DOC《中华人民共和国国家标准》

中华人民共和国国家标准 锅炉用水和冷却水分析方法 碱度的测定?GB/T 14419―93 Analysis of water used in boiler and cooling system ―Determination of alkalinity 国家技术监督局1993-04-24批准?1994-01-01实施 1?主题内容与适用范围 ????本标准规定了水中碱度测定的指示剂滴定法和以pH变化指示终点的pH电位 滴定法.

????本标准适用于天然水、炉水、冷却水、凝结水、除盐水和给水等水样中碱度 的测定. 2?引用标准 ????GB?6903?锅炉用水和冷却水分析方法?通则 ????GB?6904.1?锅炉用水和冷却水分析方法?pH的测定?玻璃电极法 3?指示剂滴定法测定碱度 3.1?方法概要 ????水中碱度是指水中含有能接受质子(H+)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、亚硫酸氢盐和氨等 都是水中常见的能接受质子的物质(或碱性物质). ????通常碱度(JD)可分为理化碱度和操作碱度.操作碱度又分为酚 酞碱度和全碱度.理论碱度定义为: 酚酞碱度是以酚酞作指示剂测得的碱度,全碱度是以甲基橙(或甲基红-亚甲基蓝) 作指示剂测得的碱度.酚酞终点的pH约为8.3,甲基橙终点的pH约为4.2,甲 基红-亚甲基蓝终点的pH约为5.0.第一法以酚酞(第一终点)和甲基橙(第二终点)作 指示剂;

第二法以酚酞(第一终点)和甲基红-亚甲基蓝(第二终点)作指示剂. 3.2?试剂 3.2.1?酚酞指示剂,1%(m/V)乙醇溶液 ????称取1g酚酞,加100mL95%乙醇溶解,再以0.05?mol/LNaOH中和至稳定的 微红色. 3.2.2?甲基橙指示剂,0.1%水溶液. 3.2.3?甲基红-亚甲基蓝指示剂 ????准确称取0.125g甲基红和0.085g亚甲基蓝置于研钵中研磨均匀后,溶于100 mL95%乙醇中. 3.2.4?氢离子标准溶液,0.1mol/L H+(或0.05 mol/L H2SO4). 3.2.4.1?配制:量取3 mL硫酸(密度1.84g/mL),缓缓地加入于1L水中,摇匀,冷却. 3.2.4.2?标定:称取0.2g(称准至0.1mg)基准无水碳酸钠(预先在270~300℃下烘 1h,并在干燥器中冷却至室温),溶于50mL试剂水,加2滴甲基红-亚甲基蓝指示 剂,用待标定的硫酸溶液滴定至由绿色变为紫色,煮沸2~3min.冷却,继续滴 定至紫色.同时作空白试验.按式(1)计算硫酸标准溶液的氢离子浓度: ?1) 式中 ――硫酸标准溶液的氢离子浓度,mol/L(H+);

??????? m――无水碳酸钠的质量,g;

??????? a――滴定碳酸钠消耗硫酸溶液的体积,mL;

??????? b――滴定空白消耗硫酸溶液的体积,mL;

???? 106.0――碳酸钠的摩尔质量,g/mol;

???? 2000――1 mol Na2CO3相当于氢离子的mmol数. ????若测定的稍大于0.1,譬如说0.1049,则取此溶液Vml加试剂水 V或0.049*VmL,即可制得0.1000mol/L氢离子的硫酸溶液. 3.2.5?氢离子标准溶液,0.05和0.01mol/L(H+) ????将0.1000mol/L氢离子的硫酸标准溶液,分别用试剂水稀释至2倍和10倍即 可制得,不必再标定. 3.3?仪器 3.3.1?滴定管(酸式,25 mL). 3.3.2?微量滴定管(10 mL). 3.3.3?锥形瓶(200mL或250mL). 3.3.4?移液管(100 mL). 3.4?分析步骤 3.4.1?第一法: 3.4.1.1?取100?mL透明水样置于锥形瓶中. 3.4.1.2?加入2~3滴1%酚酞指示剂.此时溶液若无色,按下一步骤进行.若溶液 显红色,用0.05000或0.1000mol/L氢离子的硫酸标准溶液滴定至恰无色.记下硫 酸消耗的体积a. 3.4.1.3?在上述锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,继续用硫酸标准溶液滴定至橙 黄色为止.记下第二次硫酸消耗的体积b(不包括a). 3.4.2?第二法 3.4.2.1?取100?mL透明水样置于锥形瓶中. 3.4.2.2?加入2~3滴1%酚酞指示剂.此时溶液若无色,按下一步骤进行.若显红 色,则用微量滴定管以0.01000mol/L氢离子的硫酸标准溶液滴定至恰无色.记下硫 酸消耗的体积a. 3.4.2.3?在上述锥形瓶中,加入2滴甲基红-亚甲基蓝指示剂,用0.01000mol/L氢离 子的硫酸标准溶液滴定至由绿色变为紫色,记下第二次硫酸消耗的体积b(不包括 a). 3.5?分析结果的计算 ????酚酞碱度和全碱度按下列式(2)、(3)计算 2) 3) 式中 ――酚酞碱度,mmol/L;

???? ――全碱度,mmol/L;

????? ――硫酸标准溶液的氢离子浓度,mol/L;

a――第一终点硫酸消耗的体积,mL;

b――第二终点硫酸消耗的体积,mL;

V――所取水样的体积,mL. 3.6?允许差 ????全碱度在不同范围时的允许差如表1和表2所示. 表1 第一法碱度含量范围与允许差?mmol/L ? 表2 第二法碱度含量范围与允许差?mmol/L ? 4?pH电位滴定法测定碱度 4.1?方法概要 ????本法利用电位滴定法原理,以玻璃电极作指示电极,饱和甘汞电极作参比电 极.由于玻璃电极的电位与溶液的pH呈线性关系,因此可用pH值来代替指示剂 确定终点而且更为准确.终点pH可选择8.

3、4.2和5.0,即相当于酚酞终点、 甲基橙终点和甲基红-亚甲基蓝终点的pH值. 4.2?试剂 4.2.1?pH

4、

7、9标准缓冲溶液 ????配制方法见GB 6904.1的规定. 4.2.2?氢离子标准溶液,0.05000和0.01000mol/LH+(或0.02500和0.005000mol/L H2SO4) ????配制方法见3.2.5. 4.3?仪器 4.3.1?自动电位滴定计. 4.3.2?pH玻璃电极. 4.3.3?饱和甘汞电极. 4.3.4?自动滴定管(25 mL). 4.3.5?温度计,0~100℃. 4.4?分析步骤 4.4.1?准备工作 4.4.1.1?电极的安装:把玻璃电极(应预先浸泡在pH4缓冲溶液中一天)放在电极夹 右边的夹口内,饱和甘汞电极则放在左边的夹口内,后者的高度要比前者低些, 以保证玻璃泡薄膜不与杯底相碰. 4.4.1.2?滴定管、电磁阀和滴定管的安装:将滴定管和滴液管用电磁阀上的橡皮管 上下连通,将滴液管放在电极夹右边的小夹口内,滴出口高度应调节到比玻璃电 极的敏感部分中心略高些.加了试样的烧杯放在搅拌器上端盘上,并放入搅拌棒 一根. 4.4.1.3?滴定选择开关的调节:若指示电极接 - ,参比电极接 正 ,则液滴选 择开关为 + . 4.4.2?定位:打开仪器电源开关,让仪器预热20~30min.按GB?6904.1中的手 续进行定位.最好进行三点定位(使测定的准确度增加),定位时要在一定适宜搅拌 速度下进行. 4.4.3?滴定步骤 4.4.3.1?将洗涤干净的滴定管用硫酸标准溶液洗涤几次后,盛满硫酸标准溶液至零 刻度. 4.4.3.2?将 选择 旋钮旋至 pH 处,按下读数开关,调节 终点调节器 , 使指示8.3(相当于酚酞终点),或5.0(相当于甲基红-亚甲基蓝终点),或4.2(相当于甲 基橙终点),可根据需要调节. 4.4.3.3?取100?mL水样(同时测量水样温度)置于250?mL烧杯中,把烧杯放在搅 拌器上端盘上,并放入搅拌棒一根,再将电极插入溶液内(勿与搅拌棒相触). 打开电磁搅拌器开关,保持适宜速度(与定位时的搅拌速度相同),记下滴定管 初始读数,掀下 滴定开始 开关,此时 终点 电珠亮, 滴定 电珠亮, 或时亮时暗,硫酸标准溶液即开始滴定,接近终点pH值时, 滴定 电珠亮 的时间较短,到达终点pH值时,电珠熄灭并停止滴定.若第一终点的pH是8.3,记下硫酸标准溶液所消耗的体积a.再重复6.3.2手续,把终点pH定至 5.0或4.2,再继续进行滴定.终点到达后,记下第二终点硫酸标准溶液所消耗 的体积b(不包括a).若选择pH5.0为终点,则滴定至5.0时必须用鼓气法(用压 缩空气或氮气)驱赶二氧化碳后再继续 滴定至终点. 4.4.3.4?掀起读数开关.若实验完毕则关闭电源. 4.5?分析结果的计算 ????水样碱度按式(4)、(5)、(6)计算: ?4) 5) ?6) 式中 (JD)8.3――终点pH为8.3时所得的碱度,相当于酚酞碱度;

???? (JD)5.0――终点pH为5.0时所得的碱度,相当于甲基红-亚甲基蓝终点所得 的全碱度;

???? (JD)4.2――终点pH为4.2时所得的碱度,相当于甲基橙终点所得的全碱度;

????? ――硫酸标准溶液的氢离子浓度,mol/L;

a――第一终点所消耗的硫酸体积,mL;

b――第二终点pH5.0所消耗的硫酸体积,mL;

?????? b′――第二终点pH4.2所消耗的硫酸体积,mL;

??????? V――所取水样的体积,mL. 4.6?允许差 ????全碱度在不同范围时的允许差如表3所示 . 表3 pH滴定法碱度含量与允许差?mmol/L ? ? ????附加说明: ????本标准由中华人民共和国能源部提出,由能源部西安热工研究所归口. ????本标准由武汉水利电力学院起草. ????本标准主要起草人钟金昌、赵宗敏. ........