李沛镡,张雨晨.自动电位滴定法检测水中总碱度的应用[J].净水技术,2024,43(8):76-82.
LIPX,ZHANGYC.Applicationofautomaticpotentiometrictitrationindeterminationoftotalalkalinityinwater[J].WaterPurificationTechnology,2024,43(8):76-82.
本文亮点
水中总碱度是指水中含有可能接收氢离子的物质的量，表示着水中氢氧根、碳酸根、重碳酸根等物质的量。总碱度对于饮用水口感、稳定性、健康性以及水处理工艺均具有一定的影响力。
总碱度的检测手段有手工滴定法和自动电位滴定法。手工滴定法是根据甲基橙作为指示剂确定滴定终点，检测人员的熟练程度、专业技术水平、对颜色的敏感程度都会影响对滴定终点颜色的判断，从而直接影响检测结果的准确性和稳定性；自动电位滴定法是将手工滴定步骤自动化，通过电位滴定曲线在终点时的突跃性确定滴定终点，此方法在测定时无需加入指示剂，不受样品基体的浑浊度、色度等干扰因素影响，不受人员水平影响，不仅能提高检测准确性和稳定性，更能解放人力，实现自动化检测。
部分北方城市因缺水，采用多水源供水模式，供水水源主要包括本地地下水和地表水，以及南水北调等外来水源。各水厂因水源不同，净水工艺也有所差异，本文选取北方某城市有代表性的地下水源水厂、地表水源水厂、混合水源水厂的水源水、出厂水和管网水及不同浓度的质控样品，对手工滴定法和自动电位滴定法的准确度和精密度进行对比分析，并结合实际检测工作特点讨论两种方法的优缺点和自动电位滴定法在未来实验室智能化趋势中的应用前景。
自动电位滴定法
自动电位滴定仪通过加液单元，搅拌器，样品盘等设备实现智能化滴定，检测人员可以根据试验要求预设滴定程序，实现直接使用标准物质标定出准确的HCl滴定液浓度，并将滴定液浓度自动代入系统中。加液单元可以准确实现系统设置的加药模式，精准控制加药量，再通过电极实时将电位变化传输至系统。滴定过程采用的是动态滴定模式，根据电位的变化和距离滴定终点的远近，自动调整滴定速度，同时兼顾高效与精准。系统通过记录滴定体积以及滴定过程中的电位变化，绘制出滴定曲线，根据电位突跃确定滴定终点，最终通过系统预设的公式自动进行计算，并记录结果。
表1方法检出限、测定下限的检测结果
本文结论
（1）利用手工滴定法和自动电位滴定法检测空白水样和水中总碱度质控样品，两种方法检出限、测定下限、精密度和准确度均满足试验要求，但自动电位滴定法检出限和测定下限更低，精密度和准确度更高。通过对实际样品的对比试验结果表明，两种方法检测结果无显著性差异，均可有效测定。自动电位滴定法方法稳定性明显优于手工滴定法。说明自动电位滴定法方法准确度高、精密度好、受人员熟练程度、专业技术水平影响小，不受检测人员对颜色感受能力差异的影响，试验结果更加稳定可靠，且对于低浓度样品检测优势更加明显。
（2）利用手工滴定法和自动电位滴定法检测不同浑浊度的出厂水和水源水，手工滴定法加标回收率为90%~108%，自动电位滴定法加标回收率为95%~105%。试验证明浑浊度为55NTU以下的水样，摇匀和静置后检测结果间相对偏差<3.7%，是否混匀对试验数据无明显影响，且自动电位滴定法比手工滴定法相对偏差低，可以通过静置1h使因泥沙导致的浑浊度下降80%左右，更有利于试验分析。
（3）在实际检测工作中，自动电位滴定法通过智能控制滴定速度，快速识别电极电位信息，准确确定滴定终点，自动记录数据并计算结果等设计，比手工滴定法更好的兼顾准确度与工作效率。
（4）总碱度是参与阴阳离子平衡计算中的一项重要参数，可直接通过数据计算检验水质数据的合理性，是一种简便有效全面的质量控制手段。总碱度检测方法的自动化更是对未来建设智能化实验室具有重要意义。但总碱度至今没有生活饮用水和水源水适用的标准方法发布，尽快制定发布适用的总碱度国标方法，弥补饮用水和水源水总碱度方法空缺至关重要。
更详细的方法对比分析可详见本文全文，可扫文末二维码查看。↓
本文作者：李沛镡，张雨晨。
作者单位：国家城市供水水质监测网北京监测站，北京市自来水集团有限责任公司水质监测中心。