测定水中氯离子含量的测试方法

测定水中氯离子含量的测试方法11.适用范围*1.1如下三个测试方法包括了水、污水（仅测试方法C）及盐水中氯离子含量的测定：部分测试方法A（汞量滴定法）7~10测试方法B（硝酸银滴定法）15~21测试方法C（离子选择电极法）22~291.2测试方法A、B和C在应用（practice）D2777-77下有效，仅仅测试方法B在应用D2777-86下也同样有效，详细的信息参照14、21和29部分。1.3本标准并不意味着罗列了所有的，如果存在，与本标准的使用有关的安全注意事项。本标准的使用者的责任，是采用适当的安全和健康措施并且在使用前确定规章制度上的那些限制措施的适用性。明确的危害声明见26.1.1。1.4以前的比色法不再继续使用。参照附录X1查看历史信息。2．参考文献2.1ASTM标准D1066蒸汽的取样方法2D1129与水相关的术语2D1193试剂水的规范2D2777D-19水委员会应用方法的精确性及偏差的测定2D3370管道内取水样的方法2D4127离子选择电极用术语23．专用术语3.1定义——这些测试方法中使用的术语的定义参照D1129和D4127中的术语。4．用途及重要性4.1氯离子是，因此应该被精确的测定。它对高压锅炉系统和不锈钢具有高度危害，所以为防止危害产生监测是必要的。氯分析作为一个工具被广泛的用于评估循环浓度，如在冷却塔的应用。在食品加工工业中使用的处理水和酸洗溶液也需要使用可靠的方法分析氯含量。5．试剂纯度5.1在所有的试验中将使用试剂级化学物质。除非另有说明，所有试剂应符合美国化学品协会分析试剂委员会的规范要求。如果能断定其他等级的试剂具有足够高的纯度，使用它不会减少试验的精度，则这种等级的试剂也可以使用。5.2水的纯度——除非另有说明，关于水的标准应理解为指的是如SpecificationD1193中由第二类所定义的试剂水。6.取样6.1根据标准D1066和标准D3370取样。测定方法A——汞量滴定法7.适用范围7.1假如没有干扰的的话，此测试方法能够用于测试水中氯离子的含量。（见第9节）7.2尽管在研究报告里没有详细说明，但精度声明已被认为使用二级水获得。7.3此测试方法对于Cl-浓度范围在8.0到250之间有效。8.测试方法概要8.1将稀释的硝酸汞溶液加入到混有联苯二氨基脲溴苯酚蓝指示剂的加酸的样品中，滴定的终点是形成蓝紫色汞-联苯二氨基脲络合物。9.干扰9.1通常在水中发现的阴离子和阳离子没有干扰。锌、铅、镍、亚铁和铬离子影响溶液和终点的颜色，但当浓度达到100mg/L时不会减小滴定的精度。铜离子达到50mg/L是可以接受的。在铬酸盐离子的浓度达到100mg/L以上的溶液中滴定时，需要额外的带有背景颜色的指示剂（），并且应优先还原。三价铁离子浓度高于10mg/L时滴定前应该被还原，硫离子应该被氧化。溴化物和氟化物应该和氯离子分开滴定。当四元铵盐的量相当大时（1~2mg/L）也会形成干扰。水的颜色深时也会形成干扰。10．仪器设备10.1微量滴定管，1~5mL，刻度间隔0.01mL。11．试剂和材料11.1过氧化氢（30%H2O2）11.2对苯二酚溶液（10g/L）—在水中溶解1g纯的对苯二酚，并稀释到100mL。11.3硝酸汞溶液，标准（0.025N）—将4.2830g硝酸汞（Hg(NO3)2·H2O）溶解在用浓硝酸（HNO3，spgr1.42）酸化过的水中，用水稀释酸化过的Hg(NO3)2溶液到1L。必要时需要过滤，应用section12所述的操作方法，用标准的NaCl溶液标定其准确浓度（见Note1）Note1—终点的清晰度—对于特定类型的水，当终点（sharp）时，通过加入几滴0.05g/L的二甲苯cyanoleFF或alphazurine蓝绿色颜料（颜色指数714）到滴定溶液中可使终点改善。11.4混合的指示剂溶液—将0.5g的晶体状的联苯二氨基脲和0.05g粉末状的溴苯酚蓝溶解在75g乙烷基乙醇（95%）中，再用乙醇（Note2）稀释到100mL。储存在褐色瓶中，6个月后废弃（Note3）。Note2—当没有纯的乙烷基乙醇可用的话，可以使用经甲醇或者异丙醇（分子式3A）变性的甲醇、异丙醇或乙醇。其它的变性的乙醇配方不适合。Note3—在12~18个月的储存后，液体指示剂通常会变质，以致无终点颜色出现。高温（在37.8℃（100℉））和暴露于强光可缩短储存期。两种指示剂的粉末状混合物可在较长时间内稳定存放。粉末状的混合物（胶囊形式）和液体指示剂均有商业化销售。11.5硝酸（3+997）—3体积的浓硝酸（HNO3，spgr1.42）与997体积的水混合。11.6pH试纸，广泛型，范围1~11。11.7氯化钠标准溶液（0.025N）—在600℃下将几克氯化钠（NaCl）干燥1h，取1.4613g干盐溶于水，然后在25℃下在容量瓶中稀释到1L。11.8氢氧化钠溶液（10g/L）—在水中溶解10gNaOH，然后稀释到1L。12操作步骤12.1取一定体积的样品，其中氯离子的量不超过20mg，必要的话用水稀释样品到50mL。使用50mL无氯离子的水做指示剂空白校正，操作方法与随后的样品测试方法相同。12.2加入5~10滴混合的指示剂溶液，摇动或旋动烧瓶。如果显现紫罗兰色或红颜色，逐滴加入硝酸（3+997）直到颜色变为黄色为止，加入1mL的过量酸。如果加入混合的指示剂后立即形成黄色或橙色，逐滴加入NaOH（10g/L）溶液直到颜色变为紫罗兰色，接着逐滴加入HNO3（3+997）直到颜色变为黄色，再加入1mL的过量酸（Note4）。Note4—指定的酸化提供了3.0~3.5的满意的pH值范围。已经使用过电位pH值计量的酸化样品不能用于测定氯离子含量，因为使用甘汞参比电极产生氯离子污染，可能导致错误。对含有低水平（lowlevel）氯离子的样品进行精确的pH值调整，仪器测量12.3用0.025N的Hg(NO3)2溶液滴定样品溶液和空白溶液，直到通过透射光观察溶液全部变为紫罗兰色（Note5）。记录在每种溶液中加入的Hg(NO3)2溶液的毫升数。Note5—指示剂修正和重金属离子的存在能够改变溶液的颜色，但不影响测定的精度，例如：含有alphazurine的溶液中性时呈天蓝色，碱性时呈浅紫色，酸性时呈蓝绿色，氯离子终点时呈紫罗兰色。含有约100mL镍离子和通常的混合指示剂的溶液，在中性时呈紫色，在酸性时呈绿色，在氯离子终点时呈灰色。当应用此测试方法测定含有带颜色离子的样品或需要指示剂校正的样品时，为了比较颜色的影响，建议操作者熟悉试验中涉及到的精确的颜色变化。12.4如果铬酸盐离子存在于没有铁离子的溶液中，同时浓度小于100mg/L，使用校正的alphazurine混合指示剂（Note1）和12.2描述的方法酸化样品，通过pH试纸测试pH值到3。用12.3描述的方法滴定溶液，终点颜色为橄榄紫色。12.5如果铬酸盐离子存在于没有铁离子的溶液中，同时浓度大于100mg/L，加入2mL对苯二酚溶液，然后按12.2和12.3描述的操作。12.6如果三价铁离子存在于有或无铬酸盐离子的溶液中，使用样品的量为含有的三价铁离或三级铁离子与铬酸盐离子的总和不超过2.5mg。加入2mL新鲜的对苯二酚溶液，然后按12.2和12.3描述的操作。12.7如果亚硫酸盐离子存在，在锥形烧瓶中加入0.5mL的H2O2到50mL的样品中，混合1分钟，然后按12.2和12.3描述的操作。13．计算13.1计算原始样品中氯离子浓度，使用mg/L表示如下：氯离子，mg/L=[(V1-V2)×N×70906]/S式中：V1=在19.1中滴定样品加入的标准的AgNO3溶液体积，mL，V2=在19.3中滴定样品加入的标准的AgNO3溶液体积，mL，N=Hg(NO3)2标准溶液的浓度，和S=12.1中使用的样品的体积，mL。14．精密度及偏差14.1精度说明—此测试方法的精度表达如下：ST=0.023X+0.043SO=0.002X+0.46式中：ST=总的精度，mg/LSO=单一操作的精度，mg/L，和X=测定的氯离子的浓度。14.2偏差说明—已知氯离子含量的校正如下：加入量发现量mg/Lmg/L±偏差重要统计（95%确信水平）250248-0.8no80.079.3-0.88no8.007.51-6.31yes14.314.1和14.2所示信息得自5个实验室的round-robin测试，包括7个操作者参与。尽管没有在测试报告中清晰地说明，假定矩阵是二级水。按标准D2777中所述列出7组数据，没有1组被否决，也没有任何数据点出现“漂移”。3个样品level用了至少3天运行时间。最小平方的方法被用于确定精度声明，So的系数为0.7394，ST的系数为0.9993。14.4对于未测试的矩阵，确保此方法的有效性是分析者的责任。14.5此测试方法的精度和偏差符合标准D2777-77，它是在适当的位置合作测试所得。在标准D2777-861.5的许可下，这些精度和偏差满足D-19测试方法委员会实验室之间研究的要求。测定方法B——硝酸银滴定法15.适用范围15.1此测试方法主要适于氯离子含量等于或大于5mg/L，同时如颜色或高浓度重金属离子的干扰应用测定方法A不可行的水。15.2尽管在研究报告里没有详细说明，但精度和偏差声明仍被认为使用二级水获得。对于未测试的矩阵，确保此方法的有效性是分析者的责任。15.3此测试方法对于Cl-浓度范围在8.0到250之间有效。16．测试方法概要16.1调整水的pH值到8.3左右，加入铬酸钾指示剂，用硝酸银溶液滴定。终点时生成砖红色的铬酸银沉淀。17．干扰17.1溴化物、碘化物和硫化物能起与氯化物相同的反应。正磷酸盐和多磷酸盐含量各自大于250和25mg/L时发生干扰。亚硫酸盐和难以分辨的颜色或浑浊应该被消除。在pH值8.3时形成沉淀的化合物（一些氢氧化物）可能由于堵塞导致错误。18．试剂18.1过氧化氢（30%）（H2O2）18.2酚酞指示剂液（10g/L）—按方法E200规定准备。18.3铬酸钾指示液—在100mL水中溶解50g铬酸钾（K2CrO4），加入硝酸银（AgNO3）直至产生微量的红色沉淀。加入AgNO3后将溶液避光静置保存至少24h，然后过滤溶液出去沉淀，接着用水稀释到1L。18.4硝酸银标准溶液（0.025N）—将大约5gAgNO3晶体研碎，在40℃下干燥至恒重，取4.2473g研碎干燥后的晶体溶于水并稀释至1L，用部分19所示操作步骤，用NaCl标准溶液标定其准确浓度。18.5氯化钠标准溶液（0.025N）—按11.7所述准备。18.6氢氧化钠溶液（10g/L）—按11.8所述准备。18.7硫酸（1+19）—仔细的将1体积的硫酸（H2SO4）加入到19体积的水中，边加边混合。19．操作步骤19.1倒50mL或更少的样品于瓷质的容器中（见Note6），其中Cl-含量不大于20mg，不小于0.25mg。如果亚硫酸盐存在，加入0.5mLH2O2与样品中，混合后静置1min，必要的话用水稀释到约50mL。使用H2SO4（1+19）或NaOH溶液（10g/L）调整pH值到酚酞终点（pH值8.3）。Note6—一个80mL的白瓷盘，一个1-in的搅拌棒，同样发现磁力搅拌器对于本操作很有用途。19.2加入约1.0mL的K2CrO4指示剂溶液并混合，用25mL滴定管逐滴加入AgNO3标准溶液直至用黄色光照明或戴黄色护目镜观察，整个溶液出现砖红色（或粉红色）。19.3重复19.1和19.2的操作，准确地取初始样品的一半，用水稀释到50mL。19.4如果使用19.3滴定消耗的体积是使用19.1滴定消耗体积的一半，进行计算部分；如果不是说明有重要的干扰物质存在，应该进行补正；作为选择，也可使用其他方法。20．计算20.1计算氯离子浓度，使用mg/L，在原始样品中如下：氯离子，mg/L=[(V1-V2)×N×35453]/S式中：V1=滴定样品需要的标准的Hg(NO3)2溶液体积，mL，V2=滴定空白需要的标准的Hg(NO3)2溶液