硝酸银容量法测定饮用水中氯化物含量优化试验

2015-08-24 08:39刘鸿安阳市质量技术监督检验测试中心河南安阳455000
生物化工 2015年1期
关键词:硝酸银氯化物超纯水

刘鸿(安阳市质量技术监督检验测试中心,河南安阳 455000)

硝酸银容量法测定饮用水中氯化物含量优化试验

刘鸿
(安阳市质量技术监督检验测试中心,河南安阳 455000)

本实验用硝酸银容量法和离子色谱法分别测定纯净水、矿物质水、自来水中的氯化物含量,参照GB/T5750.5-2006方法,用硝酸银容量法分别滴定至溶液呈淡桔黄色、桔黄色和桔红色,其中淡桔黄色和桔红色测定结果与离子色谱法测定结果相比偏低较多,桔红色测定结果与离子色谱法测定结果最接近,相对误差最低,重合度最高。硝酸银容量法测定饮用水氯化物含量时,以桔红色为滴定终点颜色最佳,硝酸银容量法是测定饮用水中氯化物含量的经典方法。

氯化物含量;硝酸银容量法;离子色谱法;终点颜色

氯化物是饮用水中常规理化指标,含量通常以Cl-计,含有少量氯化物饮用水通常是无毒性的,研究表明,当饮用水中的氯化物含量超过250mg/L时,人对水的咸味开始有味觉感官,氯化物含量在250~500mg/L时,对人体正常生理活动没有影响,大于500mg/L时,对胃液分泌、水代谢有影响。另外,近年来,国外有专家研究发现,饮用水中含有过高浓度的氯化物,可能增加怀孕妇女流产和产下有缺陷婴儿的风险。因此,国标对饮用水中氯化物含量有明确规定:纯净水不超过6.0mg/L,生活饮用水(自来水)不超过250mg/L,矿物质水目前还没有统一的国家标准,其氯化物含量一般以地方标准或企业标准加以控制。

近年来,随着人民生活水平的提高,自来水已进入寻常百姓家,瓶装饮用水、桶装饮用水更是得到极大的普及,人人都离不开水,且每日需求量较大,因此,饮用水水质是否达标是国家控制的重点。从质量部门每年抽查的结果来看,市场上的瓶装、桶装饮用水的氯化物存在超标隐患;另外,家庭使用的自来水是经过液氯消毒的,也增加了氯化物的含量。因此,作为质监部门,做好饮用水氯化物含量的检测尤为重要。笔者结合日常工作实际,参照GB/T5750.5-2006,用两种方法,共做30次实验,分别测定三种不同水样中氯化物含量,并对其结果进行比较分析,重点探讨硝酸银容量法滴定终点的颜色判定问题。

1 材料与方法

1.1 仪器

戴安ICS-90离子色谱仪,包括进样系统,分离及保护柱,抑制器(交换柱抑制器、膜抑制器、记录仪及计算机数据处理系统);电子分析天平:梅特勒XS205(精度0.01mg);超纯净仪:韩国Human corp公司。

1.2 试剂

氯化钠:工作基准,北京化工一厂。

硝酸银:工作基准,上海试剂一厂。

铬酸钾:分析纯,北京化工一厂。

氯化钠标准溶液(硝酸银滴定法)[(c(NaCl)= 0.01410mol/L或ρ(Cl-)=0.5mg/ml]。称取700℃烧灼的氯化钠(NaCl)8.241 99g,溶于超纯水中并稀释至1 000mL。吸取10.00mL,用超纯水稀释至100mL。

氯化钠标准储备液[ρ(Cl-)=1mg/ml](离子色谱用)。称取1.648 50g经105℃干燥至恒重的氯化钠(NaCl),溶解于超纯水中并稀释至1 000mL,临用时,用超纯水稀释一定的倍数。

硝酸银标准溶液[(c(AgNO3)=0.014 10mol/L]。称取硝酸银2.4g溶解于超纯水中,并定溶于1 000mL。储存于棕色试剂瓶内,用氯化钠标准溶液标定。硝酸银标准溶液标定方法:吸取25mL氯化钠标准溶液(2.4),置于瓷蒸发皿内,加超纯水25mL,另取50mL超纯水作为空白,各加1mL铬酸钾溶液(2.7),用硝酸银标准溶液滴定,边滴定边用玻璃棒搅拌,直至产生淡桔黄色沉淀为止。硝酸银的浓度按式(1)计算:

铬酸钾溶液(50g/L)。称取5g铬酸钾(K2CrO4),溶于少量超纯水中,滴加硝酸银标准溶液(2.6)至生成红色不退为至,混匀,静置24h后过滤,滤液用超纯水稀释至100mL。

离子色谱淋洗液。碳酸氢钠[(c(NaHCO3)= 1.7mmol/L]-碳酸钠[(c(Na2CO3)=1.8mmol/L]溶液:称取0.571 2g碳酸氢钠(NaHCO3)和0.763 2g碳酸钠(Na2CO3),溶于超纯水中,并稀释至4 000mL。

2 实验设计与过程

2.1 硝酸银容量法

取市售瓶装纯净水、矿物质水及自来水50.0mL,分别置于200mL白色瓷蒸发皿中,同时另取50.00mL超纯水作为空白,各加1.0mL铬酸钾溶液(2.7),用硝酸银标准溶液滴(2.6),边滴定边用玻璃棒搅拌,直至产生淡桔黄色为止,一个样品测定三次,求平均值。用同样的方法分别滴定样品溶液至桔黄色、桔红色,记录测定结果。测定之前,先确定水样是否为中性或弱碱性,若不是要进行处理。

2.2 离子色谱法

用离子色谱法测定时,纯净水先过0.22μm水系滤膜,后直接上机,矿物质水及自来水分别先用超纯水稀释20倍和50倍,再用强酸性阳离子交换树脂处理,最后过0.22μm水系滤膜后上机。测定样品前,先测定Cl-标准溶液,做标准曲线。样品Cl-浓度先从标准曲线上查得,去掉空白后乘以稀释倍数即得最终浓度。

3 结果与讨论

两种方法测定结果见表1。

表1 两种方法测定结果

由表1可以看出:若以离子色谱法测定结果为真值,硝酸银容量法三种测量结果与其相对照,纯净水测定结果的绝对误差分别为0.21、0.11、0.04,相对误差分别为9.13%、4.78%、1.73%;矿物质水测定结果的绝对误差分别为0.52、0.37、0.04,相对误差分别为2.51%、1.84%、0.19%;自来水测定结果的绝对误差分别为2.12、1.41、0.13,相对误差分别为2.49%、1.65%、0.15%。

从上述误差分析来看,不同水样组内测定结果相比,随着硝酸银滴定终点颜色的加深,绝对误差与相对误差结果都逐渐降低,即与离子色谱法测定结果越来越接近,且除了纯净水滴定至桔红色测定结果比离子色谱法偏高外,硝酸银测定结果均低于离子色谱法,这可能是因为纯净水中氯离子含量低,消耗硝酸银标准溶液体积过少;不同水样组间测定结果相比,无论用硝酸银滴定至哪种颜色,随着水样氯离子浓度的增大,测定结果的绝对误差都有所增大,但相对误差都逐渐降低。

由此可见,用硝酸银容量法测定饮用水中氯化物含量时,由于滴定至溶液呈桔红色时,与离子色谱法测定结果相对误差较小,相对误差较大纯净水也仅为1.73%,因此,对一般基层实验室,硝酸银容量法不失为测定氯化物含量的好方法,特别是对氯离子含量较高的水样,测定结果与离子色谱法更接近。本实验自来水测定结果两种方法相对误差仅为0.13%,但此方法要求实验员有较高的操作技能,特别是对终点颜色的判定,更要有一定经验。离子色谱法是一种新兴的Cl-检测方法,因其操作简单,省去了硝酸银容量法诸多的步骤,且灵敏度高(进样50uL时检出限为0.15~2.5mg/L,而硝酸银容量法取样50mL时,检出限为1.0mg/L),深受广大实验室工作者的喜爱,但因其价格昂贵,投资大,应用还存在一定的局限性。

综上所述,用硝酸银容量法测定水样中氯化物含量时,滴定溶液呈桔红色时,无论是低浓度样品,还是高浓度样品,与离子色谱法测定结果都最接近,误差最小。因此,桔红色应为滴定的终点颜色,硝酸银容量法是测定饮用水氯化物含量的经典方法。但用硝酸银容量法滴定时,要注意以下几点:第一,水样要清洁,且pH呈中性或弱碱性;第二,一定要在空白对照条件下滴定,这样才有利于终点颜色的判定;第三,滴定要在白色且颜色一致的瓷蒸发皿中进行,边滴边搅拌;第四,实验过程中用到的所有仪器设备、药品试剂都要经过计量检定或校准。

[1] 中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5750.5-2006,生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标[S].

[2] 国家质量技术监督局.GB 17323-1998,瓶装饮用纯净水[S].

[3] 中华人民共和国卫生部.GB 5749-2006,生活饮用水卫生标准[S].

Optimization Experiment for Determination of Chloride Content in Drinking Water by Silver Nitrate Volumetric Method

LIU Hong
(Anyang City of Quality and Technical Supervision and Testing Center,Henan Anyang 455000)

The experiment with silver nitrate volumetric method and ion chromatography are purified water, mineral water, tap water chloride content, with reference to GB / T5750.5-2006 method, using silver nitrate titration volumetric method to the solution were pale orange, orange and orange-red, which pale orange and more orange-red measurement result is low compared with the results of ion chromatography assay measurement results orange and ion chromatography measurement results closest Relative error minimum, the highest degree of coincidence. Conclusion: Determination of the chloride content of the silver nitrate in drinking water volumetric method to orange-red color of the titration endpoint best method is to measure the capacity of silver nitrate in drinking water chloride content of classical methods.

Chloride content; Silver nitrate volumetric method; Ion chromatography; End color

R123.1

A

2096-0387(2015)01-0040-03

刘鸿(1982-),男,河南人,研究生,助理工程师,研究方向:质量技术检测。

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