【概述】

海水中存在著相當數(shù)量的碳酸根、碳酸氫根和硼酸根等弱酸陰離子，這些陰離子在海水中同相應(yīng)的弱酸分子保持一定的電離平衡關(guān)系。它們之間的數(shù)量大小和比例調(diào)節(jié)了海水的pH值。海水呈堿性一方面是由于強堿陽離子（如堿金屬和堿土金屬離子）在數(shù)量上略為超過強酸陰離子（如Cl -、SO42-等），另一方面是由于弱酸平衡的調(diào)節(jié)作用的緣故?？倝A度的測定常用敞口式Gran滴定法，本文參照此方法步驟，采用碳酸鈉溶液模擬海水，旨在探討T960電位滴定儀的總堿度測定上的可行性。

【實驗/設(shè)備條件】

表 1

【實驗/操作方法】

（1）標定pH復(fù)合電極。

將pH復(fù)合電極分別浸入pH為4、6.86、9.18的緩沖溶液（緩沖溶液溫度控制在25℃）中，進行電極的標定。

（2）滴定

用量筒移取50mL樣品，并稱重。選擇“終點滴定”模式，以pH=3作為終點。插入電極，待電位穩(wěn)定后用鹽酸溶液滴定至終點。

【實驗結(jié)果/結(jié)論】

儀器在第二等當點后（pH=4.5）會得到一系列數(shù)據(jù)（即pH范圍為4.3-3左右的數(shù)據(jù)），從中選取18個點（表2）

表 2

根據(jù)公式（1）、（2）計算相關(guān)參數(shù)，然后以滴加的HCl體積為橫坐標，以F2為縱坐標作圖（圖1）。

圖 1

計算公式：

其中

F2--Gran函數(shù)；

M0--水樣質(zhì)量；

m --加入的鹽酸的質(zhì)量（相當于滴加的體積量）；

C(H+) --H+的濃度；

E --電極電位（mV）；

F --法拉第常數(shù)，96.487kJ/（V?mol） ；

R --氣體常數(shù)，8.3144；

T --絕對溫度，T= t+273.15℃，t為攝氏溫度；

H --常數(shù)ln(10)；

Alk --總堿度，umol/kg；

c --鹽酸濃度，mol/L；

V --擬合直線與X軸的交點（即y=0時，x的數(shù)值）。

平行做三次（具體數(shù)據(jù)見附錄），根據(jù)相關(guān)參數(shù)分別作圖（2）、（3）。

根據(jù)公式（3）計算總堿度。見表3

表 3

圖譜

圖 4

圖2和圖3的實驗數(shù)據(jù)（部分截?。?，見下表4、5。

表 4

表 5

結(jié)論

由實驗數(shù)據(jù)得知，結(jié)果重復(fù)性良好，能夠滿足客戶對于精密度的要求，說明T960全自動電位滴定儀具備以敞口式Gran滴定法測定海水總堿度的能力。

【儀器/耗材清單】

儀器：

Hanon T960全自動電位滴定儀，溫度電極、

水浴鍋、Hamilton pH復(fù)合電極，10ml滴定管單元。

試劑：

鹽酸溶液（0.05mol/L）、碳酸鈉溶液（0.004mol/L）。

【參考文獻】

[1] HY/T 197-2015  海水總堿度的測定 敞口式電位滴定法

【注意事項】

1、鹽酸溶液的配制和每次平行實驗完成后清洗電極建議使用一級水。

2、碳酸鈉溶液稱重后建議立即測試，同時將攪拌臺多余的孔密封處理。

3、標定電極的電極平衡時間建議10s以上。

（來源：濟南海能儀器股份有限公司）