养殖水环境化学实验模块三

1、实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响试验内容1. 中和法测定碱度2. 硬度的测定3. 钙、镁离子的测定4. 了解pH值及硫酸根离子的测定5. 实验设计：碱度调节对钙、镁离子的影响酸碱滴定法的知识要点：知识要点掌握程度相关知识应用方向缓冲溶液了解缓冲溶液pH值计算、缓冲溶液的选择和配制测定时pH值的控制酸碱指示剂掌握常用酸碱指示剂、酸碱指示剂变色原理和变色范围酸碱滴定终点的判断酸碱滴定掌握酸碱滴定过程中pH值计算方法、影响滴定突跃范围的因素、指 示剂的选择水样中相关项目的定量分析在水质分析中的应用重点掌握测定水中碱度的方法水样中相关项目的测定酸碱滴定法中和滴定法碱度测定方法选择用标准酸滴定水中碱度

2、是各种方法的基础。有两种常用的方法，即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃，确定特定pH值下的碱度， 它不受水样浊度、色度的影响，适用范围广， 但精确度不如指示剂滴定法。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速，适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。pH法测定总碱度（适用于海水测定）酸碱滴定法测定碱度原理水样用酸标准溶液滴定至规定的pH值，其终点可由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液的pH值为8.3，表明水中氢氧根离子已被中和，碳酸根离子均被转为碳酸氢根离子：OH- + H+H2OCO32-+ H

3、+HCO3-当滴定至甲基红次甲基蓝混合指示剂由橙黄色变成浅紫红色时，溶液的pH值为4.44.5，指示水中碳酸氢根（包括原有的和由碳酸根转化成的）已被中和，反HCO- 3+ H+H2O +CO2应如下：据上述两个滴定终点到达时所消耗的盐酸标准滴定液的量，可算出水中碳酸根、碳酸氢根浓度及总碱度。碱度测定主要仪器25mL酸式滴定管、250mL锥形瓶、移液管（又称为大肚吸管） 、吸量管（又称刻度吸管）碱度测定试剂1. 无二氧化碳纯水：临用前将纯水煮沸15min，冷却至室温。2. 碳酸钠标准溶液：（0.02000mol/L)： 称取0.5300g无水碳酸钠，溶解后稀释至500mL。3. 甲基红次甲基蓝混

4、合指示剂：称取0.032g甲基红溶于80mL95%乙醇中，加入6.0mL次甲基蓝乙醇溶液（0.01g次甲基蓝溶于100mL 95%乙醇中），混合后加入1.2mL氢氧化钠溶液（40.0g/L），贮于棕色瓶中。4. 酚酞指示剂：称取0.5g酚酞固体溶于50mL 95%乙醇中，用纯水稀释至100mL。5. 盐酸标准溶液：量取1.8mL浓盐酸，并用纯水稀释至1000mL。碱度测定之操作步骤1. 盐酸标准溶液浓度的标定准确吸取20.00mL碳酸钠标准溶液于锥形瓶中，加30mL无二氧化碳纯水，混合指示剂6滴，用盐酸标准溶液滴定至由橙黄色变成浅紫红色。记取盐酸标准溶液用量V。按下式计算其准确浓度：2. 水样

5、测定(1)取50.00mL水样于250mL锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚褪至无色，记录盐酸标准溶液用量VP。（如加酚酞指示剂后溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定）接着进行以下操作。(2)向上述锥形瓶中加入6滴混合指示剂，摇匀。继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由橙黄色变成浅紫红色。记录第二次滴定盐酸标准溶液用量VM。两次的总用量为VT。碱度测定之结果与计算1总碱度AT= 1000cHClmol/L VT mLA T mmol/L50.002分别计算碳酸根、碳酸氢根与氢氧根浓度当VT2VP时：= 1000cHClmol/L (VT mL -2VP mL )c

6、mmol/LHCO-50.003当VT12后，水样中镁离子即不干扰钙离子的测定？试计算此时水中镁离子的浓度。8. 对盐碱地水样测定钙时，经常在滴定至蓝色的终点后又出现返回酒红色的现象，为什么？应怎样解决？9. 测定过程中为什么要严格控制pH？为什么用NaOH调节pH， 而不用浓氨水？操作训练：碱度调节对钙、镁离子的影响案例导入：盐碱荒地的改良已引起了国家乃至世界的重视。其中挖土抬田、以渔改碱的方法业已取得了显著成效。在盐碱水池塘水质调控中，较常用的三个水质指标即是pH、碱度与盐度。有关三个指标对养殖种类的毒性研究已做了大量的工作，但在研究碱度对养殖种类的毒性试验时，却很少涉及到碱度调节对水中钾

7、、钠、钙、镁等离子的影响变化，然而这些离子的巨大变化同样会引起养殖种类的生理变化。因此，本研究重点查明碱度的改变对钙、镁离子的影响，以期为碱度的调节提供参考。作业：请设计一实验方案，测定碱度剧烈变化对水中Ca2+、Mg2+含量的影响。提示参考1. 试验材料1.1. 仪器设备：2000ml三角烧瓶若干，电子天平，酸度计，滴定装置等。1.2. 试验用水及药品：试验用水为青岛市自来水，静置24h后作为试验用水。所用药品均为分析纯，主要有NaHCO3和Na2CO3（不考虑钾、钠的变化）以及测定碱度、硬度、钙等指标的配套试剂。1.3测定方法：pH酸度计，碱度中和法，硬度、钙、镁络和滴定法。2. 试验方法试验前分别配制2mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液，按95：5的体积比混合，作为母液备用。设置碱度浓度梯度为50、100、150mmol/L和自来水对照组。分别配置2000ml试液，所加母液体积对应为50、100、150、0ml（每个浓度设置3个重复）。分别测定放置不同时间的pH、碱度、硬度、钙、镁离子的 含量。3. 结果4. 分析与讨