水样中硫酸根离子的测定方法.doc

水样中硫酸根离子的测定方法邹家庆刘宝春栾丽娜王翼卿(南京化工大学应用化学系 ,南京 , 210009)摘 要 提出了以乙醇为介质 ,钍试剂作指示剂 ,亚甲基蓝溶液作衬色剂 ,用氯化钡标准溶液作滴定剂 ,测定水样中硫酸根离子的方法 。该方法可简便 、准确地测定各种水样中的硫酸根离子 。关键词 水 硫酸根 测定中图法分类号 O655124关于水样中硫酸根离子 的 测 定 已 有 若 干 分 析 方 法 , 如 : 重 量 法1 、比 浊 法2 、络 合 滴 定、分光光度法4 、光度滴定法5 、电位滴定法6 、直接滴定法2 ,但这些方法均存在分析周法3期长或回收率低或终点模糊的不足 。为了适应快速控制分析的需要 ,寻找一个方便可靠的方法仍是很必要的 。本文提出了在乙醇介质中 ,以钍试剂作指示剂 ,亚甲基蓝溶液作衬色剂 ,用氯化钡标准溶 液作滴定剂 ,测定硫酸根离子的方法 。试验表明 :该法用于工业循环水 、天然水等的测定 ,结果良好 。1 实验部分111 仪器电磁搅拌器 (江苏姜埝市分析仪器厂) ;微量滴定管 ; 离子交换柱 ( 内填 732 型氢型阳离子 交换树脂) ;微量滴定管 (2 mL ,准确至 0 . 01 mL ) 。112 试剂乙醇 (A R) ;氨水 (1 + 99) ;盐酸 (1 + 99) ;732 型氢型阳离子交换树脂 ;钍试剂 I2 2( 22羟基23 ,62二磺基212萘偶氮) 2苯胂酸二钠盐 为 012 %的溶液 ; 亚甲基蓝试剂为 0105 %酒精溶液 ; 硫 酸标准溶液约为 15100 mg/ L ,经碳酸钠标定 ; 氯化钡标准溶液 为 11969 10 - 3 mol/ L ,经络合 滴定法标定 。113 测定方法吸取水样 50 mL (水样若浑浊需预先过滤) ,让其通过阳离子交换柱 ,流速为 018110 mL /s ,弃去 2530 mL 初液后 ,收集 10 . 00 mL 交换过的水样于 100 mL 烧杯中 ,往其中加入 20 mL新煮沸的去离子水 ,加热微沸 510 min ,除去 CO2 气体 ,得浓缩液 10 mL ,待冷却至室温后 ,加 入 40 mL 乙醇 ,1 滴钍试剂和 1 滴亚甲基蓝溶液 ,滴加 ( 1 + 99) 氨水至溶液颜色由黄色变为粉收稿日期 :19962032I8研究简报红色 ,再往其中滴加 (1 + 99) 盐酸 ,至溶液颜色由粉红色恰好变为黄色 ,然后在电磁搅拌下 ,用氯化钡标准溶液滴定 ,溶液颜色由黄色变为粉红色时 ,即为终点 。SO2 -离子浓度按下式进行计算 。4= ( V 1 - V 0 ) CBaCl 96106 1000CSO2 -V42水样中 SO2 - 离子的浓度 ,mg/ L式中 : CSO2 -44V 1 滴定水样所耗用氯化钡标准溶液的体积 ,mLV 0 滴定空白溶液所耗用氯化钡标准溶液的体积 ,mL氯化钡标准溶液的浓度 ,mol/ LCBaCl2水样 (通过阳离子交换) 的体积 ,mLV2 结果与讨论211滴定剂的选择滴定 反 应 产 物 的 溶 度 积 越 小 , 终 点 越 明 显 , 由 于Ksp ,BaSOKsp , PbSO Ksp ,SrSO444Ksp ,CaSO 7,故选用氯化钡作滴定剂 。4212指示剂用量的影响试验表明 ,指示剂用量小 ,颜色过淡 ,终点难于判定 ;指示剂用量多 ,钍试剂黄底色较深 ,掩 盖了终点粉红色的出现 ,终点难于判定 。以加入钍试剂和亚甲基蓝试剂各 1 滴为佳 。亚甲基蓝溶液的加入可以有效地映衬钍试剂的微粉红色的出现 ,使终点变色敏锐 ,易于观察 。213介质的影响加入醇类可以减少沉淀的溶解度 ,使硫酸钡沉淀完全 。试验表明 ,当乙醇含量为 80 %时 ,终点颜色变化最敏锐 。214滴定剂浓度的选择试验表明 ,滴定剂浓度过小 ,滴定突跃太小 ;滴定剂浓度过大 ,终点时 Ba2 + 过量太多 ,都造 成滴定误差大 ,适宜的滴定剂浓度范围为 110 10 - 3 410 10 - 3 mol/ L ,本文选择滴定剂浓度为 1 . 969 10 - 3 mol/ L 。215干扰离子的影响因为许多阳离子可与钍试剂形成有色络合物或造成封闭 ,无法正确判别终点 ,所以通过阳 离子交换可消除这一干扰 。将阳离子交换过的水样 (p H 值为 215315) 加热煮沸 ,逐出 CO2 ,以消除 CO2 - 、HCO - 的影响 。对于 PO3 - 离子的存在 ,文献 2 提出须事先过滤除去 。但本文334经大量实验表明 :当硫酸根离子浓度为 110100 mg/ L 时 ,磷酸根离子浓度 1000 mg/ L ,磷酸根离子不干扰测定 ,而硫酸根离子浓度在 1001000 mg/ L 时 ,磷酸根离子浓度 100 mg/ L ,磷酸根离子不干扰测定 。这是由于在实验条件下 ( 通过阳离子交换) ,溶液的 p H 值的范围为 215315 , PO3 - 主要以 H PO - 型体存在 , SO2 - 的量较小时 ,BaSO 的沉淀量较小 , 此时42 444BaSO4 吸附或包藏 H2 PO - 的量可略为不计 ,所以较多 PO3 - 不干扰 SO2 - 的测定 。但 SO2 -4444浓度高时 ,BaSO4 沉淀量增多 ,此时 ,对 H2 PO - 的吸附或包藏的量相当可观 ,使得 PO3 - 的允44许浓度反而低 。216样品测定及样品回收结果按测定方法 ,分别测定了 5 个水样 ,结果见表 1 。表 1 水样分析结果Deter minatio n result s of samplesTable 1试样单次值/ mgL - 1标准偏差扬子乙烯炼油厂 ( PO3 - 浓度为 47 mg/ L )86 . 117 . 827 . 830 . 349 . 786 . 117 . 427 . 630 . 149 . 785 . 517 . 327 . 830 . 250 . 386 . 117 . 327 . 730 . 150 . 086 . 117 . 327 . 930 . 350 . 086 . 117 . 427 . 930 . 149 . 785 . 617 . 428 . 030 . 249 . 786 . 117 . 527 . 730 . 049 . 70 . 870 . 840 . 850 . 840 . 874泉星天然矿泉水 ( PO3 - 浓度 10 mg/ L )4南京长江水 ( PO3 - 浓度为 28 mg/ L )4本校中大楼自来水 ( PO3 - 浓度 10 mg/ L )4南京玄武湖水 ( PO3 - 浓度为 60 mg/ L )4采用标准加入法 ,在 110100 mg/ L 的加入范围内 ,对上述水样进行回收率试验 ,回收率均为 99 %103 % 。结果见表 2 。表 2 回收率试验Table 2 The recovery test试样值/ mgL - 1加入标准量/ mgL - 1测定总量/ mgL - 1回收量/ mgL - 1回收率 %861714301240040040048241542939639839999100100 4918 400 464 414 103 结论3本文提出了以乙醇为介质 ,钍试剂作指示剂 ,亚甲基蓝溶液衬色剂 ,用氯化钡标准溶液作滴定剂 ,测定水样中硫酸根离子含量的方法 。该方法简单快速 ,终点清晰 ,用于水样的测定 ,结 果满意 。参考文献中国环境监测总站. GB 11899289 水质 硫酸盐测定 重量法. 北京 :中国标准出版社 ,1989The American Societ y fo r Testing and Materials. D 516282 standard test met ho d fo r sulfate io n in water . New Yo r k : AS TM Co mmit tee ,1982地质矿产部水文地质工程地质研究所 ,山西省环境卫生监测站 。GB 8538145287 饮用天然矿泉水中硫酸盐的测定方法.北京 :中国标准出版社 ,1987Ho ri T , Sugiyama M . Direct spect rop hoto met ric deter minatio n of sulp hate io n based o n t he fo r matio n of a blue molybdo sulp hate co mplex . The Analyst , 1988 ,113 ( 1) :16391642方国桢 ,颜伯举. 光度滴定简评及其用于有色溶液中微量硫酸根测定. 分析实验室 ,1989 ,8 ( 1) :2729南京化工学院. H G521594285 工业循环冷却不中硫酸根离子测定方法. 北京 :中国标准出版社 ,1985常文保 ,李克安编. 简明分析化学手册. 北京 :北京大学出版社 ,1981 . 49591234567STUDY O N M ETHOD FO R D ETERM I NATIO N OFS UL FATE I N WATERZou J i aqi n gL i u B aoch u nL u a n L i n aW a n g Y i qi n gDepart ment of Applied Chemist ry , Nanjing U niversity of Chemical Technology ,Nanjing , China , 210009AbstractA met ho d fo r t he deter minatio n of sulf ate in water is established by using alco hol as t hemedium , t ho ro n I as t he indicato r , met hylene blue solutio n as t he foil and barium chlo ride