自动电位滴定仪测定水中总碱度方法的研究李珍【摘要】选用自动电位滴定仪的DETpH和SETpH两种模式分别对水中总碱度进行检测.DETpH模式下,高、中、低不同浓度的水样品(平均浓度为180～395 mg/L)精密度测得结果RSD值分别为0.19％、0.25％、0.44％,平均回收率95.83％、96.44％,质量控制测得值为101.57 mg/L与标准配置值100.00 mg/L的相对误差为1.57％；SETpH模式下RSD值分别为0.15％、0.04％、0.15％,平均回收率分别为99.46％、99.38％,质量控制测得值为100.34 mg/L与标准配置值100.00 mg/L的相对误差为0.34％.结果表明选用自动电位滴定仪中SETpH模式对水中总碱度进行检测,精密度和准确度更好.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2013(032)006【总页数】4页(P89-92)【关键词】自动电位滴定;总碱度;滴定模式【作者】李珍【作者单位】国家城市供水水质监测网银川监测站,宁夏银川 750011【正文语种】中文【中图分类】O657.15最常用的检测总碱度的方法为经典酸碱指示剂滴定法[1]，指示剂判断滴定终点的方法原理简单，适用于控制性试验及例行分析，但因酸碱指示剂滴定法是根据溶液颜色的变化判断滴定终点的，所以对终点的判断因人而异存在一定的误差，而且水样浊度、色度也会影响滴定终点的判断。
并且分析结果的过程比较复杂，要分好几种情况进行考虑[2]。
自动电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃性，确定特定水中的总碱度。
它不受水样浊度、色度的影响，对各种水样都可进行准确检测如油田污水、地表水、工业废水等，精密度和准确度都非常高[3-4],它可根据预先设定的计算公式对结果进行计算并记录、输出结果。
但自动电位滴定法对样品总碱度的检测存在几种不同的滴定模式，选用哪种模式进行检测，其结果存在一定的差别。
本文采用Metrohm-905瑞士万通电位滴定仪，在其DETpH和SETpH两种模式对水样进行检测，比较其精密度和准确度。
1 材料与方法1.1 仪器Metrohm-905自动电位滴定仪和869自动进样器；复合pH玻璃电极；加液单元；分析天平；搅拌桨；50 mL移液管；专用滴定杯。
1.2 试剂无二氧化碳水：用于制备标准溶液及稀释用的蒸馏水或去离子水，临用前煮沸15 min，冷却至室温。
pH值应大于6.0，电导率小于2 μS/cm。
碳酸钠标准溶液[1/2Na2CO3＝0.025 0 mol/L]：称取1.324 9 g（于250℃烘干4 h）的基准试剂无水碳酸钠（Na2CO3），溶于少量无二氧化碳水中，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
贮于聚乙烯瓶中，保存时间不要超过一周。
盐酸标准溶液[c（HCl）＝0.100 0 mol/L]：量取 8.4 mL盐酸（ρ20＝1.19g/mL），溶于纯水中，并稀释至 1 000 mL。
总碱度标准溶液编号：BW3162，浓度为1 000 mg/L。
1.3 分析方法1.3.1 实验步骤取一50 mL水样，用一定浓度HCl标准溶液进行滴定,进入Tiamo 软件，调用设定的测定模式，用pH复合玻璃电极对溶液中的电位进行测量，仪器将自动运行计算，并记录结果。
1.3.2 滴定模式1.3.2.1 DETpH模式（1）开始条件：信号漂移为10 mv/min，最小等待时间为30 s，最大等待时间为50 s；（2）滴定参数：滴定速率为用户，信号漂移为50 mv/min，测量点密度4；（3）无窗口电位评估：等当点识别标准为20；（4）滴定曲线图以滴定所耗盐酸的体积为横坐标，溶液中的pH为左纵坐标，曲线的一阶微商ERC为右纵坐标；（5）停止条件：当pH＝3时，停止滴定。
1.3.2.2 SETpH模式调用程序：pH＞8.4，测碳酸盐、重碳酸盐和总碱度；开始条件：信号漂移为10 mv/min，最小等待时间为30 s，最大等待时间为50 s，等当点1 pH ＝8.4，等当点2 pH＝4.4；pH＜8.4，测重碳酸盐和总碱度；开始条件：信号漂移为10 mv/min，最小等待时间为30 s，最大等待时间为50 s，等当点1 pH ＝4.4。
2 结果与讨论2.1 滴定模式分别选用DETpH和SETpH两种模式对饮用水样品进行分析，经试验发现，DETpH模式下不同样品的测定可以获得图1或图2的滴定效果；SETpH模式下不同样品的测定可以获得图3的滴定效果。
2.2 两种模式的精密度分别选用高、中、低不同浓度的样品进行试验,每种浓度的样品分别测定7次,进行统计学分析,其结果（见表1）。
高、中、低不同浓度的样品（平均浓度为180～395 mg/L）重复测定的结果，DETpH模式下RSD值分别为0.19%、0.25%、0.44% ，SETpH模式下RSD值分别为0.15%、0.04%、0.15%，结果表明SETpH模式下精密度较好。
2.3 两种模式的准确度分别选用两种不同浓度的样品，加入相当于60及30 mg/L总碱度（以CaCO3计）的标准溶液,在DETpH和SETpH两种模式下分别进行7次测定（见表2）。
表2结果表明，DETpH模式下平均回收率分别为95.83%、96.44%；SETpH模式下平均回收率分别为99.46%、99.38%，SETpH模式下准确度较好。
表1 自动电位滴定法测定总碱度精密度实验（mg/L）Table1 Automatic potentiometric titration method to determine the total alkalinity precision experiments（mg/L）测定结果SETpH低浓度中浓度高浓度低浓度中浓度高浓度1 180.61 241.07 395.00 182.12 240.16 395.98 2 179.59 240.08 396.94 182.44 240.34 395.98 3 180.33 240.68 394.68 182.26 240.34 394.67 4179.31 239.48 395.74 182.07 240.16 394.86 5 179.70 240.67 396.01 181.70 240.34 395.61 6 180.29 239.57 395.87 181.89 240.34 394.86 7 181.67240.09 395.50 181.70 240.16 394.86 x 180.21 240.23 395.68 182.03 240.26 395.26 S 0.79 0.60 0.73 0.28 0.096 0.58 RSD/% 0.44 0.25 0.19 0.15 0.04 0.15 DETpH序号表2 自动电位滴定法测定总碱度准确度实验（mg/L）Table2 Automatic potentiometric titration method to determine the total alkalinity accuracy experiment（mg/L）加标值（30 mg/L）SETpH DETpH SETpH DETpH序号本底值测得值本底值测得值本底值测得值本底值测得值1 344.65 403.82345.59 402.83 215.96 245.08 216.84 245.11 2 344.31 403.71 345.59 403.19 215.19 244.75 216.84 245.78 3 345.11 404.99 345.19 402.56 215.88 246.19 216.04 246.11 4 344.46 404.58 345.98 403.71 215.46 245.59 217.84 246.685 344.51 404.09 345.59 403.12 214.65 244.37 217.64 246.96 6 344.58403.91 346.23 403.03 215.23 244.90 216.75 245.39 7 344.62 404.89 344.68 402.88 215.42 245.61 217.52 245.98平均回收率/% 99.46 95.83 99.38 96.44测定结果加标值（60 mg/L）2.4 两种模式的质量控制用编号为BW3162，浓度为1 000 mg/L的总碱度溶液标准物质配置100.00mg/L的溶液，用自动电位滴定仪的两种模式分别测定（见表3）。
表3 自动电位滴定法测定总碱度质控实验（mg/L）Table3 Automatic potentiometric titration method to determine the total alkalinity QC experimen（tmg/L）配置值100.00 mg/L DETpH SETpH测得值 101.57 100.34相对误差/% 1.57 0.34结果表明，DETpH和SETpH模式下测得值分别为101.57 mg/L、100.34 mg/L与标准配置值100.00 mg/L的相对误差为1.57%、0.34%，相对误差都在允许范围内，而SETpH模式的相对误差较小。
3 结论自动电位滴定法测定水中的总碱度，具有较好的准确度和精密度，避免了因人员主观原因造成的误差。
仪器操作简单便捷，在测定大批量的样品方面，节省大量人力，适用于常规的水质分析工作。
【相关文献】［1］《水和废水监测分析方法》编委会编.水和废水监测分析方法第三版［M］.北京：中国环境科学出版社，1997.［2］SY/T5523-2006.油田水分析方法［S］.2006.［3］姚小红，张涤，柳莉，等.用电位滴定法测定工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠的含量［J］.现代科学仪器，2006，（4）：96-97.［4］冯俊贤，王秀卿，等.极弱酸碱的直接电位滴定［J］.理化检验- 化学分册，2004，40（2）：77-79.。