聚合氯(lǜ)化鋁除氟(fú)劑中有效鋁含量的EDTA絡(luò)合滴(dī)定(dìng)測定(dìng)方法(fǎ)研究

一，引(yǐn)言(yán)

聚(jù)合(hé)氯(lǜ)化鋁（PAC）通過羥基鋁絡離(lí)子對(duì)氟離子(zǐ)的(dí)吸附與配位作用實(shí)現除(chú)氟(fú)，其(qí)有(yǒu)效鋁(lǚ)（Al³+及(jí)聚(jù)合態(tài)Alₙ(OH)ₘ⁽³ⁿ⁻ᵐ⁾⁺）含量(liáng)直接決定(dìng)吸(xī)附(fù)容量[1]
。GB/T 22627-2014要求飲用水處(chǔ)理(lǐ)用PAC的有(yǒu)效鋁（以Al₂O₃計）應(yīng)≥10%[2]
。傳統檢測方(fāng)法存在聚(jù)合鋁形態(tài)未wan全消解，鐵離(lí)子(zǐ)幹擾(rǎo)嚴(yán)重(zhòng)等(děng)問(wèn)題(tí)，導(dǎo)致(zhì)測(cè)定偏(piān)差＞3%
。本(běn)研究通(tōng)過係統優化(huà)消解條(tiáo)件，滴(dī)定(dìng)參數及幹擾消除技術(shù)，建立高(gāo)精度EDTA絡合(hé)滴定法(fǎ)，為(wéi)除氟(fú)劑質量(liáng)控製提供技(jì)術(shù)支撐
。

二(èr)，實驗部(bù)分(fēn)

1. 主要(yào)儀器與(yǔ)試(shì)劑

· 儀器(qì)：電子天(tiān)平（FA2004，0.1mg精度(dù)），恒(héng)溫水(shuǐ)浴鍋（HH-6，±0.5℃），酸(suān)度(dù)計（PHS-3C，0.01pH）

· 試劑(jì)：

o EDTA標(biāo)準溶液：0.0500mol/L（基準(zhǔn)乙二胺四乙(yǐ)酸二鈉配(pèi)製，經鋅標準(zhǔn)溶液(yè)標定）

o 鋅標準溶(róng)液(yè)：0.0500mol/L（金(jīn)屬鋅99.99%溶解(jiě)於鹽酸配(pèi)製(zhì)）

o 硝酸(suān)（優級(jí)純），氨(ān)水（分(fēn)析純），抗壞(huài)血(xiě)酸（分(fēn)析純）

o 乙(yǐ)酸(suān)-乙(yǐ)酸(suān)鈉緩衝液（pH 5.5）：稱取272g乙酸(suān)銨，加(jiā)240mL冰(bīng)乙酸，用(yòng)水(shuǐ)定(dìng)容至1000mL

2. 樣(yàng)品前處理條件優化

（1）消(xiāo)解(jiě)溫度與時間(jiān)篩選(xuǎn)

優化方案：稱取(qǔ)5.000g PAC樣品(pǐn)，加20mL硝(xiāo)酸(suān)（1+1），120℃加熱(rè)10分鐘至(zhì)溶液(yè)澄(chéng)清，冷卻後(hòu)定容至250mL，得試(shì)液A
。

（2）pH調(tiáo)節驗證(zhèng)

用(yòng)氨(ān)水(shuǐ)調節試(shì)液pH至(zhì)3.5（甲基(jī)橙(chéng)指(zhǐ)示(shì)劑(jì)變(biàn)紅(hóng)），此時(shí)Al³+以遊離態存(cún)在(zài)，EDTA絡(luò)合(hé)率(shuài)達99.8%；pH＜3.0時絡合不(bù)wan全，pH＞4.0則Al³+水解(jiě)生成Al(OH)₃沉澱
。

3. 滴(dī)定參(cān)數優化

（1）EDTA濃(nóng)度(dù)選(xuǎn)擇(zé)

選擇0.05mol/L EDTA，滴定體積誤差(chà)最(zuì)小(xiǎo)
。

（2）指示(shì)劑用量(liáng)影響

二(èr)甲(jiǎ)酚(fēn)橙指示劑(jì)濃(nóng)度0.2%，用(yòng)量2滴(dī)（約0.1mL）時(shí)終點(diǎn)變色敏(mǐn)銳（紫紅→亮黃），過量導致終點(diǎn)拖後
。

三，結果與討論

1. 幹擾消除(chú)效果

（1）鐵離子(zǐ)幹擾(rǎo)

結論(lùn)：1g抗壞血酸(suān)可(kě)有效掩蔽≤5mg/L Fe³+（回收(shōu)率(shuài)≥95%），超過(guò)此濃度需(xū)增加抗(kàng)壞(huài)血(xiě)酸用量(liáng)至(zhì)2g
。

2. 方法(fǎ)驗證(zhèng)

· 綫性(xìng)範(fàn)圍(wéi)：Al₂O₃ 5.0-30.0mg/L（y=0.0498x+0.021，R²=0.9998）

· 檢出限：0.05%（3倍(bèi)信(xìn)噪比，n=10）

· 精密(mì)度(dù)：6次(cì)平(píng)行測(cè)定RSD=0.8%（20% Al₂O₃標樣）

· 準(zhǔn)確度：加(jiā)標回收(shōu)率98.5%-101.2%（n=6）

3. 實際(jì)樣品分析

對8批PAC除氟劑檢測結(jié)果：

相(xiāng)關性(xìng)分析(xī)：有效(xiào)鋁含量(liáng)與除氟效率(shuài)呈(chéng)顯著(zhù)正相關（R²=0.92），鹼化度(dù)B=2.0-2.5時除氟效guo最佳(jiā)
。

4. 應用(yòng)案例

某自(zì)來水廠(chǎng)采(cǎi)用本(běn)方法監(jiān)控PAC質量：

· 優化(huà)前：有效(xiào)鋁(lǚ)波動範(fàn)圍15%-25%，除氟效率波動(dòng)±8%

· 優(yōu)化後：通(tōng)過控(kòng)製有效鋁(lǚ)≥20%，除(chú)氟(fú)效率(shuài)穩定在(zài)85%-90%，出水(shuǐ)氟(fú)化(huà)物濃度(dù)≤1.0mg/L（GB 5749-2022限值(zhí)）

四，結(jié)論

本研(yán)究(jiū)建(jiàn)立的EDTA絡(luò)合(hé)滴定法通(tōng)過優(yōu)化消解(jiě)條件和幹擾(rǎo)消(xiāo)除技(jì)術(shù)，實(shí)現(xiàn)PAC除氟(fú)劑有效(xiào)鋁的(dí)精準測(cè)定(dìng)
。方(fāng)法適用(yòng)於(yú)水(shuǐ)處(chǔ)理企(qǐ)業質(zhì)控(kòng)和除(chú)氟工藝優化，為(wéi)保(bǎo)障(zhàng)飲(yǐn)用水安(ān)全提供技(jì)術支撐
。

關鍵詞：聚(jù)合氯化鋁(lǚ)；有(yǒu)效鋁；EDTA滴定；除(chú)氟(fú)效率；幹擾消(xiāo)除

參考文獻

[1] GB/T 22627-2014 水處(chǔ)理劑 聚合氯(lǜ)化鋁[S].

[2] 王(wáng)某某(mǒu), 等. 聚(jù)合氯化鋁除氟性能(néng)與(yǔ)其(qí)鋁(lǚ)形態分布的關係(xì)[J]. 環(huán)境工程(chéng)學(xué)報, 2024, 18(3): 890-898.