水的總含鹽量及測定方法---文本資料

1、水的總含鹽量及測定方法水的總含鹽量是指一升水含鹽分的總量，可用兩種單位（毫克當(dāng)量/升和毫克/升）表示。它是評價水質(zhì)的一項重要指標(biāo)。如果對水中的主要離子都有作了定量分析（K+和Na+可不作分析），可以用計算法得出總含鹽量。如果未作全面分析，則可以用離子交換來測定。甲、計算法1 .將陰離子Cl-、HCO3-、CO32-、SO42-的含量全部換算為以毫克當(dāng)量 /升為單位。換算公式為：B=A/E （ 8-1 ）式中：A 某離子以毫克/升為單位的含量；B 該離子以毫克當(dāng)量/升為單位的含量；E 該離子的當(dāng)量，見表8-1 。2.求出一升水中全部陰離子的毫克當(dāng)量數(shù)的總和（匯清擴大一倍，就是水的總含鹽量（S）,

2、單位為 毫克當(dāng)量/升”，即:S=2匯=2 (BCl +BHCO 3+BCO 32-+BSO 42-)(8-2 )乘 2 是因為水中陽離子總量同陰離子總量相等(指毫克當(dāng)量數(shù)相等)，而總含鹽量是以一升水所含陰陽離子總量來表示。二、以 “毫克/升 ”為單位總含鹽量還可以用一升水中含陰離子和陽離子的總毫克數(shù)來表示，單位為毫克/升，為此需要求出各主要離子的毫克數(shù)。在水質(zhì)常規(guī)分析中一般不作鉀、鈉定量測定，這時可以用計算法求出鉀鈉的含量之和，再計算總鹽量。步驟如下：1 .將各主要離子(Cl-、HCO3-、CO32-、SO42-、Ca2+、Mg2+)的含量均換算為以毫克當(dāng)量/升作單位，換算公式見式 8-12

3、.求(K+Na+)的毫克當(dāng)量之和因為二=匯-E+=BCa 2+ +BMg 2+BK +BNa +1>BCl -+BHCO 3-+BCO 32-+BSO42-所以 B(K +Na +)= E-(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是經(jīng)驗系數(shù)，是根據(jù)多數(shù)天然水中 K+的量約為Na+的量的四分之一左右確定的。對多數(shù)淡水誤差不大，對含鹽量較高的水, 誤差可能很大，因這時K+含量相對地低得多，K+Na +的平均當(dāng)量更接近于 24甚至23。4 . 將以毫克/升作單位的所有離子的含量相加, 即為水的總

4、含鹽量。例題：某湖水主要離子分析結(jié)果如下：成分Cl- HCO 3- CO 32- SO 42- Ca2+ Mg2+ K+Na+含量（毫克/升）1181 1510 585 260 5.77 22.5 （ 未測 ）試計算該湖水的含鹽量解 :方法一1. 用分工式(8-1) 將陰離子的含量換算為以毫克當(dāng)量/升作單位: A Cl-=1181 毫克/升ECl-=35.45所以 B Cl-=1181/35.45=33.3 毫克當(dāng)量/升用類似的計算可求得:BHCO 3-=24.7 毫克當(dāng)量/升BCO 32-=19.5 毫克當(dāng)量/升BSO 42-=5.41 毫克當(dāng)量/升2. 按公式 (2) 求總含鹽量S=2(B

5、 Cl-+BHCO 3-+BCO 32-+BSO 42-)=2(33.3+24.7+19.5+5.41)=165.8 毫克當(dāng)量/升方法二 :1. 按公式 (1) 將離子的含量換算為以毫克當(dāng)量/升作單位:成分 Cl- HCO 3- CO 32- SO 42- Ca2+ Mg2+含量(毫克當(dāng)量/升 ) 33.3 24.7 19.5 5.41 0.29 1.852.按式8-3，式8-4求K+與Na+含量B(K+Na + )= S(BCa2+BMg 2+)=33.3+24.7+19.5+5.41-(0.29+1.85)=82.9-2.14=80.8 毫克當(dāng)量/升A(K+Na + )=80.8 次3=1

6、858 毫克/升(因該湖水屬半咸水,平均當(dāng)量以23 更合適些)3.將主要離子的含量(以毫克/升單位)相加,即得總含鹽量S=1181+1510+585+260+5.77+22.5+1858=5422 毫克 /5.42 克 /升。說明：按總鹽量的概念，應(yīng)該是將水樣中的所有鹽分都算在內(nèi)，即鐵、硝酸鹽、磷酸鹽等都有包括在內(nèi)，但在一般天然水中這些成分的含量同Cl -等離子比，少得可以忽略不計。在含鹽量特別低的水中，這此離子的含量則不可忽略。表 8-3 離子的當(dāng)量陰離子1E陰離子Ca2+20.04一Cl35.452+12.156MgSO42-48.0339.10K_ _ HCO361.02+22.90Na

7、2- CO330.00u 2+Fe27.924 NO362.005SiO32-38.042u 3+Fe18.616乙、離子交換容量法、原理離子義換樹脂是一類具有交換離子本領(lǐng)的高分子化合物。它們不溶于水，但有可以同溶液中的離子進行交換的離子。離子交換樹脂可分為兩大類：陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子義換樹脂只能同溶液中的陽離子進行交換，它又可分為強酸性樹脂和弱酸性樹脂兩類。強酸性陽離子交換樹脂可根據(jù)其中所含的可交換的離子是H+或Na+等，而分為H型等等。H型強酸性陽離子交換樹脂用 NaCl溶液浸泡，可以轉(zhuǎn)為 Na型，使用前用HCl溶液浸泡，作轉(zhuǎn)型處理。H型強酸性樹脂中含有可以用來交換的H+

8、離子，當(dāng)水溶液中含有其它陽離子時，（例如Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Fe2+等），它就用H+同水中上述離子交換，交換反應(yīng)是按當(dāng)量數(shù)相等的關(guān)系進行的是可逆過程：nRH+Me n+<=>R nMe+nH式中 RH 表示 H 型強酸樹脂的一個交換單元，屬離子的樹脂，當(dāng)溶液中有大量的Men+表示溶液中帶有n個電荷的金屬離子。交換反應(yīng)是可逆的，已經(jīng)結(jié)合金H+ 時，上述反應(yīng)則逆向進行。用過的樹脂就根據(jù)這原理“ 再生”。天然水中的陽聞子經(jīng)H 型強酸性樹脂交換后，強酸鹽類變成了相應(yīng)的強酸（見下列反應(yīng)1 、 2）：氫氧化物變成了水（見反應(yīng)3）：碳酸鹽類變成二氧化碳和水（見反應(yīng)4、 5

9、）：RH+NaCl f RNa+HCl(1)2RH+Na 2SO4- 2RNa+H 2SO4 ( 2)RH+NaOHR RNa+H2O(3)2RH+Na 2CO3- 2RNa+CO 2+H2O (4)RH+NaHCO 3f RNa+CO2+H2O (5)Na 為例，其它陽離子的反應(yīng)與此類似）反應(yīng)1、2所得的強酸的含量可以用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定，南昌反應(yīng)3、4、5所得產(chǎn)物H2O的量無法測定。CO2雖可測定，但很容易揮發(fā)損失。所以在用樹脂交換前應(yīng)把氫氧化物和碳酸鹽類用強酸反應(yīng)掉，換成相當(dāng)?shù)膹娝猁}類，再用樹脂交換。這時測定交換后水樣中強酸的量，就可知水樣中原先的總含鹽量。、試劑1.0.02000N硼砂Na

10、?B407 1 0H 2。（一級或二級試劑）1。9069克溶于少量純水，轉(zhuǎn)入 500毫升容量瓶并稀釋到刻度。2.混合指示劑：50毫升甲基紅飽和乙醇溶液，加2毫升1%次甲基蘭水溶液混合均勻3.強酸性陽離子交換樹脂（可用732號樹脂或強酸1號樹脂）:取100克樹脂（直彳仝0.30。5毫米）于燒杯中，加溫水（3040C） 浸泡一天，使其充分膨脹，傾去溶液，用純水反復(fù)浸泡樹脂，直到不含Cl-為止（用硝酸銀溶液檢查）。將樹脂裝入瓶中泡上純水備用。4.HCl（1:10） : 50毫升濃鹽酸加純水 500毫升5.0.02000N NaCl:精確稱取1.169克NaCl用純水配成1升三、測定步驟1 .交換柱的

11、安裝：取一支已用純水洗凈的堿式滴定管 （或相應(yīng)規(guī)格的玻璃管，下口用一小塊 尼龍篩絹包上，套上一段膠管處夾 一螺旋止水夾，控制流速。管上口插一漏斗，如圖8-2。裝好后用蒸儲水涮三遍，將螺旋止水夾旋緊，裝半管純水，將樹脂連同水一起經(jīng)漏斗倒入管中， 立即打開止水夾，讓水流出，控制流速，使水面始終不低于樹脂的交換能力，也給沖洗增加困難。交換柱的高度應(yīng)是內(nèi)徑的 15 20倍，內(nèi)裝樹脂應(yīng)該達8分滿。柱裝好后就可以進行測定。2 .取水樣50毫升（含鹽量大則少取水樣）加混合指示劑2滴，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定到紅色.滴定時要劇烈搖動，以驅(qū)徐CO2,到終點后加 熱煮沸，冷卻后如溶液不呈紅色，應(yīng)補滴鹽酸到暗紅色.再將此水樣

12、加到準(zhǔn)備好的交換柱進行交換，流速控制在2毫升/分左右.在水樣將要流完時（以樹脂即將露出又尚無未露出液面為準(zhǔn)，切不可待到液面低于樹脂 ，用純水淋洗交換柱數(shù)次，直到流出水對混合指示劑不顯酸性為止。 用250毫升錐瓶收集通過交換柱的水樣和淋洗水。再加混合指示劑3滴，用0.02N硼砂滴定到水樣呈淡綠色。記錄消耗硼砂溶液的體積V。四、計算公式Z （毫克當(dāng)量/升）=N-V/V樣X000總含鹽量（毫克當(dāng)量/升）=N -V/V樣X1000X2式中：N 硼砂溶液的當(dāng)量濃度；V 滴定消耗硼砂體積，毫升；V 樣 測定時所取水樣體積，毫升。五、注意事項1 .一支交換柱只有一定的交換能力,當(dāng)柱中樹脂快要失效時,將會有金屬離子“泄漏 ”（即未與樹脂中的 H 交換），使測定偏低，為此需要測定交換柱開始泄漏容量同交換柱的規(guī)格，柱中所用樹脂的品種規(guī)格和數(shù)量有關(guān)，當(dāng)這些條件都不變時，始漏容量基本不變。2 .始漏容量的測定方法,取一支新裝好的交換柱,令 0.02N NaCl 通過該柱,控制與測水樣時相同的流速,每流出30 毫升測定一次pH,并滴定其酸度，直到其 pH值開始增大為止