水中总硬度检测方案(电子滴定器)

自动化化品前处理解决方案-RK-AT-W003 Knowledge Optimized Laboratory 解决方案 自来水中总硬度-乙二胺四乙酸二钠滴定法的测定 生活饮用水；总硬度；；自动滴定仪 介绍 水中硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要由于水中的钙、镁离子，此外，铁、铝、锰、锶及锌也有同样的作用。 《GB/T 5750.4-2006生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标》中规定了饮用水及其水源水的测定方法，该方法原理为水中的钙、镁离子与与黑T指示剂形成紫红色螯合物，这些螯合物的不稳定常数大于乙二胺四乙酸钙和镁螯合物的不稳定常数。当pH=10时，乙二胺四乙酸二钠先与钙离子，再与镁离子形成螯合物，滴定至终点时，溶液呈现出铬黑T指示剂的纯蓝色。 1.仪器与耗材 仪器和耗材 2.1.1 Auto Titra08 自动滴定仪 2.1.2分析天平：感量为1mg 2.1.3鼓风干燥箱 2.1.4试剂瓶：50X160mm、60X160mm 试剂 2.2.1氯化铵 2.2.2氨水(p2=0.88g/mL) 2.2.3硫酸镁(MgS0·7H0) 2.2.4乙二胺四乙酸二钠(NaEDTA·2H，0) 2.2.5铬黑T 2.2.6硫化钠(Na，S·9H，0) 2.2.7盐酸羟胺(NH，0H·HC1) 2.2.8氰化钾(KCN) 2.2.9锌粒 2.2.10盐酸 试剂配制 2.3.1缓冲溶液(pH=10) 2.3.1.1称取16.9g氯化铵，溶于143ml氨水(P2o=0.88g/mL)中。 2.3.1.2称取0.780g硫酸镁及1.178g乙二胺四乙酸二钠，溶于50mL纯水中，加入2mL氯化铵-氢氧化铵溶液和5滴铬黑T指示剂，用 Na，EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色。合并2.3.1.1及2.3.1.2溶液，并用纯水稀释至250mL。 2.3.2硫化钠溶液(50g/L)：称取5.0g硫化钠溶于纯水中，并稀释至100mL. 2.3.3盐酸羟胺溶液(10g/L)：称取1.0g盐酸羟胺，溶于纯水中，并稀释至100mL。 2.3.4氰化钾溶液(100g/L)：称取10.0g氰化钾，溶于纯水中，并稀释至100mL。 2.3.5铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T用95%乙醇溶解，并稀释至100mL。 2.4.1 Na，EDTA标准溶液[c (NaEDTA) =0.01mol/L]：称取3.72g乙二胺四乙酸二钠溶解于1000mL纯水中，按2.4.2-2.4.3标定其准确浓度。 2.4.2锌标准溶液：称取0.6-0.7g纯锌粒，溶于盐酸溶液(1+1)中，置于水浴上温热至完全溶解，移入容量瓶中定容至1000mL。 2.4.3吸取 25.00mL 锌标准溶液于 150mL 锥形瓶中，加入25mL纯水，加入几滴氨水调节溶液至近中性，再加5mL缓冲溶液和5滴滴黑T指示剂，在不断振荡下，用 Na，EDTA 溶液滴定至不变的纯蓝色。 2..分析步骤 样品测定 吸取 50.0mL自来水样(硬度过高的样品，可取适量水样，用纯水稀释至50mL， 硬度过低的样 品，可取100mL) 置于试剂瓶中，立即将样品全部放置于于科 Auto Titra 08 全自动滴定仪的样品槽 中，仪器自动加入1mL缓冲溶液和5滴指示剂，设 液从紫红色变成纯蓝色即为终点，仪器自动判定。 置方法参数如图1，用Na，EDTA标准溶液滴定至溶 名称 溶剂 预警体积/温度 调速档位 滴定方式 匀速 速度mL/min 40 滴定液 0 50pL 变速 阶段1 阶段2 阶段3 指示剂 0 / 比例 20% 70% 10% 试剂A 0 速度mL/min 40 40 40 试剂B 0 判定条件 滴定延时(S) 0终点检测(S) 10终点差值 20 一次判定 二次判定 搅拌器 3 光源 1 加热器 0 图-1总硬度方法参数 睿科 Auto Titra 08全自动滴定仪 空白试验 按3.1相同步骤以50.0mL 试剂水代替水样进行空白试验，记录下空白滴定时消耗 NaEDTA标准 溶液的体积V。 3.实验结果 结果计算 将标定浓度、空白值输入到软件界面(图2)中，仪器内置计算公式(图3)，根据每个样品滴 定体积自动计算结果。 图-2计算参数界面 图-3计算公式界面 质控样测试 选择GSB 07-3163-2014 200748水质总硬度 (2.73-2.89)。测定结果见表1，滴定最终颜色质控样进行测试。质控样真值为2.81±0.08mmol/L 见图4。 表-1质控样测定结果 测定方式 手动滴定 仪器滴定 空白 滴定次数 平行1 平行2 平行1 平行2 平行3 平行4 平行5 平行6 平行7 平行8 1 体积(mL) 1.35 1.38 1.40 1.40 1.40 1.35 1.40 1.40 1.40 1.40 0.00 浓度(mmol/L) 2.76 2.82 2.86 2.86 2.86 2.76 2.86 2.86 2.86 2.86 / 平均值 2.79 2.85 / RSD (%) 1.52 1.24 / 人工与仪器结果 RSD (%) 1.50 / 图-4质控样测试-滴定最终颜色 样品测试-人机比对 取 50ml自来水进行测试并进行人机比对，测试数据详见表2，仪器滴定最终颜色见图5。 表-2自来水人机比对测试数据 测定方式 手动滴定 仪器滴定 空白 滴定次数 平行1 平行2 平行1 平行2 平行3 平行4 平行5 平行6 平行7 平行8 1 体积(mL) 3.47 3.51 3.40 3.45 3.45 3.45 3.40 3.45 3.40 3.50 0.00 浓度(mg/L) 71.1 71.9 69.6 70.7 70.7 70.7 69.6 70.7 70.7 71.7 / 平均值 71.5 70.6 / RSD(%) 0.79 0.96 / 人工与仪器结果 RSD (%) 0.90 / 图-5水样测试-仪器滴定最终颜色 4.结果与讨论 通过 Auto Titra08 全自动滴定仪检测水质总硬度的质控样，八次测试结果均处在标准物质证书范围内，且RSD 为1.24%，滴定终点颜色统一，且平均值与手动滴定结果的 RSD 值为1.50%。 通过 Auto Titra08 全自动滴定仪检测自来水样，八次测试结果的 RSD 为 0.96%，滴定终点颜色统一，且平均值与手动滴定结果的 RSD 值为0.90%。 使用 Auto Titra08 全自动滴定仪可以完成标准物质的测定，滴定结果平行性、准确性良好。也可以达到人工滴定的标准。因此，可以使用 AutoTitra08自动滴定仪可以代替人工进行水质总硬度 现有方法中采用的都是人工进行手动滴定及人工判定终点，对于实验人员而言，大批量的样品很容易产生视觉疲劳，而且滴定对实验人员的要求较高。睿科Auto Titra 08自动滴定仪采用仿生颜色识别，完全模仿滴定时人眼颜色识别动作，自动 的测定。 若水样中含有金属干扰离子，使滴定终点延迟或颜色变暗，可另取水样，加入 0.5mL 盐酸羟胺及1mL硫化钠溶液或 0.5mL氰化钾溶液，再次滴定。水样中钙、镁的重碳酸盐含量较大时，需要预先酸化水样，并加热除去二氧化碳，以防碱化后生成碳酸盐沉淀，影响滴定。 水样中含悬浮性或胶体有机物可影响终点的观察。可预先将水样蒸干并于550℃灰化，用纯水溶解残渣后再进行滴定。 判定滴定终点、内置实验方法、全自动运行，节节省时间、操作简单，易于掌握；且仪器自动运行，自动滴定并判定终点，节省了实验人员的滴定时间，此外仪器还可自动计算结果，一键调用报告。 Raykol 睿科集团股份有限公司 RayKol Group Corp.，Ltd. 网址： www.raykol.com 电话：400-885-1816 邮箱： info@raykol.com 本文中的信息、说明和技术指标如有变更，恕不另行通知◎睿科集团股份有限公司 2021年8月版 网址：www.raykol.com邮箱： info@raykol.com热线： 热线：址：www.raykol.com邮箱： info@raykol.com 水中硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要由于水中的钙、镁离子，此外，铁、铝、锰、锶及锌也有同样的作用。  《GB/T 5750.4-2006 生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》中规定了饮用水及其水源水的测定方法，该方法原理为水中的钙、镁离子与铬黑T指示剂形成紫红色螯合物，这些螯合物的不稳定常数大于乙二胺四乙酸钙和镁螯合物的不稳定常数。当pH=10时，乙二胺四乙酸二钠先与钙离子，再与镁离子形成螯合物，滴定至终点时，溶液呈现出铬黑T指示剂的纯蓝色。