T/QAS 056-2021 鹵水 鈣(gài)和(hé)鎂的測定(dìng) 電(diàn)位滴定法(fǎ)

範(fàn)圍
本文件規定(dìng)了鹵水中鈣(gài)，鎂的(dí)測(cè)定(dìng)方(fāng)法。
本(běn)文件適用(yòng)於(yú)鹵水中(zhōng)鈣，鎂(měi)的測定；本(běn)法鈣(gài)的檢(jiǎn)測量為0.153mg,測(cè)定範圍3.06mg/L ～200000mg/L；本法(fǎ)鎂的(dí)檢測(cè)量(liáng)為0.112mg,測定(dìng)範圍(wéi)：2.24mg/L ～200000mg/L。

術語(yǔ)和定(dìng)義(yì)
本文件(jiàn)沒有需要(yào)界定的(dí)術語(yǔ)和(hé)定(dìng)義。

原(yuán)理
電位滴定法是根(gēn)據滴(dī)定過程(chéng)中(zhōng)電池電動勢的(dí)變化來確定滴定終點的(dí)滴定(dìng)方(fāng)法(fǎ)。因(yīn)為鈣，鎂(měi)離子(zǐ)的活度與(yǔ)電(diàn)極電位之間的(dí)關係遵守能(néng)斯(sī)特方程
，當(dāng)水(shuǐ)樣中(zhōng)同(tóng)時放入參比電極(jí)和指示電(diàn)極時(shí)即形(xíng)成一個原(yuán)電(diàn)池。在pH≥12的強(qiáng)鹼(jiǎn)性(xìng)溶液中
，鈣離子與Na₂EDTA形成(chéng)絡合物
，隨著Na₂EDTA標準溶液的(dí)不(bù)斷加(jiā)入
，被測(cè)溶液的鈣(gài)離(lí)子濃度也不(bù)斷變(biàn)化
，指示電(diàn)極的電位(wèi)也(yě)發生相(xiāng)應(yīng)變(biàn)化
，在(zài)化學計量點(diǎn)附近(jìn)發(fā)生突變
，由(yóu)此(cǐ)確定(dìng)滴定終點
，計(jì)算鈣(gài)離子含量。鎂離子在(zài)pH≥12的(dí)強鹼性溶液(yè)中(zhōng)
，生成氫氧化(huà)鎂沉澱(diàn)而(ér)不參與(yǔ)反(fǎn)應。在(zài)pH=10的溶液(yè)中
，鈣(gài)離子(zǐ)，鎂離子均(jūn)能(néng)與Na2EDTA形成(chéng)絡合(hé)物(wù)
，隨著(zhuó)Na₂EDTA標準溶液(yè)的(dí)不(bù)斷(duàn)加入
，鈣(gài)離(lí)子，鎂(měi)離(lí)子濃(nóng)度逐漸降低(dī)
，指示(shì)電極(jí)的電位(wèi)也(yě)發生(shēng)相應(yīng)變化
，在(zài)化學計(jì)量(liáng)點附近(jìn)發生突變
，由此確定(dìng)滴定(dìng)終點(diǎn)。用差減法減(jiǎn)去鈣(gài)量
，即得鎂的含量(liáng)。

幹(gān)擾(rǎo)及(jí)消除
含(hán)鎂(měi)高(gāo)的(dí)樣品在(zài)滴定鈣時
，由(yóu)於形成氫(qīng)氧化(huà)鎂(měi)沉澱
，吸(xī)附鈣(gài)離(lí)子
，導(dǎo)致(zhì)結果(guǒ)偏低(dī)。可(kě)加入糊精(jīng)阻止沉澱生成(chéng)
，以消(xiāo)除幹(gān)擾(rǎo)。
當(dāng)樣(yàng)品(pǐn)中碳酸根，碳(tàn)酸(suān)氫(qīng)根(gēn)含量高時(shí)
，加入鹼後將會(huì)產(chǎn)生碳酸(suān)鈣(gài)沉澱(diàn)
，應先加稀(xī)酸(suān)酸(suān)化
，煮(zhǔ)沸除(chú)去(qù)二氧化(huà)碳後(hòu)再滴(dī)定。
鍶(sī)在pH≥12和(hé)pH=10的(dí)條件下
，均能與Na₂EDTA定(dìng)量(liáng)絡(luò)合(hé)
，在計(jì)算鈣含量時需(xū)扣(kòu)去(qù)實測的鍶含量。鋇在(zài)pH≥12時不能與Na₂EDTA定量(liáng)絡合
，若含(hán)量達到(dào)幹(gān)擾測(cè)定(dìng)時(shí)可(kě)采取加入定(dìng)量(liáng)SO4^2-使其沉(chén)澱(但保(bǎo)留(liú)鍶與(yǔ)溶(róng)液(yè)中(zhōng))的方(fāng)法(fǎ)
，以消除幹(gān)擾。
鐵，鋁(lǚ)，銅(tóng)，錳(měng)等元素(sù)對(duì)測(cè)定(dìng)有(yǒu)影響(xiǎng)。當試(shì)樣中它們的(dí)含(hán)量達到幹擾(rǎo)測定時(shí)
，可在(zài)試樣(yàng)未(wèi)加(jiā)氨緩衝溶液(yè)前(qián)
，先(xiān)加(jiā)入三乙(yǐ)醇(chún)胺溶(róng)液(1+1)3mL使鐵(tiě)鋁等(děng)離(lí)子被絡(luò)合掩(yǎn)蔽(bì)。

試劑和(hé)材料(liào)
除非(fēi)另(lìng)有說明
，在(zài)分析中均(jūn)使(shǐ)用(yòng)優(yōu)級(jí)純(chún)試(shì)劑(jì)和符合(hé) GB/T 6682 規定的二(èr)級水。
Na₂EDTA標準溶液(yè)(0.025mol/L)：稱(chēng)取乙(yǐ)二胺(àn)四乙酸(suān)二(èr)鈉(nà)(Na₂C₁₀H₁₄N₂O₈·2H₂O)9.3060g溶(róng)解於1000mL水中
，按(àn)"Na₂EDTA 溶液的(dí)標定(dìng)"標定(dìng)其(qí)準確(què)濃度(dù)。
鎂(měi)標(biāo)準溶(róng)液(0.025mol/L)：稱取(qǔ)經800°C灼燒的高純(chún)氧化鎂(měi) (MgO)1.0076g於250mL燒(shāo)杯中(zhōng)
，加(jiā)水(shuǐ)約(yuē)25mL
，加(jiā)20mL(1+1)HCl
，攪(jiǎo)拌(bàn)溶解
，冷(lěng)卻至室溫
，移(yí)入1000mL 容(róng)量瓶中
，用(yòng)水稀釋至刻度
，搖匀。
氫(qīng)氧(yǎng)化(huà)銨(ǎn)—氯化(huà)銨緩衝(chōng)溶液(pH=10)：稱取(qǔ)67.5克(kè)NH₄Cl溶於(yú)200mL水中
，加(jiā)入570mL NH₄OH
，用水(shuǐ)稀釋(shì)至(zhì)1000mL。
*溶液(yè)(10g/L)。
糊精溶(róng)液(100g/L)：稱取(qǔ)10.0g糊精(jīng)於(yú)燒(shāo)杯(bēi)中
，加入(rù)100mL水(shuǐ)
，邊(biān)攪(jiǎo)拌邊加熱
，煮至溶(róng)液(yè)清(qīng)亮(liàng)即可
，冷(lěng)卻(què)後使(shǐ)用(yòng)。

儀(yí)器設備
自(zì)動電(diàn)位(wèi)滴定儀；復合(hé)鈣離子選擇(zé)電極；
加液單元(yuán)3個(20mL或50mL)。

試樣
試樣保存(cún)在(zài)蠟(là)封(fēng)的聚(jù)四氟(fú)乙烯(xī)瓶中。

分析(xī)步驟(zhòu)
Na₂EDTA溶液的(dí)標定(dìng)
移(yí)取10mL的(dí)鎂標準(zhǔn)溶(róng)液四份(fèn)於150mL的燒杯(bēi)中(zhōng)
，加(jiā)水至(zhì)90mL。加(jiā)入(rù)氫氧(yǎng)化(huà)銨—氯化(huà)銨(ǎn)緩(huǎn)衝(chōng)溶(róng)液10mL
，用Na₂EDTA標準溶液進行電(diàn)位(wèi)滴定至終點(diǎn)。同(tóng)時做空(kōng)白實驗(yàn)
，所用試劑須取(qǔ)自同一(yī)試劑(jì)瓶。
按(àn)公(gōng)式(1)計算(suàn)Na₂EDTA標準溶(róng)液(yè)的濃度(dù)：

式中：
C(Na₂EDTA)—Na₂EDTA標準(zhǔn)溶(róng)液的(dí)濃(nóng)度(dù)
，單(dān)位為摩爾(ěr)每升(mol /L)；
C(Mg)—鎂標準(zhǔn)溶(róng)液的(dí)濃度
，單(dān)位為摩爾每(měi)升(shēng)(mol/L)；
V—所取(qǔ)鎂(měi)標準(zhǔn)溶(róng)液的體(tǐ)積
，單(dān)位(wèi)為毫升(mL)；
V₁—滴(dī)定鎂(měi)標準溶液時(shí)消(xiāo)耗Na₂EDTA標準溶(róng)液(yè)的(dí)體(tǐ)積
，單位(wèi)為毫(háo)升(shēng)(mL)；
V₀—滴(dī)定空(kōng)白溶(róng)液(yè)時消(xiāo)耗Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(yè)的體(tǐ)積
，單位(wèi)為(wéi)毫(háo)升(mL)；
結果(guǒ)數(shù)值(zhí)修約按照 GB/T 8170《數值修約規(guī)則(zé)與(yǔ)極限數值的表示(shì)和(hé)判定》進行。
樣品(pǐn)的測(cè)定
鈣的測定
取經(jīng)過適(shì)當稀(xī)釋後的鹵水(shuǐ)樣(yàng)品10mL至(zhì)150mL的燒(shāo)杯中(zhōng)
，加(jiā)水至80mL
，加入10mL糊(hū)精溶液
，放(fàng)入樣(yàng)品(pǐn)盤中(zhōng)
，加入(rù)10mL*溶液(yè)
，用Na₂EDTA標準溶(róng)液進(jìn)行電位(wèi)滴(dī)定(dìng)至終(zhōng)點
，同時做(zuò)空白(bái)實(shí)驗(yàn)。
鎂的測定
取經(jīng)過適當稀(xī)釋後(hòu)的鹵(lǔ)水樣品10mL至150mL的(dí)燒(shāo)杯(bēi)中
，加水至80mL
，放(fàng)入(rù)樣品盤中
，加(jiā)入(rù)氫氧(yǎng)化(huà)銨(ǎn)—氯化銨(ǎn)緩衝溶液10mL
，用(yòng)Na₂EDTA 標準(zhǔn)溶液進行(háng)電(diàn)位(wèi)滴定至終(zhōng)點
，同(tóng)時(shí)做(zuò)空(kōng)白實(shí)驗(yàn)。

數據處理
根(gēn)據樣品(pǐn)滴定體(tǐ)積
，按(àn)公式(2)，公式(shì)(3)計算樣(yàng)品中鈣，鎂(měi)的濃(nóng)度：

式中(zhōng)：
ρ(Ca)—樣(yàng)品中(zhōng)鈣的濃度
，單(dān)位(wèi)為克每(měi)升(g/L)；
C—Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(yè)的(dí)濃度(dù)
，單位(wèi)為摩爾每升(mol/L)；
V₁—滴(dī)定鈣時消耗Na₂EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶(róng)液的體積
，單位為毫升(mL)；
V₀—滴定(dìng)空(kōng)白(bái)時消耗Na₂EDTA標準(zhǔn)溶液的體積(jī)
，單(dān)位(wèi)為毫升(shēng)(mL)；
V—所取樣(yàng)品體積
，單位(wèi)為毫升(shēng)(mL)；
40.08—鈣離子的摩爾(ěr)質量
，單(dān)位(wèi)為克(kè)每摩爾(g/mol)；
N—稀釋倍(bèi)數(shù)。

式中(zhōng)：
ρ(Mg)—樣品中鈣(gài)的濃(nóng)度
，單位為克每升(shēng)(g/L)；
C—Na₂EDTA標準溶液的(dí)濃度(dù)
，單位為摩(mó)爾每升(mol/L)；
V₁—滴定鈣鎂(měi)合(hé)量時(shí)消(xiāo)耗Na₂EDTA標準(zhǔn)溶液(yè)的體(tǐ)積
，單位為毫升(mL)；
V₀—滴(dī)定空(kōng)白(bái)時(shí)消(xiāo)耗Na₂EDTA標(biāo)準溶(róng)液(yè)的體積
，單(dān)位為(wéi)毫(háo)升(mL)；
V—所(suǒ)取(qǔ)樣品(pǐn)體(tǐ)積
，單位為(wéi)毫升(mL)；
24.305—鎂(měi)離(lí)子的(dí)摩(mó)爾質(zhì)量
，單位(wèi)為(wéi)克每摩(mó)爾(g/mol)；
N—稀釋倍(bèi)數(shù)。
ρ(Ca)—樣品中鈣(gài)的(dí)濃度
，單位為克每升(shēng)(g/L)；
0.6064—鈣換算為鎂的換算(suàn)因數。
結果數值修(xiū)約(yuē)按照 GB/T 8170《數(shù)值修約規則與極限數(shù)值(zhí)的表示(shì)和判定》進(jìn)行。