电位滴定法测定工业循环冷却水钙离子

郑虹杨 张剑 周文

摘要：工业循环冷却水中钙、镁离子的含量是一项重要指标。原有EDTA滴定法中工业循环冷却水浑浊问题导致指示剂终点不明显，故本文主要提出了一种基于钙离子选择电极的电位滴定法直接检测工业循环冷却水中的钙离子。对具体试验过程进行了阐述，并对电位滴定参数设置问题进行了讨论，就电位滴定法测工业循环冷却水中钙离子含量的优点进行了阐述。

关键词：电位滴定  钙离子  工业循环冷却水  参数设置

Potentiometric Titration Determination of Calcium Ion in Industrial Circulating Cooling Water

ZHENG Hongyang  ZHANG Jian  ZHOU Wen

（Quality Management Department of Tangshan Iron and Steel Group Co.， Ltd.， Tangshan， Hebei Province， 063009 China）

Abstract： The content of calcium and magnesium ions in industrial circulating cooling water is an important indicator. In the original EDTA titration method， the turbidity of the industrial circulating cooling water led to the unclear end point of indicator. Therefore， this paper mainly proposes a potentiometric titration method based on calcium ion selective electrode to directly detect calcium ions in the industrial circulating cooling water. In this paper， the specific test process is described， and the setting of potentiometric titration parameters is discussed. The advantages of the potentiometric titration method for measuring calcium ion content in industrial circulating cooling water are described.

Key Words： Potentiometric titration; Calcium ion; Industrial circulating cooling water; Parameter setting

鈣离子含量是工业循环冷却水的重要指标，直接关系到运行的稳定性^[1]。因此，钙离子的检测对于工业循环冷却水十分重要，但现有检测方法批量检测所需时间较长，人工成本较高。同时，因工业循环水存在浑浊情况，对指示剂影响较大，导致滴定终点不明显^[2]。本文采用电位滴定法进行检测，减少大量人工成本，同时避免了样品浑浊造成的滴定结果不准确，对于工厂运行中批量检测效率及准确性有较大提升^[3]。

1  试验部分

1.1  主要仪器和试剂

电位滴定仪（含滴定台），配有复合钙离子电极。

氢氧化钾溶液：200g/L。

乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液：c（EDTA）=0.01mol/L。

钙离子标准溶液：2mg/L;50mg/L;100mg/L。

1.2  仪器方法参数

1.2.1  馈液

馈液选择为氢氧化钾溶液：200g/L及三乙醇胺溶液：1+2。馈液加入量则根据样品量等比例进行调整^[4]。

1.2.2  滴定剂

滴定剂选择为乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液：c（EDTA）=0.0 mol/L。

1.2.3  电位趋势

经试验，确认钙离子滴定过程中，电位趋势为负向趋势，方法参数图如图1所示。

1.3  试验方法

1.3.1  样品准备

根据待检样品估值及所用复合钙离子电极检测范围，综合考虑，进行样品移取量的确定^[5]。

因本文待检样品为原水，故未加硫酸及过硫酸钾进行加热煮沸。

1.3.2  阈值的确定

阈值为电位突跃时，可被仪器定义为滴定结果的最小电势差^[6]，电位趋势图如图2所示。

1.3.2 结果计算公式

钙离子含量以质量浓度 ρ1 计，数值以 mg/L 表示， 按式（1）计算：

ρ1 = VEQ × c × C/m × 1000 （1）

式中：VEQ表示滴定钙离子时，消耗EDTA标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）;c表示钙的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol）（M=40.08）;C表示EDTA标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L）;m表示所取水样的体积数值，单位为毫升（mL）。

2  结果与讨论

2.1  测量结果比对

10次重复测量的重复性为0.14，可确定该方法十分稳定，对于工业循环冷却水的批量检测比较适用。

由图3可见，电位滴定法滴定钙离子标准溶液：2mg/L;50mg/L;100mg/L。由滴定结果及滴定数制成的线性图中，相关系数为0.9999。

2.2  结论

电位滴定法测量工业循环冷却水中钙离子含量对于工厂提升较大，既降低了人员资质要求及培训成本，又提高了检测效率。同时因采用电位变化确定终点，解决了工业循环冷却水中因样品浑浊导致滴定终点不明显的情况。总体来说，电位滴定法测工业循环冷却水中钙离子的方法具备在工厂推广的条件。

参考文献

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