鈣離子濃度的測量

  1、鈣離子標準溶液：

  ① 0.1mol/L鈣離子標準溶液（貯備溶液）的配制：

稱取優級純(GR)氯化鈣(CaCl2，111.015g/mol·L-1)11.1015g于燒杯中，用蒸餾水溶解后移入1升容量瓶中，并用蒸餾水洗燒杯，溶液移入容量瓶，經三次洗燒杯、溶液移入容量瓶后，用蒸餾水稀釋到刻度，混勻，備用。

標定： 見附錄。

② 1×10-3mol/L鈣離子標準溶液的配制（pCa 3.00）：

  　用10ml移液管量取0.1mol/L鈣離子標準溶液，轉入1000ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻。

③1×10-4mol/L鈣離子標準溶液的配制（pCa 4.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-3mol/L 鈣離子標準溶液，轉入100ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻，備用。

④1×10-5mol/L鈣離子標準溶液的配制（pCa 5.00）：

  　用10ml移液管量取1×10-4mol/L鈣離子標準溶液，轉入100ml容量瓶中，用去離子水加入容量瓶至刻度，混勻，備用。

                鈣離子標準溶液的濃度換算

2、總離子強度調節劑(TISAB)：

     4mol/L氯化鉀(KCl)溶液__稱取29.8204gr氯化鉀于燒杯中，用蒸餾水溶解，并稀至100ml，搖勻，備用。每100ml標準溶液或樣品溶液加2mlTISAB溶液。

二、鈣離子選擇性電極：

    鈣離子選擇性電極在使用前需要在1×10-3mol/L鈣離子標準溶液中浸泡，一般不少于半小時。

三、鈣離子濃度的測量：

  1、儀器準備：

  ① 將MP523型pH/離子濃度測量儀或MP523-03型鈣離子濃度測量儀接上電源，并開啟電源。

  ② 選擇鈣離子濃度測量參數。

    長按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現P1。用[↑]選擇Ca2+離子參數。然后，按[ENTER]轉入測量狀態。  

  ③ 選擇并設置校準溶液的參數。

   長按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現P1。然后，短按儀器[MODE]鍵，至顯示屏出現P3、0.00、C1。將選擇的低濃度值的數據按[↑]（加值）、[↓]（減值）、[ENTER]（移位）輸入儀器，修改后，按[ENTER]進入C2設置，將選擇的高濃度值的數據按[↑]、[↓]、[ENTER]輸入儀器，修改后，按[ENTER]進入測量狀態。（具體操作見儀器說明書）

  2、儀器校準：

  ① 將浸泡的鈣離子選擇電極用去離子水洗凈，用濾紙吸干。

② 取二只50ml燒杯倒入己加入TISAB溶液的標準溶液（不少于燒杯的三分之二），并加入攪拌珠。

③ 取低濃度的標準溶液于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對電極浸入溶液，等儀器顯示值穩定后，按[CAL]鍵，屏上出現C1、“CAL”閃動，見屏上出現穩定的笑臉，再按[CAL]鍵，屏上出現預設的數據、并閃動，至出現END。之后屏上出現C2。

④ 接著取出電極，用濾紙吸干。取高濃度的標準溶液于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對電極浸入溶液，等儀器顯示值穩定后，見屏上出現穩定的笑臉，再按[CAL]鍵，屏上出現預設的數據、并閃動，至出現END。儀器自動進入測量狀態。

⑤ 校準完成后，將電極浸入去離子水中清洗至儀器顯示高于5.00，或濃度值低于10-5

mol/L，吸干。

  3、樣品測量：

取二只50ml燒杯倒入注入己加入TISAB溶液的樣品溶液，并加入攪拌珠。

取樣品溶液的燒杯置于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對電極浸入溶液，等儀器顯示值穩定后（屏上出現穩定的笑臉），讀取屏上顯示值。然后，將一對電極浸入去離子水中清洗，吸干。

取另一個注入樣品的燒杯置于攪拌器上，低速攪拌溶液，將洗凈、干燥的一對電極浸入溶液，等儀器顯示值穩定后（屏上出現穩定的笑臉），讀取屏上顯示值。需要讀取mol/L、mg/L或ppm等單位，可按[UNIT]鍵。

二次測量平均值經數據處理后，為樣品的鈣含量。

測量完畢，將一對電極浸入去離子水中清洗，吸干，存放。儀器的電源關閉。

四、注意事項：

 1、根據測量的鈣離子濃度選擇合適的校準溶液，一般選擇相差二個級差的標準溶液校準儀器。對于測量低濃度的鈣離子或進行準確度高的測量，建議選擇相差一個級差的標準溶液校準儀器。被測樣品的濃度應該在校準溶液濃度之間。下表供參考：

2、為了提高測量的準確度，建議在*次測量樣品后，再重復校準一次。可能樣品溶液中存在干擾離子，影響電位的測量，給出錯誤的結果。重復校準可以將干擾離子作為本底消除，獲得正確的測量結果。

3、低濃度的校準溶液，必須隨用隨配。

4、對鈣離子選擇電極有干擾的離子：10-3mol/LCa2+時，

大允許含量：0.3mol/LNa+；2×10-6mol/LZn2+；5×10-6mol/LPb2+；7×10-5mol/LFe2+,

Cu2+；8×10-3mol/LCr2+,Mg2+；3×10-2mol/LBa2+；5×10-2mol/LNi2+。需要選擇適當的TISAB，來絡合、隱蔽干擾離子、提供相同的離子強度和調節溶液的pH值至適當的范圍。

5、測量工作結束，應將鈣離子選擇性電極洗凈、吸干，存放。長期不用時，將電極敏感膜頭取下，吸干溶液，存放。

 
附錄：

水質鈣離子校準溶液濃度的標定（EDTA滴定法）

水質鈣離子校準溶液濃度的標定采用EDTA絡合滴定法，反應式如下：

        Ca2+ + H2Y2- ? 2H+ + CaY2-

EDTA絡合劑與金屬離子按1 ：1 mol/L離子反應。

1 試劑：

1.1 0.01mol/L EDTA標準滴定溶液：

EDTA鈉鹽（Na2Y·2H2O）3.723克，溶于蒸餾水，轉入1L容量瓶中，用蒸餾水加至刻度。混合，裝入聚乙烯試劑瓶，備用。

1.2 鉻黑T指示劑：

0.5克鉻黑T、 4.5克鹽酸羥胺，溶于100毫升95%乙醇。裝入滴瓶中，備用。

1.3 1mol/L NaOH溶液：

40克NaOH用蒸餾水溶解，稀至1L。裝入聚乙烯試劑瓶，備用。

2  儀器、設備：

2.1 電子天平      200g  感量0.1mg             一臺；

2.2 酸式滴定管       50ml                      一支；

2.3 容量瓶  A級    250ml    一只；  1000ml    五只；

2.4 移液管  A級                         25ml  四支；

2.5 錐形瓶        150ml                        四只；

2.6 滴瓶          100ml                        一只；

2.7 洗瓶          500ml                        一只；

2.8 燒杯      50ml  四只；100ml  二只； 500ml  二只；

2.9 滴定管架                                   一只。

3  滴定步驟：

3.1 準備好滴定管，并加EDTA標準滴定溶液至滿度，記錄滴定管內液體示值v1。

3.2 用移液管取25ml試樣于錐形瓶中，并加入25ml蒸餾水。

3.3 滴加1mol/L NaOH溶液，調節溶液的pH為12~13。

3.4 加入1-2滴鉻黑T指示劑，溶液呈酒紅色絡合物。

3.5 用EDTA標準溶液滴定，使溶液顯示藍色（取蒸餾水25ml，加入5mlpH10緩沖液，1-2滴鉻黑T指示劑，溶液呈蘭色，作為參考色），即至終點。記錄滴定管內液體示值v2。

3.6 重復3.2到3.5步驟，再測量同樣品的一份試樣。取滴定前后滴定管內液體的平均值，并求出滴定水樣用EDTA毫升數N1。

3.7 重復3.2到3.5步驟，蒸餾水代替水樣，空白硬度的滴定。求出滴定空白樣品用EDTA毫升數N2。

4 樣品水質鈣離子校準溶液的計算：

按下式計算水樣水質鈣離子校準溶液：

      mx = （N1－N2）×m0÷N 

式中：mx— 水樣中水質鈣離子校準溶液濃度，mol/l ；

      m0— EDTA標準溶液的濃度，mol/l；

          N1— 滴定水樣用EDTA量，ml；

          N2— 滴定空白樣品用EDTA量，ml；

          N — 水樣體積，ml。

5 備注：

5.1 等當點顏色的應為暗藍色，在暗藍色前為亮藍色。可用空白溶液加鉻黑T指示劑作對照。

5.2 當顏色淡的時候，多加些鉻黑T指示劑，便于觀察溶液顏色的變化。