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本标准规定了锅炉用水和冷却水中硬度的测定方法。
本标准适用于锅炉用水和冷却水硬度的测定。本标准中的铬黑 T
法测定范围为0.01 mmol/L~
5 mmol/L,超 过 5 mmol/L 时,可适当减少取样体积,稀释后测定;酸性铬蓝 K
法测定范围为 1μmol/L~100 μmol/L; 电位滴定法测定范围为0.25 mmol/L~10
mmol/L(均以 Ca²+、Mg²+ 为基本
单元)。本标准也适用于天然水、冷却水、软化水及锅炉给水硬度的测定。
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GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备
GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
本标准所用试剂,除非另有规定,应使用分析纯试剂。所用水应符合GB/T 6682
的规定,其中常量
硬度测定时应符合二级水的规定;微量硬度测定时应符合一级水的规定。
试验中所需标准溶液、制剂及制品,在没有注明其他要求时,均按 GB/T
601、GB/T 603 之规定
制备。
在 pH 约为10的水溶液中,用铬黑 T 作指示剂,以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)
标准滴定溶液滴
定至纯蓝色为终点。根据消耗 EDTA 的体积,计算出硬度值。
对于硬度小于1 mmol/L
的水样,为提高终点指示的灵敏度,可在缓冲溶液中加入一定量的EDTA
二钠镁盐。
当水样中的铁、铝、铜、锰含量达到一定浓度时,对测定存在干扰,可加入
L-半胱胺酸盐酸盐和三乙
醇胺联合掩蔽消除干扰。
GB/T 6909—2018
4.1.2.1 盐酸溶液:1+1。
4.1.2.2 氢氧化钠溶液:50 g/L。
4.1.2.3 三乙醇胺溶液:1+4。
4.1.2.4 L- 半胱胺酸盐酸盐溶液:10 g/L。
4.1.2.5 氨-氯化铵缓冲溶液:称取54 g 氯化铵溶于500
mL 水中,加入350 mL 浓氨水,加入1 g EDTA 二钠镁盐(当仅测定硬度大于1
mmol/L 水样时,可不加入 EDTA 二钠镁盐),并用水稀释至
1L 。 配制后的缓冲溶液应按附录A 进行调整,使加入的EDTA
瓶中。
注:1g EDTA 二钠镁盐也可以用0.944 g EDTA 二钠盐和0.624g
4.1.2.6 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液 I:c(EDTA
约0.05
4.1.2.7 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液Ⅱ:c(EDTA
液 I 准确稀释10倍。该溶液现用现配。
4.1.2.8 铬黑 T 指示液:5 g/L。
和 Mg²+ 物质的量恰好相等。贮于塑料
MgSO ·7H₂O 来代替。
mol/L。
mol/L, 由乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶
4.1.3.1 用移液管量取100 mL 水样,置于250 mL
锥形瓶中。如果水样混浊,取样前应采用中速定量
滤纸过滤。水样酸性或碱性很高时,可用氢氧化钠溶液或盐酸溶液中和后再加缓冲溶液。当水样中的
铁大于2 mg/L 、铝大于2 mg/L 、铜大于0.01 mg/L 、锰大于0.1 mg/L
时对测定有干扰,可在加指示剂 前 用 2 mLL- 半胱胺酸盐酸盐溶液和2 mL
三乙醇胺溶液进行联合掩蔽消除干扰。
4.1.3.2 加 5 mL 氨-氯化铵缓冲溶液,加两至三滴铬黑T
指示剂。
注:对于碳酸盐硬度很高的水样,需在加入缓冲溶液前预先稀释或预先加入所需EDTA
标准溶液量的80%~90%
(记入滴定体积内),否则缓冲溶液加入后,碳酸盐析出,终点拖长。
4.1.3.3
在不断摇动下,用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液 I
进行滴定,接近终点时应缓慢滴定,溶液
由红色突变为纯蓝色即为终点。水样硬度小于1 mmol/L
时,应采用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液 Ⅱ,或采用微量滴定管(器)。
4.1.3.4 同时做空白试验。
硬度以摩尔浓度 c₁ 计,数值以毫摩尔每升(mmol/L) 表示,按式(1)计算:
style="width:2.75333in;height:0.60676in" /> (1)
式中:
V₁—
滴定水样消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
Vo—
空白试验消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
c —
乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液实际浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
V— 量取水样体积的数值,单位为毫升(mL)(V=100)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。硬度大于1 mmol/L
时,两次平行测定结果的绝对差值
不大于0.05 mmol/L; 硬度小于或等于1 mmol/L
时,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.005 mmol/L。
GB/T 6909—2018
在 pH 约为10的水溶液中,用酸性铬蓝 K
作指示剂,以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA) 标准滴定溶
液滴定至蓝色为终点。根据消耗 EDTA 的体积,计算出硬度值。
当水样中的铁、铝、铜、锰含量达到一定浓度时,对测定存在干扰,可加入 L-
半胱胺酸盐酸盐和三乙
醇胺联合掩蔽消除干扰。
4.2.2.1 水 :GB/T 6682,一级。
4.2.2.2 硼砂缓冲溶液:称取40 g 硼砂(Na₂B₁O · 10H₂O
加 1 0 g 氢氧化钠,溶于水并稀释至1 L。
贮于塑料瓶中。
4.2.2.3 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液:c(EDTA
mol/L 。 同4.1.2.7。
4.2.2.4 酸性铬蓝 K 指示液:5 g/L 。 称取0.5 g
酸性铬蓝 K(C₆H₉O₁₂N₂S₃Na₃) 与4.5 g 盐酸羟胺,在 研钵中研匀,加10 mL
硼砂缓冲溶液,溶解于40 mL 水中,用95%乙醇稀释至100 mL, 贮于棕色瓶中
备用。保存时间为一个月。
4.2.2.5 其他试剂同4.1.2。
4.2.3.1 用移液管量取100 mL 水样于250 mL
锥形瓶中。水样酸性或碱性很高时,可用氢氧化钠溶液
或盐酸溶液中和后再加缓冲溶液。当水样中的铁大于2 mg/L 、铝 大 于 2 mg/L
、铜大于0.01 mg/L 、锰 大于0. 1 mg/L 时对测定有干扰,可在加指示剂前用2
mLL- 半胱胺酸盐酸盐溶液和2 mL 三乙醇胺溶 液进行联合掩蔽消除干扰。
4.2.3.2 加 1 mL 硼砂缓冲溶液,两至三滴酸性铬蓝 K
指示液。
4.2.3.3
在不断摇动下,用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液进行滴定,接近终点时应缓慢滴定,溶液由
红色突变为蓝色即为终点。水样硬度小于25 μmol/L 时应采用微量滴定管(器)。
4.2.3.4 同时做空白试验。
微量硬度以摩尔浓度 c2 计,数值以微摩尔每升(μmol/L) 表示,按式(2)计算:
style="width:2.74012in;height:0.61996in" /> (2)
式中:
V₁——
滴定水样消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
V。——滴定空白溶液消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
c ——
乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液实际浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
V— 量取水样体积的数值,单位为毫升(mL)(V=100)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。两次平行测定结果的绝对差值不大于1.0
μmol/L。
GB/T 6909—2018
采用自动电位滴定仪和钙电极测量,用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)
标准滴定溶液滴定钙、镁离子,
当滴定至出现完整的突跃曲线后,仪器自动识别化学计量点(即突跃点),并根据突跃点所消耗的标准滴
定溶液体积来计算硬度。
当水样中的铜、锰含量达到一定浓度时,对测定存在干扰,可加入 L-
半胱胺酸盐酸盐和三乙醇胺联
合掩蔽消除干扰。
5.2.1 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液:c(EDTA) 约0.05 mol/L 。
水样硬度小于1 mmol/L 时,采用
c(EDTA)0.005 mol/L 的标准滴定溶液。
5.4.1
取适量水样于测量杯中。如果水样混浊,取样前应采用中速定量滤纸过滤,加入5
mL 氨-氯化
铵缓冲溶液。水样酸性或碱性很高时,可用氢氧化钠溶液或盐酸溶液中和后再加缓冲溶液。当水样中
的铜和锰大于0.2 mg/L 时对测定有干扰,可在测定前用2 mLL-
半胱胺酸盐酸盐溶液和2 mL 三乙醇 胺溶液进行联合掩蔽消除干扰。
5.4.2
将测量杯置于滴定台上,插入钙离子电极,开启仪器和搅拌器,用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶
液滴定,当滴定至出现完整的突跃曲线后停止滴定。
硬度以摩尔浓度 cs 计,数值以毫摩尔每升(mmol/L) 表示,按式(3)计算:
style="width:1.80005in;height:0.61336in" /> (3)
式中:
V₁—
滴定水样至突跃点时消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
c —
乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液实际浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
V— 量取水样体积的数值,单位为毫升(mL)。
同一操作者使用相同仪器,按相同测试方法,在短时间内对同一被测对象平行测定结果的绝对差值
应满足表1要求。
GB/T 6909—2018
表 1 电位滴定法测定硬度的允许差
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GB/T 6909—2018
(规范性附录)
氨-氯化铵缓冲溶液的调整
A.1 方法提要
采用铬黑 T
作指示剂,为提高终点指示的灵敏度,需在缓冲溶液中加入一定量的乙二胺四乙酸
(EDTA) 二钠镁盐。为避免EDTA
与镁离子不等量,以及配制所用氨水中含硬度物质,需对配制后的
氨-氯化铵缓冲溶液进行调整,以免缓冲溶液中存在硬度或 EDTA
过量,对测定结果带来误差。
A.2 试剂或材料
A.2.1 镁标准溶液:0.010 mol/L 。 称取0 .6159 g
七水硫酸镁(优级纯)用水溶解后转移至250 mL 容
量瓶中,稀释至刻度,摇匀;或者用市售镁(Mg²+) 标准溶液准确稀释。
A.2.2 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液:c(EDTA) 约0.01 mol/L。
A.2.3 其他试剂:同4.1.2。
A.3 试验步骤
A.3.1 用移液管量取10.00 mL
已配制的氨-氯化铵缓冲溶液于锥形瓶中,加90 mL 水,再加两至三滴
铬黑T 指示液。
A.3.2
加入指示液后,若溶液显红色,表明缓冲溶液中含硬度物质,用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液
滴定至刚好由红色突变成纯蓝色,然后根据乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液的消耗量和需调整的缓冲
溶液量,计算出需添加的乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液的体积(例如:配制缓冲溶液1000
mL, 试 验 时消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液0.10mL, 则其余的990mL
缓冲溶液中需添加9.90 mL 该乙二
胺四乙酸二钠标准滴定溶液)。
A.3.3 加入指示液后,若溶液显蓝色,可能有两种情况: 一是缓冲溶液中
EDTA 和 Mg²+ 均无过剩量, 另一种也有可能是EDTA
过量。用镁标准溶液来滴定,若 Mg²+ 标准溶液消耗量不大于0.02 mL 即 转
为紫蓝色,可视为两者等量,否则即为 EDTA
过量,需根据镁标准溶液消耗结果,精确地往其余的缓冲
溶液中加入镁标准溶液。
A.3.4 每次调整后,都应再次检验,直到确定缓冲溶液中 EDTA 和 Mg²+
均无过剩量。
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