水中氯离子含量的准确测定

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1、水中氯离子含量的准确测定(哈尔滨市劳动局锅炉检验所)　　关世杰　崔文祺　乔淑彬关键词　锅炉用水　氯离子　含量测定中图分类法　TK2231TQ0.31　　氯离子是水中普遍存在的一种阴离子,由于它具有较高的克离子极化度,极化后的离子极性和穿透性增强,能明显加速腐蚀反应速度,因此“蒸汽锅炉安全技术监察规程”和“压力容器安全技术监察规程”都规定:“奥氏体受压元件水压试验时,应控制水中的氯离子质量浓度不超过25mgöL⋯⋯”;在GB1576-96“低压锅炉水质标准中”也规定:“如测定溶解固形物有困难时,可采用测定氯离子的方法来间接控制⋯.”,用以确定锅炉合理排污率,从而节约大量

2、能源。除此之外水中氯离子含量不但是评价锅炉给水、锅水、循环水、蒸汽品质的主要指标,而且是防止锅炉汽水共腾和金属腐蚀的重要依据。由此可见,准确测定水中氯离子含量是有其重要意义的。用莫尔法准确测定氯离子含量应抓住的关键问题:1　控制被测溶液的pH值111　被测溶液的pH值过低(酸性溶液中)加入的铬酸钾(K2CrO4)指示剂以HCrO-4形式微弱离解:HCrO-4WCrO42-+H+因此CrO42-的浓度大量减少。另外CrO42-和CrO72-存在如下平衡:2CrO42-+2H+W2HCrO4-WCr2O72-+H2O当溶液显酸性时,促使平衡右移,CrO42-浓度也会减少。

3、因而就必须加入过量的Ag+才能产生Ag2CrO4砖红色沉淀,这样就会造成较大误差,这就是滴定不能在酸性溶液中的原因所在。112　当溶液pH值过高(被测溶液碱度过大时)会生成氧化银(Ag2O)棕黑色沉淀,而干扰滴定终点观察。其反应如下:2Ag++2OH-W2AgOH↓WAg2O↓+H2O113当溶pH值在615～1015范围(呈中性或弱碱性溶液中)加入铬酸钾指示剂时,溶液中主要以铬酸根(CrO42-)离子形式存在,此时是满足滴定的最佳条件。因此在测定酸性或强碱性试样时必须将其预先中和。2　保证被测溶液中指示剂的添加量指示剂铬酸[CrO42-]在被测溶液中过高或过低都会造

4、成氯离子测定结果的偏差。人所共知,判断混合离子在溶液中沉淀反应的先后顺序的基本原则是:“离子浓度乘积最先达到溶度积的先沉淀,后到达的后沉淀。”为了保证测定溶液中指示剂的浓度,我们必须把握住指示剂准确加入量这个关键环节。根据溶度积原理,等量点时溶液中Ag+和Cl-的浓度为:　　[Ag+]=[Cl-]=kspAgCl=118×10-10=113×10-5mol.L在等量点时,要求刚析出Ag2CrO4沉淀即指示终点,此时溶液中CrO42-离子浓度如下:[CrO2-4]=kspAg2CrO4[Ag+]2=2×10-12[113×10-5]2=111×10-2mol.L在实际测

5、定中,每100mL被测液中加入1mL10%的K2CrO4指示剂,经计算,CrO42-浓度为5×10-3mol.L,显然此值低于Ag2CrO4沉淀时CrO2-4离子的理论值(111×10-2mol.L)。这样做不仅克服了因[CrO42-]太浓,颜色深,妨碍Ag2CrO4沉淀颜色的观察而造成较大误差,同时让AgNO3微过量就会看到Ag2CrO4砖红色沉淀。3　必须做空白试验根据系统误差产生的原因,可以采取一些措施,对测定数据进行校正,使系统误差接近消除。一般常用的方法有:对照试验、应用校正值、空白试验等。空白试验主要是检查试剂、蒸馏水、实验器皿和环境带入的杂质所引起的误差

6、。测定水中氯离子做空白试验的原因:其一是滴定前加入的指示剂CrO42-离子的浓度低于铬酸银(Ag2CrO4)砖红色沉淀时的CrO42-离子浓度,而使硝酸银(AgNO3)过量产生滴定误差。其二是因该测定方法所限:当AgNO3与氯化物反应在生成Ag2CrO4砖红色沉淀前已达等量点,此时AgNo3已微过量。基于上述原因,必须用蒸馏水做空白试验,测定中不加被测组分,在与测定时完全相同的条件下做平行试验,所得结果为空白值。最后将被测试样的分析结果减去空白值,就得到比较准确的结果。这样就抵消了因加入指示剂CrO42-离子浓度的欠量和滴定时硝酸银(AgNO3)微过量而多耗掉的这两部

7、分AgNO3所产生的误差。4　结语综上所述,准确测定水中氯离子浓度必须严格控制溶液的酸度、指示剂的浓度、空白试验等关键问题,这就不但保证了测定结果的准确性,而且防止了因分析结果不准所带来的种种弊端。参考文献1　GB1576-1996低压锅炉水质及编制说明.劳动部中国锅炉压力容器安全杂志社,1996.2　蒸汽锅炉安全技术监察规程.中国劳动出版社,1996.9.3　压力容器安全技术监察规程.中国劳动出版社,1996,9.4　工业冷却水处理技术.化学工业出版社,1984.8.TF50将驱动瑞典“YS2000”隐身艇据“GasTurbineWorld”199