T/BHES 1-2022 水质 总硬度和钙镁的测定 自动电位滴定法

领域
本文件划定了自动电位滴定法测定水中总硬度、钙和镁的步骤。。。。。。。。
本文件合用于地表水、地下水、生涯饮用水、污废水中总硬度、钙和镁含量的测定。。。。。。。。
两步滴定法和陆续滴定法的检出限、测定领域一样，，，，，，当取样体积为50mL时，，，，，，总硬度的检出限为2.5mg/L，，，，，，测定领域10.0mg/L～360mg/L；；；；；；钙的检出限为1.0mg/L，，，，，，测定领域4.0mg/L～150mg/L；；；；；；镁的检出限为0.5mg/L，，，，，，测定领域2.0mg/L～90.0mg/L。。。。。。。。

术语和界说
下列术语和界说合用于本文件。。。。。。。。
两步滴定法  two-step titration
两次取样品，，，，，，别离滴定实现总硬度、钙和镁测定的步骤。。。。。。。。
陆续滴定法  continuous titration
一次取样品，，，，，，陆续滴定实现总硬度、钙和镁测定的步骤。。。。。。。。
电位突跃点  potentiometric inflection point
电位产生急剧变动，，，，，，在尺度滴定溶液亏损体积与电位的滴定曲线中，，，，，，一阶微分曲线的极值点。。。。。。。。
滴定终点  titration endpoint
在化学计量点前后，，，，，，溶液中被测物质浓度变动引起电位的急剧变动，，，，，，此时的电位突跃点界说为滴定终点。。。。。。。。

步骤道理
根基道理
用钙电极作为滴定终点批示电极，，，，，，乙二胺四乙酸二钠尺度滴定溶液(EDTA尺度滴定溶液)络合滴定样品中的钙和镁，，，，，，以测定水中总硬度、钙和镁的含量。。。。。。。。
两步滴定法
钙的测定
氢氧化钠溶液调节pH值为12～13的前提下，，，，，，样品中的镁离子形成氢氧化镁沉淀，，，，，，不滋扰钙的测定。。。。。。。。用EDTA尺度滴定溶液络合滴定钙离子，，，，，，出现电位突跃点时，，，，，，暗示络合滴定钙离子达到滴定终点。。。。。。。。
钙和镁总量的测定
氨-氯化铵缓冲溶液节造pH值为10的前提下，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液络合滴定钙和镁离子，，，，，，出现第二个电位突跃点时，，，，，，暗示络合滴定钙和镁离子总量达到滴定终点。。。。。。。。
陆续滴定法
三羟甲基氨基甲烷(TRIS)-乙酰丙酮(HAA)辅助配位溶液节造pH值约为8.5的前提下，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液络合滴定钙和镁离子。。。。。。。。镁离子和乙酰丙酮络合，，，，，，钙离子首吓纂EDTA反映，，，，，，出现第一个电位突跃点时，，，，，，暗示络合滴定钙离子达到滴定终点；；；；；；与乙酰丙酮络合的镁离子随后与EDTA反映，，，，，，出现第二个电位突跃点时，，，，，，暗示络合滴定镁离子达到滴定终点。。。。。。。。

试剂和资料
除非还有注明，，，，，，分析时均使用切合国度尺度的分析纯试剂。。。。。。。。
纯水，，，，，，GB/T 6682，，，，，，三级。。。。。。。。
氢氧化钠(NaOH)。。。。。。。。
氯化铵(NH₄Cl)。。。。。。。。
碳酸钙(CaCO₃)：优级纯。。。。。。。。
乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na，，，，，，C₁₀H₁₄N₂O₈Na₂?2H₂O)。。。。。。。。
三羟甲基氨基甲烷(TRIS，，，，，，C₄H₁₁NO₃)：生物试剂。。。。。。。。
L-半胱氨酸盐酸盐(C₃H₇NO₂S?HCl)。。。。。。。。
甲基红(C₁₅H₁₅N₃O₂)。。。。。。。。
乙酰丙酮(HAA，，，，，，C₅H₈O₂)。。。。。。。。
三乙醇胺(C₆H₁₅NO₃)。。。。。。。。
浓氨水(NH₃?H₂O)。。。。。。。。
氢氧化钠溶液：
称取8g氢氧化钠溶于100mL纯水，，，，，，盛放在聚乙烯瓶中，，，，，，加盖密封保留，，，，，，预防空气中二氧化碳的影响。。。。。。。。
氨-氯化铵缓冲溶液(pH=10)。。。。。。。。
称取16.9g氯化铵溶于143mL浓氨水，，，，，，用纯水稀释至250mL。。。。。。。。
辅助配位溶液：c(TRIS)=0.2 mol/L，，，，，，c(HAA)=0.11mol/L。。。。。。。。
称取24.2g三羟甲基氨基甲烷，，，，，，用纯水溶化，，，，，，转移至1000mL容量瓶中，，，，，，参与12mL乙酰丙酮，，，，，，用纯水定容。。。。。。。。
L-半胱氨酸盐酸盐溶液：ρ(C₃H₇NO₂S·HCl)=10 g/L。。。。。。。。
称取1g L-半胱氨酸盐酸盐溶于100mL纯水。。。。。。。。
三乙醇胺溶液：φ(C₆H₁₅NO₃)=20%。。。。。。。。
量取20mL三乙醇胺与80mL纯水混合。。。。。。。。
钙尺度溶液：c(Ca²⁺)=0.0100 mol/L。。。。。。。。
将一份碳酸钙在150°C干燥2h，，，，，，取出放在干燥器中冷至室温，，，，，，称取1.001g于500 mL锥形瓶中，，，，，，用纯水润湿。。。。。。。。逐滴参与4mol/L盐酸溶液至碳酸钙全数溶化，，，，，，预防参与过量酸。。。。。。。。加200mL纯水，，，，，，煮沸数分钟，，，，，，排除二氧化碳，，，，，，冷至室温，，，，，，参与数滴甲基红批示剂溶液，，，，，，逐滴参与3mol/L氨水溶液直至变为橙色，，，，，，转移至1000mL容量瓶中定容。。。。。。。。此溶液1.00mL含0.4008mg(0.01mmol)钙。。。。。。。。？？？？？？刹砂焓惺塾兄こ叨热芤。。。。。。。。
EDTA 尺度滴定溶液：c(EDTA-2Na)≈0.0100mol/L。。。。。。。。
a) 造备：称取乙二胺四乙酸二钠3.725g，，，，，，用纯水溶化，，，，，，转移至1000mL容量瓶中定容，，，，，，定期标定其浓度。。。。。。。。
b) 标定：用钙尺度溶液标定EDTA尺度滴定溶液。。。。。。。。移取5.00mL钙尺度溶液用纯水稀释至50mL，，，，，，两步滴定法参与4mL氨-氯化铵缓冲溶液，，，，，，陆续滴定法参与10mL辅助配位溶液，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液滴定至出现电位突跃点。。。。。。。。另取50mL纯水代替钙尺度溶液，，，，，，测定空缺值。。。。。。。。
c) 浓度推算：EDTA尺度滴定溶液的浓度c₁(mol/L)，，，，，，按公式(1)推算：

式中：
c₂——钙尺度溶液的浓度，，，，，，单元为摩尔每升(mol/L)；；；；；；
V₂——钙尺度溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V₁——钙尺度溶液亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V₀——空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)。。。。。。。。
甲基红批示剂溶液。。。。。。。。
称取0.1g甲基红溶于100mL 60%乙醇。。。。。。。。

仪器和设备
自动电位滴定仪：电位领域?1000 mV～1000 mV，，，，，，电位分辨率0.1 mV。。。。。。。。计量机能应切合 JJG 814 关于0.5级以上自动电位滴定仪的有关划定。。。。。。。。
钙离子选择性复合电极或等效电极。。。。。。。。
滴定管：20mL，，，，，，容量允差应切合 JJG 814 关于0.5级以上自动电位滴定仪的有关划定。。。。。。。。
丈量杯：容积不幼于150mL。。。。。。。。
搅拌器。。。。。。。。
通常尝试室常用器皿和设备。。。。。。。。

样品
样品采集
可选取硬质玻璃或聚乙烯容器采集水样，，，，，，采样时用水样冲刷3次，，，，，，再采集于容器中。。。。。。。。
样品保留
样品采集后，，，，，，常温暗处密关保留，，，，，，2d内实现测定。。。。。。。。不然，，，，，，每升水样中加2mL浓硝酸至pH<2，，，，，，暗处密关保留不超过14d。。。。。。。。

分析步骤
样品预处置
若含量逾越测定领域，，，，，，应取适量样品，，，，，，用纯水稀释至测定领域内测定。。。。。。。。
若是样品浑浊且影响测定了局时，，，，，，利用中速滤纸或者0.45μm孔径滤膜过滤。。。。。。。。
当样品中的铜和锰对测定有滋扰时，，，，，，可在测定前参与2mL L-半胱氨酸盐酸盐溶液和2mL三乙醇胺溶液进行结合遮掩解除滋扰。。。。。。。。
对加酸保留的样品，，，，，，测按时应先调节其pH值近中性。。。。。。。。
样品测定
两步滴定法
钙的测定
移取50.0mL样品于丈量杯中，，，，，，参与2mL氢氧化钠溶液，，，，，，将丈量杯置于滴定台上，，，，，，插入电极和滴定头在样品液面之下，，，，，，开启仪器和搅拌器，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液滴定至出现电位突跃点时，，，，，，亏损的体积记为V₁。。。。。。。。
钙和镁总量的测定
移取50.0mL样品于丈量杯中，，，，，，参与4mL氨-氯化铵缓冲溶液，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液滴定至出现第二个电位突跃点时，，，，，，亏损的体积记为V₂。。。。。。。。
陆续滴定法
移取50.0mL样品于丈量杯中，，，，，，参与10mL辅助配位溶液，，，，，，将丈量杯置于滴定台上，，，，，，插入电极和滴定头于样品液面之下，，，，，，开启仪器和搅拌器，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液滴定至出现第一个电位突跃点时，，，，，，亏损的体积记为V₁，，，，，，持续滴定至出现第二个电位突跃点时，，，，，，亏损的体积记为V₂。。。。。。。。
空缺值测定
两步滴定法
用50mL纯水代替样品，，，，，，依照"两步滴定法"的操作步骤测定。。。。。。。。测定钙空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积记为V₀₁，，，，，，测定钙和镁总量空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积记为V₀₂。。。。。。。。
陆续滴定法
用50mL纯水代替样品，，，，，，参与10mL辅助配位溶液，，，，，，用EDTA尺度滴定溶液滴定至出现电位突跃点。。。。。。。。测定钙时，，，，，，亏损的体积记为V₀₁；；；；；；测定钙和镁总量时，，，，，，亏损的体积计为V₀₂。。。。。。。。V₀₂=V₀₁。。。。。。。。

尝试数据处置
钙
钙以钙离子(Ca²⁺)的质量浓度ρ₁(mg/L)计，，，，，，按公式(2)推算：
式中：
c₁——EDTA尺度滴定溶液的浓度，，，，，，单元为摩尔每升(mol/L)；；；；；；
V₁——测定钙亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V₀₁——测定钙空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V——样品体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
40.08——钙的摩尔质量，，，，，，单元为克每摩尔(g/mol)。。。。。。。。
总硬度
总硬度以碳酸钙(CaCO₃)的质量浓度ρ₂(mg/L)计，，，，，，按公式(3)推算：

式中：
c₁——EDTA尺度滴定溶液的浓度，，，，，，单元为摩尔每升(mol/L)；；；；；；
V₂——测定钙和镁总量亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL；；；；；；
V₀₂——测定钙和镁总量空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V——样品体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
100.09——碳酸钙的摩尔质量，，，，，，单元为克每摩尔(g/mol)。。。。。。。。
镁
镁以镁离子(Mg²⁺)的质量浓度ρ₃(mg/L)计，，，，，，按公式(4)推算：

式中：
c₁——EDTA尺度滴定溶液的浓度，，，，，，单元为摩尔每升(mol/L)；；；；；；
V₂——测定钙和镁总量亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V₀₂——测定钙和镁总量空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V₁——测定钙亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V₀₁——测定钙空缺亏损EDTA尺度滴定溶液的体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
V——样品体积，，，，，，单元为毫升(mL)；；；；；；
24.31——镁的摩尔质量，，，，，，单元为克每摩尔(g/mol)。。。。。。。。
注：陆续滴定法测按时，，，，，，V₀₂=V₀₁。。。。。。。。
了局暗示
了局保留幼数位数与检出限一致，，，，，，最多保留三位有效数字。。。。。。。。数值建约应依照 GB/T 8170 的划定执行。。。。。。。。


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