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水中氯鹽檢測方法-硝酸汞滴定法

中華民國95年6月30日環署檢字第0950051861號公告
自中華民國95年10月15日起實施
NIEA W406.52C

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一、方法概要

  水樣調整 pH 值至 2.3 ∼ 2.8 範圍內,以硝酸汞溶液滴定,滴定過程中,氯離子與硝酸汞生成不易解離之氯化汞,當到達滴定終點時,多餘之汞離子即與指示劑二苯卡巴腙(Diphenylcarbazone)形成藍紫色複合物。 水樣中氯離子濃度可由滴加之硝酸汞標準溶液體積及濃度求得。

二、適用範圍

  本方法適用飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體(除海水外)、地下水、放流水及廢(污)水中氯鹽之檢驗。

三、干擾

(一)溴離子及碘離子亦與硝酸汞溶液起相同反應,形成干擾。

(二)鉻酸根離子、鐵離子或亞硫酸根離子之含量超過 10 mg/L 時,形成干擾(註 1)。

四、設備及材料

  微量滴定管。

五、試劑

(一)試劑水:蒸餾水或去離子水。

(二)指示 ─ 酸化試劑(氯離子濃度低於 100 mg/L 時適用):依序加入 250 mg 二苯卡巴腙,4.0 mL 濃硝酸及 30 mg 酸鹼型指示劑(Xylene cyanol FF)於 100 mL 95 %(含)以上乙醇(Ethyl alcohol)或異丙醇(Isopropyl alcohol)中,貯存於棕色玻璃瓶並置入冰箱保存。

(三)混合指示劑(氯離子濃度高於 100 mg/L 時適用):溶解 0.5 g 二苯卡巴腙及 0.05 g 溴酚藍(Bromophenol blue)於 75 mL 95 %(含)以上乙醇或異丙醇中,再以相同溶劑稀釋至100 mL ,貯存於棕色玻璃瓶。

(四)硝酸溶液, 0.1 M:稀釋 7 mL濃硝酸至 1 L。

(五)氫氧化鈉溶液, 0.1 M:取 4 g 氫氧化鈉於 800 mL 試劑水中,攪拌溶解後稀釋至 1 L。

(六)氯化鈉標準溶液, 0.0141 M(0.0141 N)︰溶解 0.8240 g氯化鈉(NaCl, 140 ℃ 乾燥隔夜)於試劑水中,並稀釋至1 L(1.00 mL = 500 μg Cl-)。

(七)硝酸汞滴定溶液(氯離子濃度低於 100 mg/L 時適用), 0.00705 M(0.0141 N):溶解 2.5 g Hg(NO3)2•H2O  或 2.3 g Hg(NO3)2 於100 mL 試劑水,加入 0.25 mL 濃硝酸,以試劑水稀釋至 1 L,貯存於棕色玻璃瓶。

標定方式:取 5.00 mL 氯化鈉標準溶液,加入 10 mg 碳酸氫鈉,以試劑水稀釋至 100 mL,依步驟七(一)做兩重複標定。

硝酸汞滴定溶液當量濃度=(氯化鈉標準溶液當量濃度×氯化鈉標準溶液取用體積)/(標準溶液消耗之硝酸汞滴定溶液體積-空白消耗之硝酸汞滴定溶液體積)

  C:氯化鈉標準溶液當量濃度(N)

  V:氯化鈉標準溶液取用體積(mL)

  A:標準溶液消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。

  B:空白消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。

(八)硝酸汞滴定溶液(氯離子濃度高於 100 mg/L 時適用),0.0705 M(0.141 N):溶解 25 g Hg(NO3)2•H2O 或 23 g Hg(NO3)於900 mL 試劑水,加入 5.0 mL 濃硝酸,以試劑水稀釋至 1 L,貯存於棕色玻璃瓶。

標定方式:取 25.00 mL 氯化鈉標準溶液,以試劑水稀釋至 50 mL,依步驟七(二)做兩重複標定。

硝酸汞滴定溶液當量濃度=(氯化鈉標準溶液當量濃度×氯化鈉標準溶液取用體積)/(標準溶液消耗之硝酸汞滴定溶液體積-空白消耗之硝酸汞滴定溶液體積)

  C:氯化鈉標準溶液當量濃度(N)

  V:氯化鈉標準溶液取用體積(mL)

  A:標準溶液消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。

  B:空白消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。

(九)對苯二酚溶液:溶解 1 g 純對苯二酚(Hydroquinone)於 100 mL 試劑水,使用時配製。

(十)過氧化氫(H2O2 ),30%。

六、採樣與保存

(一)採樣:使用清潔並經試劑水清洗過之塑膠瓶或玻璃瓶。在取樣前,採樣瓶可用擬採集之水樣洗滌二至三次。

(二)保存:樣品保存期限為28天。

七、步驟

(一)氯離子濃度低於 100 mg/L 時之滴定:

1.取水樣 100 mL 或適量水樣稀釋至 100 mL ,使其氯離子含量低於 10 mg 。

2.加入 1.0 mL 指示劑─酸化試劑(此時溶液應呈綠 ─ 藍色,綠色表示 pH < 2,藍色表示 pH > 3.8);對多數飲用水水樣,於加入指示劑 ─ 酸化試劑後,pH 值應為 2.5 ± 0.1,對酸性或鹼性水樣(即加入 1.0 mL 指示劑 ─ 酸化試劑後,溶液未呈綠 ─ 藍色之水樣),在加入指示劑 ─ 酸化試劑之前應調整 pH 值至 8 左右(註 2)。

3.使用 0.00705 M(0.0141 N)硝酸汞滴定溶液滴定水樣至藍紫色終點。

4.使用 100 mL 含 10 mg 碳酸氫鈉試劑水依同樣步驟做空白試驗。

(二)氯離子濃度高於 100 mg/L 時之滴定:

1.取水樣 50 mL 或適量水樣稀釋至 50 mL ,使其消耗0.0705 M(0.141 N) 硝酸汞滴定溶液以不超過 5 mL 為原則。

2.加入 0.5 mL 混合指示劑,混合均勻,此時溶液應呈紫色(若溶液呈黃色則逐滴加入氫氧化鈉溶液至溶液呈藍紫色)。

3.逐滴加入 0.1 M 硝酸溶液至溶液呈黃色。

4.使用 0.0705 M(0.141 N)硝酸汞滴定溶液滴定水樣至藍紫色終點。

5.使用 50 mL 試劑水依同樣步驟做空白試驗。

八 、結果處理

  氯離子濃度(mg Cl- / L) = (A – B)× N 35450 / 水樣體積(mL)

    A:水樣消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。

    B:空白消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。

    N:硝酸汞滴定溶液當量濃度(N)。

九、品質管制

(一)樣品分析:每批次或每 10 個樣品至少執行一次空白樣品分析,空白分析值應小於二倍方法偵測極限。

(二)重複樣品分析:每批次或每 10 個樣品至少執行一次重複樣品分析,相對差異百分比應在 15 % 以內。

(三)查核樣品分析:每批次或每10個樣品至少執行一次查核樣品分析,回收率應在 80 ∼ 120 % 範圍內。

(四)添加樣品分析:每批次或每 10 個樣品至少執行一次添加樣品分析,回收率應在 75 ∼ 125 % 範圍內。

十、精密度及準確度

  一合成水樣,內含 241 mg Cl-/L、108 mg Ca / L、82 mg mg/L、3.1 mg K / L、19.9 mg Na / L、1.1 mg NO3- - N /L、 0.25 mg NO2- - N / L、259 mg SO42-/L ,總鹼度 42.5 mg/L(以NaHCO3配製),經十個實驗室以本方法分析氯鹽,相對標準偏差為 3.3% ,相對誤差為  2.9 %。

十一、參考資料

(一)American Public Health Association,American Water Works Association & Water Pollution Control Federation. Standard methods for the examination of water and wastewater, 20th ed., Method 4500 – Cl-. , pp.4 - 68 ~ 4 – 69 , APHA, Washington, DC., USA, 1998.

 

註 1:若鉻酸根離子濃度大於 100 mg/L ,鐵離子不存在時,加入 2 mL 對苯二酚溶液去干擾;當鐵離子存在時,使用適量水樣使其鐵離子含量少於 2.5 mg ,加入 2 mL 對苯二酚溶液去干擾;當亞硫酸根離子存在時,於 50 mL 水樣加入 0.5 mL 過氧化氫,混合 1 分鐘。

註 2:以 0.1M 硝酸或氫氧化鈉調整水樣 pH 值,且所使用pH 計之參考電極須為非氯鹽形式,若實驗室中只有一般氯鹽形式之參考電極可供使用,則需做備份實驗,即先決定水樣調整 pH 至 8 左右時所需酸或鹼添加量後,捨棄該樣品,再重新取樣並添加剛剛決定之酸或鹼量後繼續分析。

註 3:本檢測方法產生之廢液,依無機汞廢液處理原則處理。