环境水中无机阴离子检测方案

自动电位滴定仪测定水中的SO”的应用 The Application of Menstruating SO2- in the Water by Automatic Potentiometer Titration 马冬晨 蒋齐光 汪 燕 梁晓慧 (中国石化西北分公司勘探开发研究院 新疆乌鲁木齐 830011；2.新疆时代石油工程有限公司 新疆克拉玛依 834000) [概要] 文章采用电位滴定方法在水样品中加入一定量且过量的 BaCl溶液.然后EGTA 标准溶液滴定未与SO反应的Ba”，来间接测定水中的 SO.”的浓度，结果表明.该方法是可行竹，精密度和准确度都能达到标准要求。 [关键词] 自动电位滴定仪 硫酸根 钡离子 硫酸盐广泛存在于冬和水中，是构成水体成分的主要离子之一。因此，它的测定对各种水体来说是必不可少的。SO，”测定常用的方法有离子色谱法、重量分析法1·21、光度法、以及 EDTA 容量法1等。离子色谱价格比较贵、操作和维修都比较复杂，光度法适用于水质比较清澈的水体，且方法本身相对误差比较大，重量分析法操作繁琐，耗时较长，不适用于微量和痕量组分介测定”。 随着科技的不断进步，各种新的电极不断开发出来，SO也可以采用电位滴定的方法进行分析，据报道有人采用铅电极作为指示电极，极 Pb(NO)：作为滴定剂滴定SO"，取得一定的效果，但该方法要求的pH范围比较苛：pH=4~6.给操作带来了一定的困，且 PbSO)溶度积较大，测定低浓度的SO，”时，有较大的误差。本文采用瑞士万通公司生产的钙离子选择性膜电极作为指示电电，加入过量的 BaCl 溶液与 SO”反应，用EGTA滴定未参加反应的Ba，来间接测定水中的SO”的浓度，该方法操作简便，耗时短，适用于各种浓度的SO的水样，试验结果的精密度和准确度均能达到标准《油油田水分析方法》(SY/T5523-2000)的要求。 1 仪器材料与方法 1，1 仪器 Metrom-808瑞万通电位滴定仪(一套)；钙离子选择性膜电极和甘汞电极各一支，DELL-620微机(一台)；分析天平(一台)。 1.2 材料 EGTA.K，SO(AR).NH，HO-NH，CI(AR).BaCl(AR)。 1.3 实验方法 1.3.1 空白试验 取一定量的 BaCl 溶液，加蒸馏水，再加1 molL HCl调节pH<4.搅拌均匀后.静止5 min.川入10mL NH，HO-NH，Cl缓冲溶液，用一定浓度的EGTA滴定，用钙电极和甘汞电极指示终点，以滴定 EGTA 的体积为横坐标.以电极电位为左纵坐标，以电位的一阶微商为右纵坐标，待达到等当点后，所耗的 EGTA 的体积记为Vyrr 1.3.2 样品测定方法 取一定体积的样品(样品SO'的的不能超过空白试验中加入的Ba 的量，否则无法测定)，加入与空白试验同体积同浓度的 BaCl：溶液.然后按照样品测定方法1.3.1操作.由于水中含有Ca.滴定曲线出现两个终点.第一终点是滴定Ca”所耗EGTA的体积记为EP，第二终点为是滴定Ca和Ba所耗 EGTA 的总体积记为 EP，因此滴定 Ba所耗 EGTA 的体积为 EP：-EP 1.3.3 标样的测定方法 取一定体积的标样，按照样品测定方法1.3.1操作，由于水中不含有Ca’，滴定曲线出现一个终点，终点 EP1 是滴定 Ba 所耗 EGTA 的体积记为 EP1。 1.4 滴定参数 滴定模式为 METU(等体积电位滴定)； 信号漂移为10 mv/min，最小等待时间为30s，最大等待时间为50 s，初始加液速率全部为最大值； 滴定速率参数：滴定速率为优化； 带窗口电位评估：第一等当点EP 为-80~2000 mV，EPC 为2mV，等当点确认为最大值；第二等当点EP，为一80~一2000 mV，EPC 为2 mV，等当点确认为最大值； 计算： pso，样品=(V宝白一EP2+EP)X[EGTA]X1000×96/V样品 so标=(V(-EP)X[EGTA]X1000×96/V样品 其中： pso样品，Ps0标一分别表示样品和标样中SO：离子浓度，单位为 ng/L； EP，EP一分别定定曲线出现第一、第二终点所耗 EGTA 的体积，单位为mL； V空白一滴定空白时所耗 EGTA 的体积，单位为mL； [EGTA]-EGTA 的浓度，单位为 mol/L； V样品一样品体积，单位为mL； 96一为 SO.”的摩尔质量，单位为g/mol； 2 结果与讨论 2.1 空白实验 取5 mL BaCl 0. 05 mol/L，按照方法1.3.1操作，标准溶液 EGTA 的浓度为0.027 57 mol/L，结果如图1所示，空白值为 EP=V$=9.38 mL。 图1 空白实验滴定曲线图 2.2 精密度实验 取100mL水样(水中SO”浓度为15 mg/L左右)6份，按照方法1.3.2操作，结果如图2和表1 图2 精密度实验滴定曲线图 表1 精密度实验 测量次数 SO(mg/L) 10 mL 相对偏差% 50 mL 偏差/% 1 15.80 6.78 86.63 2.24 2 15.80 6.78 88.98 0.40 3 16.98 0.18 89.60 1.10 4 17.42 2.77 88.05 0.65 5 17.71 4.48 89.02 0.45 6 17.96 5.96 89.45 0.94 平均值 16.95 88.62 取100mL水样6份(水中SO浓度为80 mg/L左右)，按照方法1.3.2操作.结果如图3和表1所示。 图3 精密度实验滴定曲线图 从表1可知，对水中含SO小于100 mg/L的各种不同浓度的水样，此方法的精密度都符合标准SY/T5523-2000 的要求。 2.3 准确度测试 取10 mL标准样品8份，准确称取一定量的K，SO：按照GB/T601-2002方法配制标准溶液，经过计算溶液内含 SO 为1259.75 mg/L，按照方法1.3.3操作，结果如图4和表2所示。 图1 准确度试验滴定曲线图 从表2可知.用标准样品进行测量，其精密度是非常好的.均能满足标准要求，准确度也比较小。但都普遍偏低，这可能是虫于以下原内造成的：所用标准样品K.SO为分析纯，没有用优级纯；硫酸钡在水中有一定的溶解度；电极响应时间有些迟缓造成的。 表2 准确度实验 测量次数 测量值 mg.L 误差% 相对偏差% 1 1251.26 0.44 0.041 2 1263.48 0.30 0.78 3 1258.81 -0.075 0.40 4 1255.77 一(.32 0.16 5 1248.81 一0.87 一0.39 6 1256.79 -0.24 0.21 7 1251.46 -0.66 一0.18 8 】259.22 -0.012 0.44 平均值 1256.07 标准值 1259.75 3 总结 1)采用电位滴定方法在水样品中加入-定量过量的 BaCl溶液·然后 EGTA 标准溶液滴定与SO反应的 Ba'，来间接测定水中的 SO的浓度，结果表明，该方法是可行的，精密度和准确度都能达到标准要求，大大地低于标准SY/T5523-2000油气田水分析方法中规定的最小允差2%。 2)此方法不适用于含钙离子非常高的水样，其原因为滴定 Ca必须加入大量EGTA 溶液，这样会大大的降低电极的灵敏度，造成较大的相对误差。 3)由于Mg-EGTA 的络合常数比 Ca-EGTA和 Ba-EGTA 的络合常数至少小3个数量级，因此可以在大量的Mg+存在下，采用此方法测定水中的SO。 ( [1 ] 彭英，张鉴，苏忠锐，等.油气田水分析方法， SY/T5523-2000，国家石油和化学工业局发 布，2000(12)：25. ) ( [2] 武汉大学主编.分析化学[M].第2版.北京： 高等教育出版社，1993. ) ( [3 ] 王献科，李玉萍.用 CPAⅢ-CPB光度法测定水中的硫酸根[J].环境监测管理与技术. 1994.6(4)：44-45. ) ( [4] 席临平.水中硫俊盐测定方法研究[J].西安工 程学院学完，2001，23(2)：75-76. ) ( 51 汤达，应科炜，吴文，等.电位滴定法检测油田水样中的硫酸根离子[J].传感器世界， 2006，12(7)：18-20. ) ( 6 朱明华编.仪器分析[M].第二版.北京：高等 教育出版社，1990. )