本文引用GB/T 50123-2019《土工試驗方法標準》中碳酸根(CO2-3)及重碳酸根(HCO-3)的測定方法
碳酸根(CO2-3)及重碳酸根(HCO-3)的測定(雙指示劑中和滴定法)
4.1本試驗所用的儀器設備應符合下列規(guī)定:
v 酸式滴定管:容量為25mL,分度值為0.1mL;
v 分析天平:稱量200g,分度值0.0001g;
v 其他:容量瓶、蒸發(fā)皿、烘箱等。
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4.2本試驗所用的試劑應符合下列規(guī)定:
l 0.1%甲基橙指示劑:稱0.1g甲基橙溶于100mL純水中;
l 0.5%酚酞指示劑:稱0.5g酚酞溶于50mL95%的酒精中,用純水稀釋至100mL;
l 硫酸(H?SO?)標準溶液:將3mL濃硫酸加入1000mL純水,然后稀釋至5000mL。
4.3硫酸(H2SC4)標準溶液的標定應取在溫度160℃~180℃下烘干2h~4h的無水碳酸鈉(Na2CO3)3份,每份0.1g(準確至0.0001g)。放入3個錐形瓶中,注入20mL~30mL純水,加0.1%甲基橙指示劑2滴,用配制好的硫酸標準溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬珵橹埂S浵铝蛩針藴嗜芤河昧?。硫酸標準溶液的濃度應按下式計算,計算準確至0.0001mol·L-1,取3個結果的算術平均值作為硫酸標準溶液的濃度:
C(1/2H2SO4)=mhl/(Vhbl×0.053)
(4.3)
式中:C(1/2H2SO4)——硫酸標準溶液的濃度(mol·L-1);
mhl——碳酸鈉的用量(g);
Vhbl——硫酸標準溶液的用量(mL);
0.053——碳酸鈉摩爾質量(kg·mol-1)。
4.4碳酸根(CO2一)及重碳酸根(HCO?)的測定試驗應按下列步驟進行:
1用移液管吸取土浸出液25mL,注人錐形瓶中,加0.5%酚酞指示劑2滴~3滴,如試液不顯紅色,表示無碳酸根(CO?-)存在;當試液顯紅色時,用硫酸標準溶液滴定至呈淡紅色為止,記下硫酸標準溶液的用量,準確至0.01mL;
2在試液中加入0.1%甲基橙指示劑1滴~2滴,繼續(xù)用硫酸標準溶液滴定至試液由黃色變?yōu)槌壬珵橹?,記下硫酸標準溶液用量,準確至0.05mL;
3滴定后的試液,可作測定氯離子(CI-)用。
4.5碳酸根的含量按下列公式計算,計算準確至0.001g·kg-1或0.01mmol·kg-1,平行最大允許誤差應為±0.015g·kg-1或±0.25mmol·kg-1,取算術平均值:
b(1/2CO2- 3)=2Vhb2C(1/2H2SO4)Vw/Vx2/(md×10-3)
w(CO2- 3)=0.030×b(CO2- 3)
式中:b(1/2CO2- 3)——碳酸根的質量摩爾濃度(mmol·kg-1);
w(CO2- 3)——碳酸根含量(g·kg-1);
Vhb2——酚酞指示劑達到終點時消耗硫酸標準溶液的量(mL),此時碳酸鹽只是半中和;
Vw——制浸出液加純水量(mL);
Vx2——試驗時吸取土浸出液量(mL);
C(1/2H2SO4)——硫酸標準溶液的濃度(mol·L-1);
0.030-——碳酸根(1/2CO2- 3)的摩爾質量(kg·mol-1)。
4.6重碳酸根的含量按下列公式計算,計算準確至0.001g·kg-1或0.01mmol·kg-1,平行最大允許誤差應為±0.02g·kg-1或士0.3mmol·kg-1,取算術平均值:
b(HCO— 3)=(Vhb3-2Vhb2)C(1/2H2SO4)Vw/Vx2/(md×10-3)
w(HCO— 3)=0.061b(CO2- 3)
式中:b(HCO— 3)——重碳酸根的質量摩爾濃度(mmol·kg?3);
w(HCO— 3)—重碳酸根含量(g·kg?');
Vhb3——甲基橙為指示劑滴定時的硫酸標準溶液用量(mL);
0.061———重碳酸根的摩爾質量(g·mmol-1)。
4.7本試驗的記錄格式應符合本標準附錄D表D.89的規(guī)定。
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