水 质 简 分 析(二)
主要内容包括:可溶性固体总量(总矿化度)、总碱度、总硬度、暂时硬度、永久硬度、负硬度和钠氏试剂比色法测定NH4+的含量、报告的审核等。
一、可溶性固体总量(总矿化度)
可溶性固体总量是指溶解在水中固体的总量。试验时的主要仪器包括:蒸发皿、干燥器、水浴、烘箱、电炉(或电热板)。
1、试验步骤(称量法测定) :
⑴、将洗净的蒸发皿放入烘箱内,105±2℃烘2h, 再取出放入干燥器中冷至室温称重为W2克(可重复至恒温);
⑵、吸取适当(一般为100ml )过滤(通过45μm 滤膜)水样,放入已恒重的蒸发皿内,先在电炉上蒸发至小体积,再置于水浴上蒸干;
⑶、将蒸发皿放入烘箱,在105±2℃烘1h ,取出放入干燥器,冷至室温,称量为W1克(重复烘干称量至恒重)。 加热时HCO 3-的含量有一半转化为CO 2气体和水:
2HCO 3-====CO32-+ CO2↑+H2O
2、计算:(总矿化度)
可溶性固体的含量(mg/L)=(W1-W2)×1000/V
W1—蒸发皿加可溶性固体干渣的质量g ;
W2—空蒸发皿的质量g ;
V —试验时所取水样的体积100ml 。
3、计算法求算水质分析中的总矿化度。[原地矿部《地下水标准检验方法》、《公路工程水质分析》以及《饮用天然矿泉水检验方法》(GB/T8538-2008)等对水中溶解性固体、溶解性固体总量及矿化度的解释有差异。我个人按以下方法进行计算]
总矿化度(mg/L)=阳离子的含量之和+阴离子的含量之和-1/2重碳酸根离子的含量
二、总碱度的测定
碱度是指水中所含能与强酸作用的物质的含量
1、试验方法:取水样50ml 与150ml 三角瓶中,加甲基橙溶液4D ,用0.05mol/L盐酸标准溶液滴至溶液由红色突变为浅橙色即为终点。记录所耗盐酸标准溶液的体积V1ml 。(平行做三次)
2、计算(以CaCO3的含量表示)
总碱度mg/L=CV1×100.09×1000/2V
C —盐酸标准溶液的浓度(1.00mol/L);
V1—消耗盐酸标准溶液的体积ml ;
V —所取水样的体积ml 。
三、总硬度的测定
原理:在PH=10的氨性缓冲溶液中,Ca2+Mg2+与指示剂(酸性铬蓝K 、铬黑T 或铬蓝黑)作用,生成酒红色的络合物。滴入EDTA
溶液后,EDTA 与形成无色络合物,终点由酒红色变为蓝色。
1、试验步骤
⑴、吸取水样50ml 与150ml 的三角瓶中;
⑵、加入氨性缓冲溶液5ml ,K-B 混合溶液3-4D ,用EDTA 滴定由酒红色变为不变的蓝色。记录用去EDTA 的体积V1ml 。
2、计算(以CaCO3的含量表示):
总碱度mg/L=CV1×100.09×1000/V
C —EDTA 标准溶液的浓度(1.00mol/L);
V1—消耗EDTA 标准溶液的体积ml ;
V —所取水样的体积(50ml )。
3、试验中应注意:
⑴、当温度低于10℃时,滴定至终点时颜色转变缓慢,易使滴定过头。为此,可先将水样微热至30-35℃。
⑵、如水样的总硬度>500mg/L,则应减少取样体积,用蒸馏水稀释到50ml 后再测定。
⑶、当水样中含较多的铁、铝、锰及其它金属离子,则亦应计入总硬度。
四、总硬度、暂时硬度、永久硬度、负硬度的计算和讨论
(单位均以CaCO 3的含量mg/L表示)
根据测得的Ca 2+、Mg 2+的含量以及总碱度按下面方法进行计算:
1、总硬度:将测得Ca 2+、Mg 2+的含量mg/L,分别换算成
CaCO 3mg/L后相加,即得总硬度:
总硬度(以碳酸钙计mg/L)=[ Ca2++Mg2+]mol/L×50.04
2、暂时硬度
根据Ca 2+、Mg 2+与重碳酸钙离子HCO3-的当量关系可知: ⑴、当γ(Ca 2++Mg2+)>γHCO3-,暂时硬度=γHCO3-; ⑵、当γ(Ca 2++Mg2+)≤γHCO3-时,暂时硬度=总硬度。 还可根据总硬度与总碱度判断:
当总硬度>总碱度时,暂时硬度=总碱度;
当总硬度≤总碱度时,暂时硬度=总硬度。
3、永久硬度
当总硬度>总碱度时,永久硬度=总硬度-总碱度;
当总硬度≤总碱度时,永久硬度=0。
4、负硬度
当总硬度≤总碱度时,负硬度=总碱度-总硬度。
六、水质简分析报告的审核
1、报告中数据的处理:
⑴、各种离子的含量用三种方法表示:用体积浓度mg/L表示时应保留小数点后一位;用毫摩尔浓度mmol/L表示时应保留小数点后二位;用mmol/L%表示时保留一位小数。
⑵、游离CO2、侵蚀性CO2的含量只用mg/L表示,保留一位小数。
⑶、矿化度、总碱度、所有硬度的含量用mg/L表示,保留一位小数。
⑷、PH 保留一位小数。
2、在有的资料中确定总碱度可用计数法另值得探讨: 总碱度mg/L=HCO3-mmol/L×50.04
该方法将总碱度化换算成碳酸钙的质量。
3、地下水按总矿化度M 大小的划分,分为以下四种情况: 当M <1g/L时,地下水为淡水;
当M=1-3g/L时,地下水为微咸水;
当M=10-50g/L时,地下水为盐水;
当M >50g/L时,地下水为卤水。