§1.3 分析化学实验室用水

1.3.1 实验用水规格

在分析化学实验中，水是不可缺少的，洗涤仪器、配制溶液等都需要用到大量的水，根据具体任务及要求的不同，对水的纯度要求也不同。对于一般性分析工作，采用蒸馏水或去离子水即可；而对于超纯物质的分析或有特别要求的分析，则要求采用更高纯度的“高纯水”。

在实际工作中，水的纯度主要指水的含盐量，即水中各种阴、阳离子数量的大小。而含盐量的测定比较复杂，目前通常用水的电阻率或电导率来表示。

根据实验室对水纯度要求的不同，通常可将水分为以下几种。

1.自来水

自来水是天然水等经过人工简单处理后得到的，它含有很多杂质离子，如Na ⁺ 、K ⁺ 、Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 、Al ³⁺ 、Fe ³⁺ 、 、 、 、Cl ^- 等，还有可溶于水的CO ₂ 、NH ₃ 等气体以及某些有机物和微生物等。

由于自来水中杂质较多，不能满足一般化学分析实验的要求，所以，在化学实验室，它只能用于初步洗涤仪器等对水质要求不高的环节。

2.蒸馏水

将自来水在蒸馏装置中加热气化，然后将蒸汽冷凝即可得到蒸馏水。由于杂质离子不挥发，所以蒸馏水中所含杂质比自来水少得多，但还是含有少量杂质，这些杂质包括由CO ₂ 溶于水而生成的 ，以及由冷凝管、接收容器本身引入的一些杂质。尽管如此，蒸馏水仍是实验室中最常用的水，可用来洗净仪器、配制溶液、做一般化学分析实验等。

3.去离子水

通过离子交换柱后得到的水即为去离子水。离子交换柱中装有离子交换树脂，根据活性基团不同可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。

1.3.2 纯水的制备与使用

1.蒸馏法

蒸馏法只能除去水中不挥发的杂质，而溶解在水中的气体并不能除去。目前使用的蒸馏器有玻璃、铜、石英等材质，因所用材质的不同，蒸馏制得的纯水中所含杂质也不同。采用铜蒸馏器制备的纯水，往往含有较多的Cu ²⁺ ；采用玻璃蒸馏器制备的纯水，则常常含有Na ⁺ 、 等杂质。

一般性的分析工作用一次蒸馏水即可，若需要更纯净的水则可将一次蒸馏水重新蒸馏获得二次蒸馏水，重蒸馏一般采用石英蒸馏器或硬质玻璃蒸馏器。

另外，还可用石英亚沸高纯水蒸馏器来制备高纯水，其特点是将蒸馏水保持近沸状态，蒸发的水蒸气冷凝后用石英容器接收。由于不用玻璃容器及铜容器，蒸馏的水不含Na ⁺ 或Cu ²⁺ ，电阻率高。

2.离子交换法

离子交换法用阴、阳离子交换树脂除去水中杂质，制得的水为“去离子水”。离子交换法的优点是制备的水量大、成本低、除去杂质的能力强，但操作较复杂，不能除去有机物等非电解质杂质，而且尚有微量树脂溶在水中。

3.电渗析法

电渗析法是在离子交换法的基础上发展起来的一种制备纯水的方法，它是在外电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中离子的选择性透过，使杂质离子从水中分离出来的方法。此法除去杂质的效率较低，水质较差，制备的水只适用于一些要求不太高的分析工作。

1.3.3 水纯度检验

纯水的检验有物理方法（测定水的电阻率）和化学方法两类，根据一般分析实验室工作的要求，检验纯水通常有下列几个检验项目：

（1）电阻率：水的电阻率越高，表示水中的离子越少，水的纯度越高。25℃时，电阻率为1×10 ⁶ ～10×10 ⁶ Ω·cm的水称为纯水，电阻率大于10×10 ⁶ Ω·cm的水称为高纯水。

（2）pH：由于空气中的CO ₂ 可溶于水，故纯水的pH一般在6.0左右。取2支试管，各加被检查水10mL，其中1支加甲基红指示剂2滴，不得显红色；另1支加0.1%溴麝香草酚蓝（溴百里酚蓝）指示剂5滴，不得呈蓝色。

（3）氯离子：取10mL水，用HNO ₃ 酸化，再加入1%AgNO ₃ 溶液2滴，摇匀后不得有混浊产生。

（4）Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 等离子：取25mL水，加入NH ₃ ·H ₂ O-NH ₄ Cl缓冲溶液5mL，再加0.2%铬黑T指示剂1滴，不得显红色。 XpuevWRrGMIGNgSTA9AanOQyYOXDHEiAiQv9KClknnWSFMOt7ANlAdOVNCYUo8jN