容量法测定回收冷凝液的总硬度

赵俊美

(陕煤集团榆林化学有限责任公司，陕西 榆林 719000)

工业用水对水的总硬度指标有不同的要求，如果高硬度水应用于工业，会破坏锅炉、管道、水泵等设施，大量结垢不仅会影响热传导，甚至会带来爆炸危险，因而准确测定水样硬度显得非常重要[1]。回收后冷凝液中的铁离子含量较高，用EDTA滴定法测定总硬度时返色严重，滴定终点不稳定，误差很大[2]。为准确测定回收后冷凝液的总硬度，通常采用离子色谱法、原子吸收法、等离子发射光谱法等。这类仪器分析法灵敏度好、准确度高，但仪器价格昂贵、操作繁琐，很难普及。通过对EDTA滴定法进行改进，首先向水样中加入硫化钠与铁离子反应生成沉淀后进行过滤，然后再测定，提高了测定结果的准确度，能够满足生产需要，同时具有低成本、适用范围广、操作简单快速等优点。

1 实验部分

1.1 方法改进

向目标水样中加入适量硫化钠与水中铁离子进行反应，生成沉淀后对水样进行过滤，消除铁离子对硬度的干扰：

3S2-+2Fe3+=2FeS↓+S↓

1.2 实验原理

在pH值为10.0±0.1的水溶液中，用铬黑T作指示剂，以EDTA标准滴定溶液滴定至蓝色为终点。根据消耗的EDTA体积，即可算出硬度值[3]。反应生成酒红色配位化合物。

当用H2Y2-标准滴定溶液滴定该溶液时，H2Y2-会把与HIn2-配位的Ca2+、Mg2+夺取出来，生成更加稳定的络合物CaY2-和MgY2-，同时游离出蓝色的HIn2-。因此当溶液颜色由酒红色变成纯蓝色时，即为测定终点。

1.3 仪器及试剂

钙标准溶液1 mL(0.01 mmoL Ca2+)；氢氧化钠溶液，50 g/L；盐酸溶液(1+4)；乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液，0.01 mmol/L；氨-氯化铵缓冲溶液，pH值为10；铬黑T指示液，5 g/L；硫化钠，50 g/L；三乙醇胺溶液(1+4)。

1.4 实验方法

取100 mL水样于250 mL锥形瓶中，加入1 mL硫化钠溶液，用氢氧化钠溶液调节pH值为至中性，用中速定量滤纸过滤至另一只250 mL锥形瓶中。加入3 mL三乙醇胺，5 mL氨-氯化铵缓冲溶液和2～3滴5 g/L铬黑T指示剂。在不断摇动下，用0.01 mol/L EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点，记下消耗EDTA标准滴定溶液的体积V1。从加缓冲溶液开始，全过程应在5 min内完成，温度不应低于15 ℃。

1.5 结果计算

以mmol/L表示的试样中总硬度X按下式计算：

式中：c，EDTA标准滴定溶液的物质的量浓度，mol/L；V1，滴定试样溶液时，EDTA标准滴定溶液的消耗量，mL；V，所取试样溶液的体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 精密度和回收率实验

采用改进后的方法对不同浓度的样品进行5次平行测定，以标准偏差表示其精密度，同时进行回收率测定，结果如表1所示。

表1 精密度和回收率的测定结果

由表1可以看出，该方法对4种浓度的样品测得结果标准偏差均小于0.5%，重现性较好，表明该测试方法具有很好的稳定性。回收率在99.2%～101.9%，回收率高。

2.2 对比实验

采用改进后的EDTA滴定法与离子色谱法分别对冷凝液总硬度进行测定，结果见表2。

表2 改进后的EDTA滴定法与离子色谱法实测结果对比

从表2可以看出，改进后的EDTA滴定法与离子色谱法分析结果相近，表明该方法测试数据的准确性较好，可用于生产分析。

3 结论

通过对水的硬度EDTA滴定法进行改进，采用先向水样中加入硫化钠与铁离子反应，生成沉淀后进行过滤，再测定的方式。改进后的EDTA滴定法拥有良好的精密度及回收率，表现出了较好的稳定性。同时与离子色谱法测定结果较为一致，数据具有较好的准确性，能够满足生产分析要求。