冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法技术

本发明专利技术涉及冰冻圈水体样品的检测方法，具体涉及冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，基于化学平衡原理，开展滴定实验操作，以便确定水体样品中碳酸根离子或碳酸氢根离子的含量，本发明专利技术聚焦冰冻圈环境的水体样品及其无机离子测试，设计化学滴定流程和实验方法。设计化学滴定流程和实验方法。设计化学滴定流程和实验方法。

【技术实现步骤摘要】
冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法


[0001]本专利技术涉及冰冻圈水体样品的检测方法，具体涉及冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法。

技术介绍

[0002]在地球表面，一般在海拔3000米以上及高纬度地区，有冰川、冰盖、积雪、多年冻土等覆盖。冰冻圈，是指地球表层连续分布并具有一定厚度的负温圈层，亦称冰雪圈、冰圈或冷圈。冰冻圈包括冰川、冻土、积雪、固态降水、海冰、河冰、湖冰等，主要分布于高纬度两极地区，在中、低纬度高山、高原也广泛存在。冰冻圈分为海洋冰冻圈、大气冰冻圈、陆地冰冻圈。
[0003]目前，冰冻圈环境样品的测试体系并非由仪器测试可以完全实现。例如，水体样品中常规无机离子的测试中，由于极不稳定性，无法具体评估冰冻圈区水体中无机碳含量。现有的测试技术无法确定碳酸根离子和碳酸氢根离子的含量，但是冰冻圈水体中无机和有机碳含量对维持冰冻圈区生态系统和下游水体生态系统平衡和冰冻圈区或全球碳循环以及水体酸碱平衡具有重要作用。故基于酸碱化学平衡原理，开展室内滴定试验操作，以便准确量化冰冻圈区水体中碳酸根离子或碳酸氢根离子的含量。

技术实现思路

[0004]针对上述离子特征，本专利技术的目的是提供一种冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，本专利技术将聚焦冰冻圈区水体样品及其无机离子测试和分析，设计室内化学滴定流程和实验检测方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，水体样品中含有碳酸根离子和碳酸氢根离子，包括如下步骤：
[0007]a)样品采集：将采集后的水体样品置于样品瓶中，采样后24小时内，取样品瓶中上层水样置于锥形瓶中；
[0008]b)向步骤a)中盛有水样的锥形瓶中加入甲基橙指示剂溶液，轻轻摇匀；
[0009]c)用盐酸水溶液对步骤b)中的溶液进行滴定实验，直到甲基橙指示剂颜色突然从黄色变为橙色时结束滴定，记录滴定所使用的盐酸水溶液的体积；
[0010]d)重复步骤a)
‑
步骤c)2
‑
3次，进行精度控制，根据所使用的盐酸水溶液的体积和浓度计算水体样品中目标无机离子含量。
[0011]优选的，取10mL样品瓶中上层水样置于锥形瓶中。
[0012]优选的，所述步骤b)中，加入2
‑
3滴甲基橙指示剂溶液。
[0013]优选的，所述步骤b)中，甲基橙指示剂溶液的浓度需为0.1％。
[0014]优选的，所述步骤c)中，盐酸水溶液的浓度为0.01mol/L。
[0015]优选的，所述步骤c)中，盐酸水溶液的体积为3
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8mL。
[0016]优选的，所述步骤d)的计算方法为：按式c1*v1＝c2*v2，准确计算待测水体样品中碳酸根和碳酸氢根离子的浓度c2；
[0017]式中，c1为盐酸水溶液浓度，v1为滴定过程所使用的盐酸溶液的体积，v2为待测水体样品的体积。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
[0019]1、本专利技术的冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，基于酸碱化学平衡原理，开展室内滴定实验操作，通过反复计算获得冰冻圈区水体样品中无机碳(碳酸根/碳酸氢跟离子)的含量，可有效弥补冰冻圈区水体样品中碳酸根离子无法直接测量的缺陷。明确冰冻圈水体中无机碳含量，可用于全面评估冰冻圈区碳(包括无机和有机碳)的迁移转换、碳储量和释放量等热点科学问题。
[0020]2、本专利技术的冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，利用酸碱平衡原理、结合本实验所选取的指示剂的特殊和敏感的变色性质，有效掌握平衡水体样品中碱度所需的酸液的体积。
附图说明
[0021]图1为本专利技术酸碱滴定方法的具体操作流程图；
[0022]图2为本专利技术酸碱滴定实验前后水体颜色变化图。
具体实施方式
[0023]下面结合本专利技术实施例，用以较佳的操作实例及附图配合详细的说明。
[0024]冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，水体样品中含有碳酸根离子和碳酸氢根离子，如图1所示，按照如下步骤：
[0025]a)样品采集：清洗实验器材：烧杯、量筒、滴定管和胶头滴管，配制浓度为0.01％的盐酸溶液和浓度为0.1％的甲基橙溶液，将采集后的水体样品置于样品瓶中，采样后24小时内，取10mL样品瓶中上层水样置于锥形瓶中；
[0026]b)向步骤a)中盛有水样的锥形瓶中加入2
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3滴甲基橙指示剂溶液，轻轻摇匀；
[0027]c)向滴定管中加入稀盐酸溶液，记录稀盐酸溶液初始体积，用稀盐酸对步骤b)中的溶液进行滴定实验，直到甲基橙指示剂颜色突然从黄色变为橙色时结束滴定，记录滴定所使用的盐酸溶液的体积；
[0028]d)重复上述实验2
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3次，进行精度控制，计算滴定所使用盐酸溶液的平均体积，根据所使用的盐酸溶液的体积和浓度计算水体样品中目标无机离子含量。
[0029]实施例1
[0030]冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，水体样品中含有碳酸根离子和碳酸氢根离子，按照如下步骤：
[0031]a)样品采集：将采集后的水体样品置于容量为100mL的样品瓶中，采样后24小时内，取10mL样品瓶中上层水样置于容量为50mL锥形瓶中；
[0032]b)向步骤a)中盛有水样的锥形瓶中加入2滴浓度为1％的甲基橙指示剂溶液，混合均匀；
[0033]c)用胶头滴管吸取5mL浓度为0.01mol/L稀盐酸溶液进行滴定实验，直到甲基橙指
示剂颜色突然从黄色变为橙色时结束滴定(如图2所示)，记录滴定所使用的盐酸溶液的体积；
[0034]d)重复上述实验2次，进行精度控制，根据所使用的盐酸溶液的体积和浓度计算水体样品中目标无机离子含量。
[0035]按式c1*v1＝c2*v2计算待测水体样品中碳酸根和碳酸氢根离子的浓度c2；
[0036]式中，c1为盐酸溶液浓度，v1为滴定过程所使用的盐酸溶液的体积，v2为待测水体样品的体积；
[0037]水体碱度(mol/L)＝c(HCl浓度)*v(HCl消耗体积mL)*50.04/1000*v(水体取样体积mL)。
[0038]实施例2
[0039]a)样品采集：将采集后的水体样品置于容量为100mL的样品瓶中，采样后24小时内，取10mL样品瓶中上层水样置于容量为50mL锥形瓶中；
[0040]b)向步骤a)中盛有水样的锥形瓶中加入2滴浓度为1％的甲基橙指示剂溶液；
[0041]c)用移液管或胶头滴管吸取3mL浓度为0.01mol/L稀盐酸溶液进行滴定实验，直到甲基橙指示剂颜色突然从黄色变为橙色时结束滴定，记录滴定所使用的盐酸溶液的体积；
[0042]d)重复上述实验3次，进行精度控制，根据所使用的盐酸溶液的体积和浓度计算水体样品的碱度。
[0043]按式c1*v1＝c2*v2计算待测水体样品中碳酸根和碳酸氢根离子的浓度c2；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，其特征在于，所述水体样品中含有不稳定的碳酸根离子和碳酸氢根离子，包括如下步骤：a)样品采集：将采集后的水体样品置于样品瓶中，采样后24小时内，取样品瓶中上层水样置于锥形瓶中；b)向步骤a)中盛有水样的锥形瓶中加入甲基橙指示剂溶液，混合均匀；c)用盐酸水溶液对步骤b)中的溶液进行滴定实验，直到甲基橙指示剂颜色突然从黄色变为橙色时结束滴定，记录滴定所使用的盐酸水溶液的体积；d)重复步骤a)
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步骤c)2
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3次，进行精度控制，确定滴定过程中需用盐酸水溶液的精确体积，根据所使用的盐酸水溶液的体积和浓度计算水体样品中目标无机离子含量。2.根据权利要求1所述的冰冻圈区水体样品的酸碱滴定方法，其特征在于，所述步骤a)中，取10mL样品瓶中上层水样置于锥形瓶中。3.根据权利要求2所述的冰冻圈区...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛贺文，秦会丽，杨争争，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：