GB6911.3—86 锅炉用水和冷却水分析方法 硫酸盐的测定 电位滴定法.doc

中华人民共和国国家标准 锅炉用水和冷却水分析方法 硫酸盐的测定 电位滴定法        GB6911.386 Methods for analysis of water for boiler and for cooling The determination of sulfate_ Potentiometric titration method 国家标准局1986-09-16发布                          1987-09-01实施     本标准适用于测定天然水和循环冷却水中硫酸根离子。     测定范围：15220mg/L。     本标准遵循GB 690386锅炉用水和冷却水分析方法 通则的有关规定。 1 方法概要     以铅电极作为指示电极，在pH=4条件下，以高氯酸铅标准溶液电位滴定75% 乙醇体系中的硫酸根离子，此时能定量地生成硫酸铅沉淀，过量的铅离子使电位产 生突跃，从而求出滴定终点。水样中的重金属、钙、镁等离子可事先用氢型强酸性 阳离子交换树脂除去。磷酸盐和聚磷酸盐的干扰可用稀释法或二氧化锰共沉淀法来 消除。 2 仪器 2.1 酸度计或离子计：精度2mV。 2.2 电磁搅拌器。 2.3 铅电极(固体膜)。 2.4 双盐桥饱和甘汞电极。 2.5 微量滴定管：5mL，分度0.05mL。 2.6 气体洗涤器：G3。 2.7 离子交换柱：高度500580mm，内径2022mm。 3 试剂 3.1 1mol/L硝酸钠溶液：8.5g硝酸钠溶于级试剂水中，稀释至100mL。 3.2 0.1mol/L氢氧化钠溶液：0.4g氢氧化钠溶于级试剂水中，稀释至100mL。 3.3 3mol/L盐酸溶液：25mL浓盐酸用级试剂水稀释至100mL。 3.4 0.02mol/L高氯酸溶液：于100mL级试剂水中加34滴高氯酸。 3.5 无水乙醇。 3.6 5%硝酸锰溶液。 3.7 0.1%酚酞溶液(含50%乙醇)。 3.8 混合指示剂：1份0.1%溴甲酚绿钠水溶液与1份0.02%甲基橙水溶液，混匀。 3.9 硫酸钾标准溶液(1mL含0.1mgSO2-4)。 3.9.1 准确称取1.815g已在700灼烧30min的硫酸钾于250mL烧杯中，用级试 剂水溶解，转移至1L容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，此溶液为液(1mL含1mg SO2-4)。 3.9.2 准确吸取10mL液于100mL容量瓶中，用级试剂水稀释至刻度，摇匀， 该稀释溶液的浓度含硫酸根离子0.1mg/mL。 3.10 高氯酸铅标准溶液。 3.10.1 配制方法：称取0.9g高氯酸铅溶于1L级试剂水中，此溶液的浓度约为2 ×10-3mol/L左右。 3.10.2 标定方法： 3.10.2.1 标定前将酸度计(或离子计)接通电源，预热半小时后，根据说明书“调 零”和“校正”，然后将双盐桥甘汞电极接正极，指示电极-铅电极接负极，入 内盛有级试剂水的50mL烧杯中，在电磁搅拌下，进行清洗23min，按下 “测量”开关，看是否已清洗到该电极出厂清洗电位附近，若未达到，换级试 剂水继续清洗，一直洗至电位基本稳定为止。 3.10.2.2 吸取5mL硫酸钾标准溶液(1mL含0.1mgSO2-4)于50mL烧杯中，用量筒加 入15mL无水乙醇和12滴混合指示剂。若溶液颜色变为黄色，可滴加0.1mol/L 氢氧化钠至溶液变为绿色，再用0.02mol/L高氯酸滴至刚变黄色(pH约4.5左右)。 3.10.2.3 将事先已用级试剂水清洗好的铅电极与双盐桥甘汞电极一起插入上述 溶液中，按下“测量”开关，电磁搅拌3min后读取电位值。然后用高氯酸铅标准 溶液滴定，每次加入0.1mL，过1分钟后读取电位值，一直滴至电位值突变最大(约 20mV以上)，预示已到终点，继续滴定并读取电位值两次，此时电位值变化反而变 小。当二次微商2E/V2=0时，对应的体积即为终点时滴定剂的体积()。按表 1进行记录和计算：     例：用表1的测定数据，求高氯酸铅标准溶液的终点体积()。  表1 电位滴定法终点体积的确定      注：E=Ei+1-Ei,2E=Ei+1-Ei。     从表1数据可以看出，因2E/V2=0时即为滴定终点，故滴定终点在2E/ V2=11和-21之间，终点体积在0.700.80mL之间，其准确的终点体积按式 (1)计算：          (1) 3.10.2.4 测定完毕后，随即用级试剂水清洗铅电极至初始电位附近，即可继续作 下一个测定。 3.10.2.5 高氯酸铅标准溶液的滴定度可按式(2)计算：                      (2) 式中 V高氯酸铅标准溶液的终点体积，mL；      C硫酸钾标准溶液的浓度，mg/mL。 离子交换柱 3.11 氢型强酸性阳离子交换树脂。 3.11.1 将强酸性阳离子交换树脂加到内充三分之一高度级试剂水的离子交换柱 中(见图)，一直装至树脂高度达交换柱三分之二处。 3.11.2 然后用45L3mol/L盐酸溶液从交换柱顶部慢慢加入，让交换柱底部流出 液流速保持30mL/min，待盐酸溶液加完后，再用级试剂水以60100mL/min 的流速淋洗树脂。使流出液pH接近中性。将树脂倒入玻璃砂芯漏斗中，用水泵将树 脂中附着水分抽干。放入广口瓶内贮存备用。 4 分析步骤 4.1 水样的测定 4.1.1 按3.10.2.1方法调试仪器和清洗电极。 4.1.2 取20mL水样于50mL烧杯中，加入氢型强酸性阳离子交换树脂一骨匙(约2g 左右)，在电磁搅拌器上搅拌23min后取下，用5mL移液管(下端尖嘴用橡皮管 套上小型G3气体洗涤器)吸取5mL不带树脂的水样(若没有气体洗涤器，可过滤后， 吸5mL水样)于50mL烧杯中。 4.1.3 加入15mL无水乙醇和12滴混合指示剂，其余步骤按3.10.2.23.10.2.4 进行。 注： 初次用本法测定，应先取5mL经树脂处理过的水样，按上述步骤慢慢 地连续滴定，粗略地测定滴定终点，再按上法每加0.1mL高氯酸铅标准溶液后 读取电位值。      当水样中含有磷酸盐时，可直接将水样稀释至表2中所列最大允许量，再 按4.1步骤测定。      若水样中含有大量磷酸盐时，可采用共沉淀除去磷酸盐，其步骤为：吸 取50mL水样于250mL烧杯中，加入20滴5%硝酸锰溶液，加热煮沸后，加2滴 酚酞指示剂。用0.5mol/L氢氧化钠中和至溶液刚变红为止。再多加一滴，煮沸3 5min，冷却，将沉淀和溶液一起转移到100mL容量瓶中，用级试剂水洗烧 杯数次。洗液一并移入容量瓶中，再用级试剂水稀至刻度，摇匀。用干的快速 滤纸将上述混浊液过滤于50mL干烧杯中，从中取20mL加入氢型强酸性阳离子 交换树脂一骨匙(约2g)，以下步骤按4.1进行。 5 计算 5.1 水样中硫酸根离子的含量(mg/L)按式(3)计算：                        (3) 式中 T高氯酸铅标准溶液对硫酸根离子的滴定度，mg/mL；      V1高氯酸铅标准溶液的终点体积，mL；      V吸取水样的体积，mL；      K水样稀释的倍数。 注： 对本法有干扰的几种离子允许存在最大含最见下表。      铅电极使用前需浸泡在高氯酸铅标准溶液中活化半小时，若每天使用电 极，用后可浸泡在级试剂水中，避免阳光直射，应放在暗处。长期不用的电极， 用黑纸包住放在干燥器中，电极一般寿命为一年多。      高氯酸铅标准溶液浓度亦可用下法标定：用移液管吸取50mL高氯酸铅标 准溶液于锥形瓶中，加入50mL级试剂水，再加20mL乙酸缓冲溶液称取388g 乙酸钠(NaAc·3H2O)溶于水中，加入9.5mL冰乙酸，用水稀释至1L及0.2%二 甲酚橙水溶液710滴，用0.02mol/LEDTA标准溶液滴定至溶液由紫变黄为终点。 按下式计算高氯酸铅标准溶液的浓度c。 式中 mEDTA标准溶液的浓度，mol/L；      VEDTA标准溶液消耗的体积，mL。 6 允许差 表2 硫酸根离子测定的允许差                   mg/L  _     附加说明：     本标准由中华人民共和国水利电力部提出，由水利电力部西安热工研究所 归口。     本标准由南京化工学院负责起草。     本标准主要起草人沈鸿澧、关辉、倪美珍。