JPH08313444A - M−アルカリ度の測定方法 - Google Patents
M−アルカリ度の測定方法Info
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- JPH08313444A JPH08313444A JP11812595A JP11812595A JPH08313444A JP H08313444 A JPH08313444 A JP H08313444A JP 11812595 A JP11812595 A JP 11812595A JP 11812595 A JP11812595 A JP 11812595A JP H08313444 A JPH08313444 A JP H08313444A
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- JP
- Japan
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- alkalinity
- concentration
- mixed liquid
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- potassium hydrogen
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物などのアルカリ
分を含む供試料一定量にブロムクレゾールグリーン0.
002%・フタル酸水素カリウム50〜250μmol/
l・エーロゾルOT0.06%・塩酸(pH3.8調整
量)の混合液の一定量を添加して撹拌、一定時間経過
後、波長600nm付近で吸光度測定し、供試料中のM
−アルカリ度を求める。 【効果】混合液中のブロムクレゾールグリーンはpHに
ほぼリニアに吸光度が変化し、フタル酸水素カリウム・
塩酸は100mgCaCO3/l 以下測定用に調整してあ
るので、低濃度まで測定できる。
分を含む供試料一定量にブロムクレゾールグリーン0.
002%・フタル酸水素カリウム50〜250μmol/
l・エーロゾルOT0.06%・塩酸(pH3.8調整
量)の混合液の一定量を添加して撹拌、一定時間経過
後、波長600nm付近で吸光度測定し、供試料中のM
−アルカリ度を求める。 【効果】混合液中のブロムクレゾールグリーンはpHに
ほぼリニアに吸光度が変化し、フタル酸水素カリウム・
塩酸は100mgCaCO3/l 以下測定用に調整してあ
るので、低濃度まで測定できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自然水(海水を除く)
又は上水中のM−アルカリ度を定量するための、滴定法
に依らない、測定方法に関する。
又は上水中のM−アルカリ度を定量するための、滴定法
に依らない、測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】M−アルカリ度とは、水中に含まれる炭
酸塩,炭酸水素塩,水酸化物などのアルカリ分を、これ
に対応する炭酸カルシウム(CaCO3 )のmg/lに換
算して表したものであり、水中の炭酸塩,炭酸水素塩,
水酸化物などのアルカリ分全部が中和される中和点のp
H4.8 まで滴定する総アルカリ度に相当する。
酸塩,炭酸水素塩,水酸化物などのアルカリ分を、これ
に対応する炭酸カルシウム(CaCO3 )のmg/lに換
算して表したものであり、水中の炭酸塩,炭酸水素塩,
水酸化物などのアルカリ分全部が中和される中和点のp
H4.8 まで滴定する総アルカリ度に相当する。
【0003】M−アルカリ度の測定は従来次の方法によ
って行われていた。
って行われていた。
【0004】例えば、日本水道協会編上水試験方法(1
993)に記載の方法では、検水100mlを白磁皿3
00mlに採り、MR混合指示薬(メチルレッド及びブ
ロムクレゾールグリーンをエチルアルコールに溶かした
もの)数滴(0.1〜0.15ml)を加える。この際、水
相が青色になったときは、炭酸水素塩,炭酸塩又は水酸
化物が存在することを示すものであるから、ガラス棒で
よくかき混ぜながら水相が赤紫色になるまで、0.01m
ol/l硫酸で滴定し、ここに要した硫酸のml数を求
め、検水中のM−アルカリ度を算出する。
993)に記載の方法では、検水100mlを白磁皿3
00mlに採り、MR混合指示薬(メチルレッド及びブ
ロムクレゾールグリーンをエチルアルコールに溶かした
もの)数滴(0.1〜0.15ml)を加える。この際、水
相が青色になったときは、炭酸水素塩,炭酸塩又は水酸
化物が存在することを示すものであるから、ガラス棒で
よくかき混ぜながら水相が赤紫色になるまで、0.01m
ol/l硫酸で滴定し、ここに要した硫酸のml数を求
め、検水中のM−アルカリ度を算出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来法は、滴定法
では、目視による個人差があることや、作業工程におい
て手間がかかるという問題点があった。
では、目視による個人差があることや、作業工程におい
て手間がかかるという問題点があった。
【0006】また、吸光光度法で、メチルオレンジ指示
薬を用いる方法があるが、この方法ではアルカリ度10
以下の試料は定量が困難であった。
薬を用いる方法があるが、この方法ではアルカリ度10
以下の試料は定量が困難であった。
【0007】本発明の目的は、低濃度でも再現よくM−
アルカリ度を測定できる分析方法を提供することにあ
る。
アルカリ度を測定できる分析方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段は、炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物などのアルカリ分
を含む供試料液の一定量に、ブロムクレゾールグリーン
・フタル酸水素カリウム・エーロゾルOT・塩酸の混合
液の一定量を添加して撹拌し、一定時間経過後、波長6
00nm付近の吸光度を測定するM−アルカリ度の分析
方法にある。
段は、炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物などのアルカリ分
を含む供試料液の一定量に、ブロムクレゾールグリーン
・フタル酸水素カリウム・エーロゾルOT・塩酸の混合
液の一定量を添加して撹拌し、一定時間経過後、波長6
00nm付近の吸光度を測定するM−アルカリ度の分析
方法にある。
【0009】混合液中のブロムクレゾールグリーンはM
−アルカリ度増加に伴い吸光度が増加する発色指示薬な
ので、低濃度でも測定可能である混合液中のフタル酸水
素カリウム濃度50〜250μmol/l 、混合液のpH
値を塩酸を用いてpH3.8にし、M−アルカリ度10
0mgCaCO3/l以下測定用に混合液を調製してい
る。
−アルカリ度増加に伴い吸光度が増加する発色指示薬な
ので、低濃度でも測定可能である混合液中のフタル酸水
素カリウム濃度50〜250μmol/l 、混合液のpH
値を塩酸を用いてpH3.8にし、M−アルカリ度10
0mgCaCO3/l以下測定用に混合液を調製してい
る。
【0010】混合液中の界面活性剤エーロゾルOTは、
M−アルカリ度分析中に必ず発生するCO2(気体)がセ
ル内壁に付着することを防ぐので、測定再現性を向上す
ることができる。
M−アルカリ度分析中に必ず発生するCO2(気体)がセ
ル内壁に付着することを防ぐので、測定再現性を向上す
ることができる。
【0011】
【作用】図1にブロムクレゾールグリーン指示薬のスペ
クトルのpH依存性を示した。測定波長を600nmに
決定した。それは、ピ−クでは微妙にピ−ク位置がずれ
るためショルダの波長をさがしたところ、pH変化にリ
ニアに、かつ、吸光度変化が大きい波長が600nm付
近だったからである。
クトルのpH依存性を示した。測定波長を600nmに
決定した。それは、ピ−クでは微妙にピ−ク位置がずれ
るためショルダの波長をさがしたところ、pH変化にリ
ニアに、かつ、吸光度変化が大きい波長が600nm付
近だったからである。
【0012】発色指示薬として、低濃度測定に適するた
めに、ブロムクレゾールグリーンを使用した。以下にそ
の理由として技術的手段の働きを述べる。
めに、ブロムクレゾールグリーンを使用した。以下にそ
の理由として技術的手段の働きを述べる。
【0013】図2に、ブロムクレゾールグリーン指示薬
の吸光度のpH依存性を示す。測定波長は600nmで
ある。
の吸光度のpH依存性を示す。測定波長は600nmで
ある。
【0014】この曲線を直線とみなし、一次回帰式を求
めると、y=0.281x−1.01となり、また、相関
係数はγ=0.991 となった。
めると、y=0.281x−1.01となり、また、相関
係数はγ=0.991 となった。
【0015】また、炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物など
のアルカリ分が増加するほどpHはアルカリ側に移動す
る。
のアルカリ分が増加するほどpHはアルカリ側に移動す
る。
【0016】以上のことから、ブロムクレゾールグリー
ン指示薬は炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物などのアルカ
リ分増加に伴い吸光度が増し、また、定量したい濃度範
囲を決めた場合、相関係数が1に近いため、低濃度にな
っても高濃度になっても傾きの変化が少なく、つまり、
感度変化が濃度によって差が少ないので低濃度測定用に
向いているのがわかる。
ン指示薬は炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物などのアルカ
リ分増加に伴い吸光度が増し、また、定量したい濃度範
囲を決めた場合、相関係数が1に近いため、低濃度にな
っても高濃度になっても傾きの変化が少なく、つまり、
感度変化が濃度によって差が少ないので低濃度測定用に
向いているのがわかる。
【0017】次に、M−アルカリ度を本方法で分析する
際の代表的な化学反応を示す。
際の代表的な化学反応を示す。
【0018】
【化1】
【0019】
【化2】
【0020】低濃度測定用に指示薬が適するように、指
示薬のpHが最終的にpH3.8 になるように塩酸を用
いて調整し、また、フタル酸水素カリウム濃度を50〜
250μmol/l の範囲にした。その理由である技術的手
段の働きを以下に述べる。
示薬のpHが最終的にpH3.8 になるように塩酸を用
いて調整し、また、フタル酸水素カリウム濃度を50〜
250μmol/l の範囲にした。その理由である技術的手
段の働きを以下に述べる。
【0021】KHC8H4O4 は、電離度が小さいため、
H+ 供給のための貯蔵庫の役わりをしている()。ま
た、アルカリ分を含む試料に添加すると、H+ が消費さ
れる(→)。すると、平衡を保つためにH+ (→)
を供給する。このため、KHC8H4O4 がアルカリ分に
対し多すぎると、pH値は一定に保たれるので、Inが
変色しない。また、KHC8H4O4 がアルカリ分に対し
少なすぎるとH+(→)の量が少ないので、多量のH
CO3()と反応するH+を供給することができない。
また、混合液にKHC8H4O4 を入れず、ブロムクレゾ
ールグリーン,HClだけ入れたとすると、HClの電
離度が大きいため、アルカリ分を入れるとすぐ反応し
て、短時間に大幅にpH変動し、M−アルカリ度を測定
できない。
H+ 供給のための貯蔵庫の役わりをしている()。ま
た、アルカリ分を含む試料に添加すると、H+ が消費さ
れる(→)。すると、平衡を保つためにH+ (→)
を供給する。このため、KHC8H4O4 がアルカリ分に
対し多すぎると、pH値は一定に保たれるので、Inが
変色しない。また、KHC8H4O4 がアルカリ分に対し
少なすぎるとH+(→)の量が少ないので、多量のH
CO3()と反応するH+を供給することができない。
また、混合液にKHC8H4O4 を入れず、ブロムクレゾ
ールグリーン,HClだけ入れたとすると、HClの電
離度が大きいため、アルカリ分を入れるとすぐ反応し
て、短時間に大幅にpH変動し、M−アルカリ度を測定
できない。
【0022】ゆえに、炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物な
どのアルカリ分の目的とする定量範囲によってフタル酸
水素カリウム,塩酸の量を調整する必要がある。
どのアルカリ分の目的とする定量範囲によってフタル酸
水素カリウム,塩酸の量を調整する必要がある。
【0023】図2にブロムクレゾールグリーン指示薬の
波長600nmにおける吸光度のpH依存性が示してあ
る。図2から、pH値がアルカリ側にいくほどなだらか
に吸光度が増加する増加曲線であることがわかる。した
がって、pH変動幅が大きいほど吸光度差が大きいの
で、pH値が低いpH3.8 程度に混合液のpHを最終
的に調整すると吸光度差が大きくなり、低濃度測定用に
適するようになるのがわかる。
波長600nmにおける吸光度のpH依存性が示してあ
る。図2から、pH値がアルカリ側にいくほどなだらか
に吸光度が増加する増加曲線であることがわかる。した
がって、pH変動幅が大きいほど吸光度差が大きいの
で、pH値が低いpH3.8 程度に混合液のpHを最終
的に調整すると吸光度差が大きくなり、低濃度測定用に
適するようになるのがわかる。
【0024】図3に100mgCaCO3/l 以下のM−
アルカリ度を、波長600nmで測定した吸光度のフタ
ル酸水素カリウム濃度依存性を示す。より濃度にリニア
に、かつ、傾きが大きいフタル酸水素カリウム濃度をさ
がすと、フタル酸水素カリウム濃度50〜250μmol
/l 程度に調整すると良いことがわかる。
アルカリ度を、波長600nmで測定した吸光度のフタ
ル酸水素カリウム濃度依存性を示す。より濃度にリニア
に、かつ、傾きが大きいフタル酸水素カリウム濃度をさ
がすと、フタル酸水素カリウム濃度50〜250μmol
/l 程度に調整すると良いことがわかる。
【0025】このように、フタル酸水素カリウムに緩衝
作用があるためフタル酸水素カリウム濃度をM−アルカ
リ度100mgCaCO3/l 以下測定用に50〜250
μmol/lに調整し、塩酸を用いて混合液のpH値をp
H3.8に調整することにより、混合液を用いて低濃度
のM−アルカリ度を分析できることがわかる。
作用があるためフタル酸水素カリウム濃度をM−アルカ
リ度100mgCaCO3/l 以下測定用に50〜250
μmol/lに調整し、塩酸を用いて混合液のpH値をp
H3.8に調整することにより、混合液を用いて低濃度
のM−アルカリ度を分析できることがわかる。
【0026】再現性を向上させるために、界面活性剤エ
ーロゾルOTを用い、また、その濃度を0.06% に調
整した。以下に、その理由として技術的手段の働きを述
べる。
ーロゾルOTを用い、また、その濃度を0.06% に調
整した。以下に、その理由として技術的手段の働きを述
べる。
【0027】式からわかるように反応により、必ず、
炭酸ガスが発生し、セル内壁に付着し測光を妨害すると
いう不具合点があった。ここで、界面活性剤を添加すれ
ば、セル内壁と水溶液とのぬれ性が改善し、CO2(気
体)の気泡がセル内に付着しないと考え、界面活性剤エ
ーロゾルOT使用をおもいついた。
炭酸ガスが発生し、セル内壁に付着し測光を妨害すると
いう不具合点があった。ここで、界面活性剤を添加すれ
ば、セル内壁と水溶液とのぬれ性が改善し、CO2(気
体)の気泡がセル内に付着しないと考え、界面活性剤エ
ーロゾルOT使用をおもいついた。
【0028】図4にM−アルカリ度50mgCaCO3/
l の試料における界面活性剤エーロゾルOT濃度によ
る測定値変動係数の変化を示す。変動係数はエーロゾル
OT濃度約0.03% 以上でほぼ一定になり、エーロゾ
ルOTを添加しない場合と比較して約1.6倍向上した
のが分かる。以上のことから、CO2付着量がアルカリ
分にリニアに増えると仮定すると、M−アルカリ度10
0mgCaCO3/l 以下測定用に混合液中のエーロゾル
OT濃度を0.06% にすることにより測定再現性を向
上することができる。
l の試料における界面活性剤エーロゾルOT濃度によ
る測定値変動係数の変化を示す。変動係数はエーロゾル
OT濃度約0.03% 以上でほぼ一定になり、エーロゾ
ルOTを添加しない場合と比較して約1.6倍向上した
のが分かる。以上のことから、CO2付着量がアルカリ
分にリニアに増えると仮定すると、M−アルカリ度10
0mgCaCO3/l 以下測定用に混合液中のエーロゾル
OT濃度を0.06% にすることにより測定再現性を向
上することができる。
【0029】
【実施例】本発明の一実施例を以下に説明する。
【0030】M−アルカリ度標準原液(1000mgCa
CO3/l);炭酸ナトリウム1.06gを、10mg/l塩
化ナトリウム溶液で1000mlに定容する。
CO3/l);炭酸ナトリウム1.06gを、10mg/l塩
化ナトリウム溶液で1000mlに定容する。
【0031】M−アルカリ度標準液を10mg/l塩化ナ
トリウムで適宜希釈して用いる。
トリウムで適宜希釈して用いる。
【0032】試薬(ブロムクレゾールグリーン溶液);
ブロムクレゾールグリーン0.01gを100mlの蒸
留水に溶かして溶液とする。フタル酸水素カリウム
0.51gを100mlの蒸留水に溶かして溶液とす
る。溶液をそれぞれ20ml,0.5mlとり、0.
2%エーロゾルOT30mlを加え、6mol/l 塩酸で
pH3.8 に調整し、蒸留水にて100ml定容する。
ブロムクレゾールグリーン0.01gを100mlの蒸
留水に溶かして溶液とする。フタル酸水素カリウム
0.51gを100mlの蒸留水に溶かして溶液とす
る。溶液をそれぞれ20ml,0.5mlとり、0.
2%エーロゾルOT30mlを加え、6mol/l 塩酸で
pH3.8 に調整し、蒸留水にて100ml定容する。
【0033】分析方法;M−アルカリ度標準液40μl
に試薬260μlを添加して撹拌し、10分経過後、6
00nmと700nmの2波長で吸光度を測定して差を
求める。測定は37℃にて行う。定量下限はブランク液
(10mg/l塩化ナトリウム)の10回測定値の標準偏差
σの10倍として求めた。
に試薬260μlを添加して撹拌し、10分経過後、6
00nmと700nmの2波長で吸光度を測定して差を
求める。測定は37℃にて行う。定量下限はブランク液
(10mg/l塩化ナトリウム)の10回測定値の標準偏差
σの10倍として求めた。
【0034】その結果、M−アルカリ度100mgCaC
O3/l以下の検量線を図5に示す。 定量下限及び再
現性の結果を表1に示す。
O3/l以下の検量線を図5に示す。 定量下限及び再
現性の結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】ゆえに、本発明によれば2.1〜100mg
CaCO3/lの範囲でM−アルカリ度を十分に測定で
きることがわかる。
CaCO3/lの範囲でM−アルカリ度を十分に測定で
きることがわかる。
【0037】次に本発明と上水試験方法との相関につい
て実試料を用いて調べた。
て実試料を用いて調べた。
【0038】本発明での測定;実試料を上記と同様に測
定し、検量線から実試料中のM−アルカリ度mgCaCO
3/l を求める。
定し、検量線から実試料中のM−アルカリ度mgCaCO
3/l を求める。
【0039】上水試験方法での測定は実試料を従来の技
術の操作で測定する。
術の操作で測定する。
【0040】実試料として表2のサンプルを使用した。
【0041】
【表2】
【0042】この結果を吸光光度法による定量結果を横
軸に、滴定法による定量結果をたて軸にして相関曲線を
かく。これを図6に示す。
軸に、滴定法による定量結果をたて軸にして相関曲線を
かく。これを図6に示す。
【0043】相関係数r=0.98 ,回帰式y=1.0
2x−2.74となった。
2x−2.74となった。
【0044】ゆえに、本方法は上水試験方法と良好な相
関があり、十分に応用可能であることがわかる。
関があり、十分に応用可能であることがわかる。
【0045】
【発明の効果】本発明により、低濃度である2.1〜1
00mgCaCO3/lのM−アルカリ度を測定再現性4.
3%(5mgCaCO3/l)という良好な再現性で分析
できる。このように低濃度でも再現よく測定でき、ま
た、吸光光度法なので自動化可能である。
00mgCaCO3/lのM−アルカリ度を測定再現性4.
3%(5mgCaCO3/l)という良好な再現性で分析
できる。このように低濃度でも再現よく測定でき、ま
た、吸光光度法なので自動化可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ブロムクレゾールグリーン指示薬のスペクトル
のpH依存性を示す特性図。
のpH依存性を示す特性図。
【図2】ブロムクレゾールグリーン指示薬のpH値によ
る波長600nmでの吸光度変化を示す特性図。
る波長600nmでの吸光度変化を示す特性図。
【図3】M−アルカリ度100mgCaCO3/l以下に
おける標準試料での、波長600nmにおける吸光度のフ
タル酸水素カリウム濃度依存性を示す特性図。
おける標準試料での、波長600nmにおける吸光度のフ
タル酸水素カリウム濃度依存性を示す特性図。
【図4】メチルオレンジ指示薬・フタル酸水素カリウム
・エーロゾルOT・塩酸の混合液を使用した場合のM−
アルカリ度50mgCaCO3/l の試料でのエーロゾル
OT濃度による変動係数の特性図。
・エーロゾルOT・塩酸の混合液を使用した場合のM−
アルカリ度50mgCaCO3/l の試料でのエーロゾル
OT濃度による変動係数の特性図。
【図5】100mgCaCO3/l 以下のM−アルカリ度
の検量線を示す特性図。
の検量線を示す特性図。
【図6】上水試験方法との相関を示す特性図。
Claims (4)
- 【請求項1】炭酸水素塩,炭酸塩,水酸化物などのアル
カリ分を含む供試料液の一定量に、ブロムクレゾールグ
リーン・フタル酸水素カリウム・エーロゾルOT・塩酸
の混合液の一定量を添加して撹拌し、一定時間経過後、
波長600nm付近の吸光度を測定することを特徴とす
るM−アルカリ度の測定方法。 - 【請求項2】請求項1において、ブロムクレゾールグリ
ーン・フタル酸水素カリウム・エーロゾルOT・塩酸の
混合液中のフタル酸水素カリウム濃度が、50〜250
μmol/l の範囲であるM−アルカリ度の測定方法。 - 【請求項3】請求項1において、ブロムクレゾールグリ
ーン・フタル酸水素カリウム・エーロゾルOT・塩酸の
混合液中のエーロゾルOT濃度が、0.06% であるM
−アルカリ度の測定方法。 - 【請求項4】請求項1において、上記混合液のpH値
を、塩酸を用いてpH3.8 にするM−アルカリ度の測
定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11812595A JPH08313444A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | M−アルカリ度の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11812595A JPH08313444A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | M−アルカリ度の測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08313444A true JPH08313444A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14728662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11812595A Pending JPH08313444A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | M−アルカリ度の測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08313444A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2908519A1 (fr) * | 2006-11-13 | 2008-05-16 | Covaltech | Dispositif et procede de mesure du ph d'equilibre |
WO2016073670A1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Water Lens, LLC | Compositions, apparatus and methods for determining alkalinity of an analyte solution |
CN110455792A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-15 | 启盘科技发展(上海)有限公司 | 一种水中碱度浓度快速检测试剂及其检测方法 |
CN114047148A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-15 | 上海仪电科学仪器股份有限公司 | 一种水中总碱度检测试剂及制备方法 |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP11812595A patent/JPH08313444A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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