EDTA間接滴定法快速檢測(cè)CO2吸收液中碳酸氫根與碳酸根總量的研究

李取超，殷國(guó)棟，姚國(guó)棟，朱寧正，Marta Sibhat，周仰原，趙建夫

（1.同濟(jì)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200092；2.上海洗霸氣候科學(xué)技術(shù)有限公司，上海 200091）

2022年我國(guó)CO2排放量超過(guò)100 × 108t，CO2捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是減少CO2排放的重要途徑，尤其是利用堿性溶液吸收CO2的化學(xué)吸收法是目前應(yīng)用相對(duì)廣泛且成熟的CCUS技術(shù)[1-2]。CO2化學(xué)吸收法常用的堿性溶液包括有機(jī)醇胺、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣溶液等，其中以含鈣堿性溶液吸收CO2生成CaCO3的化學(xué)吸收方法也稱(chēng)礦化技術(shù)，是CCUS技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一[3-4]。燃煤電廠是CO2排放重點(diǎn)企業(yè)，其脫硫產(chǎn)生的大量堿性脫硫廢水（簡(jiǎn)稱(chēng)“脫硫廢水”），需用鹽酸將pH值調(diào)至中性才能排放。如果利用脫硫廢水作為CO2吸收液捕集燃煤電廠排放的CO2，可以達(dá)到減污降碳、協(xié)同增效的目標(biāo)。如果吸收反應(yīng)過(guò)程不產(chǎn)生CaCO3等沉淀，通常可以利用反應(yīng)前、后溶液中碳酸氫根和碳酸根總量的變化情況確定CO2吸收量。

常用的測(cè)定碳酸氫根和碳酸根的方法主要有酸堿指示劑滴定法[5]、電位滴定法、紫外分光光度法、離子色譜法、雙電極法和電感耦合等離子體原子光譜法等[6]。酸堿指示劑滴定法操作相對(duì)簡(jiǎn)便，但碳酸根與碳酸氫根的相互轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定，且第一突變點(diǎn)酚酞褪色時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)操作對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較大[7]。采用電位滴定法測(cè)定碳酸根和碳酸氫根的相對(duì)含量可以避免滴加指示劑產(chǎn)生的顏色干擾，但易受水中雜質(zhì)干擾[8]。詹文毅等[9]在采用紫外分光光度法直接測(cè)定硫酸根的研究中發(fā)現(xiàn)雖然碳酸氫根和碳酸根分別在193.2 nm和198.0 nm紫外光處有吸收，但吸收峰較緩，說(shuō)明該方法不適用于碳酸氫根和碳酸根的測(cè)定。離子色譜法能快速檢測(cè)溶液中碳酸氫根和碳酸根的含量，抗干擾能力強(qiáng)，但測(cè)定結(jié)果會(huì)受到溶液中氯離子和硫酸根的影響[10]。雙電極法可實(shí)現(xiàn)對(duì)水中碳酸氫根和碳酸根現(xiàn)場(chǎng)采樣后的快速測(cè)定，但金屬離子（如K+、Mg2+）和陰離子（如Cl-、SO2-4）質(zhì)量濃度較高時(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響[11]。電感耦合等離子體原子光譜法通過(guò)測(cè)定CO2體積分?jǐn)?shù)間接測(cè)定溶液中碳酸氫根和碳酸根的質(zhì)量濃度，此法對(duì)待測(cè)溶液中鹽類(lèi)的控制要求較高，對(duì)組分復(fù)雜的溶液不適用。脫硫廢水中的Cl-、SO2-4、Ca2+和Mg2+等質(zhì)量濃度高、組分復(fù)雜，并且其在吸收CO2后形成的碳酸鹽體系不穩(wěn)定，碳酸氫根離子質(zhì)量濃度隨時(shí)間變化明顯。因此，在對(duì)脫硫廢水吸收CO2后形成的混合溶液中的高質(zhì)量濃度碳酸根和碳酸氫根進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定時(shí)，需要新的定量方法。

為此，本文開(kāi)展針對(duì)脫硫廢水中CO2吸收量的快速定量方法的研究，首先通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH值將待測(cè)CO2吸收液的碳酸氫根轉(zhuǎn)化為碳酸根，然后加入過(guò)量Ca2+與碳酸根完全反應(yīng)生成CaCO3沉淀析出，根據(jù)EDTA滴定法[12]測(cè)定反應(yīng)前后溶液中的Ca2+質(zhì)量濃度，計(jì)算溶液中碳酸氫根和碳酸根的總量（以碳酸根計(jì)），從而確定CO2吸收量。調(diào)節(jié)pH值可以將碳酸氫根完全轉(zhuǎn)化為碳酸根，避免碳酸根和碳酸氫根之間的不穩(wěn)定轉(zhuǎn)化對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，同時(shí)也可以使溶液中的重金屬離子和鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物形式的沉淀，避免其對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。EDTA滴定法測(cè)定Ca2+方法成熟穩(wěn)定，因此通過(guò)EDTA間接滴定法實(shí)現(xiàn)CO2吸收液中碳酸氫根和碳酸根總量的快速定量檢測(cè)具有可行性。在本研究中，使用外標(biāo)法通過(guò)測(cè)定含碳酸氫根和碳酸根的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，由測(cè)定結(jié)果與真實(shí)值間的相關(guān)系數(shù)和線(xiàn)性范圍判斷此測(cè)定方法的準(zhǔn)確性與測(cè)定范圍。同時(shí)通過(guò)測(cè)定不同脫硫廢水CO2吸收液中碳酸氫根和碳酸根的總量，對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。以上海某電廠脫硫廢水和含CO2煙氣作為工程試驗(yàn)對(duì)象，采用本文設(shè)計(jì)的方法檢測(cè)并計(jì)算脫硫廢水的CO2吸收量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

數(shù)顯控溫磁力攪拌器（型號(hào)MPLR-702，常州市金壇大地自動(dòng)化儀器廠）；pH計(jì)（型號(hào)PHS-2F，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）。

NaHCO3，分析純，上海國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；Na2CO3，分析純，上海國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；CaCl2溶液（300.0 g/L）、NaOH溶液（1.00 mol/L）、HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.05 mol/L）、KOH溶液（200.0 g/L）和三乙醇胺溶液（三乙醇胺和去離子水的體積比為1:2），所有溶質(zhì)均為分析純，上海國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；鈣羧酸指示劑（0.2 g鈣羧酸與100.0 g氯化鉀混合研磨）、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01 mol/L）、酚酞的乙醇溶液（10.0 g/L）和甲基橙溶液（0.5 g/L），均為分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備與水樣采集

標(biāo)準(zhǔn)溶液制備：用分析天平稱(chēng)取定量的碳酸氫鈉和碳酸鈉，配制一系列不同離子質(zhì)量濃度的碳酸氫根標(biāo)準(zhǔn)溶液（系列A）、碳酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液（系列B）、碳酸氫根和碳酸根混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（系列C），同一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液根據(jù)離子質(zhì)量濃度對(duì)應(yīng)編號(hào)為1~6，見(jiàn)表1。

表1 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液Table 1 Series standard solutions

水樣采集：CO2吸收液水樣來(lái)自上海某發(fā)電廠碳捕集與資源化工藝，分別采集3個(gè)不同工藝段水樣，依次編號(hào)為1、2和3。該工藝以電廠脫硫廢水作為CO2吸收液，連續(xù)30 d每天定時(shí)進(jìn)行脫硫廢水采樣分析，水質(zhì)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 CO2吸收液水質(zhì)分析結(jié)果Table 2 Water quality analysis results of CO2 absorbent solution

1.3 測(cè)定原理與方法

碳酸根測(cè)定原理為碳酸根同過(guò)量的Ca2+完全反應(yīng)生成CaCO3沉淀，經(jīng)測(cè)定2500 mg/L的碳酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液pH值為11.57，在此條件下Mg2+以Mg(OH)2形式完全沉淀，因此可在待測(cè)水樣中滴加NaOH溶液至pH值為11.60，使碳酸氫根全部轉(zhuǎn)化為碳酸根，Mg2+以Mg(OH)2形式完全沉淀，加入過(guò)量CaCl2使碳酸根全部轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式見(jiàn)式(1)和式(2)，通過(guò)式(3)計(jì)算反應(yīng)前后溶液中的Ca2+物質(zhì)的量濃度，通過(guò)式(4)計(jì)算溶液中碳酸根的質(zhì)量濃度。本研究中，溶液的Ca2+物質(zhì)的量濃度測(cè)定采用以鈣羧酸為指示劑的EDTA滴定法，滴定終點(diǎn)為溶液顏色由紅色變?yōu)樗{(lán)色。

式中，?為溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度，mol/L；ρ為溶液中碳酸根的質(zhì)量濃度，mg/L；C為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度，mol/L；θ為CaCl2溶液中Ca2+的質(zhì)量濃度，mg/L；?0為反應(yīng)前待測(cè)水樣中Ca2+的物質(zhì)的量濃度，mol/L；?1為反應(yīng)后待測(cè)水樣中Ca2+的物質(zhì)的量濃度，mol/L；V1為滴定Ca2+時(shí)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗體積，mL；V2為滴定Ca2+時(shí)所取水樣的體積，mL；V3為滴加CaCl2溶液的體積，mL；M1為鈣的摩爾質(zhì)量，40.08 g/mol；M2為碳酸根的摩爾質(zhì)量，60.00 g/mol。

對(duì)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定結(jié)果進(jìn)行線(xiàn)性擬合，根據(jù)線(xiàn)性擬合范圍確定測(cè)定范圍。通過(guò)對(duì)CO2吸收液測(cè)定結(jié)果與酸堿滴定法測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比證明該方法的現(xiàn)實(shí)可行性，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of experimental device

EDTA間接滴定包括對(duì)CO2吸收液加CaCl2溶液前、后Ca2+的滴定與相關(guān)計(jì)算，酸堿滴定為用相應(yīng)指示劑滴定中的碳酸氫根和碳酸根，以及相關(guān)計(jì)算。

CO2吸收液加CaCl2溶液前Ca2+滴定：取10 mL經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾的CO2吸收液加入250 mL錐形瓶中，依次加入100 mL去離子水、3 mL三乙醇胺溶液、10 mL KOH溶液和0.2 g鈣羧酸指示劑，用0.01 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)溶液顏色由紅色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)為終點(diǎn)。記錄EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗體積，按照式(3)計(jì)算水樣中碳酸根的質(zhì)量濃度。

CO2吸收液加CaCl2溶液后Ca2+滴定：取100 mL經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾的CO2吸收液，置于數(shù)顯控溫磁力攪拌器上攪拌，緩慢滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)待測(cè)水樣的pH值至11.60，并加入過(guò)量的CaCl2溶液，攪拌下加熱至60 °C并保持5 min，冷卻至室溫，用0.45 μm濾膜過(guò)濾后將溶液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容。同CO2吸收液加CaCl2溶液前Ca2+滴定步驟測(cè)定Ca2+質(zhì)量濃度。

酸堿滴定CO2吸收液中碳酸氫根和碳酸根：取50 mL經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾的CO2吸收液加入250 mL錐形瓶中，滴加4滴酚酞，如出現(xiàn)紅色，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色剛剛消失，記錄HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量。繼續(xù)滴加4滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由黃色突變至橙色，記錄HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量[5]。

2 結(jié)果與討論

2.1 干擾因素分析

碳酸根測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度主要受碳酸根轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀程度的影響。通常CaCO3沉淀的生成受溶液過(guò)飽和度、pH值、溫度和雜質(zhì)離子的影響。研究表明隨著溶液過(guò)飽和度的增加，CaCO3沉淀生成速率增加[13]。因此，在本研究中通過(guò)加入過(guò)量Ca2+的方式加快CaCO3沉淀的生成速率和促進(jìn)反應(yīng)平衡右移。

脫硫廢水吸收CO2后可形成含碳酸根、碳酸氫根或碳酸根+碳酸氫根的溶液，升高溶液pH值會(huì)使碳酸氫根轉(zhuǎn)化為碳酸根（式(1)），有利于CaCO3沉淀的生成（式(2)）。在Na2CO3固體粉末和CaCl2溶液反應(yīng)制備CaCO3的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值為11~12時(shí)可得到方解石和文石的混合物[14]。在不同pH值的900 mg/L和2500 mg/L的碳酸氫根標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別進(jìn)行EDTA間接滴定碳酸氫根實(shí)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定結(jié)果誤差變化見(jiàn)圖2。

由圖2可知，當(dāng)pH值為11.50左右時(shí)，用EDTA間接滴定法得到的標(biāo)準(zhǔn)液碳酸根質(zhì)量濃度測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)溶液真實(shí)值最接近，測(cè)定結(jié)果誤差小，而2500 mg/L的碳酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值為11.57。因此可將待測(cè)液pH值調(diào)節(jié)至11.60，提高EDTA間接滴定法測(cè)定碳酸根質(zhì)量濃度的準(zhǔn)確度。

通常情況下，CaCO3沉淀的溶解度隨溫度的升高而降低，CaCO3沉淀隨溫度升高其形成速率增大，溫度較高時(shí)溶液中碳酸根與Ca2+沉淀較完全[15-16]。研究表明，當(dāng)溫度高于50 ℃時(shí)CaCO3沉淀多為方解石和針狀文石晶體，并且形成的沉淀顆粒較大，更容易沉淀[17-18]。當(dāng)溫度為50 ℃、pH值為9.0時(shí)，含鈣離子溶液與加入的Na2CO3粉末反應(yīng)，可以CaCO3沉淀形式在5 min內(nèi)可以完全沉淀[19]。為考察溫度對(duì)間接滴定測(cè)定結(jié)果的影響，將2500 mg/L的碳酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液與過(guò)量氯化鈣溶液在20~60 °C、pH值為11.5的條件下反應(yīng)30 min，然后進(jìn)行間接滴定并計(jì)算測(cè)量誤差，結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，溫度為20~60 ℃時(shí)，測(cè)量誤差均在1.2%以下，其中溫度為60 °C時(shí)碳酸根間接滴定結(jié)果測(cè)量誤差最小（0.16%）。因此，本研究中的實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)定為60 °C。

圖3 不同溫度下2500 mg/L碳酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)量誤差Fig.3 Measurement errors of 2500 mg/L carbonate standard solution at different temperatures

溶液中的雜質(zhì)離子（主要是Mg2+和Fe2+）對(duì)CaCO3沉淀的生成有一定影響。研究表明，Mg2+的存在會(huì)影響CaCO3沉淀的晶型和形貌[18-20]。Mg2+會(huì)取代Ca2+插入方解石晶體使方解石溶解度增加，從而抑制CaCO3沉淀的生成[21-22]。而當(dāng)溶液中Mg2+物質(zhì)的量濃度達(dá)到一定值時(shí)，CaCO3沉淀只能以文石晶體的形式析出，不能以方解石和釩石形式存在[23]。因此，待測(cè)溶液加入Ca2+前，需用NaOH溶液調(diào)高待測(cè)溶液的pH值，使Mg2+以Mg(OH)2的形式沉淀析出，以消除Mg2+對(duì)CaCO3沉淀生成的影響。根據(jù)Mg(OH)2的溶解度常數(shù)，常溫下當(dāng)溶液pH值為11.04時(shí)，溶液中的Mg2+物質(zhì)的量濃度為1.0 × 10-5mol/L，本研究參考文獻(xiàn)[24-26]方法將溶液pH值調(diào)整為11.60，并加熱30 min使Mg2+以Mg(OH)2完全沉淀，避免Mg2+對(duì)CaCO3沉淀的影響。有研究顯示在溶液飽和度較低情況下，F(xiàn)e2+會(huì)部分取代Ca2+，進(jìn)而抑制釩石向文石的轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致文石數(shù)量隨著Fe2+物質(zhì)的量濃度提高而減少，從而抑制CaCO3沉淀的析出[27-28]。但過(guò)高飽和條件下，F(xiàn)e2+對(duì)CaCO3沉淀的抑制作用小而本研究設(shè)置了較高過(guò)飽和條件，因此可忽略Fe2+的影響。

綜上，通過(guò)將待測(cè)溶液的pH值調(diào)節(jié)至11.60并加熱至60 °C，可避免pH值和雜質(zhì)離子等因素的影響，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定結(jié)果分析

對(duì)表1中的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液A、B和C分別進(jìn)行酸堿滴定和EDTA間接滴定實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的酸堿滴定和EDTA間接滴定實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Table 3 Experimental results comparison of acid-base titration and EDTA indirect titration for series standard solutions

結(jié)合表3數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)原點(diǎn)的一元一次線(xiàn)性方程擬合并計(jì)算方差。結(jié)果顯示，系列A的酸堿滴定法測(cè)定結(jié)果擬合方程為Y= 0.869X、R2= 0.9998，EDTA間接滴定法測(cè)定結(jié)果擬合方程為Y= 0.897X、R2= 0.9993，擬合程度均較高。系列B的酸堿滴定法測(cè)定結(jié)果擬合方程為Y= 0.946X、R2= 0.9989，EDTA間接滴定法測(cè)定結(jié)果擬合方程為Y= 0.958X、R2= 0.9993，EDTA間接滴定法測(cè)定結(jié)果擬合方程的方差略大于酸堿滴定法，因此EDTA間接滴定法的準(zhǔn)確度略高。系列C的EDTA間接滴定法測(cè)定結(jié)果擬合方程為Y= 0.926X、R2= 0.9998，擬合程度高，EDTA間接滴定法測(cè)定碳酸根和碳酸氫根總量的準(zhǔn)確度高。由系列A和系列C的酸堿滴定結(jié)果可知，當(dāng)溶液中單獨(dú)存在碳酸氫根或同時(shí)存在碳酸氫根和碳酸根時(shí)，溶液中的碳酸氫根會(huì)部分轉(zhuǎn)化為碳酸氫根，存在碳酸氫根和碳酸根的動(dòng)態(tài)平衡。通過(guò)加入NaOH溶液將碳酸氫根轉(zhuǎn)化為碳酸根，再用EDTA間接滴定法測(cè)定碳酸根，可以準(zhǔn)確測(cè)定溶液中碳酸氫根和碳酸根的總量。

2.3 方法線(xiàn)性范圍和精確度分析

采用外標(biāo)法分析EDTA間接滴定法的線(xiàn)性范圍和精確度，同時(shí)用酸堿滴定法和EDTA間接滴定法分別測(cè)定系列A和系列B的碳酸氫根和碳酸根質(zhì)量濃度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)濃度-測(cè)定濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（圖略）。通過(guò)分析曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于系列A和系列B，酸堿滴定法和EDTA間接滴定法的測(cè)定結(jié)果都有較好的擬合曲線(xiàn)，其中EDTA間接滴定法滴定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性擬合系數(shù)均大于0.999，測(cè)定數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)吻合度高，符合滴定分析要求，其檢測(cè)范圍（以碳酸根計(jì)）為100~2500 mg/L。

2.4 方法驗(yàn)證與分析

為驗(yàn)證EDTA間接滴定法的實(shí)際應(yīng)用效果，取采集的實(shí)際工程水樣（編號(hào)依次為1、2和3），分別用EDTA間接滴定法與酸堿滴定法平行測(cè)定5次，取平均值并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，指標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）與測(cè)量結(jié)果算術(shù)平均值（X）的比值，可反映測(cè)定結(jié)果的精密度差），結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，對(duì)于實(shí)際工程水樣1，兩種測(cè)定方法的測(cè)定結(jié)果差別大且偏差都較大，其原因是實(shí)際工程水樣1中含大量未溶解CO2，溶液中的碳酸氫根和碳酸根體系不穩(wěn)定，導(dǎo)致誤差較大。用EDTA間接滴定法測(cè)定實(shí)際工程水樣2和實(shí)際工程水樣3，所得結(jié)果的偏差較酸堿滴定法所得結(jié)果的偏差小，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.92%~1.28%（n= 5），表明EDTA間接滴定法可以準(zhǔn)確測(cè)定實(shí)際工程水樣中碳酸氫根和碳酸根的總量，具備現(xiàn)實(shí)可行性。

表4 EDTA間接滴定法和酸堿滴定法測(cè)定實(shí)際工程水樣的結(jié)果對(duì)比Table 4 Results comparison of EDTA indirect titration and acid-base titration in determination of actual engineering water samples

在針對(duì)上海某電廠脫硫廢水吸收煙氣所含CO2的研究中，吸收CO2前后脫硫廢水的pH值、EDTA間接滴定法、酸堿滴定法所得碳酸根質(zhì)量濃度和計(jì)算所得CO2吸收量（1 t脫硫廢水可吸收的CO2質(zhì)量，g/t）見(jiàn)表5。由表5可知，脫硫廢水吸收煙氣中的CO2后pH值均達(dá)到中性，說(shuō)明脫硫廢水吸收了CO2并與部分CO2發(fā)生了反應(yīng)。通過(guò)反應(yīng)前后測(cè)定的碳酸氫根和碳酸根總量差值可快速計(jì)算出CO2吸收量，隨后可用EDTA間接滴定法快速測(cè)定脫硫廢水吸收CO2前后的碳酸根和碳酸氫根總量，進(jìn)而確定CO2吸收量。

表5 吸收CO2前后脫硫廢水的pH值與EDTA間接滴定法、酸堿滴定法所得碳酸根質(zhì)量濃度和計(jì)算所得CO2吸收量Table 5 pH values of the desulfurization wastewater before and after CO2 absorption, and carbonate mass concentration obtained by EDTA indirect titration and acid-base titration and the calculated CO2 absorption

3 結(jié)論

本文主要研究了EDTA間接滴定法用于快速測(cè)定CO2吸收液中碳酸氫根與碳酸根總量的可行性，通過(guò)測(cè)定配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液并擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，確定測(cè)定結(jié)果的線(xiàn)性相關(guān)性和線(xiàn)性范圍，以準(zhǔn)確測(cè)定CO2吸收液中碳酸氫根和碳酸根的總量（以碳酸根計(jì)），從而達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)定CO2吸收量的目標(biāo)。同時(shí)將測(cè)定結(jié)果與常規(guī)酸堿滴定法進(jìn)行了比較，得到以下結(jié)論。

（1）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)溶液系列A、B和C，EDTA間接滴定法測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性擬合系數(shù)均大于0.9993，線(xiàn)性擬合范圍為100~2500 mg/L，EDTA間接滴定法測(cè)定碳酸氫根和碳酸根總量（以碳酸根計(jì)）具有線(xiàn)性可行性，測(cè)定范圍為100~2500 mg/L。

（2）分別采用EDTA間接滴定法與酸堿滴定法對(duì)實(shí)際工程水樣（編號(hào)依次為1、2和3）的碳酸氫根和碳酸根總量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，對(duì)于實(shí)際工程水樣2和3，EDTA間接滴定法測(cè)定結(jié)果的偏差較酸堿滴定法小，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.92%~1.28%（n= 5），說(shuō)明EDTA間接滴定法可以準(zhǔn)確測(cè)定實(shí)際CO2吸收液中碳酸氫根和碳酸根總量，具備現(xiàn)實(shí)可行性。