16.2 离子交换树脂法
16.2.1 离子交换树脂法的仪器设备应符合下列规定:
1 交换柱(图16.2.1):直径13mm,长250mm。
2 其他:烘箱、250mL锥形瓶。
16.2.2 离子交换树脂法试剂及其制备应符合下列规定:
1 强酸性阳离子交换树脂:732号或强酸1号,粒径为0.3mm~0.5mm。
2 酚酞指示剂:称取酚酞0.50g,置于250mL烧杯中,加入乙醇(95%C2H5OH)50mL,溶解后用蒸馏水稀释至100mL。
3 邻苯二甲酸氢钾基准溶液:称取经温度105℃~110℃烘干2h,并于干燥器中冷却后的固体邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)0.1000g,置于250mL锥形瓶中,用蒸馏水80mL溶解。
4 氢氧化钠标准溶液(0.0250mol/L):
1)制备:称取氢氧化钠50.0000g,置于200mL烧杯中,加入蒸馏水60mL搅拌,冷却后贮存于聚乙烯瓶中,静置数天,制成饱和氢氧化钠溶液。量取饱和氢氧化钠溶液的上清液1.5mL,移入1000mL容量瓶中,用无二氧化碳水定容,贮存于聚乙烯瓶中。
图16.2.1 交换柱
1—分液漏斗;2—橡皮塞;3—玻璃柱;4—水层;5—树脂床;
6—玻璃棉;7—U形乳胶管;8—玻璃管
2)标定:称取经温度105℃~110℃烘干2h并于干燥器中冷却后的固体邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)0.1000g,置于250mL锥形瓶中,用无二氧化碳水80mL溶解,加入酚酞指示剂4滴,用0.025mol/LNaOH标准溶液滴定至溶液呈淡红色为终点,记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积(mL)。氢氧化钠标准溶液的浓度应按下式计算:
式中:c(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的标定浓度(mol/L);
mB——称取邻苯二甲酸氢钾的质量(g);
VOH——滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积(mL)。
5 氢氧化钠溶液(2mol/L):称取氢氧化钠80g,置于2000mL烧杯中,用无二氧化碳水溶解后稀释至1000mL,贮存于聚乙烯瓶中。
6 盐酸溶液(3mol/L):量取盐酸(优级纯)250mL,移入盛少量蒸馏水的1500mL烧杯中,并稀释至1000mL。
7 盐酸溶液(2mol/L):量取盐酸(优级纯)168mL,移入盛少量蒸馏水的1500mL烧杯中,并稀释至1000mL。
8 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂(MR-BCG指示剂):称取甲基红20mg和溴甲酚绿100mg,置于150mL烧杯中,加入乙醇70mL溶解后用蒸馏水稀释至100mL,贮存于棕色瓶中。
16.2.3 强酸性阳离子交换树脂应按下列步骤进行:
1 称取强酸性阳离子交换树脂(732号或强酸1号)20g~25g,置于250mL烧杯中,用蒸馏水浸泡12h。
2 将烧杯中的水沥去,加2倍~3倍于树脂体积的2mol/LHCL溶液浸泡5min~10min,沥去盐酸溶液,用蒸馏水洗涤树脂数次。
3 应按本条第1款、第2款的规定反复处理3次,将用蒸馏水洗过的树脂浸泡在蒸馏水中,供制备树脂床使用。
16.2.4 树脂床的制备应按下列步骤进行:
1 加蒸馏水于交换柱中,将烧杯中已处理的树脂移入交换柱漏斗中,用蒸馏水洗入交换柱,使树脂颗粒在水中自由下沉,不得留有空气泡在树脂床中,树脂床上方应留10mm高度的水层。
2 用3mol/LHCl溶液200mL,以2mL/min的流速自分液漏斗流出通过树脂床,然后以同样的流速用蒸馏水洗涤树脂床,直至流出液用MR-BCG指示剂检查pH值大于或等于5,即可用于测定。
3 树脂床的间隙体积、穿透容量的测定和树脂床的再生应符合本规程附录D的有关规定。
16.2.5 离子交换树脂法应按下列步骤进行:
1 量取适量水样加入交换柱分液漏斗中,以2mL/min流速通过预先制备好的树脂床,弃去初滤出的4倍~5倍于间隙体积的流出液,用250mL锥形瓶承接流出的试样。
2 量取流出的试样25.0mL,移入250mL锥形瓶中,加热至沸,冷却至80℃,加入MR-BCG指示剂2滴~3滴,用0.0250mol/LNaOH标准溶液滴定至由红色变成绿色为终点。记录试样消耗氢氧化钠标准溶液的体积。
16.2.6 矿化度应按下式计算:
式中:c(Min)——矿化度(mmol/L);
c(AlkMR)——MR-BCG碱度(mmol/L);
cOH——氢氧化钠标准溶液的浓度(mol/L);
VOH——试样消耗氢氧化钠标准溶液的体积(mL)。