一水中碱度检测法滴定法.DOC

實驗一 水中鹼度檢測法 (滴定法) 組員: 4980N002陳巧穎 4980N048黃彥鈞 4980N066吳建億 指導老師: 周信賢 老師 一.原理 : 水中鹼度(alkalinity)為其中和強酸至某一PH之能力，其檢測值隨所用終點PH而異。鹼度在許多方面及天然水與廢水處理上深具意義。因為許多地表水之鹼度，主要係由弱酸的鹽類碳酸鹽、重碳酸鹽所造成，有時候弱鹼或強鹼物質亦會增加水之鹼度，例如氫氧化物，故鹼度可以作為這些成分之濃度指標。 　　　水中之溶質經解離或水解產生氫氧離子，可用標準酸滴定而中和。鹼度依終點ＰＨ之不同而異，作出滴定曲線求反曲點，以決定要滴定之終點ＰＨ值。對於低鹼度水樣（小於２０ｍｇ　ＣａＣＯ3）可用補插方法求當量點。 　　　測定水樣之鹼度測定方法，是將水樣用強酸滴定到一定的ＰＨ值時，所需要強酸之當量數既為其鹼度。滴定終點所選擇的ＰＨ值有二，既ＰＨ＝８.3及PH=4.5，在滴定的第一階段，選擇PH=８.3為終點，為碳酸根轉變為碳酸氫根得當量點，其反應式如下: CO=2 + H+→HCO3 而滴定的第二階段，選擇PH=4.5為終點，此終點則為碳酸氫根轉變為碳酸的當量點，其反應式如下: HCO_3 + H+→HCO3 水中鹼度測定，可用強酸(0.02N，H2SO4)滴定，而以相當的CaCO3表示。如果水樣之PH值高於8.3時，滴定要分成二個階段，第一階段先滴定至PH值降到8.3時，所有氫氧化物均被中和且碳酸根轉變成碳酸氫根，此時滴定曲線呈現第一個反曲點，以酚酞(phenolphthalein)為指示劑，則其由粉紅色轉為無色；第二階段，強酸繼續加入，PH值降到4.5時，碳酸氫根轉變為碳酸，此時滴定曲線上出現第二個反曲點，以甲基橙為指示劑，溶液由黃色變為橙紅色。 水中鹼度的數據，在環境工程上應用很廣。鹼度測定的結果，可做為估計廢水與汙泥的緩衝能力之用。在原水與廢水的化學混凝(coagulation)處理程序中，由於混凝劑與水中成分反應形成氫氧化物之沉澱，放出的H+會與水中的鹼度反應，若存在的鹼度較H+為多，則混凝反應較有效率且安全；反之，則使該反應受抑制。此外，用沉澱法軟化水質時，鹼度亦為一重要之考慮因素，可用以計算所需的石灰或蘇打灰用量。軟化後的水質，其鹼度亦須測定，是否合於標準。工業用水如冷卻塔、鍋爐等之用水，常需進行腐蝕控制(corrosion control )， 水中鹼度的高低式相當重要的因素，故常為評估水質腐蝕性質時必須測定得項目之一。 二.目的 : 使用特定的pH顏色指示劑，以標準酸滴定樣品到某特定的 pH 終點時，所需要標準酸之當量數即為鹼度，要檢測水中鹼度的檢測。 三.步驟 : 酚酞－ 取水樣100ml，放入三角燒瓶中。 加入3滴酚酞指示劑，水樣中顏色變為紅色。 使用配製好的H2so4滴定至無色，為滴定終點，並記錄ml。 甲基橙－ 1.取水樣100ml，放入三角燒瓶中。 2.加入3滴甲基橙指示劑，水樣中顏色變為黃色。 3.使用配製好的H2so4滴定至橙紅，為滴定終點，並記錄ml。 本次檢測水樣共有3種水樣: 自來水、池水、二段水，每一種都各使用酚酞和甲基橙檢測一次，所以數據有6個共3組。 四.結果與計算 水樣 \ 指示劑 酚酞 甲基橙 自來水 0 16 池水 1 10 二段水 0 1.5 酚酞鹼度P(mg CaCO3 /L)＝A × N × 50,000　　　　　　　　　　　　　　　　　 V(水樣體積)ml 總鹼度T(mg CaCO3 /L)＝B × N × 50,000　　　　　　　　　　　　　　　　　 V(水樣體積)ml 編號 H2so4 水樣體積 滴定PH=8.3 滴定 PH=4.5 鹼度 總檢度 CO3-2 Hco-3 自來水 0.02 100 0 0 0 自來水 0.02 100 16 160 160 池水 0.02 100 1 10 20 池水 0.02 100 10 100 80 二段水 0.02 100 0 0 0 二段 水 0.02 100 1.5 15 15 對照表: 滴定結果 OH- CO=3 HCO-3 P=0 0 0 T P0.5T 0 2P T-2P P=0.5T 0 2P 0 P0.5T 2P-T 2(T-P) 0 P=T T 0 0 結果與討論: 現在的自來水標準是6.5~8.5，經由這次的實驗可