本發(fā)明涉及水體總堿度測定領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于不同基底水體的寬范圍總堿度的測定方法。

背景技術(shù)：

1、總堿度（total?alkalinity，ta）是碳酸鹽系統(tǒng)的四個基本參數(shù)之一，被定義為“與1?kg樣品中質(zhì)子接受體（由解離常數(shù)k≤10-4.5和離子強(qiáng)度為零的弱酸形成的堿）超過質(zhì)子給予體（k＞10-4.5的酸）相當(dāng)?shù)臍潆x子摩爾數(shù)”。根據(jù)此定義，ta可用下列方式表示：

2、ta=[hco3-]+2[co32-]+[b(oh)4-]+[oh-]+[hpo42-]+2[po43-]+[sio(oh)3-]+[nh3]+[hs-]+…-[h+]f-[hso4-]-[hf]-[h3po4]-…

3、ta用重量單位表示，表明其不受系統(tǒng)內(nèi)溫度和壓力的影響。

4、ta是表征水體緩沖能力的一個重要指標(biāo)，是衡量水體抗酸化能力的一種手段。ta也是環(huán)境和工業(yè)過程中的一個重要參數(shù)（水質(zhì)控制、廢水處理、水生生態(tài)系統(tǒng)管理和工業(yè)過程控制），它影響營養(yǎng)物質(zhì)的可用性以及不同化學(xué)物質(zhì)對天然水系統(tǒng)中水生生物的毒性。天然水體的堿度變化范圍大，變化范圍可達(dá)1~10000?μmol/kg。

5、目前ta的多步滴定法包括多步滴定-電極電位法和多步滴定-分光光度法。其中多步滴定-電極電位法是ta測定最常用的方法，但是該方法的樣品消耗量大、測定時間長、需頻繁校正、操作步驟較為繁瑣。本發(fā)明旨在建立一種小體積、寬范圍、操作簡單的水體總堿度測定方法，能夠適用于不同基底水體中總堿度的測定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，具有小體積、寬范圍、操作簡單、無需復(fù)雜儀器設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，包括以下步驟：

4、1）將待測水樣過濾膜，得到過濾后的水樣，用溫度計(jì)及鹽度計(jì)測定其溫度與鹽度；

5、2）取2~5?ml步驟1）得到的過濾后水樣加入比色皿中，向水樣中依次加入指示劑儲備液及鹽酸；

6、3）溶液混合均勻后將二氧化碳?xì)怏w排出；

7、4）排出二氧化碳后，將比色皿置于分光光度計(jì)中，讀取其在特征波長下的吸光度；

8、5）將溫度、鹽度、吸光度帶入算法，獲得算法堿度；

9、6）將算法堿度代入校正公式，獲得試樣最終總堿度；

10、所述算法如下：

11、

12、其中，ta為試樣的總堿度；ρs、ρa(bǔ)、ρi分別為水樣、鹽酸及指示劑儲備液的密度；vs、va、vi分別為水樣、鹽酸及指示劑儲備液的體積；ca、ci分別為鹽酸的濃度及指示劑儲備液中指示劑總濃度；ci’為反應(yīng)后溶液中指示劑總濃度；a1、a2為分光光度計(jì)所讀吸光度；t為反應(yīng)溫度；s為試樣鹽度；φ1(hi)、φ2(hi)分別為指示劑儲備液及反應(yīng)后溶液中，酸態(tài)指示劑占總指示劑的比例。

13、所述指示劑儲備液為溴甲酚綠或溴甲酚紫中的一種。

14、所述指示劑儲備液的濃度為2~10?mmol/l。

15、所述鹽酸的濃度為0.02~1?mol/l。

16、所述特征波長與所選指示劑種類相關(guān)；若指示劑為溴甲酚綠，則特征波長為444nm、616?nm；若指示劑為溴甲酚紫，則特征波長為432?nm、589?nm。

17、步驟6）中的校正公式是將已知堿度標(biāo)準(zhǔn)品用本方法測定，所得數(shù)據(jù)經(jīng)所述算法處理得到算法堿度，將算法堿度與其理論標(biāo)準(zhǔn)值作圖獲得。

18、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案取得的有益效果是：

19、1、本發(fā)明使用單點(diǎn)滴定法。與多點(diǎn)滴定法相比，單點(diǎn)滴定法操作更為簡單，僅需加入一次酸即可。

20、2、本發(fā)明使用實(shí)驗(yàn)室常見的分光光度計(jì)測定吸光度再通過特定的算法和校正公式，即可實(shí)現(xiàn)水體中總堿度的測定，無需復(fù)雜的儀器設(shè)備。

21、3、與現(xiàn)有總堿度測定方法相比，本發(fā)明所需試樣體積小。目前大多堿度測定方法所需試樣體積為50~100?ml，本發(fā)明僅需幾毫升即可完成一次測定。

22、4、本發(fā)明方法精密度好、操作流程簡單、易上手，不同操作人員及不同分光光度計(jì)測定結(jié)果無明顯差異，具有普適性。

23、5、本發(fā)明可用于淡水、海水等不同基底總堿度的測定，不受基底干擾，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場測定。

24、6、本發(fā)明可用于寬范圍堿度的測定，可測淡水試樣堿度范圍為500~10000?μmol/kg，也可測定正常海水范圍內(nèi)的堿度（1800~2200?μmol/kg）。

技術(shù)特征：

1.一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，其特征在于：所述指示劑儲備液為溴甲酚綠或溴甲酚紫中的一種。

3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，其特征在于：所述指示劑儲備液的濃度為2~10?mmol/l。

4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，其特征在于：所述鹽酸的濃度為0.02~1?mol/l。

5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，其特征在于：所述特征波長與所選指示劑種類相關(guān)；若指示劑為溴甲酚綠，則特征波長為444?nm、616?nm；若指示劑為溴甲酚紫，則特征波長為432?nm、589?nm。

6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，其特征在于：步驟6）中的校正公式是將已知堿度標(biāo)準(zhǔn)品用本方法測定，所得數(shù)據(jù)經(jīng)所述算法處理得到算法堿度，將算法堿度與其理論標(biāo)準(zhǔn)值作圖獲得。

技術(shù)總結(jié)
一種適用于不同基底水體中總堿度的測定方法，涉及水體總堿度測定領(lǐng)域，其可以測定不同基底水體寬范圍的堿度。本發(fā)明的步驟為：將待測水樣過濾后加入到比色皿中，依次加入指示劑及鹽酸，充分混合均勻后排氣一定時間。用分光光度計(jì)讀取其在相應(yīng)特征波長下的吸光度，將吸光度代入堿度算法中獲得算法堿度。將算法堿度帶入校正方程中，得到實(shí)際待測水樣的總堿度。本發(fā)明操作簡單、對儀器要求低、試驗(yàn)材料易得、所需樣品體積小，可用于不同基底水體中總堿度的測定。

技術(shù)研發(fā)人員：馬劍,馬秀梅,李杭茜,鄭書露,陳釗英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6