第三章水质分析

学习内容第一章相关知识第二章化学基础知识第三章水质分析第四章水系统概况第五章原水预处理第六章水的预脱盐第七章锅炉补给水处理第八章锅内水处理及水汽监督第九章凝结水精处理第十章循环水处理第十一章废污水处理第十二章制氢站第三章水质分析第一节常规水质分析第二节仪器分析及常规仪器的应用第一节常规水质分析1、PH值的测定（玻璃电极法）本标准适用于天然水、锅炉炉水、冷却水和污水的PH测定。本方法以玻璃电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，以PH4、7或10标准缓冲液定位，测定水样的PH值。（1）仪器及试剂仪器：酸度计；PH玻璃电极；饱和甘汞电极；温度计；塑料杯。试剂：pH4标准缓冲溶液；pH7标准缓冲溶液；pH10标准缓冲溶液。（2）分析步骤a)取下电极保护罩，用待测液冲洗电极3～5次。b)仪器校正：仪器开启半小时后，按照仪器说明书的规定进行校正。c)pH计定位：先取pH7标准缓冲溶液进行定位,然后根据所用定位缓冲液的PH值，将pH计定位。d)复定位：将上述定位后的pH计对另一与被测溶液pH值相近的标准缓冲溶液进行测定。e)水样的测定：对水样进行测定，并记下数据。f)测量完毕后，用除盐水冲洗电极，并将保护罩扣好。2、电导率的测定本方法适用于天然水、炉水、除盐水、蒸汽等的测定。电解质溶液的电导率，通常是由两个电极插入溶液中，测量两电极间电阻率大小来确定。电导率是电阻率的倒数。（1）仪器:电导仪；电导电极；温度计。（2）分析步骤a)电导率仪的操作应按使用说明书的要求进行调整。b)水样电导率大小不同，应使用电导池常数不同的电极和选择不同的频率。c)水样的测定：取50至100ml水样（温度25±5℃）放入塑料杯或硬质玻璃杯中，将电极用被测水样冲洗2～3次后，浸入水样进行电导率的测定。3、钠的测定本方法适用于水中钠离子的测量。当钠离子选择性电极与甘汞参比电极同时浸入溶液后，即组成测量电池对，其中PNa电极的电位随溶液中钠离子活度而变化。（1）仪器及试剂仪器：离子计；钠离子选择电极；甘汞电极；试剂瓶（聚乙烯塑料瓶）。试剂：PNa2标准贮备液；PNa4标准贮备液；PNa5标准贮备液；二异丙胺碱化剂。（2）分析步骤a)仪器开启半小时后，按仪器说明书进行校正。b)定位：将PNa电极和甘汞电极浸入滴加二异丙胺溶液碱化后PNa5标准溶液定位。c)复定位：将PNa电极和甘汞电极浸入滴加二异丙胺溶液碱化后PNa4标准溶液定位。d)水样的测定：对水样进行测定，并记下数据。4、碱度的测定本方法适用于天然水、炉水、冷却水、凝结水、除盐水、给水等水样中碱度的测定。水的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量。它们都能与酸反应，因此可用适当的指示剂，以酸标准溶液对它们进行滴定。碱度可分为酚酞碱度和全碱度两种。（1）试剂：H2SO4标准溶液（0.1mol/LH+或0.01mol/LH+）、酚酞指示剂、甲基橙指示剂。（2）分析步骤a)取100ml透明水样于250ml的锥形瓶中。b)加入2～3滴1％的酚酞指示剂，此时如溶液显红色，用H2SO4标准溶液滴定恰至无色，记下消耗H2SO4的体积a。c)在上述锥形瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，继续用H2SO4标准溶液滴定至橙黄色，记下第二次消耗H2SO4的体积b。d)分析结果计算：（JD）酚=（JD）全=VaCH1000VbaCH1000)(5、酸度的测定水的酸度是指水中含有能接受OH-物质的量。在本法测定中，以甲基橙做指示剂，用NaOH标准溶液滴定至橙黄色为终点，其反应为：H++OH-=H2O。（1）试剂：NaOH标准溶液（0.05mol/LNaOH或0.1mol/LNaOH）；0.1%甲基橙指示剂。（2）分析步骤a)取100ml透明水样于250ml的锥形瓶中。b)加2滴甲基橙指示剂，用0.05mol/L(或0.1mol/L)NaOH标准溶液滴定至溶液呈橙黄色为止，记录所消耗的NaOH标准溶液的体积a。c)分析结果的计算SD=×103Vac6、高硬度的测定本方法适用于天然水、冷却水水样硬度的测定。测定范围：0.1～5mmol/L的硬度。硬度是指溶液中钙镁离子的总量。在PH=10.0±0.1的水溶液中，用铬黑T作指示剂，以EDTA标准溶液滴定至蓝色为终点，根据消耗EDTA的体积，即可计算出水样中硬度值。（1）试剂：EDTA标准溶液（0.05mol/L）；氨-氯化铵缓冲溶液；0.5%的铬黑T指示剂；掩蔽剂(1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和三乙醇胺溶液）。（2）分析步骤a)取100ml水样，注入250ml锥形瓶中。如果水样混浊，取样前应过滤。b)加5ml氨-氯化铵缓冲溶液，再加2～3滴铬黑T指示剂。注：铁、铝、铜、锰对测定有干扰时，可在加指示剂前用2ml1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和2ml三乙醇胺溶液（1+4）进行联合掩蔽消除干扰。碳酸盐硬度较高的水样，再加入缓冲溶液前应先稀释或先加入所需EDTA标准溶液量的80%～90%（记入滴定体积内），否则缓冲溶液加入后，碳酸钙析出，终点拖长。c)在不断摇动下，用EDTA标准溶液滴定，溶液由酒红色转为蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液体积a。注：接近终点时应缓慢滴定，全部过程应于5分钟内完成，温度不应低于15℃。d)另取100ml除盐水，按以上步骤测定空白值，记录消耗EDTA溶液体积b。e)分析结果的计算YD=×1000Vbac2)(测定硬度的注意事项（1）若水样的酸性或碱性较高时，应先用NaOH或HCl中和后再加缓冲液，否则，水样的pH值不能保持10.0±0.1范围内。（2）若水样含有较多的H2CO3加缓冲液后，会产生CaCO3沉淀，故应事先加热煮沸驱除CO2后，再进行滴定，否则应缓慢滴定。（3）冬季水温较低，络合反应速度慢，所以应将水样加热至30～40℃后进行测定，否则容易造成过滴定而产生误差。（4）若水样带有较深的颜色，会影响终点观察，故应加2ml浓HCl和少许（NH4）2SO4晶体，加热脱色后再按规定进行滴定。（5）若水样浑浊或加缓冲液后有棕色Fe（OH）3沉淀，应进行过滤，但所用滤纸应先用水样充分洗涤以除去其本身可能带来的硬度。（6）若水样中含有Cu、Fe、Mn等离子时，对滴定有干扰，甚至把指示剂困住，使之无终点颜色出现。Mn可加入盐酸羟铵消除干扰，其它离子可加入1～2mL2%的Na2S溶液消除干扰。（7）测定硬度加缓冲溶液的原因：因为被测水样一般pH值都达不到10，在滴定过程中，如果碱性过高（pH＞11），易析出Mg（OH）2沉淀；如果碱性过低（pH＜8），镁与指示剂络合不稳定，终点不明显，因此必须加缓冲液以保持一定的pH值。测定硬度时，加铵盐缓冲液是为了使被测水样的pH值调整到10.0±0.1范围。7、低硬度的测定本方法适用于软化水、H型阳床交换器出水、锅炉给水、凝结水水样的测定。测定范围：1～100umol/L水样硬度。在PH值为10.0±0.1的水溶液中，用酸性铬蓝K作指示剂，以EDTA标准溶液滴定至蓝色为终点，根据消耗EDTA的体积可计算低硬度值。（1）试剂：硼砂缓冲溶液（可用氨-氯化氨溶液代替）；0.5％酸性铬蓝K指示剂；EDTA标准溶液（0.05mol/L）；掩蔽剂(1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和三乙醇胺溶液）。（2）分析步骤a)取100ml水样，注入250ml锥形瓶中。b)加1ml硼砂缓冲溶液及2～3滴酸性铬蓝K指示剂。注：铁、铝、铜、锰对测定有干扰时，可在加指示剂前用2ml1%L-半胱胺酸盐酸盐溶液和2ml三乙醇胺溶液（1+4）进行联合掩蔽消除干扰。c)在不断摇动下，用EDTA标准溶液滴定，溶液由红转为蓝色即为终点。记录消耗EDTA的体积a。全部过程应于5分钟内完成，温度不应低15℃。d)另取100ml除盐水，按以上步骤测定空白值，记录消耗EDTA溶液体积b。e)分析结果的计算:YD=×1000Vbac2)(8、钙的测定本方法适用于天然水、循环冷却水中钙离子的测定。在强碱性溶液中（PH大于12.5）用钙红做指示剂，以EDTA标准溶液滴定至蓝色即为终点，根据消耗EDTA的体积，即可算出水样中钙的含量。（1）试剂：EDTA标准溶液（0.05mol/L）；NaOH溶液（2mol/L）；钙红指示剂。（2）分析步骤a)取100ml水样，注入250ml锥形瓶中。b)加入5ml2mol/L的NaOH溶液和约0.05g的钙红指示剂，摇匀。c)用EDTA标准溶液滴定，溶液由酒红色变为蓝色即为终点，记录消耗EDTA的体积a。d)另取100ml除盐水，按以上步骤测定空白值，记录消耗EDTA溶液体积b。e)分析结果的计算:CCa2+=×100Vbac08.40)(9、氯化物的测定（硝酸银容量法）本方法适用于天然水、锅炉炉水和冷却水中的氯化物的测定。氯化物（以氯离子计）测定范围：5～100mg/L。在PH为7左右的中性溶液中，氯化物与硝酸银作用生成氯化银沉淀，过量的硝酸银与铬酸钾生成橙红色铬酸银沉淀，即为滴定终点。其反应为：Cl-+Ag+→AgCl↓(白色)2Ag++CrO42-→Ag2CrO4↓(橙红色)（1）试剂：AgNO3标液（1ml相当于1mgCl-）；10%K2CrO4指示剂；1%酚酞指示剂；NaOH溶液（0.1mol/L）；H2SO4溶液(0.05mol/L)。（2）分析步骤a)量取100ml水样于锥形瓶中，加2-3滴酚酞指示剂，若显红色，即用硫酸中和至无色；若不显红色，则用氢氧化钠溶液中和至微红色，然后以硫酸溶液滴回至无色，再加入1ml10%铬酸钾指示剂。b)用硝酸银标液滴定至橙色，记录消耗硝酸银溶液的体积a。c)同时作空白试验，记录消耗硝酸银标准溶液的体积b。d)分析结果的计算：水样中氯化物含量按下式计算：P（Cl-）=×1000Vba0.1)（10、溶解氧的测定本方法适用于测定溶解氧为2-100ug/L的锅炉给水、凝结水。溶液在PH值为8.5左右时，氨性靛蓝二磺酸钠被锌汞剂还原成浅黄色化合物，当与水中溶解氧相遇时，又被氧化成蓝色，其颜色的深浅与水中含氧量有关。（1）仪器及试剂仪器：专用溶氧瓶，锌汞剂滴定管。试剂：氨-氯化氨缓冲溶液；酸性靛蓝二磺酸钠。（2）分析步骤a)溶氧瓶冲洗干净，将取样管插入溶氧瓶底部，使水样充满溶氧瓶，并溢流不少于3min。b)加入还原型靛蓝二磺酸钠溶液时，应先排掉锌汞剂还原滴管尖部被氧化的靛蓝二磺酸钠后，将锌汞剂还原滴定管慢慢插入溶氧瓶内，轻轻地抽出取样管，并立即加入0.9ml还原型靛蓝二磺酸钠。c)轻轻抽出滴定管并立即塞紧瓶塞，混匀，放置2min以保证反应完全。d)取出溶氧瓶，立即在自然光或日光灯下，以白色为背景同标准色进行比较。11、硅的测定本方法适用于化学除盐水、锅炉给水、炉水、蒸汽、凝结水等硅的测定。水中的可溶硅与钼酸铵生成硅钼黄，用1-2-4酸还原剂把硅钼黄还原成硅钼蓝。(1)仪器及试剂:仪器：硅酸根分析仪；试剂：10％钼酸铵溶液；10％酒石酸或10%草酸溶液；1-2-4酸还原剂。(2)分析步骤a)取水样100ml注入塑料杯中，加入3ml酸性钼酸铵溶液，混匀后放置5分钟。b)加3ml10％酒石酸溶液，混匀后放置1分钟。c)加2ml1-2-4酸还原剂，混匀后放置8分钟。d)按仪器使用说明书要求，调整好仪器的上、下标。e)将显色液注满比色皿，仪表指示值即为水样的含硅量。12、联氨的测定本方法适用于测定给水和蒸汽中的联氨含量。测定范围：2-100ug/L。在酸性条件，联氨与对二甲氨基苯甲醛反应生成黄色的偶氮化合物。(1)仪器及试剂：仪器：分光光度计；比色管（50ml）。试剂：对二甲氨基苯甲醛-硫酸溶液。(2)分析步骤a）取50ml水样于50ml比色管中，加入5ml对二甲氨基苯甲醛-硫酸溶液，混匀后放置3min。b）在波长为454nm处，用30mm的比色皿，以试剂水作参比测定吸光度，查工作曲线，得出联氨的含量。13、余氯的测定（邻联甲苯胺目视比色法）水样中余氯与邻联甲苯胺作用，生成黄色（或桔黄色）的二盐酸醌式邻联甲苯胺。根据颜色的深浅与标准色阶比较，测出水