自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定水中總堿度方法的研究

李 珍

（國(guó)家城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)銀川監(jiān)測(cè)站，寧夏銀川 750011）

最常用的檢測(cè)總堿度的方法為經(jīng)典酸堿指示劑滴定法[1]，指示劑判斷滴定終點(diǎn)的方法原理簡(jiǎn)單，適用于控制性試驗(yàn)及例行分析，但因酸堿指示劑滴定法是根據(jù)溶液顏色的變化判斷滴定終點(diǎn)的，所以對(duì)終點(diǎn)的判斷因人而異存在一定的誤差，而且水樣濁度、色度也會(huì)影響滴定終點(diǎn)的判斷。并且分析結(jié)果的過(guò)程比較復(fù)雜，要分好幾種情況進(jìn)行考慮[2]。自動(dòng)電位滴定法根據(jù)電位滴定曲線在終點(diǎn)時(shí)的突躍性，確定特定水中的總堿度。它不受水樣濁度、色度的影響，對(duì)各種水樣都可進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)如油田污水、地表水、工業(yè)廢水等，精密度和準(zhǔn)確度都非常高[3-4],它可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的計(jì)算公式對(duì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算并記錄、輸出結(jié)果。但自動(dòng)電位滴定法對(duì)樣品總堿度的檢測(cè)存在幾種不同的滴定模式，選用哪種模式進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果存在一定的差別。本文采用Metrohm-905瑞士萬(wàn)通電位滴定儀，在其DETpH和SETpH兩種模式對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)，比較其精密度和準(zhǔn)確度。

1 材料與方法

1.1 儀器

Metrohm-905自動(dòng)電位滴定儀和869自動(dòng)進(jìn)樣器；復(fù)合pH玻璃電極；加液?jiǎn)卧?；分析天平；攪拌槳?0 mL移液管；專用滴定杯。

1.2 試劑

無(wú)二氧化碳水：用于制備標(biāo)準(zhǔn)溶液及稀釋用的蒸餾水或去離子水，臨用前煮沸15 min，冷卻至室溫。pH值應(yīng)大于6.0，電導(dǎo)率小于2 μS/cm。

碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液[1/2Na2CO3＝0.025 0 mol/L]：稱取1.324 9 g（于250℃烘干4 h）的基準(zhǔn)試劑無(wú)水碳酸鈉（Na2CO3），溶于少量無(wú)二氧化碳水中，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。貯于聚乙烯瓶中，保存時(shí)間不要超過(guò)一周。

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液[c（HCl）＝0.100 0 mol/L]：量取 8.4 mL鹽酸（ρ20＝1.19 g/mL），溶于純水中，并稀釋至 1 000 mL?？倝A度標(biāo)準(zhǔn)溶液編號(hào)：BW3162，濃度為1 000 mg/L。

1.3 分析方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟 取一50 mL水樣，用一定濃度HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,進(jìn)入Tiamo軟件，調(diào)用設(shè)定的測(cè)定模式，用pH復(fù)合玻璃電極對(duì)溶液中的電位進(jìn)行測(cè)量，儀器將自動(dòng)運(yùn)行計(jì)算，并記錄結(jié)果。

1.3.2 滴定模式

1.3.2.1 DETpH模式

（1）開(kāi)始條件：信號(hào)漂移為10 mv/min，最小等待時(shí)間為30 s，最大等待時(shí)間為50 s；（2）滴定參數(shù)：滴定速率為用戶，信號(hào)漂移為50 mv/min，測(cè)量點(diǎn)密度4；（3）無(wú)窗口電位評(píng)估：等當(dāng)點(diǎn)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)為20；（4）滴定曲線圖以滴定所耗鹽酸的體積為橫坐標(biāo)，溶液中的pH為左縱坐標(biāo)，曲線的一階微商ERC為右縱坐標(biāo)；（5）停止條件：當(dāng)pH＝3時(shí)，停止滴定。

1.3.2.2 SETpH模式 調(diào)用程序：pH＞8.4，測(cè)碳酸鹽、重碳酸鹽和總堿度；開(kāi)始條件：信號(hào)漂移為10 mv/min，最小等待時(shí)間為30 s，最大等待時(shí)間為50 s，等當(dāng)點(diǎn)1 pH ＝8.4，等當(dāng)點(diǎn) 2 pH＝4.4；pH＜8.4，測(cè)重碳酸鹽和總堿度；開(kāi)始條件：信號(hào)漂移為10 mv/min，最小等待時(shí)間為30 s，最大等待時(shí)間為50 s，等當(dāng)點(diǎn)1 pH ＝4.4。

2 結(jié)果與討論

2.1 滴定模式

分別選用DETpH和SETpH兩種模式對(duì)飲用水樣品進(jìn)行分析，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，DETpH模式下不同樣品的測(cè)定可以獲得圖1或圖2的滴定效果；SETpH模式下不同樣品的測(cè)定可以獲得圖3的滴定效果。

2.2 兩種模式的精密度

分別選用高、中、低不同濃度的樣品進(jìn)行試驗(yàn),每種濃度的樣品分別測(cè)定7次,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,其結(jié)果（見(jiàn)表1）。高、中、低不同濃度的樣品（平均濃度為180～395 mg/L）重復(fù)測(cè)定的結(jié)果，DETpH模式下RSD值分別為0.19%、0.25%、0.44% ，SETpH模式下RSD值分別為0.15%、0.04%、0.15%，結(jié)果表明SETpH模式下精密度較好。

2.3 兩種模式的準(zhǔn)確度

分別選用兩種不同濃度的樣品，加入相當(dāng)于60及30 mg/L總堿度（以CaCO3計(jì)）的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在DETpH和SETpH兩種模式下分別進(jìn)行7次測(cè)定（見(jiàn)表2）。

表2結(jié)果表明，DETpH模式下平均回收率分別為95.83%、96.44%；SETpH模式下平均回收率分別為99.46%、99.38%，SETpH模式下準(zhǔn)確度較好。

表1 自動(dòng)電位滴定法測(cè)定總堿度精密度實(shí)驗(yàn)（mg/L）Table1 Automatic potentiometric titration method to determine the total alkalinity precision experiments（mg/L）

表2 自動(dòng)電位滴定法測(cè)定總堿度準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)（mg/L）Table2 Automatic potentiometric titration method to determine the total alkalinity accuracy experiment（mg/L）

2.4 兩種模式的質(zhì)量控制

用編號(hào)為BW3162，濃度為1 000 mg/L的總堿度溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配置100.00 mg/L的溶液，用自動(dòng)電位滴定儀的兩種模式分別測(cè)定（見(jiàn)表3）。

表3 自動(dòng)電位滴定法測(cè)定總堿度質(zhì)控實(shí)驗(yàn)（mg/L）Table3 Automatic potentiometric titration method to determine the total alkalinity QC experimen（tmg/L）

結(jié)果表明，DETpH和SETpH模式下測(cè)得值分別為101.57 mg/L、100.34 mg/L與標(biāo)準(zhǔn)配置值100.00 mg/L的相對(duì)誤差為1.57%、0.34%，相對(duì)誤差都在允許范圍內(nèi)，而SETpH模式的相對(duì)誤差較小。

3 結(jié)論

自動(dòng)電位滴定法測(cè)定水中的總堿度，具有較好的準(zhǔn)確度和精密度，避免了因人員主觀原因造成的誤差。儀器操作簡(jiǎn)單便捷，在測(cè)定大批量的樣品方面，節(jié)省大量人力，適用于常規(guī)的水質(zhì)分析工作。

［1］《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)編.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法第三版［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1997.

［2］SY/T5523-2006.油田水分析方法［S］.2006.

［3］姚小紅，張滌，柳莉，等.用電位滴定法測(cè)定工業(yè)用氫氧化鈉中氫氧化鈉和碳酸鈉的含量［J］.現(xiàn)代科學(xué)儀器，2006，（4）：96-97.

［4］馮俊賢，王秀卿，等.極弱酸堿的直接電位滴定［J］.理化檢驗(yàn)- 化學(xué)分冊(cè)，2004，40（2）：77-79.