HY/T 178-2014 海(hǎi)水鹼度的(dí)測(cè)定 pH電(diàn)位滴(dī)定(dìng)法

範圍
本標準(zhǔn)規定了海水(shuǐ)利(lì)用過程中(zhōng)海(hǎi)水鹼度的(dí)測(cè)定方(fāng)法，是(shì)以pH變化指示終(zhōng)點的(dí)pH電位(wèi)滴定法。
本標準適用(yòng)於海(hǎi)水，微鹹水和鹽水(shuǐ)中鹼(jiǎn)度在(zài)0~4mmol/L範圍內的測(cè)定。

術語和(hé)定義
下列術(shù)語和(hé)定義適用(yòng)於(yú)本(běn)文(wén)件。
鹼度  alkalinity
中(zhōng)和海水(shuǐ)中(zhōng)弱(ruò)酸(suān)陰離(lí)子(zǐ)所(suǒ)需氫(qīng)離子(zǐ)的物質的量(liáng)除(chú)以海水的體(tǐ)積。
[GB/T 15921-2010，定(dìng)義(yì)3.2.8]
酚酞(tài)鹼度  phenolphthalein endpoint alkalinity
以(yǐ)酚酞作(zuò)指示劑測得的鹼(jiǎn)度。
注: 酚酞(tài)為(wéi)指示劑的滴定終點pH約為8.3，通過滴定(dìng)至(zhì)pH=8.3測(cè)定(dìng)酚酞鹼度(dù)。
甲基(jī)橙鹼(jiǎn)度  methyl orange endpoint alkalinity
以(yǐ)甲基(jī)橙作指示劑測得(dé)的(dí)鹼度(dù)。
注(zhù): 甲基(jī)橙(chéng)為指示(shì)劑(jì)的(dí)滴(dī)定(dìng)終點(diǎn)pH約為4.5，通(tōng)過(guò)滴(dī)定至(zhì)pH=4.5測定甲基橙(chéng)鹼度(dù)。

原(yuán)理(lǐ)
采用(yòng)酸鹼滴(dī)定(dìng)法(fǎ)。以鹽酸(suān)標準滴定(dìng)溶液(yè)作滴(dī)定(dìng)劑(jì)，滴定(dìng)終點(diǎn)采(cǎi)用(yòng)pH計(jì)電(diàn)位(wèi)示(shì)值(zhí)判定。pH=8.3時，海水(shuǐ)樣中存在(zài)的氫(qīng)氧化物和(hé)二分之(zhī)一的(dí)碳(tàn)酸鹽被(bèi)滴定。pH=4.5時，海水(shuǐ)樣中碳酸氫(qīng)根(gēn)離子(zǐ)被(bèi)滴定(dìng)。

分析步驟(zhòu)
水樣(yàng)采(cǎi)集
單(dān)標(biāo)綫(xiàn)吸量(liáng)管移取(qǔ)50mL水(shuǐ)樣，置於(yú)150mL燒杯(bēi)中，把燒杯放在(zài)磁力攪拌器(qì)上(shàng)，並(bìng)放入(rù)磁力轉子一個，再(zài)將幹(gān)淨(jìng)的復(fù)合玻璃電(diàn)極插入溶液(yè)內(nèi)(勿與(yǔ)轉(zhuǎn)子(zǐ)相(xiāng)觸)。
酚酞(tài)鹼(jiǎn)度的(dí)測(cè)定
打開電(diàn)磁(cí)攪(jiǎo)拌器開(kāi)關，保(bǎo)持(chí)適(shì)宜速(sù)度(dù)攪拌(與(yǔ)定位時(shí)的攪拌速(sù)度相同(tóng))，測(cè)定pH值。如(rú)果pH值小(xiǎo)於或等於8.30，記錄(lù)V₃為(wéi)0.00；如果pH值大於8.30，則(zé)用(yòng)鹽(yán)酸(suān)標(biāo)準溶液滴定，滴定(dìng)至(zhì)pH為(wéi)8.30±0.05時即為終點，記(jì)錄鹽酸標準溶液(yè)所(suǒ)消耗(hào)的體(tǐ)積(jī)V₃。
甲基橙鹼度(dù)的(dí)測定
在(zài)上述測定基礎上，繼續(xù)滴(dī)定並(bìng)攪拌，至pH值為4.50±0.05時記(jì)錄所用(yòng)鹽酸(suān)標(biāo)準溶(róng)液的總體積(jī)V₄。
清洗(xǐ)電極(jí)
測(cè)試(shì)結(jié)束後(hòu)，蒸(zhēng)餾水(shuǐ)衝(chōng)洗電(diàn)極，用(yòng)試紙吸(xī)幹後(hòu)浸泡於飽和KCl溶液中(zhōng)。

結果(guǒ)計(jì)算(suàn)
海水中(zhōng)酚酞(tài)鹼度(dù)以(yǐ)碳酸鈣(CaCO₃)的(dí)質(zhì)量濃度X₁計(jì)，單位(wèi)為(wéi)毫克每(měi)升(mg/L)，按(àn)式(2)計(jì)算:

式(shì)中:
V₃ 一(yī)一(yī)滴定酚(fēn)酞(tài)鹼(jiǎn)度時(shí)消耗鹽酸標(biāo)準溶(róng)液(yè)體積(jī)，單(dān)位為(wéi)毫升(shēng)(mL)；
c₁ 一一鹽(yán)酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(dù)，單位(wèi)為摩(mó)爾每升(shēng)(mol/L)；
V₀ 一一(yī)海(hǎi)水(shuǐ)樣(yàng)體(tǐ)積，單位為毫(háo)升(mL)；
M 一一碳酸鈣(CaCO₃)的摩爾質(zhì)量的數(shù)值(zhí)，單(dān)位為克(kè)每摩(mó)爾(g/mol)(M=100.09)。
計(jì)算(suàn)結(jié)果修(xiū)約至小數(shù)點(diǎn)後(hòu)兩(liǎng)位(wèi)。
海水(shuǐ)中(zhōng)甲基橙(chéng)鹼(jiǎn)度(dù)以(yǐ)碳(tàn)酸(suān)鈣(gài)(CaCO₃)的(dí)質(zhì)量(liáng)濃(nóng)度X₂計，單位為毫克每升(shēng)(mg/L)表(biǎo)示，按(àn)式(shì)(3)計算:

式中:
V₄ 一一滴定甲基橙鹼度(dù)時消(xiāo)耗鹽(yán)酸(suān)標(biāo)準溶(róng)液(yè)體積，單位為毫(háo)升(mL)；
c₁ 一一鹽酸標(biāo)準溶(róng)液濃(nóng)度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₀ 一一海(hǎi)水(shuǐ)樣體(tǐ)積，單位為毫升(shēng)(mL)；
M 一一碳酸鈣(CaCO₃)的摩(mó)爾質(zhì)量，單(dān)位(wèi)為(wéi)克每摩(mó)爾(g/mol)(M=100.09)。
計算結果(guǒ)修(xiū)約(yuē)至小(xiǎo)數點後兩位。
如果海(hǎi)水(shuǐ)樣鹼(jiǎn)度的(dí)基本(běn)組分為碳酸(suān)氫鹽，碳酸鹽和氫氧(yǎng)化(huà)物(wù)，其質量(liáng)濃度可根據滴(dī)定結(jié)果V₃和V₄，由表(biǎo)1查(chá)得對應(yīng)組(zǔ)分消(xiāo)耗鹽(yán)酸標(biāo)準溶液的體積(jī)，代入(rù)式(4)~式(6)計算，計算結(jié)果修約至(zhì)小(xiǎo)數點後(hòu)兩(liǎng)位(wèi)。

式中:
X₃ 一(yī)一(yī)海水(shuǐ)中碳酸(suān)氫鹽(yán)(HCO₃^-)的質量濃度(dù)，單位(wèi)為毫克每(měi)升(mg/L)；
X₄ 一一海水中(zhōng)碳酸鹽(CO₃^2-)的(dí)質量濃度，單(dān)位為(wéi)毫克每(měi)升(shēng)(mg/L)；
X₅ 一一(yī)海(hǎi)水中(zhōng)氫(qīng)氧化(huà)物(OH^-)的質(zhì)量濃(nóng)度(dù)，單位(wèi)為毫(háo)克每升(shēng)(mg/L)；
c₁  一(yī)一鹽(yán)酸標(biāo)準溶(róng)液濃度， 單位為(wéi)摩(mó)爾(ěr)每升(mol/L)；
V₀  一一(yī)海(hǎi)水(shuǐ)樣體(tǐ)積，單(dān)位為(wéi)毫升(mL)；
V₅ ，V₆，V₇一一(yī)由(yóu)表1 查得的(dí)碳酸氫(qīng)鹽(HCO₃^-) ，碳(tàn)酸鹽(CO₃^2-)，氫氧(yǎng)化(huà)物(OH^-)消耗(hào)鹽酸標準溶液體積(jī)，單位(wèi)為毫升(shēng)(mL)；
M₁ 一一(yī)碳酸氫根(HCO₃^-)的摩(mó)爾質(zhì)量， 單(dān)位(wèi)為克每摩(mó)爾(g/mol)(M₁=61.02)；
M₂ 一(yī)一碳酸(suān)根(CO₃^2-)的(dí)摩(mó)爾(ěr)質量，單位(wèi)為克每(měi)摩爾(g/mol)(M₂=30.01)；
M₃ 一(yī)一氫氧(yǎng)根(OH^-)的(dí)摩(mó)爾(ěr)質量(liáng)，單(dān)位(wèi)為克(kè)每摩爾(ěr)(g/mol)(M₃=17.01)。


京(jīng)都(dū)電(diàn)子 pH電位滴定法自動(dòng)滴(dī)定(dìng)儀(yí)AT-710B