刘美芹 秦德玉

（青州市疾病预防控制中心 山东青州 262500）

1 前言

影响水硬度的离子包括Ca2+、Mg2+等，日常检测时以CaCO3含量计算水硬度，根据水硬度不同将其应用于工业领域或作为生活用水[1]。高锰矿区锰的影响可在一定程度上影响锰含量的测定，但针对水体检测中锰与掩蔽剂相互间能否影响水硬度检验结果的研究仍较少[2]。基于此，本文将针对不同锰含量与不同掩蔽剂类别在检测水硬度的影响展开研究，旨在寻求一类适配的检验方式。

2 材料与方法

2.1 实验用水样

选取某地锰矿区地下河水，筛选3种不同浓度锰水样展开作为样本，水质参数见表1。

表1 高锰水体样本部分金属元素含量值[mg/L]

2.2 仪器

Mettler Toledo MS204TS电子分析天平（美国梅特勒-托利多集团）；50 ml滴定管（聚四氟乙烯旋塞型）；50 ml移液管；250 ml三角瓶；100 ml烧杯。

2.3 试剂

（1）缓冲溶液：氨-氯化铵缓冲溶液（批号：118685）。

（2）掩蔽剂：三乙醇胺溶液：1+4（批号：190062-201601）；L-半胱氨酸盐酸盐：10 g/L（批号：110184）；盐酸羟胺溶液：10 g/L（批号BH-6160）。

（3）试剂：铬黑T试剂。

（4）标准溶液：EDTA二钠≈10 mmol/L；钙溶液10 mmol/L。

2.4 检测方法

每组样本各设置一组实验，每组分别以盐酸羟胺（A）、三乙醇胺和L-半胱氨酸盐（B）为掩蔽剂，每个处理设置4个平行，均加入标准物质CaCO3加标量各2.5 mg。详见表2。

表2 高锰水体硬度检测实验方案

2.5 检测步骤

（1）EDTA标定：借助移液管分别取20 ml标准钙溶液于已编码的3个三角瓶中，加纯水稀释至50 ml。混匀后加入氨-氯化铵缓冲溶液4 ml，并滴入2滴铬黑T试剂，不断摇动以充分反应[3]。

表3 EDTA标准溶液校准浓度

（2）设置空白对照：取50 ml纯水分别置于4个200 ml已编号的三角瓶中，均分2组加入掩蔽剂作为空白对照。

（3）样本分析：每组取50 ml水样，置于8个250 ml已编码的三角瓶中；每组均严格按照标准钙溶液量1 ml（1 000 mg/L），余下操作以空白滴定为准，统计并收集EDTA滴定应用溶液量。

2.6 计算结果

（1）掩蔽剂为三乙醇胺和L-半胱氨酸盐时：

C=100.0×C1×V1/V0

上式中，C1=EDTA溶液浓度（mmol/L）；V1=检测中应用的EDTA溶液体积（ml）；V0=试样体积（ml）；C=总硬度（mg/L）。

（2）掩蔽剂为盐酸羟胺时：

C=100.0×C1×V1/V0-CMn/（55×100.1）

上式中，C1=EDTA溶液浓度（mmol/L）；V1=检测中应用的EDTA溶液体积（ml）；V0=试样体积（ml）；CMn=试样锰浓度（mg/L）。

3 结果

低样品中锰含量≤10 mg/L时，2类掩蔽剂均满足检验要求，两者相比盐酸羟胺准确度更高、但检验步骤更多；样品中锰含量≥100 mg/L时，应用盐酸羟胺作为掩蔽剂满足检验要求，三乙醇胺和L-半胱氨酸盐滴定时未见终点，详见表4。

表4 高锰水体总硬度及其相关参数情况

4 结论

本研究结果表明，当水体样本锰含量为1.97 mg/L与9.86 mg/L时，应用盐酸羟胺、三乙醇胺和L-半胱氨酸盐分别作为掩蔽剂均能取得较为准确的检测结果；对2类掩蔽剂最终测定硬度比对，相对误差率均小于10%；比较两者检验准确度可知，CaCO3加标回收率均＞90%，且当掩蔽剂为盐酸羟胺时，CaCO3加标回收率较三乙醇胺和L-半胱氨酸盐更高；从精密度予以分析，两者标准偏差率均较低＜1%，差异不显著。但锰与盐酸羟胺络合反应更高，故用其消除水硬度检测干扰；缺点在于本方式需于实验前测定样本锰含量值，明确掩蔽剂加入量，因此从工作程序上看，这类方法精确但操作流程复杂。通过对实验流程全面分析共归纳出以下未见示数原因：锰与三乙醇胺络合反应产物颜色干扰滴定终点颜色区分[4]；掩蔽剂含量不足，锰浓度过高干扰测定[5]。但准确原因仍需进一步论证，这也是本实验存在的不足之处，是未来研究方向之一。