二个溶液合并，并转入1000ml容量瓶中，用蒸馏水加至刻度、混合、备用。
标定： 见附录。
② 1×10-3mol/L水质硬度离子标准溶液的配制（ph 3.00）：
用10ml移液管量取0.1mol/L水质硬度离子标准溶液，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水质硬度离子标准溶液的配制（ph 4.00）：
用10ml移液管量取1×10-3mol/L 水质硬度离子标准溶液，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水质硬度离子标准溶液的配制（ph 5.00）：
用10ml移液管量取1×10-4mol/L水质硬度离子标准溶液，转入100ml容量瓶中，用去离子水加入容量瓶至刻度，混匀，备用。
水质硬度离子标准溶液的浓度换算
| mmol/L | ph | mg/L | ppm |
| 2 | 2.70 | 200.0 | 200.0 |
| 2×10-1 | 3.70 | 20.0 | 20.0 |
| 2×10-2 | 4.70 | 2.00 | 2.00 |
2、总离子强度调剂(TISAB)：
浓缩型离子强度调节剂0.6mol/L碳酸氢钠溶液（1升）。称取50.406g碳酸氢钠于烧杯中，用蒸馏水溶解，并稀至1升。
使用时每20ml标准溶液或者样品溶液加4滴浓缩型离子强度调节剂。
二、水质硬度离子选择性电极：
水质硬度离子选择性电极在使用前需要在1×10-3mol/L水质硬度离子标准溶液中浸泡，一般不少于半小时。
三、水质硬度离子浓度的测量：
1、仪器准备：
① 将MP523型pH/离子浓度测量仪或YH200型水质硬度离子浓度计接上电源，并开启电源。
② 选择水质硬度离子浓度测量参数。
长按仪器[MODE]键，至显示屏出现P1。用[↑]选择h2+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 将浸泡的水质硬度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，为样品的水质硬度含量。
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、根据测量的水质硬度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。对于测量低浓度的水质硬度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：
| 离子浓度，mg/L | 标准溶液，mmol/L | 标准溶液，ph |
| 2.0 ~ 20.0 | 2×10-2 | 4.70 |
| 2×10-1 | 3.70 | |
| 20.0 ~ 200 | 2×10-1 | 3.70 |
| 2 | 2.70 |
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、对氟离子选择电极有干扰的离子：10-3mol/LCa2+/Mg2+时，大允许含量：3×10-2
mol/LNa+、3×10-5mol/LCu2+,Zn2+、6×10-5mol/LFe2+、10-4mol/LNi2+,Sr2+、6×10-4
mol/LBa2+。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，应将水质硬度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。
水质硬度计的配套试剂
一、0.2mol/L水硬度标准溶液(贮备液)：
优级纯(GR)氯化钙(CaCl2，111.015g/mol·L-1)和氯化镁(MgCl2，95.21g/mol·L-1)试剂需在150℃下烘3小时，然后放入干燥器中冷至室温。称取14.7617g氯化钙于烧杯中，用蒸馏水溶解；称取6.3791g氯化镁于烧杯中，用蒸馏水溶解。将二个溶液合并，并转入1000ml容量瓶中，用蒸馏水加至刻度、混合、备用。
标定： 见附录。
二、总离子强度调节剂(TISAB)：
浓缩型离子强度调节剂0.6mol/L碳酸氢钠溶液（1升）。称取50.406g碳酸氢钠于烧杯中，用蒸馏水溶解，并稀至1升。
使用时每20ml标准溶液或者样品溶液加4滴浓缩型离子强度调节剂。
三、电极的内溶液：
0.01mol/L水硬度标准溶液。
注：配标准溶液用的试剂为优级纯(GR)，其余为分析纯(AR)。
附录： 水质硬度校准溶液的标定（EDTA滴定法）
水质硬度校准溶液的标定采用EDTA络合滴定法，反应式如下：
Ca2+ + H2Y2- ? 2H+ + CaY2-
Mg2+ + H2Y2- ? 2H+ + MgY2-
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 pH10缓冲溶液：
16.9克NH4Cl，143ml氨水，用蒸馏水溶解，加至250ml。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 * 250ml 一只； 1000ml 五只；
2.4 移液管 * 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 加入5mlpH10缓冲液，1-2滴铬黑T指示剂。
3.4 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 样品硬度的计算：
按下式计算水样硬度：
mx = （N1－N2）×m0÷N
式中：mx— 水样中硬度浓度，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。
当前位置：
