PAGEPAGE42標準號：D511-93（1998重新批準）水中鈣鎂離子的測定方法 1適用范圍分布如下：章節測定方法A－絡合滴定法 7－14測定方法B－原子吸收分光光度法 15－232。參考文獻ASTM標準：D1129關于水的專業術語2；D1193試劑水的規范2；D2777D-19會議確定的關于水分析的精密度和偏差確定的操作方法D33702；D4691火焰原子吸收分光光度法測水中元素2；D4841水樣中有機和無機質含量組成穩定的保存時間的估計方法2。專業術語定義－本方法中采用的術語的定義，參見術語。重要性和用途鈣鎂離子是水的硬度的主要組成部分，也是油管和集輸管道結垢的主要原因。試劑純度國化學協會分析試劑委員會3的要求。倘若預先確認試劑純度足夠高，應用的試劑不會降低測定的精度的條件下，可以使用其它純度的試劑。水的純度－除非特別說明，水的參考物應理解為單純試劑水，符合D1193規范的Ⅰ型、round-robin1－使用者必須確認這種試劑水是不含任何干擾物質的。試劑水應經本方法分析過。取樣按照D3370規程收集樣品。如果測定總的鈣鎂濃度，收樣時立即用HNO（spgr1.42）調節pH2或更低。一3般濃度要求為大約2mL/L。樣品保存時間按照D4841規范執行。0.45μmHNO（spgr1.42）3調節水溶液pH值到2或更低。一般濃度要求為大約2mL/L。測定方法A－絡合滴定法適用范圍本方法適用于鈣加鎂折合為鈣的含量在1～1000mg/l展。這種算法時的可接受范圍。實驗方法概要為了確定鈣鎂含量，調節溶液pH10（1213）后，加入乙二胺四乙酸或其鹽）EDTApH1213時，鎂沉淀。鎂含量是通過區別pH10時的滴定用量和pH1213時的滴定用量的差值來區分的。干擾的處理EDTA的干擾是通過加入羥胺、氰化物，他們能降低或/和絡合那些金屬。加入羥胺、氰化物后可5mg/L10mg/L錳、10mg/L銅、10mg/L10mg/L鉛。滴定鈣鎂總量時，錳的高于Mn+2酸胲試劑用于轉化錳成二價狀態，二價錳的干擾可通過加入氰亞鐵酸鉀晶粒來消除。正磷酸鹽和硫酸鹽在分別在濃度過高至50010000mg/l時產生干擾。鋁濃度高于10mg/l能與常規滴定樣品時滴定完成后幾分鐘的顏色漸變混淆。pH值下沉淀鈣。應該考慮水處理過程中常用的多磷酸鹽、有機磷酸鹽和EDTA/NTA干擾。儀器設備滴定裝置－有些分析人喜歡用傳統照明和手動攪拌裝置，一些報導顯示用可視滴定裝型來選擇。試劑緩沖溶液－氨水氯化銨溶液－稱取67.6gNHCl200mL水中，加入570mLNHOH4 4（spgr5.0gEDTA1000mL1mL緩沖溶液，在滴定終點時pH10.0±0.1達到最高精度，通過適當加入少量EDTA磷酸氫二鈉或硫酸鎂來調節鎂濃度至精確平衡。鈣試劑溶液：1.0g200g0.2g容量的藥匙的瓶中。11.3鈣溶液，標準鈣）－取1.000g1801600mL水中，小心的用盡量少的稀鹽酸溶解。在有刻度的燒杯中稀釋至。鉻黑T溶液4g鉻黑T100mL水中。該溶液有一周的保存期限。此0.5g染料和100gNaCl0.2g1年。EDTA溶液，標準（0.01M，1mL＝0.401mg0.243mg鎂）－3.72g在干燥器中經硫酸干燥一宿的EDTA鈉鹽二水合物，溶解于水中并稀釋至1000mL中。試劑可穩定存放數周。通過滴定25.00mL的程序中樣品分析的碳酸鈣標準溶液來核對試劑的滴定濃度。鹽酸胲溶液30g1000。Fe(CN)3HO。4 6 2氰化鈉溶液25g1000。注2試劑。氫氧化鈉溶液80g800mL1000。操作步驟鈣加鎂的測定100.0mL125mL3－如果只需測定鈣鎂總量，省略12.1.112.1.5。往每個樣中加入5mL鹽酸spgr1.1。在蒸汽浴或電爐上加熱到體積減少至4－對于溶解質或懸浮物含量高的樣品，體積減少量由分析者判斷。（）23遍，沖洗液加入燒瓶。（150mLgr0.900）調pH710。注5－對于鹽水分析，通常已知比重時可以確定一個合適的整除體積，如：1.0001.02525mL1.0251.05010mL1.050到1.090，用5mL1.0901.1201mL1.1201.180滴定裝置中嵌入燒杯，開啟攪拌器。1mLNHOHHCl溶液。21mL緩沖溶液。測量pH10.0±0.1范圍內。2mLNaCN溶液（2）除非已知無干擾金屬。12K4

Fe(CN)6

3HO。245滴鉻黑T指示劑溶液。如果用粉狀指示劑就加入大約0.2g。用標準EDTA515mL滴定液，取更少量樣品重新實驗。記錄滴定鈣鎂總量時EDTA溶液體積。50mL水(來測定空白樣修正值。鈣的測定滴定管中重新裝滿EDTA標準溶液。另外吸取新濾液（最多取50m）于150mL燒杯中調節體積至約50m（見注5。燒杯嵌入滴定裝置中，開啟攪拌器。1mLNHOHHCl溶液。21mLNaOHpH12－13之間。1mLNaCN(2)0.2g鈣試劑溶液。用標準EDTA溶液滴定至恰當的終點。如果用了紫酸氨，滴定終點會出現顏色從紅色變至淡紫色。如果用了 滴定終點會顯示顏色從深綠變為紫色。滴定過程應在加入NaOH溶液后5分鐘以內完成。如果EDTA用量大于取較少量樣，重新實驗。記錄EDTA溶液滴定鈣時的用量。50mL水(來測定空白樣修正值。計算12計算鈣鎂濃度，單位用mg/L：鈣，mg/L=(A×B/D)×40100 (1)鎂，mg/L＝((C×B/E)－(A×B/D))×24300 (2)式中：A＝EDTA標準溶液在12.2.9中滴定鈣時用量減去12.2.10中空白修正用量，mL。B＝EDTA標準溶液摩爾濃度。C＝EDTA標準溶液在12.1.13中滴定鎂時用量減去12.1.14中空白修正用量，mL。D＝12.2..2中取樣量，mL。E＝12.1.5中取樣量，mL。如果認為鍶的濃度影響較大，用方程3修正：修正鈣mg/L=mg/L鈣－(mg/L鍶×0.46) (3)45計算鈣鎂濃度以碳酸鈣形式表征的：鈣（CaCO3）,mg/L=mg/L(4)鎂（CaCO3）,mg/L=mg/L(5)5沒有數據確定用哪種模型來計算精密度和偏差。該方法測定鈣濃度的范圍在13－88mg/L時的精度精度計算方法用方程6和方程S=0.006X+0.62 (6)TS=0.006X+0.51 (7)O其中：S=總體精度TS=樣本精度OX=測定鈣的濃度，mg/L偏差－對于已知鈣濃度用如下方法計算：（95％置信水平）（95％置信水平）13.313.5＋5否41.843.0＋2.9是84.687.7＋3.7是

mg/L

偏差，％

統計有效性8位實驗員參與的round-robin測試得出的。沒有剔除任何數1用最小平方法確定精度。2.536mg/L89：S=0.017X+0.85 (8)TS=0.002X+0.70 (9)O其中：S=總體精度TS=樣本精度OX=測定鎂的濃度，mg/L偏差－對于已知鎂濃度用如下方法計算：（95％置信水平）（95％置信水平）2.382.54＋6.7否14.715.0＋2.0否22.221.8-1.8否35.936.1＋0.6否

mg/L

偏差，％

統計有效性這些數據由四所實驗室8位實驗員參與的round-robin四個樣品水平每隔三天進行一個。本方法用最小平方法確定精度。鈣濃度的測定中置備的氯化鈉鹽水（組成見表1）SO=76對鎂濃度的測定中置備的氯化鈉鹽水（組成見表1）單樣本操作精度按如下執行：SO=51這些數據不可用于水的精度的其它算法。四個互不相關的實驗室參與了roun-robin研究。本方法中的精密度和偏差的計算方法D2777－77D2777－77是適于合作測定時應用的。在D2777－861.5精密度和偏差能滿足D－19測量方法委員會多實驗室間研究的要求。表1配制氯化鈉鹽水組成 鹽水測定溶液（總濃度NaCl3000050000100000150000BaNaCl3000050000100000150000Ba1000100010001000Sr1000100010001000Mg12005000700010000Ca2500120001500025000適用范圍本方法可用于確定水中鈣鎂的濃度。測定咸水、海水和鹽水中的離子需要應用本方法的附件，見第21部分。1.0～15mg/L，鎂濃度范圍0.25～3.5mg/L。通過合適的一次1500mg/L350mg/L鎂。多次稀釋工藝胲可以進一步升高測量上限。精密度和偏差由試劑水（1％HCl）來取得。對未用過的精密度和偏差計算模型，分析員應先確定本方法可行的精密度范圍。試驗方法概要鈣和鎂的濃度是通過原子吸收分光光度值確定。樣品稀釋和加入除干擾劑后被吸收。干擾處理磷和鋁會分別干擾鈣和鎂。加入鑭可消除600mg/L100mg/L鋁的影響。據報道當加入鉀控制離子干擾時，氮氧－乙炔焰可完全消除化學干擾。儀器與設備422.7nm285.2nm明見D4691操作規程。注6－對所有的儀器都參數要求按照生產廠家產品說明書執行。如果生產廠家確認等效的話，不是波長422.7nm和285.2nm的情況也可用。鈣，空心陰極燈。鎂，空心陰極燈。多元素，空心陰極燈。關于原子吸收分光光度法建議使用的氧化劑和染料，參見19.519.6。減壓閥－用合適的減壓閥調節氧化劑和燃料的供應，供應壓力應保持在稍高于控制運行壓力。試劑和材料鈣溶液配制，標準Ca）－用鹽酸稀釋250mL鈣標準溶液（見11.3）至1L。鑭溶液配制58.7g250mL鹽酸(sp,gr1.19)。溶解后，用水稀釋至1L。1mL＝0.1mg買成品或用盡可能少的鹽酸1克鎂條，并用HCl（1＋99）稀釋至1L。鉀溶液（2％，K）－38.1KCl。氧化劑：空氣：經過合適的過濾的除油、除水和其它雜質的干凈干燥空氣是常用的氧化劑。氧化亞氮，化學純可使用。50psig（345kPa）的罐來阻止丙酮進入燃燒系統破壞燃燒。注7－警告：含有不是丙酮的專門溶劑的純乙炔不能用于聚（氯乙烯的腐蝕會造成險情。標準曲線制定如果用空氣－乙炔焰的話，至少要準備4中含La備0.2％K溶液，來判定預計的鈣或鎂濃度范圍。用配制所有的稀釋液。作實驗時，每次準備標準液，選擇濃度來確定零點、中點和最高點來作分析曲線。通過選擇一個標準光來設置儀器波長至鈣的422.7nm或鎂的285.2n（見注6。放入標準液和記錄儀器吸收值。每個標準液之間放入水。如果儀器上顯示濃度，就可直接從儀器上讀出濃度。實驗程序12.1.112.1.4準備樣品。準備樣品稀釋液并加入La（LLa最終溶液濃度為50mL容量瓶，加入10mLLa溶液（5％，La）,加入可整除樣品數，用HCl（1＋99）如果用氧化亞氮焰，不加La溶液，加入鉀溶液至最終K0.2％。加入方法－對于稀釋后會出現約1mg/L的鈣的高濃度溶液，如海水或鹽水。對每個La溶液（5％，La）如果用氧化亞氮焰，不加La溶液，加入鉀溶液至最終K2。確定鎂的含量時，準備3個有樣品整除單位刻度的容量瓶，加入0.1mg/L的鎂、La溶液1％La溶液（如果用氧化亞氮焰，不加La溶液，加入K溶液最終K濃度達到0.％，鎂的標準溶液至最終濃度為0.10.2mg/。放入樣品，讀取每個樣的吸收值。樣品之間放入水。計算20.4。：單位mg/l鈣或鎂，mg/l＝A×C其中：A=樣品吸收值。

std

/(Astd

-A) (10)Astd＝一個標準樣的吸收值Cstd＝Astd由于存在兩種標準添加劑，計算結果為一個值，兩個值者取平均。水或鹽水的原始濃度是通過乘以稀釋倍數來算得的。23、精密度和偏差1HC和偏差的的可信度。鈣的總體精度和個人精度計算方法如公式1112：S=0.036X+0.03 (11)TS=0.002X+0.04 (12)O鎂的算法如公式13和公式14：S=0.078X+0.03 (13)TS=-0.001X+0.01 (14)O其中：S=,mg/LTS=,mg/LOX=測定鈣或鎂的濃度，mg/L注8－用空氣－乙炔焰和La測量方法更易于消除干擾，并可以提供同等精度。偏差－對于已知鈣的濃度用如下方法計算：（95％置信水平）（95％置信水平）1.201.21+0.83否3.003.02+0.67否5.005.02+0.40否15.014.8-1.33否

mg/L

偏差，％

統計有效性偏差－對于已知鎂濃度用如下方法計算：（95％置信水平）（95％置信水平）0.260.23-11.5是0.520.520否1.100.99-10.0是3.203.18-0.63否

mg/L

偏差，％

統計有效性8round-robin8組數據編號如D2777方法用最小平方法確定精度。鈣濃度的測定中置備的氯化鈉鹽水（組成見表1）SO=253mg/L對鎂濃度的測定中置備的氯