上海水、土腐蚀性水质分析要点简述

上海水、土腐蚀性水质分析要点简述
摘要：就现今而言上海各大试验室进行水、土腐蚀性水质分析试验时均采用
滴定法，该方法的特点是利用颜色瞬变来体现测试的终点，即便正常规范地操作，测定过程中也难免产生一些或多或少的差异。

本文通过结合实际试验过程来分析
影响水、土腐蚀性试验分析的要点，详细展开操作步骤和计算过程，以便减少误
差提高结果的精准度，对上海今后水、土腐蚀性的研究与分析具有一定的指导意义。

关键词：腐蚀性、水质分析、指示剂
引言
土建规划，环境峥嵘，质控为先，试验为本。

在环境监测室内检测过程中，
环境水的腐蚀性强弱的判别必不可少，而对于其经过一系列的试验操作过后，所
呈现出来的离子浓度等的原始数据的统计与处理则是尤为关键，本文阐述了水质
分析试验中的重要项目的检测过程。

1水质分析的测定说明
在评价水的腐蚀性时，应进行水质分析。

据相关规范了解，水质分析试验项
目大体含盖以下：
1.
外观、悬浮物、沉淀物、嗅、透明度；(若以上项目无特殊要求时，仅作定
性描述)
2.
游离碱度、、Mg2+、硬度、等。

2室内分析
2.1常见指示剂的变色范围
实验室常用指示剂大体分如下三类：
Ⅰ：酚酞：8.3＜pH＜10，无色→浅红→红色；
Ⅱ：甲基橙：3.1＜pH＜4.4，红色→橙色→黄色；
Ⅲ：刚果红：3.0＜pH＜5.2，蓝色→蓝紫色→红色。

2.2游离测定
由于游离在水中易分解溢出，采样后应立即测定。

通常采用酚酞指示剂
滴定法对游离进行测定。

分析步骤如下:
1.
用虹吸管吸取100mL水样于容量瓶中，加入4滴10g/L酚酞指示剂密封加盖，颠倒容量瓶来回摇荡数次混匀。

用0.05mol/L溶液滴定，临近计算终点时，加入1滴或半滴氢氧化钠，直至将容量瓶旋转摇荡数次至溶液呈淡红色3min内
不褪色为止。

(mL)。

终点时： + OH⁻ →，记录此时标液用量体积V
1 1.
根据下式计算水样中的游离含量：
)为水样中游离二氧化碳的质量浓度，mg/L;
式中: (CO
2
c(NaOH)为氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L;
V
为滴定水样消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL;
1
V为所取水样体积，mL;
44.00为二氧化碳摩尔质量，g/mol。

2.3碱度测定
在化学上常采用酚酞指示剂滴定法测定碱度。

分析步骤如下:
1.
取100mL水样于250mL锥形瓶中，加入3~4滴酚酞指示剂，当样液显现红色，立即用0.05mol/L盐酸标液滴定至淡红色消失为止(此时pH约8.3左右)。

终点前：OH⁻+H⁺→H
2
O ；终点时： +H⁺→。

记录终点时盐酸滴定损耗量V
1
(mL)。

1.
若加酚酞指示剂后样液仍为无色则说明pH值明显低于8.3，可于上述样液中
加入2～3滴甲基橙指示液（pH变色范围大致为3.1~4.4），用0.05mol/L盐酸
标液继续滴定至橙红色为止。

终点时： + H⁺→ H
2O+↑，记录此时滴定用量V
2。

碱度计算如下:
2.4总硬度测定
水样硬度测定可采用乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）滴定法。

事先备好试剂:铬黑T指示剂（EBT）、三乙醇胺、氨-氯化铵缓冲液（可根据相关水质分析规程配置）。

注：若水样中含有重金属干扰时，可进行稀释处理，亦可加掩蔽剂（2%Na
2
S 溶液）。

分析步骤如下:取100mL水样于250mL锥形瓶中，加入2~3ml三乙醇胺溶液和5mL氨-氯化铵缓冲溶液及少量铬黑T指示剂，摇匀。

如发现溶液颜色迅速变灰色，应立即加入几滴盐酸羟胺溶液，使溶液恢复酒红色，在不断的摇动下用EDTA标液滴定至溶液由酒红色变为亮蓝色为止。

近终点时要缓慢滴定，并充分摇
动记录滴定用量V
1(在硫酸根测定当中记作V
3
)。

按下式计算总硬度:
式中: (CaCO
3
)为水样的总硬度，mg/L;
V
1
为滴定水样消耗EDTA标准溶液的体积，mL;
V为所取水样体积，mL;
100.09为碳酸钙摩尔质量，g/mol。

2.5测定
在化学上常采用EDTA滴定法测定钙离子浓度。

分析步骤如下:
1.
取100mL水样于250mL锥形瓶中，投入一小块刚果红试纸，滴加1∶1的盐酸3滴到试纸变蓝色(调节pH值)，加热煮沸半分钟，冷却至50℃以下加入4mL 的2mol/L氢氧化钠溶液（控制pH介于12~13之间），充分摇匀。

2.
添加钙指示剂之后，立即用0.1mol/L的EDTA标液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色为止。

近终点时滴定速度放缓，并顺时针旋转摇动，记下滴定损耗量V。

1按下式计算钙离子含量：
式中:ρ(Ca2+)为水样中钙离子的质量浓度，mg/L
c(EDTA)为EDTA标准溶液的浓度，mol/L
V
为滴定水样消耗EDTA标准溶液的体积，mL
1
V为所取水样的体积，mL
40.08为钙离子的摩尔质量，g/mol
2.6Mg2+测定
也可采用EDTA滴定法及计算法对镁离子进行测定。

用总硬度和钙离子的测定值反推镁离子含量，方法如下所示:
式中:为水样中镁离子的质量浓度，mg/L
为水样的总硬度，mg/L
为水样的钙离子的质量浓度mg/L
100.09为碳酸钙摩尔质量，g/mol
40.08为钙离子的摩尔质量，g/mol
24.30为镁离子的摩尔质量，g/mol
3.7测定
本文介绍EDTA滴定法对进行测定:
1.
取水样100mL入250mL锥形瓶中，投入刚果红试纸，加1：1的盐酸3滴使
刚果红试纸变蓝色，加热煮沸数分钟后用移液管加入5mLBaCl
2·2H
2
O、
MgCl
2·6H
2
O混合液，并不断地摇动，继续加热到微沸。

取下锥形瓶静置3h左右。

2.
于试样中加入10mL氨-氯化铵缓冲溶液及适量EBT指示剂，用EDTA标液滴定至溶液由酒红色变纯蓝色为终点，记录滴定损耗量V
1。

3.
取50mL蒸馏水加5mLBaCl
2·2H
2
O、MgCl
2
·6H
2
O混合液、5mL氨-氯化铵缓冲
溶液，用同样的方式测定出钡镁消耗EDTA的体积，记录滴定损耗量V
2。

然后按下式计算含量:
式中:为水样中硫酸根离子的质量浓度，mg/L
c(EDTA)为EDTA标准溶液的浓度，mol/L
V1为滴定水样消耗EDTA标准溶液体积，mL
V2为钡镁消耗EDTA标准溶液体积，mL
V3为在总硬度测定时所消耗EDTA标准溶液体积，mL
96.06为硫酸根的摩尔质量，g/mol
3建议
根据以往试验相关工作中积累总结出一些避免分析试验误差的方法如下：①增加标液标定频率，减少环境误差影响；②可用高精度天平称量，增加数据呈现的有效数字；③加热溶解时宜缓慢充分，多次标定求平均值；④定期检查滴定管活塞的灵活性、橡皮筋的松紧度。

测定前需排气，减少空气干扰。

4结语
水质分析方法万千，目前绝大部份通过滴定手段，采用观测颜色的变化来达
到测定目的，但试验结果仍然存在误差。

希冀在将来的发展当中，能够做到所有
水质化分项目都能通过仪器测定，以减少误差来源，进一步保证试验成果的精准、真实、可靠。

本文通过大量资料筛选、统计、分析从中找到了一些消除试验误差
的规律，希望对上海城市中水、土腐蚀性防治具有指导意义。

参考文献
[1]《岩土工程勘察规范》(DG J08-37-2012)，［S］.上海市工程建设规范，2012．
[2]国家环保总局主编《水和废水监测分析方法》（第四版）（增补版）中
国环境科学出版社，2002.12。