镁总量的测定-EDTA滴定法(精)

钙、镁总量的测定-EDTA滴定法

本方法等效采用ISO 6059-1984 《水质钙与镁总量的测定EDTA滴定法》。

l 范围

本方法规定用 EDTA 滴定法测定地下水和地面水中钙和镁的总量。本方法不适用于含盐量高的水，诸如海水。本方法测定的最低浓度为0.05mmol/L。

2 原理

在 pHl0的条件下，用 EDTA 溶液络合滴定钙和镁离子，铬黑 T 作指示剂，与钙和镁生成紫红或紫色溶液。滴定中，游离的钙和镁离子首先与 EDTA 反应，跟指示剂络合的钙和镁离子随后与EDTA反应，到达终点时溶液的颜色由紫变为天蓝色。

3 试剂

分析中只使用公认的分析纯试剂和蒸馏水，或纯度与之相当的水。

3.1 缓冲溶液(pH=10)。

3.1.l 称取1.25g EDTA 二钠镁(C10H12N2O8Na2Mg)和16.9g氯化铵(NH4Cl)溶于143mL 浓的氨水（NH3·H2O）中，用水稀释至250ml。因各地试剂质量有出入，配好的溶液应按 3.1.2 方法进行检查和调整

3.1.2 如无 EDTA 二钠镁，可先将 l6.9g 氯化铵溶于 143mL 氨水。另取 0.78g 硫酸镁(MgSO4·7H2O)和1.179gEDTA 二钠二水合物(C10H12N2O8Na2·2H2O)溶于50mL水，加入2mL配好的氯化铵、氨水溶液和0.2g左右铬黑 T指示剂干粉(3.4)。此时溶液应显紫红色，如出现天蓝

色，应再加入极少量硫酸镁使变为紫红色，逐滴加入 EDTA 二钠溶液(3.2)直至溶液由紫红转变为天蓝色为止(切勿过量) 将两溶液合并，加蒸馏水定容至 250mL。如果合并后，溶液又转为紫色，在计算结果时应减去试剂空白。

3.2 EDTA 二钠标准溶液：≈10mmol/L。

3.2.1 制备

将一份 EDTA 二钠二水合物在 80℃干燥2h，放人干燥器中冷至室温，称取 3.725g溶于水，在容量瓶中定容至1000mL，盛放在聚乙烯瓶中，定期校对其浓度。

3.2.2 标定

按第6章的操作方法，用钙标准溶液(3.3)标定EDTA二钠溶液(3.2.1)。取20.0mL钙标准溶液(3.3)稀释至50mL。

3.2.3 浓度计算

EDTA二钠溶液的浓度c1 (mmol/L)用式(1)计算：

c1＝c2V2/V1.......... . (1)

式中：c2――钙标准溶液(3.3)的浓度，mmol/L；

V2――钙标准溶液的体积，mL；

V1――标定中消耗的EDTA二钠溶液体积，mL。

3.3 钙标准溶液：10mmol/L。

将一份碳酸钙(CaCO3 )在150℃干燥2h，取出放在干燥器中冷至室温，称取1.001g于50mL锥形瓶中，用水润湿。逐滴加入4mol/L盐酸至碳酸钙全部溶解，避免滴入过量酸。加200mL水，煮沸数分钟赶除

二氧化碳，冷至室温，加入数滴甲基红指示剂溶液(0.1g 溶于 100mL60%乙醇)，逐滴加入3mol/L氨水至变为橙色，在容量瓶中定容至1000mL。此溶液1.00mL 含0.4008mg(0.01mmol)钙。

3.4 铬黑T指示剂

将0.5g铬黑 T[HOC10H16N：N10H4(OH)(NO2)SO3Na，又名媒染黑11，学名：1－ (1－羟基－2－萘基偶氮 ) －6－硝基－2－萘酚－4－磺酸钠盐，sodium salt of

l-(1-hydroxy-2-naphthylazo)-6-nitro-2-naphthol-4- sulfonic acid] 溶于 100mL 三乙醇胺

[N(CH2CH2OH)3]，可最多用25mL乙醇代替三乙醇胺以减少溶液的粘性，盛放在棕色瓶中。或者，配成铬黑 T指示剂干粉，称取0.5g铬黑 T 与100g氯化钠(NaCl GBl266－77)充分混合，研磨后通过40~50 目，盛放在棕色瓶中，紧塞。

3.5 氢氧化钠：2mol/L溶液。

将8g氢氧化钠(NaOH)溶于100mL新鲜蒸馏水中。盛放在聚乙烯瓶中，避免空气中二氧化碳的污染。

3.6 氰化钠(NaCN)

注：氰化钠是剧毒品，取用和处置时必须十分谨慎小心，采取必要的防护。含氰化钠的溶液不可酸化。

3.7 三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3 ]

4 仪器

常用的实验室仪器：滴定管 50mL，分刻度至0.10mL。

5 采样和样品保存

采集水样可用硬质玻璃瓶(或聚乙烯容器)，采样前先将瓶洗净。采样时用水冲洗 3 次，再采集于瓶中。

采集自来水及有抽水设备的井水时，应先放水数分钟，使积留在水管中的杂质流出，然后将水样收集于瓶中，采集无抽水设备的井水或江、河、湖等地面水时，可将采样设备浸入水中，使采样瓶口位于水面下20~30cm 然后拉开瓶塞使水进入瓶中。

水样采集后(尽快送往实验室)，应于24h内完成测定。否则，每升水样中应加2mL 浓硝酸作保存剂(使pH降至1.5左右)。

6 操作步骤

6.1 试样的制备

一般样品不需预处理。如样品中存在大量微小颗粒物，需在采样后尽快用0.45ìm孔径滤器过滤。样品经过滤，可能有少量钙和镁被滤除。

试样中钙和镁总量超出3.6mmol/L时，应稀释至低于此浓度，记录稀释因子F。

如试样经过酸化保存，可用计算量的氢氧化钠溶液(3.5)中和。计算结果时，应把样品或试样由于加酸或碱的稀释考虑在内。

6.2 测定

用移液管吸取50.0mL 试样于250mL 锥形瓶中，加4mL缓冲溶液(3.1)和3滴铬黑 T指示剂溶液或 50~100mg 指示剂干粉(3.4)，此时溶液应呈紫红或紫色，其 pH 值应为 10.0±0.1。为防止产生沉淀，

应立即在不断振摇下，自滴定管加入 EDTA 二钠溶液(3.2)。开始滴定时速度宜稍快，接近终点时应稍慢，并充分振摇，最好每滴间隔2~3s，溶液的颜色由紫红或紫色逐渐转为蓝色，在最后一点紫的色调消失，刚出现天蓝色时即为终点，整个滴定过程应在5min内完成。记录消耗EDTA 二钠溶液体积的毫升数。

如试样含铁离子为 30mg/L 或以下，在临滴定前加入 250mg 氰化钠(3.6)，或数毫升三乙醇胺(3.7)掩蔽。氰化物使锌、铜、钴的干扰减至最小。加氰化物前必须保证溶液呈碱性。

试样如含正磷酸盐和碳酸盐，在滴定的 pH 条件下，可能使钙生成沉淀，一些有机物可能干扰测定。

如上述干扰未能消除，或存在铝、钡、铅、锰等离子干扰时，需改用原子吸收法测定。

7 结果计算

钙和镁总量c(mmol/L)用式(2)计算：

c1＝c1V1/V0.......... . (2)

式中：c1――EDTA二钠溶液浓度，mmol/L；

V1――滴定中消耗EDTA二钠溶液的体积，mL；

V0――试样体积，mL。

如试样经过稀释，采用稀释因子F 修正计算。

关于硬度的计算，见附录A 。1 mmol/L的钙镁总量相当于100.1mg/L以CaCO3表示的硬度。

8 精密度

本方法的重复性为±0.04mmol/L，约相当于±2滴EDTA二钠溶液。

附录A 水硬度的概念

(参考件)

硬度不同国家有不同的定义概念，如总硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度。

A.1 定义

A.1.1 总硬度――钙和镁的总浓度。

A.1.2 碳酸盐硬度――总硬度的一部分，相当于跟水中碳酸盐及重碳酸盐结合的钙和镁所形成的硬度。

A.1.3 非碳酸盐硬度――总硬度的另一部分，当水中钙和镁含量超出与它们结合的碳酸盐和重碳酸盐含量时，多余的钙和镁就跟水中氯化物、硫酸盐、硝酸盐结成非碳酸盐硬度。

A.2 硬度的表示方法

A.2.1 德国硬度――1德国硬度相当于CaO 含量为10mg/L或为

0.178mmol/L。

A.2.2 英国硬度――l英国硬度相当于CaCO3含量为1格令/英加仑，或为0.143mmol/L。

A.2.3 法国硬度――1法国硬度相当于CaCO3含量为10mg/L或为

0.1mmol/L。

A.2.4 美国硬度――l美国硬度相当于CaCO3含量为lmg/L或为

0.01mmol/L。

A.3硬度换算表