在水質(zhì)分析領(lǐng)域,總硬度(尤其是鈣鎂離子含量)是一項(xiàng)至關(guān)重要的指標(biāo),它影響著工業(yè)設(shè)備的安全運(yùn)行、水處理工藝的效能以及飲用水的口感。在眾多的檢測(cè)方法中,滴定比色法和鈣離子選擇性電極法因其各自的特點(diǎn),成為了水質(zhì)硬度監(jiān)測(cè)最常見的選擇,我們將就這兩種方法在原理、操作、應(yīng)用場(chǎng)景等方面的核心區(qū)別,為客戶的選擇提供清晰的指引!
一.測(cè)量原理
1.滴定比色法:采用的EDTA滴定法。EDTA(乙二胺四乙酸)是一種強(qiáng)大的絡(luò)合劑,能與水中的鈣離子(Ca2?)和鎂離子(Mg2?)以1:1的比例形成穩(wěn)定的無色絡(luò)合物。滴定過程中,會(huì)加入一種特殊的金屬指示劑(如鉻黑T)。該指示劑優(yōu)先與少量的Ca2?/Mg2?結(jié)合,使溶液呈現(xiàn)酒紅色。隨著EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的不斷加入,游離的Ca2?/Mg2?先被絡(luò)合。當(dāng)所有游離離子被結(jié)合完后,EDTA便會(huì)從指示劑-金屬離子絡(luò)合物中奪取Ca2?/Mg2?,使指示劑游離出來,溶液顏色發(fā)生突變,最后達(dá)到終點(diǎn)顏色,滴定結(jié)束。
測(cè)量對(duì)象:該方法直接測(cè)量的是總硬度,即Ca2?和Mg2?的總量,無法直接區(qū)分兩者。
· 2.鈣離子選擇性電極法:這個(gè)電位值遵循能斯特方程(Nernst Equation),與溶液中鈣離子活度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。通過測(cè)量相對(duì)于參比電極的電位差,并對(duì)比已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制的校準(zhǔn)曲線,即可直接、快速地計(jì)算出樣品中鈣離子的濃度。
· 測(cè)量對(duì)象:該方法專一性地測(cè)量鈣離子(Ca2?)的濃度。若要獲得總硬度,通常需要先用本法測(cè)出鈣含量,再通過一定的換算關(guān)系,轉(zhuǎn)換成鈣鎂總硬度的含量,數(shù)值不如滴定比色法準(zhǔn)確。
1.獲得準(zhǔn)確的總硬度數(shù)據(jù),而非單獨(dú)的鈣含量。
2.特別是水處理中對(duì)水質(zhì)硬度有嚴(yán)格要求的工藝:比如軟化水、鍋爐給水、制藥純化水等
3.通常作為仲裁方法或標(biāo)準(zhǔn)方法,用于驗(yàn)證其他設(shè)備的準(zhǔn)確性。
4.初次采購(gòu)成本稍微高一些,長(zhǎng)期使用之后,性價(jià)比大大提高
鈣離子電極法:
1.只關(guān)注鈣離子本身的濃度(如食品、飲料、生物體液、水泥等行業(yè))。
2.價(jià)格比較便宜,品牌比較雜,質(zhì)量不一
Jensprima杰普儀器作為在線水質(zhì)分析儀表的專業(yè)生產(chǎn)廠家,有著多年的水質(zhì)硬度監(jiān)測(cè)和集成解決方案的經(jīng)驗(yàn),可提供多款在線水質(zhì)硬度分析儀以及集成定制化服務(wù),公司的PACON5000/4800/4200在線硬度分析儀采用滴定比色法,自動(dòng)清洗和測(cè)量,基本不需要人工維護(hù),只需一瓶試劑,可測(cè)8000-10000次,最長(zhǎng)可以使用將近2年,可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)水中的硬度,為工業(yè)生產(chǎn)保駕護(hù)航,也為客戶大大節(jié)約人工成本。
PACON5000在線硬度分析儀
PACON4200在線硬度分析儀
三. 結(jié)論
總而言之,滴定比色法(如EDTA法)和鈣離子電極法并非簡(jiǎn)單的替代關(guān)系,而是互補(bǔ)共存的兩種測(cè)量方法。滴定比色法代表了化學(xué)分析的經(jīng)典與標(biāo)準(zhǔn),它以較高的準(zhǔn)確度和對(duì)總硬度的直接測(cè)量能力,在標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室中和要求嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝中占據(jù)著不可動(dòng)搖的地位。電極法則因?yàn)樗膬r(jià)格便宜,快速的響應(yīng)時(shí)間,特別對(duì)預(yù)算要求不高,不需要精確測(cè)量鈣鎂總硬度的場(chǎng)合來說,是個(gè)不錯(cuò)的選擇,更多產(chǎn)品信息和解決方案,可登錄杰普公司了解更多。