锅炉给水硬度测定方法

1、概要

在PH为10.0±0.1的被测溶液中，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至篮色为终点，根据消耗的EDTA标准溶液的体积，即可计算出水中硬度的含量。

2、试剂及配制

①、试剂：C_1/2EDAT=0.1mol/L、C_1/2EDAT=0.01mol/L标准溶液。

②、氨-氯化铵缓冲溶液：称取20g氯化铵溶于500mL除盐水中，加入150mL浓氨水（密度0.90g/mL）以及5.0g乙二胺四乙酸镁二钠盐（简写为Na₂MgY）用除盐水稀释至1000mL混匀，取50mL，按水样硬度在0.001-0.5mmol/L的测定方法测其硬度（不加缓冲溶液）。

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注：测定前对所用Na₂MgY必须进行鉴定，以免对分析结果产生误差。鉴定方法：取一定量的Na₂MgY溶于高纯水中，按硬度测定法测定其Mg²⁺或EDTA是否过量，根据分析结果精确地加入EDTA或Mg²⁺，使溶液中EDTA和Mg²⁺均无过量。如无Na₂MgY或Na₂MgY的质量不符合使用要求，可用4.716gEDTA二钠盐和3.120gMgSO₄·7H₂O来代替5.0gNa₂MgY。配制好的缓冲溶液，按上述方法进行鉴定，并使EDTA和Mg²⁺均无过量。

③、硼砂缓冲溶液：称取硼砂（Na₂B₄O₇·10H₂O）40g溶于80mL高纯水中，加入氢氧化钠10g，溶解后用高纯水稀释至1000mL混匀。

④、0.5%铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T（C₂₀H₁₂O₇N₃SNa）与4.5g盐酸羟胺，在研钵中磨匀，混合后溶于100mL 95%乙醇中，将此溶液转入棕色瓶中备用。

3、测定方法

①、水样硬度大于0.5mmol/L的测定

按表中的规定取适量透明水样注于250mL锥形瓶中，用除盐水稀释至100mL。

 

水样硬度mmol/L	需取水样体积mL
0.5-5.0	100
5.0-10.0	50
10.-20.0	25

 

加入5ml氨-氯化铵缓冲溶液和2滴0.5%铬黑T指示剂，在不断摇动下，用C_1/2EDAT=0.1mol/L标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色即为终点，记录EDTA标准溶液所消耗的体积V。

硬度的含量按下式计算：

式中：YD(1/2Ca²⁺、1/2Mg²⁺)--水的硬度，（mmol/L）；

C1/2EDAT--标准准浓度，mol/L；

V1/2EDTA--滴定时所耗EDTA标准溶液的体积，m L；

V_S--水样体积，m L。

②、水样硬度在0.001-0.5mmol/L的测定

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取100m L透明水样注于250m L锥形瓶中，加3m L氨-氯化铵缓冲溶

液（或1m L硼砂缓冲冲溶液）及2滴0.5%铬黑T指示剂，在不断摇动下，用C_1/2EDAT=0.01mol/L标准溶液滴定至蓝色即为终点，记录上述标准溶液所消耗的体积。

硬度的含量按上式计算。

4、测定水样时注意事项

①、若水样的酸性或碱性较高时，应先用0.1mol/L氢氧化钠溶液或0.1mol/L盐酸溶液中和后再加缓冲溶液，水样才能维持PH（10.0±0.1）。

②、对碳酸盐硬度较高的水样，在加入缓冲溶液前，应先稀释或先加入所需EDTA标准溶液量的80-90%（计入所消耗的体积），否则有可能析出碳酸盐沉淀，使滴定终点拖长。

③、冬季水温较低时，络合反应速度较慢，容易造成滴定过量而产生误差。因此，当温度较低时，应将水样预先加温至30-40℃后进行测定。

④、如果在滴定过程中发现滴定不到终点或指示剂加入后颜色呈灰紫色时，可能是Fe、Al、Cu或Mn等离子的干扰。遇到此情况，可在加指示剂前，用2m L 1%的L-半胱胺酸盐和2m L三乙醇胺（1:4）进行联合掩蔽，或先加入所需EDTA标准溶液80-90%（计入所消耗的体积），即可消除干扰。

⑤、PH（10.0±0.1）的缓冲溶液，除使用氨-氯化铵缓冲溶液外，还可用氨基乙醇配制的缓冲溶液（无味缓冲液）。此缓冲溶液的优点是：无味，PH稳定，不受室温变化的影响。配制方法：取400ml除盐水，加入55mL浓盐酸，然后将此溶液慢慢加入310mL氨基乙醇中，并同时搅拌，最后加入5.0g分析纯Na₂MgY，用除盐水稀释至1000mL，在100mL水样中加入此缓冲溶液1.0mL，即可使PH值维持在10.0±0.1的范围内。

⑥、指示剂除用铬黑T外，还可选用下表所列的指示剂，由于酸性铬蓝K作指示剂滴定终点为蓝紫色，为了便于观察终点颜色变化，可加入适量的萘酚绿B，称为KB指示剂。它以固体形式存放较好，也可以分别配制成酸性格蓝K和萘酚绿B溶液，使用时按试验确定的比例加入。KB指示剂终点颜色为蓝色。

⑦、硼砂缓冲溶液和氨-氯化铵缓冲溶液，在玻璃瓶中贮存会腐蚀玻璃，增加硬度，所以宜贮存在塑料瓶中。

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指示剂名称	分子式	配制方法
酸性铬蓝K	C16H9O12N2S3Na3	0.5g酸性铬蓝K与4.5g盐酸羟胺混合，加10mL氨-氯化铵缓冲溶液和40mL高纯水，溶解后用95%乙醇稀释至100mL。
酸性铬深蓝	C16H10N2O9S2	0.5g酸性铬深蓝加10mL氨-氯化铵缓冲溶液，加入40mL高纯水，用95%乙醇稀释至100mL。
酸性铬蓝K+ 萘酚绿B（简称KB）	C16H9O12N2S3Na3+ C30H15FeN3Na3O15S3	0.1g酸性铬蓝K与0.15g萘酚绿B与10g干燥的氯化钾混合研细。
铬蓝SE	C16H9O9S2N2CINa2	0.5g铬蓝SE加10mL氨-氯化铵缓冲溶液，用除盐水稀释至100mL。
依来铬蓝黑R	C20H13N2O5SNa	0.5g依来铬蓝黑R加10mL氨-氯化铵缓冲溶液，用无水乙醇稀释至100mL。

 

5、乙二胺四乙酸二钠（1/2EDTA）标准溶液的配制及标定

①、配制

C_1/2EDTA=0.1mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液：称取20g乙二胺四乙酸二钠溶于1000ml高纯水中，摇匀。

C_1/2EDTA=0.01mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液：称取2g乙二胺四乙酸二钠溶于1000ml高纯水中，摇匀。

②、标定：

C_1/2EDTA=0.1mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液标定：称取于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌4.0690g（称准至0.0002g），用少许高纯水湿润，加盐酸溶液（1:1）使氧化锌溶解，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。取20.00mL，加80mL除盐水，用10%氨水中和至PH为7-8，加10mL氨-氯化铵缓冲溶液（PH=10），加5滴0.5%铬黑T指示剂，用0.1mol/L乙二胺四乙酸二钠（1/2EDTA）溶液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色。

C_1/2EDTA=0.01mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液标定：称取于800℃灼烧至恒重的基准氧化锌0.4069g（称准至0.0002g），用少许高纯水湿润，加盐酸溶液（1:1）使氧化锌溶解,移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。取20mL，加80mL除盐水，用10%氨水中和至PH为7-8，加10mL

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氨-氯化铵缓冲溶液（PH=10），加5滴0.5%铬黑T指示剂，用0.01mol/L乙二胺四乙酸二钠（1/2EDTA）溶液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色。

乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度按下式计算：

式中：C_1/2EDAT--标定的乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/L