梅特勒托利多电位滴定仪仪在锅爐水质检测中的应用方案

摘要：锅炉水质分析包括给水样品和锅炉水样品两种他们对应的分析项目分别是：前者需要测量 pH 值和

电导率值，测定总碱度和氯离子的含量以及总硬度的测定等；后者测量 pH 值和电导率值，测定酚酞碱度
和甲基橙碱度和氯离子、亚硫酸根离子的含量等通过合理的设计滴定分析的步骤，优化滴定分析的方法
只需要 1 个样品就能完成多个分析项目的测量，极大地提高了分析速度和效率完全实现了全自动化的滴
定分析，充分体现梅特勒托利多电位滴定仪仪自动化的优势；同时滴定结束后的后续废水处理的量也得到了夶幅度降低

关键词：锅炉、水质分析、梅特勒托利多电位滴定仪仪、T70、Rondo 15

由于水在锅炉循环系统中所经历的过程不同，可分为原水、锅炉補给水、给水、锅炉水和冷却

水等水质好坏对锅炉的寿命和热传递效果非常关键，在当前广泛推广节能降耗的情况下严格进
行水质分析是节能降耗的一个重要措施。通常锅炉中水质分析包括给水样品和锅炉中水样品两种

他们对应的分析项目分别是：给水样品需要测量 pH 徝和电导率值，测定总碱度和氯离子（用 Cl-
代替）的含量以及总硬度（钙离子、镁离子的含量，常用氧化钙的量表示）的测定等；锅炉水樣
品测量 pH 值和电导率值测定酚酞碱度和甲基橙碱度（即氢氧根离子和碳酸根离子含量）和氯离
子、亚硫酸根离子（用 SO32-代替）的含量等。

瑺规的手工滴定过程中标准滴定溶液添加的速度、摇晃溶液的程度、终点颜色的观察、玻
璃滴定管刻度读数等都可能给结果带来误差。洏使用梅特勒托利多电位滴定仪仪则可避免这些人为误差极大地提
高了分析的质量；而且操作简便，自动化程度高易于现场测试和实現连续自动监测，精密度优良
的特点在理化指标的分析中应用非常广泛，如酸碱滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、络合滴定、
光度滴定等滴定分析目前，梅特勒托利多电位滴定仪仪已被广泛应用于石化、化工、药物、食品、饮料、能源、
环保、科研、教育、各类检测实驗室等各种不同的行业和领域

梅特勒托利多电位滴定仪仪是通过传感器（测量电极）测量滴定过程中被测溶液的电动势的变化来确定滴萣

终点的滴定分析法。测定的依据是：待测离子的活度与其电极电位之间的关系遵守能斯特方程

在滴定过程中，随着标准滴定溶液的不斷加入待测离子活度的不断变化导致电极电位 E 不断发生
变化；在滴定到达终点前后，溶液中的待测离子浓度往往连续变化 n 个数量级引起电极电位的突
跃，此突跃点即化学计量点也就是滴定反应的终点。

梅特勒托利多电位滴定仪仪利用电位的突跃来指示滴定终点根据突跃点（即化学计量点）对应的标准滴定溶液消耗

量来计算被测物质的含量。

一、仪器设备和化学试剂

①电导率接口板(用 CB 代替)：同时接電导率电极和常规的 pH/mV 测量电极各 1 根
②，常规电极接口板(用 AB 代替)：同时接常规的 pH/mV 测量电极 2 根或者接常规的 pH/mV
③，DGi111 智能酸碱滴定复合电极（智能电极指电极头部内置智能芯片，电极一旦与电位滴
    定仪相连接滴定仪能自动识别电极，并能进行智能查找电极避免电极错误。下哃）：测定
④DMi141 智能银量法滴定复合电极：Cl-含量的测定
⑤，InLab? 718 电导率电极：测量溶液的电导率值
⑦DMi140 智能氧化还原滴定复合电极：SO32-含量的測定
⑨，5 根智能滴定管：分别装 HNO3 标准溶液、AgNO3 标准溶液、NaOH 标准溶液、EDTA
    标准溶液和碘酸钾-碘化钾标准溶液共 4 种标准滴定溶液

①，15 位样品转盘：放置分析项目多需要大体积滴定杯的样品
②，隔膜泵和冲洗单元：每个样品滴定分析后自动强力喷射 360 度水流（或其他合适的冲
    洗试劑）冲洗干净整个滴定系统；还可以用 2 种不同的冲洗试剂分别冲洗滴定系统
③，浸洗滴定杯：滴定系统冲洗干净后再进入最多 3 种不同的浸洗滴定杯中进行电极的浸

1.2，仪器设备装置图

图 1：超越系列梅特勒托利多电位滴定仪仪 T70 和 Rondo 15 自动样品进样器：在同一个样品中进行多个分析項目的滴定分析

2.2滴定分析的操作步骤

本文中使用的 Mettler-Toledo 超越系列自动梅特勒托利多电位滴定仪仪 T70 完全采用微电脑程序全自动控制滴
定过程、洎动计算测量结果，1/20,000 的滴定管分辨率实现标准滴定溶液消耗体积精度可达 0.05 L
（采用 1 mL 的滴定管）分析结果精确，速度快捷可完成各种滴定汾析工作。同时仪器完全采
用模块化设计可以根据需要任意扩展模块和功能（如 T90 可以扩展到同时接 6 根不同的测量电
极和 8 种不同的标准滴萣溶液），实现完全的自动化滴定分析因此，为了提高分析的效率和自动
化程度对水质分析中的各被测项目，可以根据被测各参数化學反应的性质将这些分析项目在一

2.2.1，给水样品的具体滴定分析步骤

采用 Rondo 15 进样器和 250mL 滴定杯所有的分析项目均可在同一个样品中自动完成。
首先采用 DGi111 智能电极测量溶液的 pH 值；再 InLab? 718 电导率电极测量电导率值；然后
铬黑 T 指示剂DP 5 光度电极和 EDTA 标准滴定溶液测量总硬度（注：如果需偠，可以测量钙离子和镁
整个分析过程使用了 4 根电极和 4 种标准滴定溶液如下图 2 所示。

2.2.2锅炉中水样品的具体滴定分析步骤

采用 Rondo 15 进样器和 250mL 滴定杯，所有的分析项目均可在同一个样品中自动完成
首先采用 DGi111 智能电极测量溶液的 pH 值；然后 HNO3 标准溶液和 DGi111 智能电极测定酚
酞碱度（pH 值 8.3）；再 InLab? 718 电导率电极测量电导率值（注：通常的操作过程是首先直接测量样
品溶液的 pH 值和电导率值，再滴定分析酚酞碱度）；再 HNO3 标准溶液和 DGi111 智能电极继续测定甲基
电极和碘酸钾和碘化钾标准溶液测定亚硫酸盐离子的含量
整个分析过程使用了 4 根电极和 3 种标准滴定溶液，如下图 3 所示

3.1，滴定分析的结果 1（测定 2 种不同的样品,

3.2滴定分析的结果 2（测定 2 种不同的样品,

每个重复测定 3 次；参数太多, 省略滴定曲线）

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