水的总含盐量及测定方法

1、.水的总含盐量及测定方法水的总含盐量是指一升水含盐分的总量，可用两种单位（毫克当量/升和毫克 / 升）表示。它是评价水质的一项重要指标。如果对水中的主要离子都有作了定量分析（K +和 Na +可不作分析），可以用计算法得出总含盐量。如果未作全面分析，则可以用离子交换来测定。甲、计算法1.将阴离子Cl -、 HCO 3 - 、CO 32- 、 SO4 2-的含量全部换算为以毫克当量/升为单位。换算公式为：B=A/E（ 8-1）式中： A某离子以毫克 /升为单位的含量；B 该离子以毫克当量/升为单位的含量；E 该离子的当量，见表8-1 。.z.2.求出一升水中全部阴离子的毫克当量数的总和( ),再

2、扩大一倍,就是水的总含盐量(S),单位为 “毫克当量/升 ”，即：S=2 =2（BCl -+BHCO 3 -+BCO 32- +BSO 4 2-） （8-2 ）乘 2 是因为水中阳离子总量同阴离子总量相等（指毫克当量数相等），而总含盐量是以一升水所含阴阳离子总量来表示。二、以 “毫克 /升 ”为单位总含盐量还可以用一升水中含阴离子和阳离子的总毫克数来表示，单位为毫克/升，为此需要求出各主要离子的毫克数。在水质常规分析中一般不作钾、钠定量测定，这时可以用计算法求出钾钠的含量之和，再计算总盐量。步骤如下：1.将各主要离子 (Cl -、 HCO 3- 、CO 32- 、 SO4 2-、 Ca 2+、

3、 Mg 2+）的含量均换算为以毫克当量/升作单位，换算公式见式8-1 。2.求(K +Na +)的毫克当量之和因为+=-.z.+=BCa 2+ +BMg 2+BK +BNa +- =BCl -+BHCO 3 -+BCO 32- +BSO 4 2-所以B(K +Na +)= -(BCa 2+BMg 2+ ) (8-3)3.求 K+Na +的毫克之和A(K +Na + )=B(K +Na +) ×25 (8-4)25 是经验系数 ,是根据多数天然水中K +的量约为 Na +的量的四分之一左右确定的。 对多数淡水误差不大， 对含盐量较高的水，误差可能很大，因这时K+含量相对地低得多，K+N

4、a +的平均当量更接近于24 甚至 23 。4.将以毫克 / 升作单位的所有离子的含量相加, 即为水的总含盐量。例题：某湖水主要离子分析结果如下：.z.成分Cl - HCO 3- CO 32- SO 42- Ca 2+ Mg2+ K+ +Na +含量（毫克 /升）1181 1510 585 260 5.77 22.5 (未测 )试计算该湖水的含盐量解 :方法一1.用分工式 (8-1) 将阴离子的含量换算为以毫克当量/ 升作单位已知 : A Cl-=1181 毫克 /升ECl-=35.45所以B Cl-=1181/35.45=33.3毫克当量 /升用类似的计算可求得:BHCO 3-=24.7 毫

5、克当量 /升.z.BCO 32- =19.5 毫克当量 / 升BSO 42- =5.41 毫克当量 /升2.按公式 (2) 求总含盐量S=2(B Cl -+BHCO 3- +BCO 32- +BSO 42- )=2(33.3+24.7+19.5+5.41)=165.8 毫克当量 /升方法二 :1.按公式 (1) 将离子的含量换算为以毫克当量/ 升作单位 :.z.成分Cl - HCO 3- CO 32- SO 42- Ca 2+ Mg2+含量 (毫克当量 /升) 33.3 24.7 19.5 5.41 0.29 1.852.按式 8-3, 式 8-4 求 K +与 Na +含量B(K +Na +

6、 )= -(BCa 2+BMg 2+)=33.3+24.7+19.5+5.41-(0.29+1.85)=82.9-2.14=80.8毫克当量 /升A(K +Na + )=80.8 ×23=1858毫克 /升(因该湖水属半咸水,平均当量以23 更合适些 ).z.3.将主要离子的含量(以毫克 /升单位 )相加 ,即得总含盐量S=1181+1510+585+260+5.77+22.5+1858=5422毫克 /5.42 克/ 升。说明：按总盐量的概念，应该是将水样中的所有盐分都算在，即铁、硝酸盐、磷酸盐等都有包括在，但在一般天然水中这些成分的含量同Cl -等离子比，少得可以忽略不计。在含盐

7、量特别低的水中，这此离子的含量则不可忽略。表 8-3离子的当量阴离子Ca2+Mg2+K +Na+Fe2+Fe3+zE20.0412.15639.1022.9027.92418.616乙、离子交换容量法.阴离子Cl-2-SO4HCO3-CO32-NO 3-SiO 32-.E35.4548.0361.0230.0062.00538.042.一、原理离子义换树脂是一类具有交换离子本领的高分子化合物。它们不溶于水， 但有可以同溶液中的离子进行交换的离子。离子交换树脂可分为两大类：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子义换树脂只能同溶液中的阳离子进行交换，它又可分为强酸性树脂和弱酸性树脂两类。强酸性阳离

8、子交换树脂可根据其中所含的可交换的离子是H +或 Na+等，而分为H 型等等。 H型强酸性阳离子交换树脂用NaCl 溶液浸泡，可以转为Na型，使用前用HCl溶液浸泡，作转型处理。H 型强酸性树脂中含有可以用来交换的H+离子，当水溶液中含有其它阳离子时，（例如Ca2+、Mg 2+、 K +、Na+、 NH4 +、 Fe2+等），它就用H +同水中上述离子交换，交换反应是按当量数相等的关系进行的是可逆过程：nRH+Me n+<=>R nMe+nH +式中 RH 表示 H 型强酸树脂的一个交换单元，Men+表示溶液中带有n 个电荷的金属离子。交换反应是可逆的，已经结合金属离子的树脂，当溶

9、液中有大量的H+时，上述反应则逆向进行。用过的树脂就根据这原理“再生 ”。天然水中的阳闻子经H 型强酸性树脂交换后，强酸盐类变成了相应的强酸（见下列反应1、 2）：氢氧化物变成了水（见反应 3）：碳酸盐类变成二氧化碳和水（见反应4、5）：RH+NaCl RNa+HCl（ 1）2RH+Na 2SO4 2RNa+H 2 SO4 （ 2）RH+NaOH RNa+H2O （ 3）2RH+Na 2CO3 2RNa+CO 2+H2O （ 4）.z.RH+NaHCO 3 RNa+CO 2+H2 O （5）（注：以上交换反应均以Na 为例，其它阳离子的反应与此类似）反应 1、2 所得的强酸的含量可以用标准碱溶

10、液滴定，反应3、 4、 5 所得产物 H2O 的量无法测定。CO2 虽可测定，但很容易挥发损失。 所以在用树脂交换前应把氢氧化物和碳酸盐类用强酸反应掉，换成相当的强酸盐类，再用树脂交换。 这时测定交换后水样中强酸的量，就可知水样中原先的总含盐量。二、试剂1. 0.02000N 硼砂 Na2B4 O7 ·1OH 2O（一级或二级试剂）1。 9069 克溶于少量纯水，转入500 毫升容量瓶并稀释到刻度。2.混合指示剂 :50 毫升甲基红饱和乙醇溶液,加 2 毫升 1%次甲基兰水溶液混合均匀.3.强酸性阳离子交换树脂(可用732 号树脂或强酸1 号树脂 ): 取 100 克树脂 (直径0.

11、3 0。5 毫米）于烧杯中，加温水（ 3040）浸泡一天，使其充分膨胀，倾去溶液，用纯水反复浸泡树脂，直到不含上纯水备用。Cl - 为止（用硝酸银溶液检查）。将树脂装入瓶中泡4.HCl(1:10) ：50 毫升浓盐酸加纯水500 毫升。精确称取 1.169 克 NaCl 用纯水配成1 升。三、测定步骤.z.1.交换柱的安装 : 取一支已用纯水洗净的碱式滴定管(或相应规格的玻璃管),下口用一小块尼龙筛绢包上 ,套上一段胶管处夹一螺旋止水夹 ,控制流速。管上口插一漏斗，如图8-2。装好后用蒸馏水涮三遍，将螺旋止水夹旋紧，装半管纯水，将树脂连同水一起经漏斗倒入管中，立即打开止水夹， 让水流出， 控制

12、流速， 使水面始终不低于树脂的交换能力，也给冲洗增加困难。交换柱的高度应是径的1520 倍，装树脂应该达8 分满。柱装好后就可以进行测定。2.取水样 50 毫升 (含盐量大则少取水样)加混合指示剂2 滴,用标准盐酸滴定到红色.滴定时要剧烈摇动,以驱徐 CO 2,到终点后加热煮沸 ,冷却后如溶液不呈红色,应补滴盐酸到暗红色.再将此水样加到准备好的交换柱进行交换,流速控制在2 毫升 /分左右 .在水样将要流完时(以树脂即将露出又尚无未露出液面为准,切不可待到液面低于树脂),用纯水淋洗交换柱数次,直到流出水对混合指示剂不显酸性为止。用 250 毫升锥瓶收集通过交换柱的水样和淋洗水。再加混合指示剂3

13、滴，用 0.02N 硼砂滴定到水样呈淡绿色。记录消耗硼砂溶液的体积V 。四、计算公式- （毫克当量/升） =N·V/V 样 ×1000总含盐量（毫克当量/ 升） =N·V/V 样 ×1000×2式中： N硼砂溶液的当量浓度；V 滴定消耗硼砂体积，毫升；V 样 测定时所取水样体积，毫升。.z.五、注意事项1.一支交换柱只有一定的交换能力 ,当柱中树脂快要失效时 ,将会有金属离子 “泄漏 ”（即未与树脂中的 H 交换），使测定偏低，为此需要测定交换柱开始泄漏容量同交换柱的规格， 柱中所用树脂的品种规格和数量有关， 当这些条件都不变时， 始漏容量基本不变。2.始漏容量的测定方法, 取一支新装好的交换柱,令 0.02N NaCl 通过该柱 ,控制与测水样时相同的流速,每流出 30 毫升测定一次pH ，并滴定其酸度，直到其pH 值开始增大