毛雪梅

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

建設(shè)生態(tài)文明的現(xiàn)代化強(qiáng)國是國家戰(zhàn)略之一，相關(guān)部門在進(jìn)行決策和監(jiān)管時，水質(zhì)檢測作為基礎(chǔ)依據(jù)，精準(zhǔn)以及合理的水質(zhì)檢測結(jié)果尤為重要。然而，在水質(zhì)檢測過程中，檢測環(huán)節(jié)多、水質(zhì)成分復(fù)雜等都可能會影響到檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，為了保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性，需要進(jìn)行合理性、科學(xué)性分析。我國自然界中蘊(yùn)含著豐富的水資源，這些水資源的水質(zhì)成分原本就比較復(fù)雜，伴隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展，加劇水質(zhì)成分的復(fù)雜化。但總的來說，水質(zhì)成分中存在耦合關(guān)系，其表現(xiàn)為相對固定性，對于部分元素而言，其耦合性表現(xiàn)親密，則規(guī)律性有穩(wěn)定的特征。水質(zhì)檢測是否科學(xué)，除了借助內(nèi)在規(guī)律判斷，耦合關(guān)系也是一個重要指標(biāo)，通過兩者，可以合理性分析實(shí)驗(yàn)室檢測水質(zhì)檢測所得的數(shù)據(jù)[1]。

1 水質(zhì)簡分析中應(yīng)注意的問題及解決方法

1.1 莫爾法測定水中的Cl-

在實(shí)際試驗(yàn)操作中，莫爾法選取的指示劑一般為K2CrO4，對Cl-的滴定則選取AgNO3溶液，一般需要在弱堿性或者中性環(huán)境中進(jìn)行。在進(jìn)行滴定時，判定滴定是否達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是從黃色的溶液顏色變成微磚紅色。采用莫爾法來測定水中的Cl-時，有以下幾點(diǎn)需要操作人員注意：

（1）莫爾法對溶液的PH值有很高的要求，原因如下：①在滴定過程中，當(dāng)溶液PH值大于10.5時，溶液中會產(chǎn)生黑色的沉淀，其成分為氧化銀。為了不影響檢測結(jié)果，需中和溶液，選用醋酸，濃度為1%作為中和試劑即可。②在滴定過程中，當(dāng)溶液PH值小于6.5時，由于溶液過強(qiáng)的酸性，會拖后終點(diǎn)。為了不影響檢測結(jié)果，需中和溶液，選用碳酸鈉，濃度為0.5%作為中和試劑即可。

（2）在滴定作業(yè)過程中，會出現(xiàn)難以判斷滴定終點(diǎn)的情況。作為指示劑，鉻酸鉀使用量過少，紅色會過早出現(xiàn)；使用量過多，紅色會較晚出現(xiàn)，這些都影響著終點(diǎn)顏色的出現(xiàn)和觀察。通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)將鉻酸鉀加入試劑時，應(yīng)當(dāng)保持0.1g/100ml的比例，這樣做出來的鉻酸鉀指示劑效果最好。同時，為了防止出現(xiàn)終點(diǎn)提前，在滴定過程中，應(yīng)當(dāng)搖晃滴定瓶以避免出現(xiàn)氯化銀，氯化銀會吸附溶液中Cl-，影響效果。滴定瓶的搖晃，應(yīng)當(dāng)在不濺出溶液以及保證滴定瓶完好無損的情況下，劇烈晃動。

（3）在進(jìn)行滴定時，水樣中過高含量的Cl-對滴點(diǎn)終點(diǎn)的觀察不利，主要是因?yàn)槁然y這種白色沉淀物的產(chǎn)生。所以，進(jìn)行測定前，要適當(dāng)稀釋溶液中的Cl-。

1.2 EDTA滴定水中的Ca2+、Mg2+

試驗(yàn)原理：

在實(shí)驗(yàn)過程中，所生成配合物的穩(wěn)定性CaIn-最小、依次為MgIn-、MgY2-，CaY2-最大。在進(jìn)行滴定前，溶液的PH要先調(diào)到10，然后加入少許鉻黑T指示劑，在與Mg2+發(fā)生反應(yīng)后生成MgIn-，顏色呈現(xiàn)酒紅色。進(jìn)行滴定時，溶液中游離的鎂離子、鈣離子與ED-TA發(fā)生化學(xué)反應(yīng)結(jié)合成MgY2-、CaY2-，其化學(xué)反應(yīng)式為：

該方法在具體操作中，所選用的指示劑會因PH值的不同而有不同的選擇，指示劑選用鉻黑T適用于在PH=10；指示劑選用紫脲酸銨適用于PH值在12～13范圍內(nèi)。在實(shí)際操作中，常見的問題以及解決辦法如下：

（1）在測定水硬度時，滴點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在加入指示劑和緩沖溶液后立即進(jìn)行，并且要在5分鐘內(nèi)完成滴點(diǎn)，以免影響測定質(zhì)量。滴點(diǎn)過程中，溶液的濃度會發(fā)生改變，顏色表現(xiàn)為：酒紅、淺紅、紫、藍(lán)。在操作過程中，溶液顏色會發(fā)生變化，在顏色由淺紅色向紫色轉(zhuǎn)變時，說明反應(yīng)已經(jīng)差不多完成，所以，要放慢滴定的速度。將1滴EDTA分別滴入每份溶液后，試驗(yàn)人員要劇烈晃動滴定瓶。判斷滴定是否為到達(dá)終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)就是滴定瓶溶液顏色呈現(xiàn)藍(lán)色[2]。

（2）Fe3+、AI3+等金屬離子會對指示劑造成干擾，進(jìn)而影響滴定結(jié)果。因此，滴定時，在將緩沖溶液加入溶液前，為了消除金屬離子的不利影響，應(yīng)當(dāng)將在溶液中加入三乙醇胺，以便能消除溶液中的各種金屬離子[3]。

1.3 測定水溶液中的電導(dǎo)率

對物理物理導(dǎo)電能力表征，并對其定量，可用電導(dǎo)率這一物理量表示。本文所指的電導(dǎo)率是水體導(dǎo)電能力的表征。無雜質(zhì)的水，導(dǎo)電能力微弱；但大自然中的水體一般都含有無機(jī)物、有機(jī)物，所以其具有一定的導(dǎo)電性。在水質(zhì)檢測中，礦化度采用重量法測定，主要對無機(jī)礦物質(zhì)在水體中的含量進(jìn)行定量表征。采用重量法測定礦化度，有可能出現(xiàn)誤差，其來源主要是以下3方面：

（1）在對水體樣本做烘干和蒸發(fā)操作時，樣本重量會出現(xiàn)減

（2）在烘干水體樣本時，NO3-和Cl-會出現(xiàn)部分丟失的情況，如出現(xiàn)MgCl2轉(zhuǎn)化為MgO·MgCl2等情況，就會誘發(fā)負(fù)誤差。

（3）對鹽類物質(zhì)進(jìn)行烘干操作時，一般選取溫度為103℃～105℃。即便進(jìn)行了烘干操作，因鹽類的吸水性，會使得依然含有少量結(jié)晶水，這會導(dǎo)致在做質(zhì)量測定時，出現(xiàn)正誤差。水體中離子的種類和含量對水體的礦化度和導(dǎo)電性有影響，有些影響是關(guān)鍵性的。固定的礦化度和導(dǎo)電性取決于水體離子的分布是否相對固定。

2 數(shù)據(jù)的合理性檢測

2.1 電導(dǎo)率與可溶離子總量之間的關(guān)系

作為水溶液電阻倒數(shù)，電導(dǎo)率是對溶液傳導(dǎo)電流能力的表示，在對水樣檢測時，可通過間接的方式推算出可溶離子的總量。水質(zhì)比較好的情況下，水中含有少量的可溶性離子，這樣電陰大，而電導(dǎo)率??；相反，在水質(zhì)較差的情況下，水中含有大量的可溶性離子，電陰小，而電導(dǎo)率大。因此，通常判斷水質(zhì)情況可依據(jù)可溶離子總量和電導(dǎo)率之間的關(guān)系。

2.2 溶液pH值與堿度、游離CO2間的關(guān)系

作為審查其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果的依據(jù)之一，PH值還同很多實(shí)驗(yàn)的分析方法和結(jié)果有著緊密的關(guān)系。判斷水中是否存在或可能存在的游離CO2和堿度，可通過PH值判定，主要是依據(jù)OH-、、、CO2相間隔時不能共存，在相鄰時可共存的原理。在pH＜4時不存在 ；、OH-在pH＜8.4時不存在；游離CO2在pH＞8.4時不存在；、CO2在PH＞12時不存在。

對于干凈的天然水而言，PH值在水中含有HCO3-和游離狀態(tài)的CO2，可用PH=6.37+lg[HCO3-]-lg[CO2]表示；PH值在水中含有HCO3-和時，可 用PH=10.25+lg[CO32-]-lg[HCO3-]表示；PH的實(shí)測值和計(jì)算所得數(shù)值，誤差一般不大于0.3。

表1 水樣①、②堿度、PH值和游離CO2的關(guān)系

由表1可知，PH實(shí)測值和計(jì)算值在兩個水樣中相差都不大于0.3，這充分表明了對水樣分析所得結(jié)果是合理的。在實(shí)際操作中，當(dāng)PH實(shí)測值和計(jì)算值相減大于0.3時，需要做定性判斷。出現(xiàn)這種情況主要是因?yàn)楦黜?xiàng)離子和PH值的測定會有一定誤差，特別是在礦化度大、含有較多有機(jī)物質(zhì)的水的情況下。

2.3 總硬度與總堿度之間的關(guān)系

總硬度由兩部分組成，分別是非碳酸鹽硬度和碳酸鹽硬度，是對水體中含有碳酸氫根、氯離子以及氫氧根離子總量的反映。當(dāng)水中碳酸鹽和重碳酸鹽含量小于Ca2+和Mg2+時，多出來的Ca2+和同水中硝酸鹽、硫酸鹽以及氯化物發(fā)生反應(yīng)而形成的硬度，即非碳酸鹽硬度又稱為永久性硬度；水中的碳酸鹽和重碳酸鹽同Mg2+和Ca2+發(fā)生反應(yīng)而形成的硬度，即碳酸鹽硬度又稱為暫時硬度。

永久硬度在總硬度＜總堿度時，不存在；永久硬度在總堿度＜總硬度時，存在；永久硬度=總硬度一暫時硬度。

例如某水樣測試結(jié)果如表2所示。

表2 某水樣部分離子測試結(jié)果

經(jīng)過驗(yàn)證總堿度和總硬度兩者的關(guān)系，充分證明了試驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和合理性。在驗(yàn)證后，出現(xiàn)矛盾的離子關(guān)系時，則要查出原因，并進(jìn)行糾正。

2.4 水中陰、陽離子摩爾濃度的關(guān)系

水中的陰陽離子存在著相互制約、相互聯(lián)系的關(guān)系，只有在陰離子的摩爾濃度和陽離子大致相同的情況下，才能保持水溶液中的陽離子和陰離子的電荷相平衡。基于電荷平衡關(guān)系，在對以Ca2+、Mg2+為主的陽離子進(jìn)行簡易的水質(zhì)分析時，選用“差減法”來計(jì)算Na++K+的濃度。當(dāng)有未測定的其他金屬離子或者檢測數(shù)據(jù)有錯誤時，則會出現(xiàn)Na++K+的濃度為負(fù)數(shù)，這種情況下，需要采用其他辦法對Na+、K+的含量進(jìn)行測定或重新檢查陰陽離子的測定是否準(zhǔn)確[4]。

3 總結(jié)

本文針對在水質(zhì)單項(xiàng)檢測時需要注意的問題以及解決的辦法。為了能更好更真實(shí)的反映水體的基本情況，應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)文中所列舉的注意事項(xiàng)。在日常的水質(zhì)檢測工作中，應(yīng)當(dāng)多實(shí)踐、多分析，多積累，遇到問題及時查找原因，合理解決，以保證結(jié)果的合理性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性。對分析結(jié)果用化學(xué)平衡原理進(jìn)行校正和審查，進(jìn)而提高分析質(zhì)量。水質(zhì)成分具有復(fù)雜性，在測定時，既要綜合考慮，也要綜合歷史資料，相互驗(yàn)證和核對，以便進(jìn)行全面分析得出科學(xué)合理的結(jié)論。