碱度
自然水体碱度通常是由于碳酸盐、碳酸氢盐及氢氧离子造成的,因此总碱度一般可以表示成这些成分浓度的函数:
碱度的测定值因使用的指示剂终点pH值不同而有很大的差异,只有当试样中的化学组成已知时,才能解释为具体的物质。对于天然水和未污染的地表水,可直接以酸滴定至pH8.3时消耗的量,为酚酞碱度。以酸滴定至pH为4.4~4.5时消耗的量,为甲基橙碱度。通过计算,可求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量;对于废水、污水,则由
于组分复杂,这种计算无实际意义,往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH值。然后,用酸滴定以便获得分析者感兴趣的参数,并作出解释。
碱度指标常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性,是对水和废水处理过程控制的判断性指标。若碱度是由过量的碱金属盐类所形成,则碱度又是确定这种水是否适宜于灌溉的重要依据。
用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法,即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃,确定特定pH值下的碱度,它不受水样浊度、色度的影响,适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速,适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。
1.酸碱指示剂滴定法
原理:水样用酸溶液滴定至规定的pH值,其终点可由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。
当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时,溶液pH值即为8.3,指示水中氢氧根离子已被中和,碳酸盐均被转为重碳酸盐
当滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变成桔红色时,溶液的pH值为4.4~4.5,指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和
根据上述两个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量,可以计算出水中碳酸盐、重碳酸盐及总碱度。
上述计算方法不适用于污水及复杂体系中碳酸盐和重碳酸盐的计算。
2.电位滴定法
原理:测定水样的碱度 用玻璃电极为指示电极 甘汞电极为参比电极 用酸标准溶液滴定其终点通过 pH 计或电位滴定仪指示 以 pH 8.3 表示水样中氢氧化物被中和及碳酸盐转为重碳酸盐时的终点 与酚酞指示剂刚刚褪色时的 pH 值相当 以 pH 4.4~4.5 表示水中重碳酸盐(包括原有重碳酸盐和由碳酸盐转成的重碳酸盐)被中和的终点 与甲基橙刚刚变为桔红色的 pH 值相当 工业废水或含复杂组分的水 可以 pH 3.7 指示总酸度的滴定终点
电位滴定法可以绘制成滴定时 pH 值对酸标准滴定液用量的滴定曲线 然后计算出相应
组分的含量或直接滴定到指定的终点
步骤:分取 100mL 水样置于 200mL 高型烧杯中 用盐酸标准溶液滴定 滴定方法同盐酸标准溶液的标定 当滴定到 pH 8.3 时 到达第一个终点 即酚酞指示的终点 记录盐酸标准溶液消耗量
继续用盐酸标准溶液滴定至 pH 值达 4.4~4.5 时 到达第二个终点 即甲基橙指示的终点记录盐酸标准溶液用量
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