络合滴定法和电位滴定法测定自来水中 Ca2+、Mg2+比较
2010-09-24何武强
何武强
(中南民族大学工商学院环境与生命科学系 ,湖北武汉 430074)
络合滴定法和电位滴定法测定自来水中 Ca2+、Mg2+比较
何武强
(中南民族大学工商学院环境与生命科学系 ,湖北武汉 430074)
通过络合滴定法和电位滴定法对自来水中 Ca2+、Mg2+离子总含量的分析,得出电位滴定法较传统的络合滴定法的分析周期更短,操作过程容易控制,相对偏差小且分布范围窄,有效避免了络合滴定法中对终点颜色判断带来的偶然误差。
络合滴定 ;电位滴定 ;水硬度
自来水中 Ca2+、Mg2+离子总含量 (水的硬度)是评价自来水质量的指标之一,水的硬度过低或过高都不利于人体健康和工业生产。水中钙镁含量的测定方法有很多,传统的方法是络合滴定法[1-2],本文在乙酰丙酮的碱性缓冲溶液的条件下,以钙离子选择电极为指示电极,EDTA为滴定剂,电位滴定法测定水中 Ca2+、Mg2+离子总含量。实验表明,电位滴定法测定自来水中 Ca2+、Mg2+离子总含量和传统的络合滴定法比较具有操作简单、重复性好、相对误差小的特点。
1试验部分
1.1仪器与试剂
纯 Zn,甲基红,EDTA标准溶液,EBT指示剂,三乙醇胺,氨性缓冲溶液,辅助配位剂溶液,乙酰丙酮(HAA)溶液。ZDJ-3D全自动电位滴定仪,北京先驱威锋公司;钙离子选择性电极、Ag/AgCl参比电极,北京先驱威锋公司。
1.2测定方法
1.2.1络合滴定法
1.2.1.1EDTA溶液的标定
准确称取 0.1743g金属 Zn置于 100mL烧杯中,加入 6mol/L HCl 5mL,立即盖上表面皿,待完全溶解后,用水吹洗表面皿及烧杯壁,将溶液转入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀[3]。
用移液管平行移取 25mL Zn2+的标准溶液三份分别置于 250mL锥形瓶中,加入甲基红指示剂 1滴,滴加 1+2的氨水至溶液呈现微黄色,再加蒸馏水 25mL,氨性缓冲溶液 (pH值为 10)10mL,摇匀,加 EBT指示剂 2~3滴,摇匀,用 EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点,实验数据见表1。计算 EDTA溶液的准确浓度 (见公式 1)[3]。
表 1EDTA浓度标定及相对偏差
1.2.1.2自来水中 Ca2+、Mg2+离子总含量的测定
打开水龙头放水数分钟,用洗干净的试剂瓶承接水样 500mL,盖好瓶塞备用。移取水样 100mL,加入三乙醇胺 3mL,氨性缓冲溶液 5mL,EBT指示剂 2~3滴,立即用 EDTA标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色即为终点。平行滴定 3份,实验数据及结果见下页表 2。计算水的总硬度,以 CaCO3(mg/L)表示 (见公式 2)。
表 2络合滴定法测定自来水总硬度含量及相对偏差
1.2.2电位滴定法
准确量取 50mL水样于 100mL烧杯中,加入20mL辅助配位剂溶液,混匀,将电极插入到溶液,连接 ZDJ-3D全自动电位滴定仪,开始用 EDTA标准溶液滴定,仪器自动记录加入滴定剂过程中,指示电极指示不断变化的电位,根据电位突越最终确定滴定终点。其总含量测定数据及相对偏差见表 3。
表 3电位滴定法测定自来水总硬度含量及相对偏差
2结果与讨论
2.1分析周期比较
传统的络合滴定法分析一个样品的时间约为20min,电位滴定法分析一个样品的时间约为7min,相对于络合滴定法更为快速便捷。
2.2相对偏差比较
从表 2及表 3可以看出,传统的络合滴定法相对偏差较大,而且分布范围很宽;而电位滴定法的相对偏差非常小,分布范围也很窄,终点的指示更为客观,这也有效防止了偶然误差的产生。
2.3测定方法优缺点比较
络合滴定法测定自来水中 Ca2+、Mg2+离子总含量是经典的实验方法,实验设备简单,在普通实验室就能完成;但是实验周期较长,整个实验过程都必须人员参与,而且滴定终点的判断不客观,因此不可避免地带来偶然误差。
而电位滴定法操作简便,实验周期短,滴定终点的判断完全由仪器控制,有效地避免了偶然误差,极大提高了结果的重复性。
3结论
通过络合滴定法及电位滴定法测定自来水中总硬度的数据分析比较,可知采用电位滴定法测定自来水中总硬度检测周期更短,操作简单,便于控制,有效地避免了偶然误差,结果重复性好,相对偏差小且分布范围窄。
[1] 国家环境保护局规划标准处.水质钙和镁总量的测定 -EDTA滴定法[S].中华人民共和国.1987.
[2] 范福南,马有臣,王治科,等.EDTA容量法连续测定钙和镁的改进[J].2002,14(4):254-255.
[3] 武汉大学.无机及分析化学实验第 2版[M].武汉:武汉大学出版社,2009:158.
O655.25
B
1003-3467(2010)24-0046-02
2010-10-01
何武强 (1969-),讲师,研究方向:无机功能材料,电话:15327306065。