① 离子含量的测定
72.7.2.1 氯离子含量的测定
(1)硝酸银容量法
适用油气田水中氯离子含量在100mg/L以上,溴、碘离子合量为氯离子含量的1%以下时的氯离子含量的测定。
试剂
硝酸。
硫酸铝钾溶液(10g/L)。
碳酸钠溶液(0.5g/L)。
硝酸银标准溶液(0.05mmol/L)。
铬酸钾指示剂(0.07mol/L)。
试样处理
无色、透明、含盐度高的油气田水样,以适当稀释(稀释后的试样,氯离子含量应在500~3000mg/L)即可测定。如水中含有硫化氢、悬浮物或水样颜色较深时,则需用加硝酸使水样呈酸性,再煮沸至无硫化氢味;另外用硫酸铝钾脱色和消除悬浮物或用灼烧法脱色和消除悬浮物。
测定
量取一定体积油气田水样或经处理后的试样或滤液(试样中氯离子含量应在10~40mg)于锥形瓶中。加水使总体积为50~60mL,用(1+1)HNO3或0.5g/LNa2CO3溶液调节pH值至6.0~8.5,加1mL0.07mol/L铬酸钾指示剂。用硝酸银标准溶液滴至生成淡橘红色悬浮物为终点,用同样方法作空白试验。
按下两式分别计算氯离子的量浓度(mmol/L)和质量浓度(mg/L):
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式中:c(Cl-)为氯离子的量浓度,mmol/L;ρ(Cl-)为氯离子的质量浓度,mg/L;c(AgNO3)为硝酸银标准溶液浓度,mol/L;V1为滴定消耗硝酸银标准溶液的体积,mL;V0为空白试验消耗硝酸银标准溶液的体积,mL;V为量取水样体积,mL;35.45为氯的摩尔质量数值,单位用g/mol。
(2)离子色谱法
适用于油气田水中氟、氯、溴、硫酸根离子的测定。进样100μL时,最低检测浓度为:F-0.035mg/L、Cl-0.05mg/L、Br-0.2mg/L、SO42-0.3mg/L。
试样处理
量取1.0mL水样放入预处理柱中,除去阳离子、机械杂质和有机化合物。流出液收集于10mL瓶中,用水淋洗预处理柱,收集流出液直至刻度,摇匀,用于氟、氯、溴、硫酸根离子的测定。若各组分含量太高,还需进一步稀释。
色谱条件
阴离子分析柱。
抑制柱。
洗脱液:碳酸钠溶液1.2~1.4mmol/L。
洗脱液流速为1.0mL/min。
记录器纸速为4mm/min。
量程:氯离子5kΩ×1V;氟、溴、硫酸根离子5kΩ×50mV。
校准曲线
分别吸取适量的氟离子、氯离子、溴离子和硫酸根离子标准溶液配成4种离子的混合标准系列,含量为见表72.10。
表72.10 氟离子、氯离子、溴离子和硫酸根离子混合标准系列(ρB:mg/L)
按色谱条件调好仪器,待基线稳定后,依次注入50μL不同含量的混合标准溶液,记录各离子的峰高(或峰面积),并分别绘制各离子的浓度-峰高(或峰面积)校准曲线。
试样测定
与校准曲线相同条件下,注入50μL试液,记录器依次记录各离子的色谱峰。根据各离子的色谱峰高(或峰面积)从相应的标准曲线上求出水样中氟、氯、溴、硫酸根离子的含量,乘以稀释倍数,得原水样中含量(mg/L)。
72.7.2.2 碳酸根、重碳酸根、氢氧根含量的测定
适用于一般油气田水中碳酸根、重碳酸根和氢氧根含量的测定,及水中共存的硼酸盐、硅酸盐、亚硫酸盐和磷酸盐等碱性物质干扰测定。不适用于高含硫化氢、铁离子、水样颜色较深和含有缓蚀剂的所谓特殊油气田水中碳酸根、重碳酸根和氢氧根含量的测定。
试剂
盐酸标准溶液(0.05mol/L)需准确标定浓度。
甲基橙指示剂(1g/L)。
酚酞指示剂(1g/L)(9+1)乙醇溶液。
分析步骤
移取50~100mL刚开瓶塞的水样于锥形瓶中,加2~3滴酚酞指示剂,若水样出现红色,则用盐酸标准滴定溶液滴至红色刚消失,所消耗的盐酸标准溶液的体积(mL),记作V1;再加3~4滴甲基橙指示剂,水样呈黄色,则继续用盐酸标准溶液滴至溶液由黄色突变为橙红色,所消耗的盐酸标准滴定溶液的体积(mL),记作V2。若加酚酞指示剂后水样无色,则继续加甲基橙指示剂至水样呈黄色,用盐酸标准滴定溶液滴至橙红色为终点。
表72.11 碳酸根、重碳酸根和氢氧根的含量关系
当V1=0时,表明仅有重碳酸根,计算公式如下:
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当V1<V2时,表明有重碳酸根和碳酸根,无氢氧根,碳酸根计算公式如下:
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当V1=V2时,表明仅有碳酸根,用上述两公式计算其含量。
当V1>V2时,表明有碳酸根和氢氧根,无重碳酸根,计算公式如下:
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当V2=0时,表明仅有氢氧根,计算公式如下:
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式中:c(HCO-3)为重碳酸根的浓度,mmol/L;ρ(HCO-3)为重碳酸根的质量浓度,mg/L;c(CO2-3)为碳酸根的量浓度,mmol/L;ρ(CO2-3)为碳酸根的质量浓度,mg/L;ρ(OH-)为氢氧根的量浓度,mmol/L;ρ(OH-)为氢氧根的质量浓度,mg/L;c(HCl)为盐酸标准溶液的浓度,mol/L;V1为加酚酞指示剂时,盐酸标准滴定溶液的耗量,mL;V2为加甲基橙指示剂时,盐酸标准滴定溶液的耗量,mL;61.0、60.01、17.01分别为HCO-3、CO2-3和OH-的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.3 硫酸根含量测定
(1)重量法
适用于油气田水中含量为80~5000mg/L硫酸根的测定。
试剂
盐酸。
氢氧化铵。
氯化钡溶液(100g/L)。
甲基红指示剂(1g/L)(6+4)乙醇溶液。
试样制备
移取一定体积水样(硫酸根含量应在20~150mg)于烧杯中,加2~3滴甲基红指示剂,加(1+1)HCl酸化样品。置烧杯于电炉上煮沸5min。搅拌下滴加(1+1)NH4OH,使溶液呈碱性,铁离子以氢氧化物沉淀。待沉淀完全后,趁热过滤,将杯中沉淀全部移至滤纸,用热水洗沉淀至滤液无氯离子,滤液和洗涤液一并收集在另一烧杯中。用水冲稀至120~150mL,用于硫酸根测定。
分析步骤
用除去铁离子的滤液测定硫酸根。向滤液中滴加(1+1)HCl使呈酸性,置烧杯于电炉上,煮沸。搅拌下滴加1mLBa(Cl)2溶液。煮沸3~5min。于大约60℃静置4h,用定量滤纸过滤。将烧杯中沉淀全部移至滤纸上,用热水洗沉淀至滤液无氯离子。将滤纸和沉淀放入已恒量的坩埚中,先在电炉上炭化至滤纸变白,最后将坩埚放入高温炉中,升温至800℃,保持30min。停止加热,待炉温降到400℃时取出坩埚,并在干燥器中冷却至室温、称量、再灼烧至恒量。
按下式计算硫酸根含量:
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式中:ρ(SO2-4)为氢氧根的质量浓度,mg/L;c(SO2-4)为氢氧根的量浓度,mmol/L;m1为坩埚质量,g;m2为坩埚加沉淀质量,g;V为试料体积,mL;0.4116为硫酸钡与硫酸根的换算因数;96.06为硫酸根的毫摩尔质量数值,单位用mg/mmol。
(2)EDTA容量法
适用于硫酸根含量大于10mg/L的油气田水的测定。
试剂
盐酸
氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液pH=10称取27gNH4Cl溶于适量的水中,加197mLNH4OH,再用水冲稀至1L。
EDTA标准溶液(0.0125mol/L)需准确标定浓度。
钡、镁混合标准溶液ρ(Ba,Mg)=1.00mg/mL。
铬黑T指示剂(5g/L)(1+1)三乙醇铵溶液。
甲基红指示剂(1g/L)(6+4)乙醇溶液。
分析步骤
移取一定体积水样(硫酸根含量0.5~7.5mg)于锥形瓶中,加水使总体积为50mL。加1滴甲基红指示剂,滴加(1+1)HCl至溶液呈红色,再滴加1~2滴。将试样煮沸,趁热加入10.00mL钡、镁离子混合标准溶液,边加边摇动锥形瓶。将试液再次煮沸,并在近沸的温度下保持1h,取下静置冷却。加10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液,加3~4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。消耗EDTA标准溶液体积V1(mL)。
移取50mL蒸馏水于锥形瓶中,依次取10.00mL钡、镁混合标准溶液,10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液和3~4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。消耗EDTA标准溶液体积V2(mL)。
移取一定体积水样(硫酸根含量0.5~7.5mg)于锥形瓶中,加水使总体积为50mL,加10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液、3~4滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点。消耗EDTA标准溶液V3(mL)。
按下式计算硫酸根的含量:
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式中:ρ(SO2-4)为试液中硫酸根的质量浓度,mg/L;c(EDTA)为EDTA标准溶液浓度,mol/L;V为试液体积,mL;96.06为硫酸根的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.4 镁、钙、锶、钡离子含量的测定
适用于油气田水中镁、钙、锶、钡(锶、钡合量)含量的测定。
(1)配位滴定法
试剂
氯化铵。
盐酸。
氢氧化铵。
氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液(pH=10)称取27gNH4Cl溶于适量的水中,加197mLNH4OH,再用水冲稀至1L。
硫酸钠溶液(50g/L)。
EDTA标准溶液(0.0125mol/L)。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
钙试剂指示剂称取0.5g钙试剂和硫酸钾于玛瑙乳钵中,仔细研磨,保存在干燥器中。
铬黑T指示剂(5g/L)(1+1)三乙醇铵溶液。
分析步骤
A.除铁离子量取一定体积水样(钙含量应在100mg)于烧杯中,加水至总体积80mL,加0.3gNH4Cl,用(1+1)HCl调节至pH3~4。在电炉上煮沸,搅拌下滴加5~10mLNH4OH煮沸1min。趁热过滤,用热水洗沉淀至无氯离子。滤液和洗涤液一并收集在另一烧瓶中,置烧杯于电炉上,煮沸、逐尽氨,冷却至室温后,用(1+99)HCl调节至pH3~4。移入250mL容量瓶中,定容、摇匀。用于镁、钙、锶、钡离子总量的测定。
B.镁、钙、锶、钡离子总量的测定
移取一定体积滤液于锥形瓶中,加水至总体积80mL,加10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液,加3~4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点,消耗EDTA标准溶液体积V1(mL)。
C.镁、钙离子合量的测定
移取一定体积滤液(钙含量应在40mg左右)于烧杯中,加水至120mL,置烧杯于电炉上,加热至微沸,搅拌下滴加10mL硫酸钠溶液,煮沸3~5min。于约60℃静置4h,将溶液和沉淀一并移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。放置数分钟后,在滤纸上干过滤,滤液已除去钡、锶离子,用于测定镁、钙合量。移取与测镁、钙、锶、钡离子总量的原水样体积相同的滤液于锥形瓶中,加水使总体积为80mL,加10mL氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液,加3~4滴铬黑T指示剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点,消耗EDTA标准溶液体积V2(mL)。
D.钙离子的测定
使用除去钡、锶离子得到的滤液测定钙离子含量。移取与测镁、钙离子合量的体积相同的滤液于锥形瓶中,加水至总体积80mL,加10mL40g/LNaOH溶液,加3mg钙试剂。用EDTA标准溶液滴至纯蓝色为终点,消耗EDTA标准溶液体积V3(mL)。
按下列各式计算镁、钙、锶、钡的含量:
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式中:c(Ca2+)为试样中Ca2+的量浓度,mmol/L;ρ(Ca2+)为试样中Ca2+的质量浓度,mg/L;c(Mg2+)为试样中Mg2+的量浓度,mmol/L;ρ(Mg2+)为试样中Mg2+的质量浓度,mg/L;c(Ba2++Sr2+)为试样中Ba2+和Sr2+的量浓度,mmol/L;ρ(Ba2+)为试样中Ba2+和Sr2+的质量浓度,以Ba计,mg/L;c(EDTA)为EDTA标准溶液浓度,mol/L;V1为测镁、钙、锶、钡离子合量时,EDTA标准滴定溶液耗量,mL;V2为测镁、钙离子合量时,EDTA标准滴定溶液耗量,mL;V3为测钙离子时,EDTA标准滴定溶液耗量,mL;V为量取原水样体积,mL:40.08、24.305、137.34分别为钙、镁、钡离子的摩尔质量数值,单位取g/mol。
(2)离子色谱法
适用于油气田水中镁、钙、锶、钡离子含量的测定。进样100μL时,最低检测浓度为:Mg2+0.10mg/L、Ca2+0.20mg/L、Sr2+1.20mg/L、Ba2+2.00mg/L。
A.镁、钙、锶离子的测定
色谱条件
洗脱液乙二胺(0.8mmol/L)与柠檬酸(1.0mmol/L)混合液。
镁、钙、锶离子分析柱。
记录器纸速4mm/min。
洗脱液流速0.8mL/min。
量程500Ω×10mV。
校准曲线
分别移取适量的镁、钙、锶标准溶液按表72.12配成3种元素的混合标准系列。
表72.12 镁、钙、锶混合标准系列(ρB:mg/L)
按色谱条件将仪器准备好,待基线稳定后。顺序注入50μL混合标准系列溶液1~5,根据各离子浓度和记录的3种离子的峰高(或峰面积),绘制校准曲线。
试样测定
按校准曲线同样条件操作,注入50μL经适当稀释后的水样,记录的3种离子的峰高(或峰面积),从相应的校准曲线上求出稀释水样中镁、钙、锶离子的含量,乘以稀释倍数,得到原水样中各离子含量(mg/L)。
B.钡离子的测定
色谱条件
洗脱液乙二胺硝酸盐溶液(2mmol/L,pH值5.9~6.1)。
钡离子分析柱。
记录器纸速4mm/min。
洗脱液流速0.9mL/min。
量程:200Ω×5mV。
校准曲线
移取适量的钡标准溶液配成钡离子标准系列:4.0mg/L、8.0mg/L、16.0mg/L、24.0mg/L、32.0mg/L。
按色谱条件将仪器准备好,待基线稳定后。顺序注入50μL钡离子标准系列溶液,根据钡离子浓度和记录的峰高(或峰面积),绘制校准曲线。
试样测定
按校准曲线同样条件操作,注入50μL经适当稀释后的水样,记录的钡离子的峰高(或峰面积),从校准曲线上求出稀释水样中钡离子的含量,乘以稀释倍数,得到原水样中钡离子含量(mg/L)。
72.7.2.5 碘、溴离子含量的测定
采用碘量法测定油气田水中含量大于5mg/L的碘离子及含量大于20mg/L的溴离子。
试剂
碘化钾。
氯化钠。
磷酸。
硝酸。
冰乙酸。
饱和溴水。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
碳酸锌悬浮液将10g碳酸锌溶于200mL水中,与100mL100g/LNaOH溶液混合。
甲酸钠溶液(100g/L)。
苯酚乙醇溶液(200g/L)将100g苯酚溶于100mL无水乙醇中,加水至500mL,摇匀。
醋酸钠溶液(200g/L)。
次氯酸钠溶液(200g/L)。
硫代硫酸钠溶液标准溶液(30mmol/L)。
甲基橙指示剂(1g/L)。
淀粉指示剂(5g/L)
水样处理
量取一定体积水样于烧杯中,加两滴硝酸,放置1~2h后,加40g/LNaOH溶液至铁离子完全沉淀,加5~10mL碳酸锌悬浮液,在电炉上加热至微沸,冷却后移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。干过滤,该滤液已除去硫化氢、铁离子、锰离子和有机物,用于碘、溴离子的测定。
碘离子的测定
量取一定体积上述处理的滤液(碘离子含量应在1~2mg)于碘量瓶中,加1~2滴甲基橙指示剂,加冰乙酸使溶液呈酸性,再加2~3mL饱和溴水,盖紧,放置10~15min。滴加甲酸钠溶液分解过剩溴,直至溴的颜色褪尽,再补加1mL苯酚乙醇溶液,用水沿瓶口冲洗两次。加8~10mLH3PO4、0.5gKI,盖紧,置于暗处,5min后用硫代硫酸钠溶液标准溶液滴至淡黄色时加1mL淀粉指示剂,继续滴至蓝色消失为终点,消耗硫代硫酸钠标准溶液V1(mL)。同样方法作空白试验,空白消耗硫代硫酸钠标准溶液体积V0(mL)。
碘、溴离子合量的测定
量取一定体积上述处理的滤液(溴含量应在1~10mg)于碘量瓶中,加水稀释至50mL,加2mL冰乙酸,滴加40g/LNaOH溶液至沉淀生成为止。然后滴加冰乙酸至沉淀溶解。此时溶液的pH值为6.0~6.5。加5mL200g/LNaAc溶液,如有沉淀出现,则应补加冰乙酸使沉淀完全溶解。在电炉上煮沸2~3min后,在冷水中将试液冷却至室温。加0.5gKI(此时试液应无色,否则应重做)。再加20mL(1+1)HCl,加入10mL次氯酸钠溶液,放置10~15min。盖严,在暗处放置5min,用硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色,加1mL淀粉指示剂,继续滴至溶液蓝色褪尽为终点。消耗硫代硫酸钠标准溶液体积为V2(mL)。同样方法作空白试验(空白中加0.5gNaCl)。空白消耗硫代硫酸钠标准溶液体积为V3(mL)。
按下式计算水样中碘、溴离子含量:
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式中:ρ(I-)为原水样中碘离子的质量浓度,mg/L;ρ(Br-)为原水样中溴离子的质量浓度,mg/L;c为硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L;V0为测碘空白时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;V1为测碘时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;V2为测碘、溴离子合量时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;V3为测碘、溴离子合量空白时,消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;V'为测碘离子时,量取水样体积,mL;V″为测碘、溴离子合量时,量取水样体积,mL;21.15、13.32分别为1/6I与1/6Br的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.6 硼含量的测定
适用于油气田水中含量大于10mg/L无机硼的测定。
试剂
甘露醇。
盐酸。
氯化钡溶液(100g/L)。
饱和氢氧化钡溶液。
氢氧化钠标准溶液(0.05mmol/L)需准确标定。
酚酞指示剂(1g/L)(9+1)乙醇溶液。
甲基红指示剂(1g/L)(6+4)乙醇溶液。
试样处理
量取100mL含硼水样于烧杯中,加两滴甲基红指示剂,加(1+1)HCl使呈酸性。煮沸、搅拌下滴加5~10mLBaCl2溶液,硼酸盐转化为硼酸,硫酸根以钡盐沉淀下来,二氧化碳、硫化氢则以气态逸出。再加氢氧化钡溶液使呈碱性,煮沸,以除去铵、铁、铝离子。冷却后移入250mL容量瓶中,定容、摇匀,干过滤于锥形瓶中,用于硼的测定。
硼的测定
量取一定体积滤液(硼含量应在2~10mg)于碘量瓶中。加两滴甲基红指示剂,滴加(1+1)HCl使呈酸性,煮沸10min逐尽二氧化碳并分解硼酸盐,立即置于冷水中冷却。从滴定管逐滴加入氢氧化钠标准溶液调节试样溶液的pH值,至溶液由红色刚变为黄色为止。按每100mL溶液加3g甘露醇的比例加入甘露醇,再加2~3滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液继续滴定至溶液变为红色。再加少许甘露醇,若溶液的红色消失,则应补滴氢氧化钠标准溶液,直至红色不消失为终点。消耗氢氧化钠标准溶液体积V1(mL)。以同样方式做空白试验,消耗氢氧化钠标准溶液体积为V0(mL)。
按下式计算试样中硼的质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(B)为试样中硼的质量浓度,mg/L;c为氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L;V1为测定硼时,消耗氢氧化钠标准溶液的体积(不包括调节pH值时的耗量),mL;V0为空白试验时,消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL;V为量取水样体积,mL;10.81为硼的摩尔质量数值,单位取g/mol。
72.7.2.7 钠、钾、锂、铵离子含量的测定(离子色谱法)
油气田水中以钠(钠+钾)、镁、钙、钡(钡+锶)、氯、硫酸根和重碳酸根(其中钡和硫酸根离子不能共存于同一水体中)等离子为主。根据溶液电中性原理,所有阴离子带负电荷的总和,应等于所有阳离子带正电荷的总和。当测出除钠离子外的其他5种离子的含量,即可计算出钠离子(包括锂、铵、钾及许多未被测定的阳离子)的含量:
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也可采用离子色谱法等其他方法直接测定钠、钾、锂、铵离子。
离子色谱法适用于油气田水中锂、钠、铵、钾离子的测定。进样100μL时,测定限分别为:Li-0.01mg/L、Na-0.03mg/L、NH-40.05mg/L、K-0.20mg/L。
色谱条件
洗脱液硝酸溶液2.8mmol/L。
记录器纸速4mm/min。
洗脱液流速0.5mL/min。
分析柱锂、钠、铵、钾离子的分析柱。
量程锂、铵、钾离子100Ω×5mV,钠离子100Ω×50mV。
校准曲线
移取适量锂、铵、钾标准溶液按表72.13配成锂、铵、钾混合标准系列。
表72.13 镁、钙、锶混合标准系列(ρB:mg/L)
移取适量的钠标准溶液配成钠离子标准系列:5.00mg/L、10.00mg/L、20.00mg/L、30.00mg/L、40.00mg/L、50.00mg/L。
按色谱条件将仪器准备好,待基线稳定后。顺序注入50μL锂、铵、钾混合标准系列溶液和钠离子的标准溶液系列。根据各离子浓度和记录的峰高(或峰面积),绘制校准曲线。
分析步骤
按校准曲线同样条件操作,注入50μL经适当稀释后的水样,记录的3种离子的峰高(或峰面积),从相应的校准曲线上求出稀释水样中锂、铵、钾、钠离子的含量,乘以稀释倍数,得到原水样中各离子含量(mg/L)。
72.7.2.8 电感耦合等离子体发射光谱法测定油气田水中钠、钾、钙、镁等阳离子
方法提要
油气田水经适当稀释、酸化后,直接用ICP-AES法测定钠、钾、钙、镁、锂、铷、锶、钡、硼、硫等元素。以Sc为内标补偿高盐试样的基体效应。
仪器
电感耦合等离子体发射光谱仪。
试剂
盐酸。
各元素标准储备溶液配制见表72.14。
表72.14 各元素标准储备溶液
由以上标准储备溶液配制组合标准溶液,见表72.15。表72.15 组合标准溶液
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Sc内标元素溶液ρ(Sc)=100μg/mL用Sc2O3(光谱纯)配制,测定时通过三通在线引入。
分析步骤
取适量油气田水,用(5+95)HCl稀释。一般控制稀释后试液的总盐量小于5g/L为宜。
以IRIS-INTREPID型ICP-AES为例的仪器工作参数见表72.16。
表72.16 TJA-IRIS-Intrepid型ICP-AES工作参数
各元素分析谱线波长见表72.17。
表72.17 各元素分析谱线波长
点燃等离子炬,稳定30min以上。以(5+95)HCl为低点,组合标准溶液为高点建立校准曲线,然后分析试样。校准和分析过程中,通过三通在线引入Sc内标溶液,以补偿较高含量的Na造成的基体效应。由计算机根据取样量和稀释倍数,给出分析结果。
72.7.2.9 电感耦合等离子体质谱法测定油气田水中痕量元素
方法提要
油气田水经适当稀释、酸化后,直接用ICP-MS法测定锂、铷、铯、锶、钡、硼、溴、碘、锗、砷、铜、铅、锌、铀等元素。
仪器
电感耦合等离子体质谱仪。
试剂
纯化水经纯化水系统处理达到18MΩ·cm-1。
硝酸BVIII级。
单元素标准储备溶液ρ(B)=1.00mg/mL。
组合标准储备溶液ρ(B)=20.0μg/mL,见表72.18。
表72.18 组合标准储备溶液
由组合标准储备溶液稀释为ρ(B)=20.0ng/mL的组合标准工作溶液。
内标溶液ρ(Rh,Re)=20.0ng/mL。
分析步骤
取适量油气田水,用(2+98)HNO3稀释。一般控制稀释后试液的总盐量小于1g/L为宜,当盐样纯度较高时,其水不溶物滤液稀释10~20倍即可。
以TJAExCell型ICP-MS为例的仪器工作参数及选用测定同位素见表72.19(表72.20)。
表72.19 ICP-MS工作参数(以TJAPQ-ExCell型为例)
表72.20 选用同位素、内标
点燃等离子体,稳定15min后,用仪器调试溶液进行参数调试,达到铟(1ng/mL)的计数率大于20000s-1。
用高纯水和20ng/mL组合标准溶液进行校准。以高纯水为低点,以组合标准溶液为高点,得到各元素的两点标准化直线,然后对试样溶液进行测定。在整个测定过程中,始终通过三通和多道蠕动泵将内标溶液与试样溶液及空白、标准溶液进行在线混合后引入仪器,计算机监测内标元素计数率的变化,借此对仪器漂移和试样溶液的基体效应对待测元素的影响进行实时校正。
计算机根据事先输入的稀释倍数,给出分析结果。
注意事项
1)ICP-MS法测定碘时存在较严重的记忆效应,在试样测定的间隔使用蠕动泵快速引入(2+98)氨水清洗进样系统,可在10s左右使碘的信号强度降至背景水平。
2)较高含量的锶、钡、硼采用ICP-AES法的分析结果。
本法还可同时测定Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、As、Rb、Sr、Cd、Cs、REEs、Hf、Ta、W、Tl、Bi、Th等元素。
② COD的测定范围是多少
1、主题内容与应用范围 本标准规定了水中化学需氧量的测定方法。本标准适用于各种类型的含 COD 值大于 30mg/L的水样,对未经稀释的水样的测定上限为700mg/L。本标准不适用于含氯化物浓度大于1000mg/L(稀释后)的含盐水。 2、定义 在一定条件下,经重铬酸钾氧化处理时,水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。 3、原理 在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂,经沸腾回流后,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。在酸性重铬酸钾条件下,芳烃及吡啶难以被氧化,其氧化率较低。在硫酸银催化作用下,直链脂肪族化合物可有效地被氧化。 4、试剂 除非另有说明,实验时所用试剂均为符合国灶告家标准的分析纯试剂,试验用水均为蒸馏水或同等纯度的水。4.1 硫酸银(Ag2SO4),化学纯。 4.2 硫酸汞(HgS04),化学纯。 4.3 硫酸(H2SO4),p=1.84g/mL。 4.4 硫酸银-硫酸试剂:向 1L 硫酸(4.3)中加入 10g 硫酸银4.1).放置 1—2 天使之溶解,并混匀,使用前小心摇动。 4.5 重铬酸钾标准溶液: 4.5.1 浓度为C(1/6K2Cr2O7) =0.250mol/ L的重铬酸钾标准溶液:将12.258g在 105℃干燥2h后的重铬酸钾溶于水中,稀释至1000mL。4.5.2 浓度为C(1/6K2Cr2O7)0.0250mo1/L 的重铬酸钾标准溶液:将4.5.1条的溶液稀释 10 倍而成。4.6 硫酸亚铁铵标准滴定溶液4.6.1 浓隐李明度为 C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.10mo1/L 的硫酸亚铁铵标准滴定溶液;溶解 39g 硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]于水中,加入 20mL 硫酸2(4.3),待其溶液冷却后稀释至1000mL。4.6.2 每日临用前,必须用重铬酸钾标准溶液4.5.1)准确标定此溶液(4.6.1)的浓度。取 10.00mL 重铬酸钾标准溶液(4.5.1)置于锥形瓶中,用水稀释至约 100mL,加入30mL 硫酸(4.3),混匀,冷却后,加3滴(约 0.15mL)试亚铁灵指示剂(4.7),用硫酸亚铁铵(4.6.1)滴定溶液的颜色 由黄色经蓝绿色变为红褐色,即为终点。记录下 硫酸亚铁铵的消耗量( mL)。 4.6.3 硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算:式中:V--滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数。 4.6.4 浓度为 C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.010mo1/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液:将4.6.1 条的溶液稀释10 倍,用重铬酸钾标准溶液(4.5.2)标定,其滴定步骤及浓度计算分别与4.6.2 及 4.6.3 类同。 4.7 邻苯二甲酸氢钾标准溶液,C(KC6H5O4)=2.0824mmo1/L:称取105℃时干燥2h 的邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)0.4251g 溶于水,并稀释至1000mL,混匀。以重铬酸钾为氧化剂,将邻苯二甲酸氢钾完全氧化的COD值为1.1768 氧/克(指1g 邻苯二甲酸氢钾耗氧 1.176g)故该标准溶液的理论 COD值为500mg/L。4.8 1,10-菲绕啉(1,10-phenanathroline monohy drate)指示剂溶液:溶解0.7g 七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)于 50mL 的水中,加入 1.5g1.10-菲统啉,搅动至溶解,加水稀释至 100mL。 4.9 防爆沸玻璃珠。 5、仪器常用实验室仪器和下列仪器。 5.1 回流扰碧装置;带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300—500mm。若取样量在30mL以上,可采用带500mL锥形瓶的全玻璃回流装置。 5.2 加热装置。5.325mL或50mL酸式滴定管。 6、采样和样品6.1 采样水样要采集于玻璃瓶中,应尽快分析。如不能立即分析时,应加入硫酸(4.3)至pH<2,置4℃下保存。但保存时间不多于5天。采集水样的体积不得少于100mL。 6.2 试料的准备将试样充分摇匀,取出20.0mL作为试料。 7、步骤 7.1 对于COD值小于50mg/L的水样,应采用低浓度的重铬酸钾标准溶液(4.5.2)氧化,加热回流以后,采用低浓度的硫酸亚铁铵标准溶液(4.6.4)回滴。7.2 该方法对未经稀释的水样其测定上限为700mg/L,超过此限时必须经稀释后测定。 7.3 对于污染严重的水样。可选取所需体积 1/10 的试料和 1/10的试剂,放入10×150mm硬质玻璃管中,摇匀后,用酒精灯加热至沸数分钟,观察溶液是否变成蓝绿色。如呈蓝绿色,应再适当少取试料,重复以上试验,直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。 7.4 取试料(6.2)于锥形瓶中,或取适量试料加水至20.0mL。7.5空白试验:按相同步骤以20.0mL水代替试料进行空白试验,其余试剂和试料测定(7.8) 相同,记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数 V1。 7.6 校核试验:按测定试料(7.8)提供的方法分析20.0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液(4.7)的COD值,用以检验操作技术及试剂纯度。该溶液的理论COD值为500mg/L,如果校核试验的结果大于该值的96%,即可认为实验步骤基本上是适宜的,否则,必须寻找失败的原因,重复实验,使之达到要求。 7.7 去干扰试验:无机还原性物质如亚硝酸盐、 硫化物及二价铁盐将使结果增加将其需氧量作为水样COD值的一部分是可以接受的。该实验的主要干扰物为氯化物,可加入硫酸汞(4.2)部分地除去,经回流后,氯离子可与硫酸汞结合成可溶性的氯汞络合物。当氯离子含量超过1000mg/L 时,COD 的最低允许值为250mg/L,低于此值结果的准确度就不可靠。 7.8 水样的测定:于试料(7.4)中加入10.0mL 重铬酸钾标准溶液(4.5.1)和几颗防爆沸玻璃珠(4.9),摇匀。将锥形瓶接到回流装置(5.1)冷凝管下端,接通冷凝水、从冷凝管上端缓慢加入30mL 硫酸银-硫酸试剂(4.4),以防止低沸点有机物的逸出,不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自溶液开始沸腾起回流两小时。冷却后,用20-30mL 水自冷凝管上端冲洗冷凝管后,取下锥形瓶,再用水稀释至140mL 左右。溶液冷却至室温后,加入3滴1, 10-菲绕啉指示剂溶液(4.8),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)滴定, 溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数 V2。 7.9 在特殊情况下,需要测定的试料在 10.0mL 到 50.0mL 之间,试剂的体积或重量要按表1 作相应的调整。 8、结果的表示8.1 计算方法以 mg/L 计的水样化学需氧量,计算公式如下:式中:C——硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)的浓度,mo1/L;V1——空白试验(7.4)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL;V2—— 试料测定(7.8)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL;V0--试料的体积,mL;测定结果一般保留三位有效数字,对 COD 值小的水样(7.1),当计算出COD 值小于10mg/L 时,应表示为“COD<10mg/L” 。
③ 悬浮物的测定
悬浮物是指悬浮在水中的固体物质,包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。水体中的有机悬浮物沉积后易厌氧发酵,使水质恶化。
悬浮物测定方法:滤膜准备,用扁咀无齿镊子夹取微孔滤膜放于事先恒重的称量瓶里,移入烘箱中于103~105℃烘干半小时后取出置干燥器内冷却至室温,称其重量。反复烘干、冷却、称量,直至两次称量的重量差≤0.2mg。将恒重的微孔滤膜正确的放在滤膜过滤器(4.1)的滤膜托盘上,加盖配套的漏斗,并用夹子固定好。以蒸馏水湿润滤膜,并不断吸滤。测定,量取充分混合均匀的试样100mL抽吸过滤。使水分全部通过滤膜。再以每次10mL蒸馏水连续洗涤三次,继续吸滤以除去痕量水分。停止吸滤后,仔细取出载有悬浮物的滤膜放在原恒重的称量瓶里,移入烘箱中于103~105℃下烘干一小时后移入干燥器中,使冷却到室温,称其重量。反复烘干、冷却、称量,直至两次称量的重量差≤0.4mg为止。注:滤膜上截留过多的悬浮物可能夹带过多的水份,除延长干燥时间外,还可能造成过滤困难,遇此情况,可酌情少取试样。滤膜上悬浮物过少,则会增大称量误差,影响测定精度,必要时,可增大试样体积。一般以5~100mg悬浮物量做为量取试样体积的实用范围。
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④ GB11893—89
水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法
Water quality-Determination of total phosphorus-
Ammonium molybdate spectrophotometric method
GB 11893-89
批准日期 1989-09-01 实施日期 1991-09-01
1 主题内容与适用范围
本标准规定了用过硫酸钾(或硝酸-高氯酸)为氧化剂,将未经过滤的水样消解,用钼酸铵分光光度测定总磷的方法。
总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和无机磷。
本标准适用于地面水、污水和工业废水。
取25mL试料,本标准的最低检出浓度为0.01mg/L,测定上限为0.6mg/L。
在酸性条件下,砷、铬、硫干扰测定。
2 原理
在中性条件下用过硫酸钾(或硝酸-高氯酸)使试样消解,将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中,正磷酸盐与钼酸铵反应,在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后,立即被抗坏血酸还原,生成蓝色的络合物。
3 试剂
本标准所用试剂除另有说明外,均应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。
3.1 硫酸(H2SO4),密度为1.84g/mL。
3.2 硝酸(HNO3),密度为1.4g/mL。
3.3 高氯酸(HClO4),优级纯,密度为1.68g/mL。
3.4 硫酸(H2SO4),1:1。
3.5 硫酸,约c(1/2H2SO4)=1mo1/L:将27mL硫酸(3.1)加入到973mL水中。
3.6 氢氧化钠(NaOH),1mo1/L溶液:将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。
3.7 氢氧化钠(NaOH),6mo1/L溶液;将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。
3.8 过硫酸钾,50g/L溶液:将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解干水,并稀释至100mL。
3.9 抗坏血酸,100g/L溶液:溶解10g抗坏血酸(C6H8O6)于水中,并稀释至100mL。
此溶液贮于棕色的试剂瓶中,在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。
3.10 钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑钾[KSbC4H4O7· 1 H2O]于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸(3.4)中,加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。
此溶液贮存于棕色试剂瓶中,在冷处可保存二个月。
3.11 浊度-色度补偿液:混合两个体积硫酸(3.4)和一个体积抗坏血酸溶液(3.9)。使用当天配制。
3.12 磷标准贮备溶液:称取0.2197±0.001g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH2PO4),用水溶解后转移至1000mL容量瓶中,加入大约800mL水、加5mL硫酸(3.4)用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含50.0μg磷。
本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。
3.13 磷标准使用溶液:将10.0mL的磷标准溶液(3.12)转移至250mL容量瓶中,用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0μg磷。
使用当天配制。
3.14 酚酞,10g/L溶液:0.5g酚酞溶于50mL95%乙醇中。
4 仪器
实验室常用仪器设备和下列仪器。
4.1 医用手提式蒸汽消毒器或一般压力锅(1.1~1.4kg/cm2)。
4.2 50mL具塞(磨口)刻度管。
4.3 分光光度计。
注:所有玻璃器皿均应用稀盐酸或稀硝酸浸泡。
5 采样和样品
5.1 采取500mL水样后加入1mL硫酸(3.1)调节样品的pH值,使之低于或等于1,或不加任何试剂于冷处保存。
注:含磷量较少的水样,不要用塑料瓶采样,因易磷酸盐吸附在塑料瓶壁上。
5.2 试样的制备:
取25mL样品(5.1)于具塞刻度管中(4.2)。取时应仔细摇匀,以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。如样品中含磷浓度较高,试样体积可以减少。
6 分析步骤
6.1 空白试样
按(6.2)的规定进行空白试验,用水代替试样,并加入与测定时相同体积的试剂。
6.2 测定
6.2.1 消解
6.2.1.1 过硫酸钾消解:向(5.2)试样中加4mL过硫酸钾(3.8),将具塞刻度管的盖塞紧后,用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定),放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器(4.1)中加热,待压力达1.1kg/cm2,相应温度为120℃时、保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后,取出放冷。然后用水稀释至标线。
注:如用硫酸保存水样。当用过硫酸钾消解时,需先将试样调至中性。
6.2.1.2 硝酸-高氯酸消解:取25mL试样(5.1)于锥形瓶中,加数粒玻璃珠,加2mL硝酸(3.2)在电热板上加热浓缩至10mL。冷后加5mL硝酸(3.2),再加热浓缩至10mL,放冷。加3mL高氯酸(3.3),加热至高氯酸冒白烟,此时可在锥形瓶上加小漏斗或调节电热板温度,使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态,直至剩下3~4mL,放冷。
加水10mL,加1滴酚酞指示剂(3.14)。滴加氢氧化钠溶液(3.6或3.7)至刚呈微红色,再滴加硫酸溶液(3.5)使微红刚好退去,充分混匀。移至具塞刻度管中(4.2),用水稀释至标线。
注:①用硝酸-高氯酸消解需要在通风橱中进行。高氯酸和有机物的混合物经加热易发
生危险,需将试样先用硝酸消解,然后再加入硝酸-高氯酸进行消解。
②绝不可把消解的试作蒸干。
③如消解后有残渣时,用滤纸过滤于具塞刻度管中,并用水充分清洗锥形瓶及滤
纸,一并移到具塞刻度管中。
④水样中的有机物用过硫酸钾氧化不能完全破坏时,可用此法消解。
6.2.2 发色
分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸溶液(3.9)混匀,30s后加2mL钼酸盐溶液(3.10)充分混匀。
注:①如试样中含有浊度或色度时,需配制一个空白试样(消解后用水稀释至标线)然
后向试料中加入3mL浊度-色度补偿液(3.11),但不加抗坏血酸溶液和钼酸盐溶液。然
后从试料的吸光度中扣除空白试料的吸光度。
②砷大于2mg/L干扰测定,用硫代硫酸钠去除。硫化物大于2mg/L干扰测定,
通氮气去除。铬大于50mg/L干扰测定,用亚硫酸钠去除。
6.2.3 分光光度测量
室温下放置15min后,使用光程为30mm比色皿,在700nm波长下,以水做参比,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,从工作曲线(6.2.4)上查得磷的含量。
注:如显色时室温低于13℃,可在20~30℃水花上显色15min即可。
6.2.4 工作曲线的绘制
取7支具塞刻度管(4.2)分别加入0.0,0.50,1.00,3.00,5.00,10.0,15.0mL磷酸盐标准溶液(3.14)。加水至25mL。然后按测定步骤(6.2)进行处理。以水做参比,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,和对应的磷的含量绘制工作曲线。
7 结果的表示
总磷含量以C(mg/L)表示,按下式计算:
式中:m——试样测得含磷量,μg;
V——测定用试样体积,mL。
8 精密度与准确度
8.1 十三个实验室测定(采用6.2.1.1消解)含磷2.06mg/L的统一样品。
8.1.1 重复性
实验室内相对标准偏差为0.75%。
8.1.2 再现性
实验室间相对标准偏差为1.5%。
8.1.3 准确度
相对误差为+1.9%。
8.2 六个实验室测定(采用6.2.1.2消解)含磷量2.06mg/L的统一样品。
8.2.1 重复性
实验室内相对标准偏差为1.4%。
8.2.2 再现性
实验室间相对标准偏差为1.4%。
8.2.3 准确度
相对误差为1.9%。
质控样品主要成分是乙氨酸(NH2CH2COOH)和甘油磷酸钠( )。
附加说明:
本标准由国家环境保护局标准处提出。
本标准由北京市环保监测中心和上海市环境监测中心负责起草。
本标准主要起草人袁玉璐、姚元。
本标准委托中国环境监测总站负责解释。
水质总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 GB11894-89
Water quality-Determination of total nitrogen-Alkaline potassium persiflage digestion-UV spectrophotometric method
GB 11894-89
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1 主题内容与适用范围
1.1 主题内容
本标准规定了用碱性过硫酸钾在120~124℃消解、紫外分光光度测定水中总氮的方法。
1.2 适用范围
本标准适用于地面水、地下水的测定。本法可测定水中亚硝酸盐氮、硝酸盐氨、无机铵盐、溶解态氨及大部分有机含氮化合物中氮的总和。
氮的最低检出浓度为0.050mg/L,测定上限为4mg/L。
本方法的摩尔吸光系数为1.47×103L·mo1-1·cm-1。
测定中干扰物主要是碘离子与溴离子,碘离子相对于总氮含量的2.2倍以上,溴离子相对于总氮含量的3.4倍以上有干扰。
某些有机物在本法规定的测定条件下不能完全转化为硝酸盐时对测定有影响。
2 定义
2.1 可滤性总氮:指水中可溶性及含可滤性固体(小于0.45?m颗粒物)的含氮量。
2.2 总氮:指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量。
3 原理
在60℃以上水溶液中,过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧,硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子,故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。
分解出的原子态氧在120~124℃条件下,可使水样中含氯化合物的氮元素转化为硝酸盐。并且在此过程中有机物同时被氧化分解。可用紫外分光光度法于波长220和275nm处,分别测出吸光度A220及A275按式(1)求出校正吸光度A:
A=A220-2A275………………………………………………(1)
按A的值查校准曲线并计算总氮(以NO3-N计)含量。
4 试剂和材料
除非(4.1)另有说明外,分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂。
4.1 水,无氨。按下述方法之一制备;
4.1.1 离子交换法:将蒸馏水通过一个强酸型阳离子交换树脂(氢型)柱,流出液收集在带有密封玻璃盖的玻璃瓶中。
4.1.2 蒸馏法:在1000mL蒸馏水中,加入0.10mL硫酸(p=1.84g/mL)。并在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去前50mL馏出液,然后将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶中。
4.2 氢氧化钠溶液,200g/L:称取20m氢氧化钠(NaOH),溶于水(3.1)中,稀释至100mL。
4.3 氢氧化钠溶液,20g/L:将(4.2)溶液稀释10倍而得。
4.4 碱性过硫酸钾溶液:称取40g过硫酸钾(K2S2OB),另称取15g氢氧化钠(NaOH),溶于水(4.1)中,稀释至1000mL,溶液存放在聚乙烯瓶内,最长可贮存一周。
4.5 盐酸溶液,1+9。
4.6 硝酸钾标准溶液。
4.6.1 硝酸钾标准贮备液,CN=100mg/L:硝酸钾(KNO3)在105~110℃烘箱中干燥3h,在干燥器中冷却后,称取0.7218g,溶于水(4.1)中,移至1000mL容量瓶中,用水(4.1)稀释至标线在0~10℃暗处保存,或加入1~2mL三氯甲烷保存,可稳定6个月。
4.6.2 硝酸钾标准使用液,CN=10mg/L:将贮备液用水(4.1)稀释10倍而得。使用时配制。
4.7 硫酸溶液,1+35。
5 仪器和设备
5.1 常用实验室仪器和下列仪器。
5.2 紫外分光光度计及10mm石英比色皿。
5.3 医用手提式蒸气灭菌器或家用压力锅(压力为1.1~1.4kg/cm2),锅内温度相当于120~124℃。
5.4 具玻璃磨口塞比色管,25mL。
所用玻璃器皿可以用盐酸(1+9)或硫酸(1+35)浸泡,清洗后再用水(4.1)冲洗数次。
6 样品
6.1 采样
在水样采集后立即放入冰箱中或低于4℃的条件本保存,但不得超过24h。
水作放置时间较长时,可在1000mL水样中加入约0.5mL硫酸(p=1.84g/mL),酸化到pH小于2,并尽快测定。
样品可贮存在玻璃瓶中。
6.2 试样的制备
取实验室样品(6.1)用氢氧化钠溶液(4.3)或硫酸溶液(4.7)调节pH至5~9从而制得试样。
如果试样中不含悬浮物按(7.1.2)步骤测定,试样中含悬浮物则按(7.1.3)步骤测定。
7 分析步骤
7.1 测定
7.1.1 用无分度吸管取10.00mL试样(CN超过100?g时,可减少取作量并加水(4.1)稀释至10mL)置于比色管中。
7.1.2 试样不含悬浮物时,按下述步骤进行。
a.加入5mL碱性过硫酸钾溶液(4.4),塞紧磨口塞用布及绳等方法扎紧瓶塞,以防弹出。
b.将比色管置于医用手提蒸气灭菌器中,加热,使压力表指针到1.1~1.4kg/cm2,此时温度达120~124℃后开始计时。或将比色管置于家用压力锅中,加热至顶压阀吹气时开始计时。保持此温度加热半小时。
c.冷却、开阀放气,移去外盖,取出比色管井冷至室温。
d.加盐酸(1+9)1mL,用无氨水稀释至25mL标线,混匀。
e.移取部分溶液至10mm,石英比色皿中,在紫外分光光度计上,以无氨水作参比,分别在波长为220与275nm处测定吸光度,并用式(1)计算出校正吸光度A。
7.1.3 试样含悬浮物时,先按上述7.1.2中a至d步骤进行,然后待澄清后移取上清液到石英比色皿中。再按上述7.1.2中e步骤继续进行测定。
7.2 空白试验
空白试验除以10mL水(4.1)代替试料外,采用与测定完全相同的试剂、用量和分析步骤进行平行操作。
注:当测定在接近检测限时,必须控制空白试验的吸光度Ab不超过0.03,超过此值,要检查所用水、试剂、器皿和家用压力锅或医用手提灭菌器的压力。
7.3 校准
7.3.1 校准系列的制备:
a.用分度吸管向一组(10支)比色管(5.4)中,分别加入硝酸盐氮标准使用溶液(4.6.2)0.0,0.10,0.30,0.50,0.70,1.00,3.00,5.00,7.00,10.00mL。加水(4.1)稀释至10.00mL。
b.按7.1.2中a至e步骤进行测定。
7.3.2 校准曲线的绘制:
零浓度(空白)溶液和其他硝酸钾标准使用溶液(4.6.2)制得的校准系列完成全部分析步骤,于波长220和275nm处测定吸光度后,分别按下式求出除零浓度外其他校准系列的校正吸光度As和零浓度的校正吸光度Ab及其差值Ar
As=As220-2As275 ………………………………………………(2)
Ab=Ab220-2Ab275………………………………………………(3)
Ar=As-Ab ……………………………………………………(4)
式中:AS220——标准溶液在220nm波长的吸光度;
AS275——标准溶液在275nm波长的吸光度;
Ab220——零浓度(空白)溶液在220nm波长的吸光度;
Ab275——零浓度(空白)溶液在275nm波长的吸光度。
按Ar值与相应的NO3-N含量(微克)绘制校准曲线。
8 结果的表示
8.1 计算方法
按式(1)计算得试样校正吸光度Ar,在校准曲线上查出相应的总氮?g数,总氮含量(mg/L)按下式计算:
式中:m——试样测出含氮量,微克;
V——测定用试样体积,mL。
9 精密度与准确度
9.1 重复性
21个实验室分别测定了亚硝酸钠,氨基丙酸与氯化铵混合样品;CW604氨氮标准样品;L-谷氨酸与葡萄糖混合作品。上述三种作品含氮量分别为1.49,2.64和1.15mg/L,其分析结果如下:
各实验室的室内相对标准偏差分别为2.3,1.6和2.5%。室内重复测定允许精密度分别为0.074,0.092和0.063mg/L。
9.2 再现性
上述实验室对上述三种统一合成样品测定。实验室间相对标准偏差分别为3.1%,1.1%和4.2%;再现性相对标准偏差分别为4.0%,1.9%和4.8%;总相对标准偏差分别为3.8,1.9和4.9%。
9.3 准确度
上述实验室对上述三种统一合成样品测定,实验室内均值相对误差分别为6.3%,2.4%和8.7%。
室内单内相对误差分别为7.5%,3.8%和9.8%。实验室平均回收率置信范围分别为99.0±6.4%,99.0±5.1%和101±9.4%。
附加说明:
本标准由国家环境保护局规划标准处提出。
本标准由上海市环境监测中心负责起草。
本标准起草人戴克慧。
本标准委托中国环境监测总站负责解释。
⑤ 水质化验的水质检测方法
水质 化学需氧量(COD)的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中化学需氧量(COD)的测定,测定范围为0~1500mg/L。
2 仪器及用具
2.1 分光光度计:HACH DR2000;
2.2 COD消化器。
3 试剂
3.1 COD消化液。
4 分析步骤
4.1 样品制备
吸取2mL混匀水样于COD消化液试剂瓶中,混合均匀。然后将试剂瓶置于COD消化器中,150℃恒温加热2小时。取出冷却至室温比色。同时用蒸馏水代替试样进行空白试验。
4.2 比色
4.2.1 按POWER 键打开仪器,仪器预热结束后输入数字键435,按READ/ENTER 键确认;
4.2.2 转动波长旋钮将波长调至620nm,按READ/ENTER 键确认;
4.2.3 将空白试样瓶放入检测槽中,按ZERO 键,调零;
4.2.4 将试样瓶放入检测槽中,按READ/ENTER 键,读取读数。结果以mg/L计。
备注:对于COD较大的水样(如精炼厂、榨油厂污水和中和水)需将水样稀释后再进行检测。
水检测方法
水质 PH值的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中PH值的测定。
2 原理
PH值由测量电池的电动势而得。在25℃时,溶液每变化1个PH单位,电位差改变59.16mV,据此在酸度计上直接以PH的读数表示。
3 仪器及用具
3.1 PH计;
3.2 电极。
4 试剂
4.1 标准PH缓冲溶液:PH 4.003、PH 6.864、PH 9.182;
4.2 蒸馏水。
5 分析步骤
5.1 按仪器使用说明书启动仪器,并预热半小时;
5.2 用标准PH缓冲溶液校准电极;
5.3 用蒸馏水水冲洗电极,然后将电极放入样品中,按动测量钮,待数据稳定后读取PH值。
水检测方法
水质 电导率的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中电导率的测定,测定范围0~10000us/cm。
2 原理
电导度(S)是用来表示水中离解成分的导电性能,它是水溶液电阻的倒数。它与水中总离解成份的总浓度、离子价数、各种离子的相对浓度、迁移度、温度等条件有关。
电导率(K)为距离1cm,截面积1cm2的二电极之间介质的电阻倒数。
3 仪器及用具
3.1 便携式电导仪:EP-10型。
4 分析步骤
用蒸馏水冲洗电导仪检测杯三次,将冷却至室温的样品倒入检测杯内,调节旋钮选择设定参数比例,按住检测按钮,读出数据。
水检测方法
水质 含油量的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中含油量的测定。
2 仪器及用具
2.1 恒温水浴锅;
2.2 空气烘箱;
2.3 电子天平;
2.4 分液漏斗:500mL;
2.5 平底烧瓶: 带标准磨口的250mL平底烧瓶;
2.6 冷凝回收装置:与平底烧瓶磨口配套。
3 试剂
3.1 石油醚: 分析纯。
3.2 氯化钠: 分析纯。
3.3 无水硫酸钠:分析纯。
4 分析步骤
4.1 量取混匀水样100mL于三角烧瓶中,加入2g氯化钠,轻轻摇晃使氯化钠溶解;
4.2 加入25ml石油醚充分振摇,将混合液倒入分液漏斗中,静置分层收集上层液;
4.3 用25mL石油醚分别洗涤混合液两到三次;
4.4 收集所有上层液于碘量瓶中,加入无水硫酸钠脱水,加盖静置半小时,过滤到烘至恒重的平底烧瓶中;
4.5 将平底烧瓶置于水浴锅中,连接上冷凝回收装置,回收溶剂;
4.6 再将平底烧瓶置于105℃烘箱中烘干1小时,取出冷却称重;
4.7 再复烘半小时,直到前后重量差值小于0.002g为止。
5 计算
W2-W1
含油量(mg/L) = --------------- ×1000000
V
式中:W2 ---- 平底烧瓶与油的重量,g;
W1 ---- 平底烧瓶的重量,g;
V ------ 水样体积,mL。
水检测方法
水质 碱度的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中碱度的测定。
2 原理
用酚酞做指示剂,用标准酸溶液滴定水样,达到终点,所测得的碱度称为酚酞碱度,此时水样中所含全部氢氧根和二分之一碳酸根与酸化合。在滴定酚酞碱度的水样中加入甲基橙指示剂,继续用标准酸溶液滴定达到终点时(包括酚酞碱度的用量),所测得的碱度称为甲基橙碱度,也称总碱度,此时水样中所含碳酸氢根全部被中和。
3 仪器及用具
3.1 三角烧瓶:250mL;
3.2 滴定管:50mL。
4 试剂
4.1 盐酸标准溶液: 0.1mol/L。
4.2 酚酞指示剂: 10g/L的95%乙醇溶液。
4.3 甲基橙指示剂:1g/L的水溶液。
5 分析步骤
5.1 酚酞碱度的测定(P-碱)
量取100mL水样于三角烧瓶中,加三滴酚酞指示剂,若不显色,说明酚酞碱度为零,若显红色,用盐酸标准溶液滴定至红色刚好褪去为终点,记录盐酸标准溶液用量(V1)。
5.2 总碱度的测定(T-碱)
在测定酚酞碱度后的水样中,再加入1滴甲基橙指示剂,继续用盐酸标准溶液滴定至刚好出现橙红色为终点。记录下盐酸标准溶液的用量(包括酚酞碱度用量)V2。
6 计算
c×V2
酚酞碱度(meq/L) = ---------------
100
c×V3
总碱度(meq/L) = ---------------
100
式中:c ---- 盐酸标准溶液浓度,mol/L;
V2 --- 用酚酞指示剂时,滴定消耗盐酸标准溶液体积,mL;
V3 ----- 用甲基橙指示剂后,滴定消耗盐酸标准溶液体积,mL。
注:设水中的碱度全部由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐形成,并认为不存在其它弱无机酸和有机酸,并假定氢氧化物与重碳酸根不共存的条件下,水中氢氧化物、碳酸根、碳酸氢根的关系如下表 滴定结果 氢氧化物碱度以(CaCO3)计 碳酸盐碱度以(CaCO3)计 碳酸氢根碱度以(CaCO3)计 P=0 0 0 T 2P<T 0 2P T-2P 2P=T 0 2P 0 2P>T 2P-T 2(T-P) 0 P=T T 0 0 毫克当量/升(meq/L)值100.08×÷2即为以碳酸钙计的毫克/升(mg/L)值。
水检测方法
水质 氯离子的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中氯离子的测定,其范围小于100mg/L。
2 原理
在中性介质中。硝酸银与氯化物反应生成氯化银白色沉淀,当水样中氯离子全部与硝酸银反应后,过量的硝酸银与铬酸钾指示剂反应生成砖红色铬酸银沉淀。
3 仪器及用具
3.1 三角烧瓶:250mL;
3.2 滴定管:50mL;
4 试剂
4.1 硝酸银标准溶液: 0.1mol/L。
4.2 铬酸钾指示剂: 100g/L的水溶液。
5 分析步骤
量取100mL水样于三角烧瓶中,加三滴铬酸钾指示剂,用硝酸银标准溶液滴定至砖红色为止,同时以蒸馏水做空白试验。
6 计算
c×(V1-V0)×35.45
氯离子含量(mg/L) = ------------------------- × 1000
100
式中:c ---- 硝酸银标准溶液浓度,mol/L;
V1 --- 试样滴定消耗硝酸银标准溶液体积,mL;
V0 ----- 空白滴定消耗硝酸银标准溶液体积,mL;
35.45----- 氯离子的摩尔质量,克/摩尔。
注:0.1mol/L硝酸银标准溶液的标定
称取于500~600℃灼烧至恒重的基准试剂氯化钠0.15~0.17g于三角烧瓶中,加入60mL蒸馏水,铬酸钾指示剂2滴,用0.1mol/L硝酸银标准溶液滴定由黄色变为黄红色不消失即为终点。
m×1000
C(AgNO3)= ------------------------
V×58.442
式中:m ---- 氯化钠的重量,g;
V --- 硝酸银溶液的体积,mL;
58.442 ----- 氯化钠的摩尔质量,g/mol。
水检测方法
水质 溶解氧的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水中溶解氧的测定。
2 仪器及用具
2.1 便携式溶解氧测定仪:JPB-607型;
2.2 溶解氧电极:DO-952型。
3 试剂
3.1 5%亚硫酸钠溶液: 称取5克亚硫酸钠溶于100毫升蒸馏水中。
4 分析步骤
4.1将仪器的测量/调零电源开关拨至“测量”档,溶氧/温度测量选择开关拨至溶氧档,盐度调节旋钮向左旋至底(0g·L-1);
4.2仪器预热5分钟,然后将电极放入5%新鲜配制的亚硫酸钠溶液中5分钟,等读数稳定后,调节调零旋钮,使仪器显示为零。由于电极的残余电流极小,如果没有亚硫酸钠溶液,只要将电极放在空气中,然后将测量/调零电源开关置于调零,调节调零档,调节调零旋钮,使仪器显示为零;
4.3 将电极从溶液中取出,用蒸馏水水冲洗干净,用滤纸小心吸干薄膜表面水分,放入空气中等读数稳定后,调节校准旋钮,使读数指示值为纯水在此温度下饱和溶解氧值。各种温度下饱和溶解氧值见附表;
4.4 校准之后,将电极浸入被测液中,此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。
备注:1.下表中的栏2是氧溶解氧度(Cs)。以每升水含若干毫克氧表示:在101.3kPa压力下。纯水中含有带饱和水蒸汽的空气时,含氧量为20.94%(v/v)。
2.氧在水中的溶解度随含盐度的增加而降,其关系是线性关系,实际上水的含盐量可高达35g/L,含盐量以每升水中含多少克盐表示之。下表中所列的△C3,是进行校准时每升每克盐浓度要减去的数值。因此,氧在含有mg/L盐水中溶液解度,要用对应的纯水的氧溶解度减去n△C3的数值可求得。
氧在不同温度和氯化物浓度的水中饱和含量表(气压101.3kPa) 温度(℃) C3(mg/L) △C3(mg/L) 温度(℃) C3(mg/L) △C3(mg/L) 0 14.64 0.0925 20 9.08 0.0481 1 14.22 0.0890 21 8.90 0.0467 2 13.82 0.0857 22 8.73 0.0453 3 13.44 0.0827 23 8.57 0.0440 4 13.09 0.0798 24 8.41 0.0427 5 12.74 0.0771 25 8.25 0.0415 6 12.42 0.0745 26 8.11 0.0404 7 12.11 0.0720 27 7.96 0.0393 8 11.81 0.0697 28 7.82 0.0382 9 11.53 0.0675 29 7.69 0.0372 10 11.26 0.0653 30 7.56 0.0302 11 11.01 0.0633 31 7.43 12 10.77 0.0614 32 7.30 13 10.53 0.0595 33 7.18 14 10.30 0.0577 34 7.07 15 10.08 0.0559 35 6.95 16 9.86 0.0543 36 6.84 17 9.66 0.0527 37 6.73 18 9.46 0.0511 38 6.63 19 9.27 0.0496 39 6.53 水检测方法
水质铁离子的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水中铁离子的测定。
2 仪器及用具
2.1 分光光度计:HACH DR2000;
2.2 专用样品瓶:25mL。
3 试剂
3.1 乙酸铵缓冲溶液:250g乙酸铵溶于150mL蒸馏水中,再加入700mL冰乙酸。
3.2 邻菲咯啉溶液:1g邻菲咯啉溶于蒸馏水中,加20滴浓盐酸,用蒸馏水定容至1000mL。
3.3 溶液A:乙酸铵缓冲溶液:邻菲咯啉溶液=1:2的体积比混合。
4 分析步骤
4.1 样品制备
量取50mL混匀水样于100mL容量瓶中,加入30mL溶液A,用蒸馏水定容至100mL混合均匀。同时用蒸馏水代替水样进行空白试验。5~10分钟内比色。
4.2 比色
4.2.1 按POWER 键打开仪器,仪器预热结束后输入数字键255,按READ/ENTER 键确认;
4.2.2 转动波长旋钮将波长调至510nm,按READ/ENTER 键确认;
4.2.3 倒25mL空白试样于样品瓶中,放入检测槽中,按ZERO键,调零;
4.2.4 将混合均匀的试样倒入样品瓶中,放入检测槽中,按READ/ENTER 键,读取读数。读数×2为试样Fe2+含量,结果以mg/L计。
水检测方法
水质 悬浮物的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水中悬浮物的测定。
2 仪器及用具
2.1 分光光度计:HACH DR2000;
2.2 专用样品瓶:25mL。
3 分析步骤
3.1 按POWER 键打开仪器,仪器预热结束后输入数字键630,按READ/ENTER 键确认;
3.2 转动旋钮将波长调至810nm,按READ/ENTER 键确认;
3.3 倒25mL蒸馏水于样品瓶中,放入检测槽中,按ZERO键调零;
3.4 将混合均匀的试样倒入样品瓶中,放入检测槽中,按READ/ENTER 键,读取读数,结果以mg/L计。
水检测方法
水质余氯的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于自来水中余氯的测定。
2 原理
水样中的余氯与邻联甲苯胺反应显黄色,与标准玻片进行比色测定。
3 仪器及用具
3.1 立式比色器:SLS-3型;
3.2 比色管:50mL。
4 试剂
4.1 邻联甲苯胺溶液:将150mL浓盐酸用蒸馏水稀释至500mL,精确称取1.35g邻联甲苯胺盐酸盐溶于500mL蒸馏水中,在不停搅拌下,将此溶液溶于500mL稀盐酸中,贮于棕色瓶内,放置暗处。
5 分析步骤
在50毫升比色管中加入被测水样至刻度,然后加入邻联甲苯胺溶液2.5毫升混合均匀。静置10分钟进行比色,如水温低于15~20℃时,则将水样浸入温水中加热至15~20℃以上再进行比色。空白水样取样后不加试剂。
水检测方法
水质 浊度的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样浊度的测定。
2 仪器及用具
2.1 分光光度计:HACH DR2000;
2.2 专用样品瓶:25mL。
3 分析步骤
3.1 按POWER 键打开仪器,仪器预热结束后输入数字键750,按READ/ENTER 键确认;
3.2 转动旋钮将波长调至450nm,按READ/ENTER 键确认;
3.3 倒25mL蒸馏水于样品瓶中,放入检测槽中,按ZERO键调零;
3.4 将混合均匀的试样倒入样品瓶中,放入检测槽中,按READ/ENTER 键,读取读数,结果以FTU计。
水检测方法
水质总磷的测定
钼酸铵分光光度法
1 主题内容与适用范围
本标准规定了用过硫酸钾为氧化剂,将未经过滤的水样消解,用钼酸铵分光光度测定总磷的方法。
总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和无机磷。
本标准适用于地面水、污水和工业废水。
2 原理
在中性条件下用过硫酸钾使试样消解,将所含磷全部转化为正磷酸盐。在酸性介质中,正磷酸盐与钼酸铵反应,在锑盐存在下生成磷杂多酸后,立即被抗坏血酸还原,生成蓝色的络合物。
3 仪器及用具
3.1 具塞(磨口)比色管:50mL
3.2 加热板
3.3 刻度吸管: 5mL,2mL,1mL
3.4 紫外分光光度计
3.5 烧杯:1000mL
4 试剂
本标准所列试剂除磷酸二氢钾为工作基准试剂外,其余均为分析纯,水为蒸馏水。
4.1 过硫酸钾溶液: 50g/L。 将25g过硫酸钾溶于水并稀释至500mL。
4.2 钼酸铵溶液: 26g/L。称取13g钼酸铵,精确至0.1g。称取0.35g酒石酸锑钾,精确至0.01g。溶于在200mL水中,加入300mL硫酸溶液,混匀,冷却后用水稀释至500mL,混匀,存于棕色试剂瓶中(冷藏可保存两个月)。
4.3 抗坏血酸溶液:100g/L。称取50g抗坏血酸,精确至0.1g。溶于蒸馏水中,用水稀释至500mL,贮于棕色试剂瓶中(冷藏可稳定几周,如不变色可长时间使用)。
4.4 磷标准贮备溶液:1mg/mL。溶解磷酸二氢钾(使用前在105℃下干燥2h)1.0967g于蒸馏水中,移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
4.5 磷标准工作溶液:10ug/mL。吸取5mL磷标准储备溶液于500mL容量瓶中,以蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
5 分析步骤
5.1 空白试样
按(5.2)的规定进行空白试验,用水代替试样,并加入与测定时同体积的试剂。
5.2 测定
5.2.1 消解
吸取5mL混匀水样于50mL具塞比色管中,加入 5mL过硫酸钾溶液(4.1),用蒸馏水稀释至25mL,将比色管置于沸水浴中加热30分钟,取出冷却至室温。
5.2.2 发色
分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸溶液(4.3),2mL钼酸铵溶液(4.2),用蒸馏水稀释至50mL,充分混合均匀。
5.2.3 分光光度测量
室温下放置30分钟后,使用光程为10mm比色皿,在700nm波长下,以蒸馏水为参比液,空白试液调节零点,测定吸光度后,从工作曲线(5.2.4)上查得磷的含量。
5.2.4 工作曲线的绘制
取6支具塞比色管分别加入0.0;0.50;1.0;2.0;3.0;4.0mL磷标准溶液(4.5)。然后按步骤(5.2)进行处理,以蒸馏水为参比液,空白试液调节零点,测定吸光度后,和对应的磷的含量绘制工作曲线。
6 计算
总磷含量以C(mg/L)表示,按下式计算:
m×X
C = --------
V
式中:m ---- 试样测得含磷量,ug;
X --- 样品稀释倍数;
V ---- 测定用试样体积,mL。
注:1、对于总磷较大的水样(如精炼厂、榨油厂污水和中和水)需将水样稀释50倍后再进行检测;排放水采样量为10mL。
2、若消解后的试样有悬浮物需过滤后再发色。
水检测方法
水质总硬度的测定
1 主题内容与适用范围
本方法适用于水样中总硬度的测定。
2 原理
在PH=10时,乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和水中的钙镁离子生成稳定络合物,指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物,其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的络合物,当用EDTA滴定接近终点时,EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离,溶液由酒红色变为蓝色,即为终点。
3 仪器及用具
3.1 三角烧瓶:250mL;
3.2 滴定管:50mL;
3.3 刻度吸管:1mL。
4 试剂
4.1 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准溶液: 0.05mol/L。
4.2 硬度缓冲溶液: (1)称取16.9g氯化铵,溶于143mL浓氨水中。(2)称取0.78g硫酸镁(或0.644g氯化镁或0.381无水硫酸镁)及1.179g乙二胺四乙酸二钠溶于50mL蒸馏水中。合并(1)&(2)并用蒸馏水定容至250mL。(可保存一个月)
4.3 铬黑T指示剂:5g/L。称取0.5g铬黑T和2g氯化羟胺(盐酸羟胺),溶于95%乙醇并定容至100mL。
5 分析步骤
5.1 取澄清水样100mL于三角烧瓶中,加入1mL硬度缓冲溶液,3滴铬黑T指示剂;
5.2 用乙二胺四乙酸二钠标准溶液激烈振荡滴定至溶液由玫瑰红变为天蓝色为止。
5.3 同时用100mL去离子水或蒸馏水做空白试验。
6 计算
c×(V-V0)
总硬度(meq/L) = --------------- ×1000
100
式中:c ---- 乙二胺四乙酸二钠标准溶液浓度,mol/L;
V0 --- 空白试验滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积,mL;
V ----- 试样滴定消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液体积,mL;
⑥ 怎样计算废液中的化学含氧量
你的意思应该是化学需氧量cod吧
测量方法:
可以用COD测定仪,
也可用GB11914-89《COD测定重铬酸盐法》
如果初始测定值太高可以稀释后再测
废水常用的三个有机污染指标
1.化学需氧量(COD),是在一定条件,用一定的强氧化剂处理水样所消耗的氧化剂的量,以氧的毫克/升表示,它是指示水体被还原性物质污染的主要指标,还原性物质包括各种有机物、亚硝酸盐、亚铁盐和硫化物等,但水样受有机物污染是极为普遍的,因此化学需氧量可做有机物相对含量的指标之一。化学需氧量的测定,根据所用氧化剂的不同,分为高锰酸钾法和重铬酸钾法。高锰酸钾四法操作简便,所需时间短,在一定程度上可以说明水体受有机物污染的状况,常被用于污染程度较轻的水样,重铬酸钾法对有机物氧化比较完全、适用于各种水样。
2.生化需氧量(BOD),是指水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的氧气量。是一种以微生物学原理为基础的测定方法。所有影响微生物降解的因素,如温度的时间等将影响BOD的测定。最终的BOD是指全部的有机物质经生化降解至简单的最终产物所需的氧量。一般采用20℃和培养5天的时间作为标准。以BOD表示,通常用亳克/升或ppm作为BOD的量度单位
3.总有机碳TOC,也就是说测的是水样里所有有机物的含量,这是通过高温灼烧后co2的量来测定水样的有机物
cod是重铬酸钾所能氧化的有机物的含量,有些有机物是重铬酸钾所不能氧化的,而toc是可以绝对的完全的测得水样中的有机物,他们是一个相关而不必要的条件,也就是说cod高toc一定高,toc高cod却未必高.对于特定的废水需进行多组TOC和COD的测定,以确定其相关关系。简单地说,TOC是以碳12来计量的,COD是以氧16计量的,粗略地计算,应该是COD>TOC,相关方程的回归系数应在16/12=1.3左右,这也仅局限于含碳有机化合物,如有机物中含有氮、硫、磷等其他元素,COD会比TOC更大。
如果大家都从分子的水平.氧化还原反应的本质.得失电子的高度来思考这个问题就更能接近事实了,
TOC测水中的总有机碳,但是有机物的碳是处于什么价态,它根本没有办法指针的,过程在理论上是把所有的不同价态的碳百分百氧化成二氧化碳.
COD铬化测是在特定的条件下,用重铬酸钾氧化样品,其中的有机物中的碳\氮\等元素,也包括其它还原性物质如亚硝氮.亚铁等被部分的氧化,它们的氧化只能有比较完全来表述,氧化率从0%到120%都是有可能的.这就都与水样的组成有关.所以说它们都是衡量水体有机物污染水平的综合指标!
说个具体一点的吧,如苯与环己烷这两个有机物,TOC理论上是一样的,但是COD呢,在理论上苯要低些,因为从碳的平均价态来讲它更高一点为负一,后者为负二要失更多的电子才到CO2的正四价嘛!
而实际上呢,我也不完全确认,说不定苯因为稳定共轭体系的存在,可能重铬酸钾的条件氧化电位莫奈其何,它的COD为零.
还有一些含氮的有机物,有相当一部分,它的实际值为理论值的百分百以上,因为理论的COD,并不是将氮氧化成+5价,为什么呢?中国人好象很少有考证,而有只有少部分人知道这个事实,现在我让大家都知道!
要补充一点的是,TOC对有机物中的其它元素也是没有办法量化的!
附:标准方法
1、 主题内容与应用范围
本标准规定了水中化学需氧量的测定方法。
本标准适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水样,对未经稀释的水样的测定上限为700mg/L。
本标准不适用于含氯化物浓度大于1000mg/L(稀释后)的含盐水。
2 、定义
在一定条件下,经重铬酸钾氧化处理时,水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。
3 、原理
在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂,经沸腾回流后,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。
在酸性重铬酸钾条件下,芳烃及吡啶难以被氧化,其氧化率较低。在硫酸银催化作用下,直链脂肪族化合物可有效地被氧化。
4、 试剂
除非另有说明,实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂,试验用水均为蒸馏水或同等纯度的水。
4.1 硫酸银(Ag2SO4),化学纯。
4.2 硫酸汞(HgS04),化学纯。
4.3 硫酸(H2SO4),p=1.84g/mL。
4.4 硫酸银-硫酸试剂:向1L硫酸(4.3)中加入10g硫酸银(4.1).放置1—2天使之溶解,并混匀,使用前小心摇动。
4.5 重铬酸钾标准溶液:
4.5.1 浓度为C(1/6K2Cr2O7)=0.250mol/L的重铬酸钾标准溶液:将12.258g在105℃干燥2h后的重铬酸钾溶于水中,稀释至1000mL。
4.5.2 浓度为C(1/6K2Cr2O7)=0.0250mo1/L的重铬酸钾标准溶液:将4.5.1条的溶液稀释10倍而成。
4.6硫酸亚铁铵标准滴定溶液
4.6.1 浓度为C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.10mo1/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液;溶解39g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]于水中,加入20mL硫酸(4.3),待其溶液冷却后稀释至1000mL。
4.6.2 每日临用前,必须用重铬酸钾标准溶液(4.5.1)准确标定此溶液(4.6.1)的浓度。
取10.00mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1)置于锥形瓶中,用水稀释至约100mL,加入30mL硫酸(4.3),混匀,冷却后,加3滴(约0.15mL)试亚铁灵指示剂(4.7),用硫酸亚铁铵(4.6.1)滴定溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色,即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(mL)。
4.6.3 硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算:
式中:V--滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数。
4.6.4 浓度为C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)≈0.010mo1/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液:将4.6.1条的溶液稀释10倍,用重铬酸钾标准溶液(4.5.2)标定,其滴定步骤及浓度计算分别与4.6.2及4.6.3类同。
4.7 邻苯二甲酸氢钾标准溶液,C(KC6H5O4)=2.0824mmo1/L:称取105℃时干燥2h的邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)0.4251g溶于水,并稀释至1000mL,混匀。以重铬酸钾为氧化剂,将邻苯二甲酸氢钾完全氧化的COD值为1.1768氧/克(指1g邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g)故该标准溶液的理论COD值为500mg/L。
4.8 1,10-菲绕啉(1,10-phenanathroline monohy drate)指示剂溶液:溶解0.7g七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)于50mL的水中,加入1.5g1,10-菲统啉,搅动至溶解,加水稀释至100mL。
4.9 防爆沸玻璃珠。
5、 仪器
常用实验室仪器和下列仪器。
5.1 回流装置:带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300—500mm。若取样量在30mL以上,可采用带500 mL锥形瓶的全玻璃回流装置。
5.2 加热装置。
5.3 25mL或50mL酸式滴定管。
6、采样和样品
6.1 采样
水样要采集于玻璃瓶中,应尽快分析。如不能立即分析时,应加入硫酸(4.3)至pH<2,置4℃下保存。但保存时间不多于5天。采集水样的体积不得少于100mL。6.2 试料的准备
将试样充分摇匀,取出20.0mL作为试料。
7、 步骤
7.1 对于COD值小于50mg/L的水样,应采用低浓度的重铬酸钾标准溶液(4.5.2)氧化,加热回流以后,采用低浓度的硫酸亚铁铵标准溶液(4.6.4)回滴。
7.2 该方法对未经稀释的水样其测定上限为700mg/L,超过此限时必须经稀释后测定。
7.3 对于污染严重的水样。可选取所需体积1/10的试料和1/10的试剂,放入10×150mm硬质玻璃管中,摇匀后,用酒精灯加热至沸数分钟,观察溶液是否变成蓝绿色。如呈蓝绿色,应再适当少取试料,重复以上试验,直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。
7.4 取试料(6.2)于锥形瓶中,或取适量试料加水至20.0mL。
7.5 空白试验:按相同步骤以20.0mL水代替试料进行空白试验,其余试剂和试料测定(7.8)相同,记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。
7.6 校核试验:按测定试料(7.8)提供的方法分析20.0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液(4.7)的COD值,用以检验操作技术及试剂纯度。
该溶液的理论COD值为500mg/L,如果校核试验的结果大于该值的96%,即可认为实验步骤基本上是适宜的,否则,必须寻找失败的原因,重复实验,使之达到要求。
7.7 去干扰试验:无机还原性物质如亚硝酸盐、硫化物及二价铁盐将使结果增加,将其需氧量作为水样COD值的一部分是可以接受的。
该实验的主要干扰物为氯化物,可加入硫酸汞(4.2)部分地除去,经回流后,氯离子可与硫酸汞结合成可溶性的氯汞络合物。
当氯离子含量超过1000mg/L时,COD的最低允许值为250mg/L,低于此值结果的准确度就不可靠。
7.8 水样的测定:于试料(7.4)中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1)和几颗防爆沸玻璃珠(4.9),摇匀。
将锥形瓶接到回流装置(5.1)冷凝管下端,接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30mL硫酸银-硫酸试剂(4.4),以防止低沸点有机物的逸出,不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自溶液开始沸腾起回流两小时。
冷却后,用20-30mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管后,取下锥形瓶,再用水稀释至140mL左右。
溶液冷却至室温后,加入3滴1,10-菲绕啉指示剂溶液(4.8),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。
7.9 在特殊情况下,需要测定的试料在10.0mL到50.0mL之间,试剂的体积或重量要按表1作相应的调整。
8、 结果的表示
8.1 计算方法
以mg/L计的水样化学需氧量,计算公式如下:
式中:C——硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)的浓度,mo1/L;
V1——空白试验(7.4)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL;
V2——试料测定(7.8)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL;
V0--试料的体积,mL;
测定结果一般保留三位有效数字,对COD值小的水样(7.1),当计算出COD值小于10mg/L时,应表示为“COD<10mg/L”。
⑦ 污水中ss和浊度指标有什么区别
SS—悬浮物,指不能通过过滤器(滤纸或者滤膜)的固体物质,包括悬浮固体和溶解固体两类,单位是mg/l,主要指泥土、沙砾和动植物残余体等不溶性杂质微粒直径在10-4mm以上。 浊度—水中含有的泥土,粉沙,微细有机物,无机物,浮游生物等悬浮物和胶体都可以使水变得浑浊而呈现一定的浊度,其浑浊的程度称为浑浊度。散射浊度单位(NTU) ,烛光浊度单位(JTU)。 其次, 两者都是反映水中悬浮颗粒多少的参数。
SS是悬浮固体浓度,污水处理中常用单位为mg/L,原来经常采用分析天平称量滤纸过滤前后质量差来测定,其方法测试周期长,不易时时监测,故现在常用悬浮物在线分析仪(推荐型号:DCT-SS07)。
浊度现在实验室一般都用浊度计测,水样放进去直接度数。水处理中常用单位为NTU。浊度是通过水中颗粒物对光的散射效果来反映水的浑浊程度。污水口用浊度在线分析仪(推荐型号:DCT-TS05) 最后,什么情况下使用哪种设备,给朋友们以参考借鉴。通常情况下,当水中悬浮物质较少时,例如天然水体,采用浊度来反映其悬浮物的多少比较准确。因为若采用SS,则试验测定滤纸前后质量差较小,相对误差大。 当水中悬浮物较多时,例如:测定好氧池的污泥浓度,则采用SS比较直接,能够一目了然的反映出单位体积水中的微生物质量。而且当水中悬浮物多到一定数量时,浊度和悬浮物浓度不成线性关系,不便于试验分析。概括说就是悬浮物导致了浊度的产生。
⑧ 净化污水实验
对于同一种污水抄而言,使用不同袭的絮凝剂做混凝试验不复杂
举个简单的例子
污水样品为某漂染厂废水,污水外观:颜色为深蓝(什么颜色都可以),PH试纸测得PH为10,目测可见大量悬浮物(为漂染厂的特质,多数是纺织物碎屑和上浆助剂),浑浊。
现有聚合氯化铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺三种水处理药剂共实验选择
实验步骤:取三份等量污水(如1000ml)分别加入等量的水处理药剂,在混凝搅拌器上同时,等时间搅拌后,关掉搅拌,开始记录沉降时间,最先沉降彻底的为优选方案(此时不计成本)
取三份水样(等量同上),分别加入不等量的同一种水处理药剂,然后操作同上,最先沉降彻底的为优选方案
实验条件控制:在同一实验室内,环境条件基本没有差别(如温度、压力、湿度等因素)
实验现象观察:等量药剂,等时间要搅拌后,看形成的矾花大小,沉降速度,沉淀层的密实程度(压实成度),当然最后还是要经过浊度检测才能最后确定哪种是最优化方案