实验二-水中碱度的测定
环境化学-环境化学实验
实验一、水样色度和浊度的测定(3h)一、实验目的1. 掌握色度和浊度的基本概念；2. 学习色度和浊度的测定方法。
二、实验原理色度—水样颜色深浅的量度。
采用铂钴比色法*测定，规定浓度为1mgPt/L 所产生的颜色为1度。
浊度—表示水中悬浮物对光线通过时所发生的阻碍程度。
我国采用1L蒸馏水中含有1mgSiO2所产生的浊度为1度。
三、实验内容1.色度的测定编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 内容500度0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 标准溶液/mL定容/mL 50标准系列色度 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 水样比色水样色度/度相当于标准色列的色度×水样稀释倍数=*注：铂钴比色法采用K2PtCl6和CoCl2·6H2O配制标准溶液。
由于氯铂酸钾价格昂贵，常用重铬酸钾代替，配制方法如下：称取0.0437gK2Cr2O7及1.000gCoSO4·7H2O溶于少量水中，加入0.5mL浓硫酸，用水稀释到500mL，此溶液色度为500度。
2.浊度的测定编号1 2 3 4 5 6 7内容100mg/L0.00 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 标准溶液/mL定容/mL 50标准系列浊度0 1 2 4 6 8 10水样比浊水样浊度/度相当于标准系列的浊度×水样稀释倍数=水样浊度/NTU 浊度仪（）测定：四、思考题水样的浊度可以用目视比浊法测定，也可用浊度仪测定，还可用分光光度法测定，对于同一水样它们的测定结果相同吗？为什么？实验二、水样酸度和碱度的测定(3h)一、目的和要求1. 掌握酸度和碱度的基本概念；2. 学习酸度和碱度的测定方法。
二、实验原理酸度—指水中含有能与强碱发生中和作用的物质的总和。
①OH- + H+ = H2O (pHeq=7.0)②OH- + H2CO3 = HCO3- + H2O(pHeq=8.3)③OH-+ HCO3- = CO32- + H2O(pHeq=10.8)（甲基橙为指示剂—无机酸度①；酚酞为指示剂—CO2酸度①②）碱度—指水中含有能与强酸发生中和作用的物质的总和。
水中碱度测定实验报告
一、实验目的1. 掌握水中碱度的测定方法。
2. 了解不同指示剂在不同pH值下的变色情况。
3. 熟悉酸碱滴定的原理和操作步骤。
二、实验原理水中碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受质子H的物质的总量。
本实验采用酸碱滴定法测定水中碱度，以酚酞和甲基橙为指示剂，分别滴定水样中的OH-和CO32-。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：酸式滴定管、锥形瓶、移液管、洗耳球、玻璃棒、烧杯、电子天平、pH 计、蒸馏水、标准HCl溶液（0.1000mol/L）、酚酞指示剂、甲基橙指示剂。
2. 试剂：酚酞指示剂（0.5g酚酞溶于50mL 95%乙醇中，用水稀释至100mL）、甲基橙指示剂（0.05g甲基橙溶于100mL蒸馏水中）、无CO2蒸馏水。
四、实验步骤1. 标准溶液的配制与标定（1）配制0.1000mol/L HCl标准溶液：称取3.65g HCl（分析纯），加入少量蒸馏水溶解，转移至1000mL容量瓶中，用水定容至刻度。
（2）标定HCl标准溶液：准确移取25.00mL HCl标准溶液于锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂，用0.1000mol/L NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色，记录消耗的NaOH体积。
2. 水样碱度的测定（1）取100mL水样于锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂，用HCl标准溶液滴定至溶液由红色变为无色，记录消耗的HCl体积P。
（2）继续加入2滴甲基橙指示剂，用HCl标准溶液滴定至溶液由橙黄色变为橙红色，记录消耗的HCl体积M。
五、实验结果与分析1. 计算水样碱度根据实验数据，计算水样碱度如下：OH-碱度= C(HCl) × P × 1000 / 1000CO32-碱度= C(HCl) × (M - P) × 1000 / 1000其中，C(HCl)为HCl标准溶液的浓度（mol/L），P和M分别为酚酞和甲基橙指示剂滴定所消耗的HCl体积（mL）。
实验室用水PH值的测定检测方案
实验室用水PH值的测定检测方案一、实验室用水pH值的测定原理酸碱度指的是水中溶解的氢离子（H+）浓度的负对数值，即pH=-log[H+]，pH值的范围为0-14，pH值为7表示中性溶液，pH值小于7表示酸性溶液，大于7表示碱性溶液。
实验室用水pH值的测定通常采用玻璃电极测pH法，该方法使用pH电极测量溶液中的氢离子浓度从而得到pH值。
玻璃电极是由玻璃球、充液液体和参比电极组成的。
玻璃球包裹着特殊的玻璃膜，在水中与溶液中的H+发生反应，产生电势差，测量这个电势差即可得到溶液的pH值。
二、实验室用水pH值的测定步骤1.pH标定（1）准备标定溶液：根据需要测定的pH范围，准备2-3个标定溶液，可以使用标准缓冲液或标准强酸强碱溶液进行标定。
（2）将pH电极插入第一个标定溶液中，轻轻晃动电极，待电极的示值稳定后记录下来，这个值就是第一个标定点。
（3）重复步骤（2）直到测得所有标定点的数值。
（4）绘制标定曲线：将标定点的pH值绘制在纵轴上，电极示值绘制在横轴上，通过标定点绘制出标定曲线。
2.pH测量（1）将待测水样倒入干净的容器中，保证容器表面没有气泡。
（2）将pH电极插入容器中，轻轻晃动电极，待电极的示值稳定后记录下来，这个值就是所测水样的pH值。
三、实验室用水pH值测定的注意事项1.确保玻璃电极的干净和完整，避免电极表面有杂质或损坏。
2.每次测量之前要重新调零，即将电极插入去离子水或标定溶液中，记录电极示值，并进行调零。
3.在标定时，要注意不同标定点之间的相对位置，尽量覆盖待测范围内的pH值。
4.使用前应检查电极的响应是否快速且准确，如在标定或测量中发现电极响应不正常，应及时更换或维修。
5.使用完毕后，应将电极用去离子水冲洗干净，并放入储存液中保存，以防止玻璃膜干燥或被污染。
四、实验室用水pH值测定的仪器和试剂1.电极：玻璃电极2.试剂：去离子水、标定溶液（标准缓冲液或标准强酸强碱溶液）五、实验室用水pH值测定的质量控制1.定期校正电极：每周或使用一段时间后，应校正一次电极。
水中碱度的测定
水中碱度的测定（酸碱滴定法)水的碱度是指水中所含能够接受质子的物质总量一、实验目的通过实验掌握水中碱度的测定方法,进一步掌握滴定终点的判断二．实验原理酸碱滴定法1）适应范围本方法适用于天然水，循环水及炉水中碱度的测定方法。
2）测定原理采用连续滴定方法测定水中的碱度.首先以酚酞为指示剂，用HNO3标准溶液滴定至终点溶液由红色变成无色,用量为P(mL)；接着以甲基橙为指示剂，继续用同浓度的HNO3溶液滴定溶液由橙黄色变为橙红色,用量为M(mL）。
三、仪器与试剂1。
C（HNO3)=0.1000mol/L标准滴定溶液。
（配制与标定在实验(一)中已讲过,这里就不在重述）2.甲基橙指示剂:称取0.05g甲基橙溶于100ml蒸馏水中3.酚酞指示剂：称取0.5g酚酞溶于50mL 95％乙醇中，用水稀释至100mL4.酸式滴定管100mL 一支5.锥形瓶 250mL 三支6.移液管 100mL 一支7.无CO 2蒸馏水 四、实验步骤1、用移液管吸取两份水样和一份无CO 2蒸馏水各100mL,分别放入250mL 锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀.2、若溶液呈红色,用0.1000mol/L HNO 3溶液滴定至刚好无色(可与无CO 2蒸馏水的锥形瓶作颜色比较）。
记录滴加的用量（P ）。
若加入酚酞指示剂后溶液无色，则不需要用HNO 3溶液滴定。
按着下步骤操作.3、再于每瓶中加3滴甲基橙指示剂,摇匀。
4、分两种情况:其一若水样变成橘黄色，则继续用C HNO3=0.1000mol/L 标准液滴定至刚刚变成橙红色为止(可与无CO 2蒸馏水的锥形瓶颜色作比较),记用量(M ）.其二如果加入甲基橙溶液后溶液变为橙红色，则不需要用HNO 3溶液滴定。
5.实验结果记录6.计算：总碱度（CaO 计，mg/L)=1000*V04.28*M P C ）（总碱度（CaCO3计，mg/L)=1000*V05.50*MPC）（式中V—水样的体积，mL;C—硝酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；P—滴定酚酞碱度时，消耗硝酸标准滴定溶液的体积,mL；M—滴定甲基橙碱度时,消耗硝酸标准滴定溶液的体积，mL；28。
碱度的测定实验报告
一、实验目的1. 了解碱度的概念及其在水质监测中的应用。
2. 掌握滴定法测定碱度的原理和方法。
3. 学会使用滴定仪器和试剂，提高实验操作技能。
二、实验原理碱度是指水中能与强酸反应的物质总量，通常以毫克当量/升（mg/L）表示。
测定碱度常用的方法是滴定法，根据所使用的指示剂和滴定终点pH值的不同，可分为酚酞碱度、甲基橙碱度和总碱度等。
本实验采用酚酞指示剂测定总碱度，滴定终点pH值为8.2-8.4。
酚酞指示剂在碱性溶液中呈红色，在中性或酸性溶液中呈无色。
当滴定至终点时，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色，表示达到滴定终点。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：酸式滴定管、锥形瓶、移液管、洗瓶、烧杯、滴定管夹、滴定台、玻璃棒等。
2. 试剂：0.05mol/L盐酸标准溶液、酚酞指示剂、无CO2水、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 标准溶液的配制：准确称取0.1g硼砂（Na2B4O7·10H2O），溶解于50mL无CO2水中，转移至100mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀。
此溶液为0.1mol/L的硼砂标准溶液。
2. 标准溶液的标定：准确吸取25.00mL硼砂标准溶液于锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，用0.05mol/L盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色，记录消耗盐酸标准溶液的体积。
3. 样品溶液的制备：准确吸取100mL待测水样于锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，用0.05mol/L盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色，记录消耗盐酸标准溶液的体积。
4. 碱度计算：根据滴定所消耗的盐酸标准溶液体积，计算水样中总碱度（以mg/L 计）。
五、实验数据与结果1. 标准溶液标定：消耗盐酸标准溶液体积V1 = 24.50mL2. 样品溶液制备：消耗盐酸标准溶液体积V2 = 15.00mL3. 样品溶液总碱度计算：根据标定结果，0.05mol/L盐酸标准溶液的浓度为0.0499mol/L。
无机及分析化学实验讲义
实验一 水中碱度的测定一、实验目的学习分析天平的使用和样品的称量；学习标准溶液的配制和标定；学习和掌握滴定分析的基本操作；掌握酸碱滴定法测水中碱度的原理和方法。
二、实验原理1． 盐酸溶液的标定首先配制约0.1mol/L 的盐酸溶液，以甲基橙为指示剂，用已知准确浓度的Na 2CO 3标准溶液来标定盐酸的准确浓度，溶液由黄色变至橙红色即为滴定终点。
反应式：Na 2CO 3+2HCl ＝2NaCl+H 2O+CO 22． 水中碱度的测定碱度是指水中含有能与强酸发生中和作用的物质的总量，是衡量水体变化的重要指标，是水的综合性特征指标。
碱度主要来自水样中存在的碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物。
1） 酚酞碱度酚酞作指示剂，用盐酸标准溶液滴定至溶液颜色由红色恰好变为无色为止，盐酸滴定体积为V 1 mL 。
反应式： NaOH + HCl ＝ H 2O + NaCl Na2CO 3 + HCl ＝ NaHCO 3 + NaCl()水样＝酚酞碱度V V •C L /mol 1HCl ， ()1000×V V •C L /mg CaO 1HCl 水样＝计，以酚酞碱度 2） 总碱度再加甲基橙指示剂，用盐酸标准溶液继续滴定至溶液由黄色变为橙红色为止，盐酸滴定体积为V 2 mL 。
反应式：NaHCO 3 + HCl ＝NaCl + H 2O+CO 2()水样＋＝总碱度V )V V (•C L /mol 21HCl ； ()1000×V )V V (•C L /mg CaO 21HCl 水样＋＝计，以总碱度 3） 氢氧化物、碳酸盐和重碳酸盐由V 1和V 2可以判断水中碱度的组成，并计算出氢氧化物、碳酸盐和重碳酸盐的含量。
三、主要仪器及试剂主要仪器：电子天平（0.0001g ），称量瓶，烧杯，玻璃棒，250mL 容量瓶，锥形瓶，酸式滴定管（50mL ），25mL 移液管，100mL 移液管，吸耳球主要试剂：无水碳酸钠，12mol/L 浓盐酸，0.1％甲基橙指示剂，0.1％酚酞指示剂，无二氧化碳水四、实验步骤1． 洗净所有玻璃器皿，并试漏；2． Na 2CO 3标准溶液的配制采用差减法准确称取预先干燥过的无水Na 2CO 3固体1.2～1.4g （精确到0.0001g ）于小烧杯中；加约50mL 蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解后，转移至250mL 容量瓶中，用少量蒸馏水润洗烧杯3～4次，全部转移至容量瓶中，定容。
碱度的测定
实验二碱度的测定碱度（总碱度，重碳酸盐和碳酸盐）（一）酸碱指示剂滴定法（B）1方法原理水样用标准2溶液滴定至规定的PH值，其终点可由加入的酸碱指示剂在该PH值时颜色的变化来判断。
当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液PH值即为8.3.指示水中氢氧根离子（OH-）已被中和。
碳酸盐（CO32-）均被转为重碳酸盐（HCO3-）应如下:OH-+ H+→H20CO32-+H+→HCO3-当滴定至甲基橙指示剂由桔红色时，溶液的PH值为4.4~4.5，指示水中的重碳酸盐（包括原有的和由盐酸转为成的）已被中和，反应如下：HCO3-+H+→H2O+CO2↑根据上述两个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量，可以计算出水中碳酸盐，重碳酸盐及总碱度。
上述计算方法不适合于污水及复杂体系中碳酸盐和重碳酸盐的计算。
2仪器酸式滴定管25ml。
锥形瓶，250ml。
3试剂酚酞指示剂：称取0.5g酚酞溶于50ml95%乙醇中，用水稀释至100ml。
甲基橙指示剂：称取0.05g甲基橙溶于100ml蒸馏水中。
盐酸标准溶液（0.025mol/L）：用分度吸管取2.1ml浓盐酸（p=1.9g/ml）。
并用蒸馏水稀释至1000ml，此溶液浓度~0.025mol/L。
其准确浓度按下法标定：用无分度吸管吸取25.00ml碳酸钠标准溶液于250ml锥形瓶中，加无二氧化碳水稀释制约100ml.jiaru3滴甲基橙指示剂，用盐酸标准溶液滴定至由桔黄色刚变成桔红色。
记录盐酸标准溶液容量。
按下式计算其准确浓度：C=25.00*0.0250/V式中：C—盐酸标准溶液浓度（mol/L）:V—盐酸标准溶液用量（ml）。
4、步骤1）分取100ml水样于250ml锥形瓶中，加入3滴酚酞指示剂，摇匀。
当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚刚褪至无色，记录盐酸标准溶液用量。
若加酚酞指示剂后溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定，并接着进行2项操作。
2）向上述锥形瓶中加入3滴甲基橙指示剂，摇匀。
水质pH及电导率的测定
2、玻璃电极法 （1）测定原理 玻璃电极法是利用饱和甘汞电极为参比电极，以 玻璃电极为指示电极，与被测水样组成工作电池， 再用pH计测量工作电动势，由pH计直接读取pH值。 其特点：玻璃电极法测pH准确、快速，受水体色度、 浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的 干扰少。 （2）仪器 a、酸度计或离子计。b、玻璃电极（2支，其电 极响应斜率须有一定差别），饱和甘汞电极。
将铂黑电导电极插入电导池中，加入待测的KCl溶 液，以溶液淹没电极为宜调节电极位置。置电导池于 25°C恒温水槽中，将电极导线接到电导仪上。待恒 温水槽的温度显示屏显示的温度差几度达到25°C时， 将电导仪的开关扳至“ON”及“校正”位置，调节校 正旋钮使电指针指在满标度。待达到25°C时，将开 关扳至“测量”档，进行测量。测量时，可调节量程 选择开关各档，使指针落在表盘内。测量完毕后，将 开关扳至“OFF”档。
三实验方法 1、比色法 （1）测定原理 比色法是利用pH试纸简单的粗略测定方法。常用的 pH试纸有两种，一种是广泛pH试纸，可以测定的pH范 围为1～14；另一种是精密pH试纸，可以比较精确的测 定一定范围的pH值。 （2）测定步骤 ①取一条试纸剪成4～5块，放在干净干燥的玻璃板 上， ②用干净的玻璃棒分别沾少许待测水样于pH试纸 上， ③片刻后，观察试纸颜色，并与标准色卡对照，确 定水样的pH值。
三、实验仪器与试剂 1．DDS－11型电导仪，电导电极（光亮电极和铂黑 电极），电磁搅拌器，搅拌子，恒温水槽。 2．试剂：0.02mol/L KCl溶液，离子交换水，自来水。 四、实验步骤 1．电导池常数的测定 （1）将电导仪接上电源，开机预热。装上电导电极， 用蒸馏水冲洗几次，并用滤纸吸去水珠。 （2）将洗净的电导池用去离子水洗涤3次，再用 0.02mol/L KCl溶液润洗3次。
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实验二、水中碱度的测定（酸碱滴定法）
水的碱度（alkalinity）是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量，包括水样中存在的碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物等。
碱度的测定值因使用的指示剂不同而有很大的差异。
一、实验目的
（1）了解碱度的基本概念。
（2）掌握HCl标准溶液的配制与标定方法。
（3）掌握滴定操作。
（4）了解水样碱度的测定方法。
二、实验原理
碱度可用盐酸标准溶液进行滴定，用酚酞和甲基橙作指示剂。
根据滴定水样所消耗的盐酸标准溶液的用量，即可计算出水样的碱度。
其反应如下。
酚酞指示下述两步反应：
终点变色时pH=7.0
终点变色时pH≈8.3
甲基橙指示下述反应：
终点变色时pH≈3.89 根据用去盐酸标准溶液的体积，可以计算各种碱度。
若单独使用甲基橙为指示剂，测得的碱度为总碱度。
碱度单位常用CaCO3的mg/L表示，此时，1mg/L的碱度相当于50mg/L的碳酸钙。
用间接法配制盐酸标准溶液，用甲基橙作指示剂，用碳酸钠进行标定。
三、实验仪器和设备
（1）万分之一电子天平。
（2）50mL酸式滴定管、250mL锥形瓶、移液管、烧杯等。
四、试剂
（1）无二氧化碳水：pH值不低于6.0的蒸馏水。
如蒸馏水pH较低，应煮沸15分钟，加盖冷却至室温。
（2）酚酞指示剂：称取0.5g酚酞，溶于50mL 95%乙醇中，再加入50mL 水。
（3）甲基橙指示剂：称取0.1g甲基橙，溶于100mL水中。
（4）无水碳酸钠，优级纯。
（5）浓HCl分析纯。
五、实验步骤
1、0.1mol/L 盐酸标准溶液的配制及标定
（1）配制：用清洁量筒量取浓盐酸（相对密度 1.19）4.3mL ，倒入清洁的试剂瓶（或者大量筒）中，用无二氧化碳水稀释至500mL ，盖住瓶口，摇匀，贴好标签。
（2）标定：称取在105~110℃条件下干燥过的基准试剂级碳酸钠3份，每份重约0.15g （称准至0.0008），置于250mL 锥形瓶中，各加50mL 无二氧化碳水，摇动使之溶解。
加入2~3滴甲基橙指示剂，用欲标定的HCl 溶液慢慢滴定，直到锥形瓶中的溶液由黄色转变为橙色时即为终点，读取读数。
用同样方法滴定另外两份Na 2CO 3，将称量和标定数据记于表1中。
按下式计算HCl 标准溶液的浓度 ,/100053.00HCl mol L HCl
m C V ⨯=⨯（） 式中：m ——碳酸钠的质量，g ；
HCl V ——滴定碳酸钠时，所耗HCl 标准溶液的体积，mL ；
53.00－以（1/2 Na 2CO 3）为基本单元的碳酸钠摩尔质量，g/mol 。
2、水样碱度的测定
（1）用移液管准确移取3份100.00mL 水样分别置于250mL 锥形瓶中，瓶下放一白瓷板，向每个锥形瓶中分别加入4滴酚酞指示剂，摇匀。
若溶液呈红色，用盐酸标准溶液滴定至刚刚裙至无色，记录盐酸标准溶液用量（P ），若加酚酞指示剂后溶液无色，则不需要用盐酸标准溶液滴定。
并接着进行以下操作。
（2）向上述每个锥形瓶中分别加入3滴甲基橙指示剂，摇匀。
继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由桔黄色刚刚变为橘红色为止，记录盐酸标准溶液的用量（M ）。
将数据记于表2中。
根据P 、M 的关系，判断水中碱度的类型，并分别计算碱度的含量。
六、原始数据记录
表1 HCl 标准溶液的标定
表2 水样碱度的测定
七、结果计算
（1）根据P 、M 的关系，判断水中碱度的类型。
（2）()()31)50.051000
2CaCO /HCl P M c mg L V
+⨯⨯=（总碱度，
式中：C （HCl ）——盐酸标准溶液浓度（mol/L ）；
P ——用酚酞作滴定指示剂时，消耗盐酸标准溶液的体积，mL ； M ——用甲基橙作滴定指示剂时，消耗盐酸标准溶液的体积，mL V ——水样体积，mL ；
50.05——碳酸钙（1/2 CaCO 3）摩尔质量，g/mol 。
八、注意事项
（1）当水样中总碱度小于20mgL 时，可改用0.01mol ／L 盐酸标准溶液滴定，以提高测定精度。
（2）对有色或浑浊的水样，可用无二氧化碳水稀释后滴定，或选用电位滴定法进行测定。
九、思考与讨论
（1）为什么HCI 和NaOH 标准溶液一般都用间接法配制，而不用直接法配制？
（2）用碳酸钠标定HCl 溶液时，能否用酚酞作指示剂？
（3）为什么用酚酞作指示剂测得的碱度不是总碱度？
（4）如果只需要知道总碱度的大小，应如何进行测定？。