鈣離子濃度的測(cè)量

  1、鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：

  ① 0.1mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（貯備溶液）的配制：

稱取優(yōu)級(jí)純(GR)氯化鈣(CaCl2，111.015g/mol·L-1)11.1015g于燒杯中，用蒸餾水溶解后移入1升容量瓶中，并用蒸餾水洗燒杯，溶液移入容量瓶，經(jīng)三次洗燒杯、溶液移入容量瓶后，用蒸餾水稀釋到刻度，混勻，備用。

標(biāo)定： 見附錄。

② 1×10-3mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（pCa 3.00）：

  　用10ml移液管量取0.1mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻。

③1×10-4mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（pCa 4.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-3mol/L 鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻，備用。

④1×10-5mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（pCa 5.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-4mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻，備用。

                鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度換算

2、總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)：

     4mol/L氯化鉀(KCl)溶液__稱取29.8204gr氯化鉀于燒杯中，用蒸餾水溶解，并稀至100ml，搖勻，備用。每100ml標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品溶液加2mlTISAB溶液。

二、鈣離子選擇性電極：

    鈣離子選擇性電極在使用前需要在1×10-3mol/L鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中浸泡，一般不少于半小時(shí)。

三、鈣離子濃度的測(cè)量：

  1、儀器準(zhǔn)備：

  ① 將MP523型pH/離子濃度測(cè)量?jī)x或MP523-03型鈣離子濃度測(cè)量?jī)x接上電源，并開啟電源。

  ② 選擇鈣離子濃度測(cè)量參數(shù)。

    長(zhǎng)按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現(xiàn)P1。用[↑]選擇Ca2+離子參數(shù)。然后，按[ENTER]轉(zhuǎn)入測(cè)量狀態(tài)。  

  ③ 選擇并設(shè)置校準(zhǔn)溶液的參數(shù)。

   長(zhǎng)按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現(xiàn)P1。然后，短按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現(xiàn)P3、0.00、C1。將選擇的低濃度值的數(shù)據(jù)按[↑]（加值）、[↓]（減值）、[ENTER]（移位）輸入儀器，修改后，按[ENTER]進(jìn)入C2設(shè)置，將選擇的高濃度值的數(shù)據(jù)按[↑]、[↓]、[ENTER]輸入儀器，修改后，按[ENTER]進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。（具體操作見儀器說明書）

  2、儀器校準(zhǔn)：

  ① 將浸泡的鈣離子選擇電極用去離子水洗凈，用濾紙吸干。

② 取二只50ml燒杯倒入己加入TISAB溶液的標(biāo)準(zhǔn)溶液（不少于燒杯的三分之二），并加入攪拌珠。

③ 取低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后，按[CAL]鍵，屏上出現(xiàn)C1、“CAL”閃動(dòng)，見屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉，再按[CAL]鍵，屏上出現(xiàn)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)、并閃動(dòng)，至出現(xiàn)END。之后屏上出現(xiàn)C2。

④ 接著取出電極，用濾紙吸干。取高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后，見屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉，再按[CAL]鍵，屏上出現(xiàn)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)、并閃動(dòng)，至出現(xiàn)END。儀器自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。

⑤ 校準(zhǔn)完成后，將電極浸入去離子水中清洗至儀器顯示高于5.00，或濃度值低于10-5

mol/L，吸干。

  3、樣品測(cè)量：

取二只50ml燒杯倒入注入己加入TISAB溶液的樣品溶液，并加入攪拌珠。

取樣品溶液的燒杯置于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后（屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉），讀取屏上顯示值。然后，將一對(duì)電極浸入去離子水中清洗，吸干。

取另一個(gè)注入樣品的燒杯置于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液，等儀器顯示值穩(wěn)定后（屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉），讀取屏上顯示值。需要讀取mol/L、mg/L或ppm等單位，可按[UNIT]鍵。

二次測(cè)量平均值經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，為樣品的鈣含量。

測(cè)量完畢，將一對(duì)電極浸入去離子水中清洗，吸干，存放。儀器的電源關(guān)閉。

四、注意事項(xiàng)：

 1、根據(jù)測(cè)量的鈣離子濃度選擇合適的校準(zhǔn)溶液，一般選擇相差二個(gè)級(jí)差的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。對(duì)于測(cè)量低濃度的鈣離子或進(jìn)行準(zhǔn)確度高的測(cè)量，建議選擇相差一個(gè)級(jí)差的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。被測(cè)樣品的濃度應(yīng)該在校準(zhǔn)溶液濃度之間。下表供參考：

2、為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，建議在*次測(cè)量樣品后，再重復(fù)校準(zhǔn)一次。可能樣品溶液中存在干擾離子，影響電位的測(cè)量，給出錯(cuò)誤的結(jié)果。重復(fù)校準(zhǔn)可以將干擾離子作為本底消除，獲得正確的測(cè)量結(jié)果。

3、低濃度的校準(zhǔn)溶液，必須隨用隨配。

4、對(duì)鈣離子選擇電極有干擾的離子：10-3mol/LCa2+時(shí)，

大允許含量：0.3mol/LNa+；2×10-6mol/LZn2+；5×10-6mol/LPb2+；7×10-5mol/LFe2+,

Cu2+；8×10-3mol/LCr2+,Mg2+；3×10-2mol/LBa2+；5×10-2mol/LNi2+。需要選擇適當(dāng)?shù)?font face="Arial">TISAB，來絡(luò)合、隱蔽干擾離子、提供相同的離子強(qiáng)度和調(diào)節(jié)溶液的pH值至適當(dāng)?shù)姆秶?/font>

5、測(cè)量工作結(jié)束，應(yīng)將鈣離子選擇性電極洗凈、吸干，存放。長(zhǎng)期不用時(shí)，將電極敏感膜頭取下，吸干溶液，存放。

 
附錄：

水質(zhì)鈣離子校準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定（EDTA滴定法）

水質(zhì)鈣離子校準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定采用EDTA絡(luò)合滴定法，反應(yīng)式如下：

        Ca2+ + H2Y2- ? 2H+ + CaY2-

EDTA絡(luò)合劑與金屬離子按1 ：1 mol/L離子反應(yīng)。

1 試劑：

1.1 0.01mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：

EDTA鈉鹽（Na2Y·2H2O）3.723克，溶于蒸餾水，轉(zhuǎn)入1L容量瓶中，用蒸餾水加至刻度。混合，裝入聚乙烯試劑瓶，備用。

1.2 鉻黑T指示劑：

0.5克鉻黑T、 4.5克鹽酸羥胺，溶于100毫升95%乙醇。裝入滴瓶中，備用。

1.3 1mol/L NaOH溶液：

40克NaOH用蒸餾水溶解，稀至1L。裝入聚乙烯試劑瓶，備用。

2  儀器、設(shè)備：

2.1 電子天平      200g  感量0.1mg             一臺(tái)；

2.2 酸式滴定管       50ml                      一支；

2.3 容量瓶  A級(jí)    250ml    一只；  1000ml    五只；

2.4 移液管  A級(jí)                         25ml  四支；

2.5 錐形瓶        150ml                        四只；

2.6 滴瓶          100ml                        一只；

2.7 洗瓶          500ml                        一只；

2.8 燒杯      50ml  四只；100ml  二只； 500ml  二只；

2.9 滴定管架                                   一只。

3  滴定步驟：

3.1 準(zhǔn)備好滴定管，并加EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液至滿度，記錄滴定管內(nèi)液體示值v1。

3.2 用移液管取25ml試樣于錐形瓶中，并加入25ml蒸餾水。

3.3 滴加1mol/L NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH為12~13。

3.4 加入1-2滴鉻黑T指示劑，溶液呈酒紅色絡(luò)合物。

3.5 用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，使溶液顯示藍(lán)色（取蒸餾水25ml，加入5mlpH10緩沖液，1-2滴鉻黑T指示劑，溶液呈蘭色，作為參考色），即至終點(diǎn)。記錄滴定管內(nèi)液體示值v2。

3.6 重復(fù)3.2到3.5步驟，再測(cè)量同樣品的一份試樣。取滴定前后滴定管內(nèi)液體的平均值，并求出滴定水樣用EDTA毫升數(shù)N1。

3.7 重復(fù)3.2到3.5步驟，蒸餾水代替水樣，空白硬度的滴定。求出滴定空白樣品用EDTA毫升數(shù)N2。

4 樣品水質(zhì)鈣離子校準(zhǔn)溶液的計(jì)算：

按下式計(jì)算水樣水質(zhì)鈣離子校準(zhǔn)溶液：

      mx = （N1－N2）×m0÷N 

式中：mx— 水樣中水質(zhì)鈣離子校準(zhǔn)溶液濃度，mol/l ；

      m0— EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/l；

          N1— 滴定水樣用EDTA量，ml；

          N2— 滴定空白樣品用EDTA量，ml；

          N — 水樣體積，ml。

5 備注：

5.1 等當(dāng)點(diǎn)顏色的應(yīng)為暗藍(lán)色，在暗藍(lán)色前為亮藍(lán)色。可用空白溶液加鉻黑T指示劑作對(duì)照。

5.2 當(dāng)顏色淡的時(shí)候，多加些鉻黑T指示劑，便于觀察溶液顏色的變化。