22.硫酸根的测定

甲     重量法

本方法适用于含磷酸盐小于 10mg/L 的循环冷却水和天然水中硫酸根离子的测定,其测 定范围大于 10mg/L。

1.原理

在强酸性溶液中氯化钡与硫酸根离子定量地产生硫酸钡沉淀,经灼烧称重后,求出硫 酸根的含量。

2.试剂

2. 1  0.01mol/L 氢氧化钠溶液。
2. 2  1+1 盐酸溶液。
2. 3   氯化钡溶液
称取 5g 氯化钡( BaCl2·2H2O)溶于水中,稀释至 100mL。
2. 4  硝酸银溶液
称取 2.25g 硝酸银,加入 0.25mL 浓硝酸,溶于 250mL 水中。
2. 5  甲基红溶液
称取 0.1g 甲基红溶于乙醇,并用乙醇稀释至 100mL。

3.仪器

3. 1  恒温水浴锅。
3. 2   电阻炉:最高温度大于 900℃。
3. 3   瓷坩埚: 50mL。
3. 4  干燥箱。
3. 5   慢速定量滤纸:¢11cm。

4.分析步骤

4. 1  量取 100~500mL(水样中含 10~50mg 硫酸银,最大不超过 100mg)水样于 1000mL 烧杯内,加三滴甲基红,加 1+1 盐酸调整至水样呈红色,浓缩至 50mL 左右。将水样过滤除 去悬浮物,用盐酸酸化过的水冲洗烧杯和沉淀。
4. 2  将滤液于锥形瓶中煮沸并浓缩至 50mL 左右。
4. 3  徐徐加入热氯化钡溶液,搅拌均匀,直到所有的硫酸盐都生成硫酸钡沉淀,再 加入 2mL 过量的氯化钡溶液,搅拌均匀。
4. 4   将锥形瓶放在 80~90℃水浴上(不能煮沸), 老化 2 小时。
4.5  用慢速定量滤纸过滤并用热水洗涤锥形瓶和沉淀,直至滤液中无氯离子(取几 滴滤液于表面皿中,加数滴硝酸银不产生混浊)为止。
4.6   将滤纸和沉淀放在预先已恒重的坩埚中于电炉上小心灰化,然后移入电阻炉内, 于 800℃下灼烧至恒重。

5.分析结果的计算

水样中硫酸根离子的含量 X(毫克/升)按下式计算:
式中: W——硫酸钡离子的重量,毫克;
             VW——水样体积,毫升;
             0.4116——硫酸钡与硫酸根离子换算系数。

6.允许差

硫酸根含量为 50mg/L 时,平行测定两结果差不大于 5mg/L。

7.结果表示

取平行测定两结果算术平均值,作为水样的硫酸根含量。

乙     EDTA 滴定法

本方法适用于循环冷却水和天然水中硫酸根离子的测定。水样中硫酸根含量大于 200mg/L 时,可进行适当稀释。

1.原理

水样中加入氯化钡,与硫酸根生成硫酸钡沉淀。过量的钡离子在氯化镁存在下,以铬 黑 T 为指示剂,用 EDTA 滴定。

2.试剂

2. 1  1+1 盐酸溶液。
2. 2  0.5%铬黑 T 乙醇溶液(同总硬度的测定)。
2. 3   氨—氯化铵缓冲溶液( pH=10.3)
2. 4   0.0125mol/L 氯化钡溶液:称取 3.054 克氯化钡( BaCl·2H2O)溶于水中,移入 1000mL 容量瓶中,稀释至刻度。
2. 5  0.01mol/L 氯化镁溶液的配制
称取 2.1g 氯化镁( MgCl2·6H2O)溶于少量水中,移入 1000mL 容量瓶中,稀释至刻 度。
2. 6   0.01mol/L EDTA 的测定。
同总硬度的测定。

3.仪器

3. 1  滴定管:酸式 25mL。
3. 2  电炉。

4.分析步骤

4. 1  水样的测定
吸取经中速滤纸干过滤的水样 50mL 于 250mL 锥形瓶中,加入三滴 1+1 盐酸,在电炉 上加热微沸半分钟,再加入 10mL0.0125mol/L 氯化钡溶液,微沸 10 分钟,冷却 10 分钟后, 加入 5mL0.01mol/L 氯化镁溶液, 10mL 氨—氯化铵缓冲溶液, 6~10 滴铬黑 T 指示剂,用 0.01mol/L EDTA 标准溶液滴定,溶液从酒红色至纯蓝色为终点。
4. 2  水中硬度的测定
吸取经中速滤纸干过滤后水样 50mL,加 10mL 氨—氯化铵缓冲溶液, 6~10 滴铬黑 T 指示剂,用 0.01mol/L EDTA 标准溶液滴定至纯蓝色。
4. 3  氯化钡、氯化镁消耗 EDTA 标准溶液的体积。准确吸取 10mL0.0125mol/L 氯化 钡溶液, 5mL0.01mol/L 氯化镁溶液于 250mL 锥形瓶中,加水 50mL,再加入 10mL 氨—氯 化铵缓冲溶液, 6~10 滴铬黑 T 指示剂,用 0.01mol/L EDTA 标准溶液滴定至纯蓝色。

5.分析结果的计算

水样中硫酸根离子的含量 X(毫克/升), 按下式计算:
式中: V2——测定水样硬度时消耗 EDTA 的体积,毫升;
             V3——滴定氯化钡和氯化镁溶液时消耗 EDTA 标准溶液的体积,毫升;
             V4——测定水样硫酸根时消耗 EDTA 标准溶液的体积,毫升;
             M2——EDTA 标准溶液的摩尔浓度,摩尔/升;
             VW——水样体积,毫升。

6.允许差

硫酸根含量在 100mg/L 范围内时,平行测定两个结果差,不大于 4mg/L。

7.结果表示

取平行测定两结果的算术平均值,作为水样的硫酸根含量。

丙      离子色谱法

参见氯离子的测定:丙法。