水质化验员培训(二)

水质化验员培训（二）—水质化验分析么书勤2014年7月一、化验室的建设及管理(一)化验室建设锅炉使用和检验单位，应根据检测项目的需要，建立相应规模的化验室，并配备相关的仪器、设备，相应等级的化学试剂及各种玻璃仪器。化验室应环境整洁，并应有良好的通风设备和防火防爆的安全措施，这是进行锅炉水质分析的基本条件。（二）化验室管理化验室应建立能保证正常工作秩序和分析数据可靠性的各种制度；内容包括：人员培训制度、化验操作规程、仪器设备的使用及维护、化学试剂的使用与保管、分析数据的校验和审核、技术资料的档案管理以及废液的处理等。二、水质分析基础知识（一）水样的采集•水样的采集是水质分析工作的第一个重要环节。•能否正确采集水样，会直接影响到分析结果的真实性和准确性。•采样的基本要求是：样品要有代表性；采出后不能被污染；在分析测定前不发生变化。水样采集应注意以下事项：1．采样瓶应用硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶，采样时用所取水样涮洗三次后方可取样，采样后立即加盖密封，贴上标签注明水样名称，采样时间及其它需记载的事项。2．采集水样原则上应是连续流动之水，如软化水应在设备正常运行状态下取样。给水一般应在给水管出口处。锅水一般在连续排污管取样，如无连续排污管时，可在锅炉的下联箱或定期排污管取样。测溶解氧的采样点应在除氧器水箱出口处。3．采样后应及时进行分析，存放和运输时间应尽量缩短，一般不应超过72小时。4．水样的数量应能满足试验和复核的需要。5．采集有冷却器的水样时，应调节冷却水的取样阀门。使水样流量控制在500mL/min~700mL/min，并保持流速稳定，同时调节冷却水量，保持水样温度在30℃-40℃。6．测定某些不稳定成分（如溶解氧、游离二氧化碳）时，应在现场取样测定，采样方法应按各分析方法中的规定进行。（二）实验用水要求实验室在配制药品和洗涤玻璃仪器时均应使用纯水。实验室用纯水共分为三个级别：一级水电导率（25℃）应≤0.01mS/cm、二级水电导率（25℃）应≤0.10mS/cm、三级水电导率（25℃）应≤0.50mS/cm。1．蒸馏水将自来水经过蒸馏器蒸馏冷凝就可以制得一次蒸馏水，可用来洗涤要求不十分严格的仪器和配制一般实验用溶液。对于要求较高的实验来说可进行二次蒸馏或三次蒸馏。有时按照分析实验的要求，还需制取不含CO2的蒸馏水、不含有机物的蒸馏水、不含氧的蒸馏水等。2．去离子水用离子交换法将水中所含的阴阳离子去除后得到的纯水称为“去离子水”。这种水纯度较高，但含有有机物和一些非离子性杂质。（三）常用试剂的性质和等级根据锅炉水质分析的需要，既要保证分析结果的准确性又避免造成不必要的浪费，就要选择适当级别的试剂；试剂质量选择过高，会造成浪费，而选择过低，又会影响分析结果的准确性。化学试剂的等级是根据试剂的不同纯度来划分的，使用哪种纯度的试剂，需要有相应的纯水和容器与之配合才能发挥试剂纯度的作用，达到实验精度的要求。我国的化学试剂，有着统一规定的质量要求。等级与标志见下表：级别一级品二级品三级品四级品中文标志保证试剂优级纯分析试剂分析纯化学纯实验试剂医用生物试剂代号G.R.A.R.C.P.L.R.B.R.标签颜色绿色红色蓝色棕色黄色•一级试剂：即优级纯，又称保证试剂，纯度很高，通常用于精密分析或科学研究工作。•二级试剂：即分析纯，又称分析试剂，纯度也很高，但较一级品略差。适用于大多数分析工作或科学研究工作，锅炉水质分析中通常采用这级试剂。•三级试剂：即化学纯，纯度与二级品相比差别较大，只适用于工矿企业日常生产中的快速分析和学校教学。•四级试剂：即实验试剂，杂质含量较多，纯度较低，常用来作辅助试剂。•还有一种纯度相当于或高于一级的试剂，叫基准试剂，在容量分析中可直接用来配制标准溶液而不必进行标定。在容量分析中，用来确定滴定终点的指示剂，不按上述标准分级。化学试剂的保管与贮存化学试剂贮存与保管不当，就会变质，给实验造成误差，甚至导致实验失败。因此严格地保管好试剂，对于获得可靠的实验数据有着非常重要的意义。许多因素都会影响试剂的贮存，如温度、湿度、光线、空气等等。因此，要有专门的试剂柜来存放试剂，要保持室内一定的温度和湿度，且通风良好，有些怕见光的试剂须避光保存。化学试剂中，很多都是易燃易爆有腐蚀性的，在贮存和保管中一定要注意安全，防止发生事故。要了解各种试剂的性质，做到专人保管，分类存放。如易受光分解的物质应避光保存，且应贮存在棕色瓶内；易挥发的试剂应与其它试剂分开存放，防止有的试剂潮解、变质、燃烧、爆炸，剧毒药品更要严格保管。（四）常用仪器设备和仪表锅炉水质分析实验室一般应配备的仪器有：分析天平、pH计、分光光度计、电导仪、浊度计、测氧仪、PNa计、高温炉、烤箱、水浴锅、电炉、电热板、计算器等，以供水质分析之需要。1.玻璃器皿三、常用的分析方法水质分析是属于分析化学的内容之一。分析化学包括结构分析、定性分析和定量分析等三部分内容。在锅炉水质分析中，由于水中杂质成分是已知的，所以一般只进行定量分析。按照分析时所用的方法及原理不同，定量分析可分类如下：（一）硬度的测定(络合滴定法）1.测定原理在pH=10.0±0.1的溶液中，以铬黑T作指示剂与水样中Ca2+、Mg2+生成酒红色络合物。用EDTA标准溶液滴定，EDTA可与Ca2+、Mg2+生成更稳定的无色络合物。当滴定到终点时，溶液刚好显纯蓝色（铬黑T指示剂本身的颜色）。根据EDTA所消耗的体积，计算出水样的硬度。2.试剂及配制（1）配制：C（EDTA）=0.0200mol/LEDTA标准溶液称取4g乙二胺四乙酸二钠溶于1000mL纯水中，摇匀。C（EDTA）=0.1000mol/LEDTA标准溶液称取20g乙二胺四乙酸二钠溶于1000mL纯水中，摇匀。（2）标定称取800℃灼烧到恒重的基准氧化锌2g（称准至0.0002g），用少许水润湿，加（1+1）盐酸溶液溶解，移入500mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。取20.00mL氧化锌标准溶液，加80mL水，用10%氨水中和至pH至7～8，加5mL氨-氯化铵缓冲溶液及5滴铬黑T指示剂，用EDTA滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，同时做空白试验。3.测定方法一（水样硬度大于0.5mmol/L的测定）（1）准确量取100mL水样于250mL三角瓶中，如水样混浊应事先过滤。（若水样酸性或碱性很高时，可用氢氧化钠溶液或盐酸溶液先中和）。（2）加5mL氨-氯化铵缓冲溶液。（3）加2～3滴铬黑T指示剂，水样显酒红色。（4）用C（EDTA）=0.0200mol/LEDTA标准溶液滴定至水样刚好变为纯蓝色。（5）同时做空白试验。4.结果计算5.测定方法二（水样硬度在0.001mmol/L～0.5mmol/L的测定）试剂的配制：（1）C（EDTA）=0.0100mol/L：用0.0200mol/L稀释2倍即可，不用再标定。（2）酸性铬兰K指示剂5g/L称取0.5g酸性铬兰K与4.5g盐酸羟胺在研钵中研匀。加10mL硼砂缓冲溶液，溶解于40mL水中，用95%乙醇稀释至100mL，贮存于棕色瓶中备用。使用期不应超过一个月。（3）硼砂缓冲溶液称40g硼砂，加10g氢氧化钠，溶于水并稀释至1L。贮存于塑料瓶中（硼砂缓冲溶液也可用氨-氯化铵缓冲溶液代替）。测定步骤：（1）准确量取100mL水样于250mL三角瓶中。（2）加1mL硼砂缓冲溶液。（3）加2～3滴酸性铬兰K指示剂，水样显酒红色。（4）用C（EDTA）=0.0100mol/LEDTA标准溶液滴定至水样刚好变为纯蓝色，同时做空白试验。水样硬度若小于0.025μmol/L时，应采用5mL微量滴定管。计算结果：（二）碱度的测定1.概要（1）水的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量，例如氢氧根、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、硅酸盐、硅酸氢盐、亚硫酸盐、腐植酸盐和氨等都是水中常见的碱性物质，它们都能与酸进行反应。因此，选择适宜的指示剂，以酸的标准溶液对它们进行滴定，便可以测出水中碱度的含量。（2）碱度可分为酚酞碱度和全碱度两种。酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量，滴定终点的pH值为8.3。全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量，滴定终点的pH值为4.2。若碱度很小时，全碱度宜以甲基红－亚甲基蓝作指示剂，滴定终点的pH值为5.0。（3）本试验方法分为两种：第一种方法适用于碱度较大的水样，如锅水、澄清水、冷却水、生水等，单位用毫摩尔每升（mmol/L）表示；第二种方法适用于测定碱度小于0.5mmol/L的水样，如凝结水、除盐水等，单位用微摩尔每升（μmol/L）表示。2.试剂（1）酚酞指示剂（10g／L，以乙醇为溶剂）,称取1g酚酞，溶于95％乙醇溶液，再用乙醇稀释至100mL。（2）甲基橙指示剂（1g/L），称取0.1g甲基橙，溶于70℃的水中，冷却，用水稀释至100mL。（3）甲基红-亚甲基蓝指示剂，称0.1g甲基红，溶于95%乙醇，再用乙醇稀释至100mL，此为溶液Ⅰ。称0.1g亚甲基蓝，溶于95%乙醇，再用乙醇稀释至100mL，此为溶液Ⅱ。取50mL溶液Ⅱ、100mL溶液Ⅰ混匀。（4）=0.1000mol/L硫酸标准溶液1）配制：量取3mL浓硫酸（密度1.84g/cm3），缓缓注入1000mL水中，冷却，摇匀。2）标定：称取于270℃～300℃高温炉中灼烧至恒重的基准无水碳酸钠0.2g（称准至0.0002g），溶于50mL除盐水中，加10滴溴甲酚绿-甲基红指示剂，用配制好的硫酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2min，冷却后继续滴定至溶液再呈暗红色，同时做空白试验。硫酸标准溶液的浓度：数值以摩尔每升（mol/L）表示，按下式计算:3.仪器（1）25mL或50mL酸式滴定管（2）5mL或10mL微量滴定管（3）250mL三角瓶（4）100mL容量瓶（5）60mL滴瓶4.测定方法（1）碱度大于或等于0.5mmol/L的水样测定方法：准确量取100mL待测水样置于250mL三角瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，水样若显红色，则用滴定管内装入的硫酸溶液滴定至水样刚好无色，记录硫酸消耗体积，用V1mL表示，再加入2滴甲基橙指示剂，水样显黄色，继续用硫酸标准溶液滴定至刚好变为橙红色，记录第二次消耗硫酸的体积，用V2mL表示（不包括V1）。（2）碱度小于0.5mmol/L水样的测定方法：准确量取100mL待测水样置于250mL三角瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，水样若显红色，则用微量滴定管内装入的硫酸标准溶液(=0.0100mol/L)滴定至水样刚好变为无色，记录硫酸消耗体积为V1mL，再加入2滴甲基红—亚甲基兰指示剂，继续用硫酸标准溶液滴定至水样由绿色刚好变为紫色，记录第二次硫酸消耗体积为V2mL（不包括V1）。（3）无酚酞碱度时的测定方法上述两种方法，若水样中加酚酞指示剂后溶液不显红色，可直接加甲基橙或甲基红—亚甲基蓝指示剂，用硫酸标准溶液滴定，记录硫酸消耗体积用VmL表示。（4）碱度的计算上述被测定水样的酚酞碱度JD酚，全碱度JD全按下式进行计算：5.注意事项（1）碱度的计量单位为一价基本单元物质的量浓度。（2）若水样余氯大于1mg/L时，会影响指示剂的颜色，可加入0.1mol/L硫代硫酸钠溶液1～2滴，可消除干扰。（三）氯根的测定1.硫氰酸铵滴定法（1）概要1）适用于测定氯化物含量为5～100mg/L的水样，高于此范围的水样经稀释后可以扩大其测定范围。2）在酸性条件下（pH≤1），溶液中碳酸盐、亚硫酸盐、正磷酸盐、聚磷酸盐和有机膦酸盐等干扰物质不能与Ag+发生反应，而Cl-仍能与Ag+生成沉淀。被测水样用硝酸酸化后，再加入过量的硝酸银标准溶液，使Cl-全部与Ag+生成氯化银（AgCl）沉淀，过量的Ag+用硫氰酸铵标准溶液返滴定，选择铁铵矾作指示剂，当到达滴定终点时，SCN-与Fe3+生成红色络合物，使溶液变色，即为滴定终点。在过量的硝酸银（AgNO3）标准溶液体积中，扣除等量消耗的SCN-的量，即可计算出水中C1-的含量。3）适用于含有碳酸盐、亚硫酸盐、正