專利名稱：水質總硬度試紙的制作方法
技術領域：
本發明涉及水質硬度快速測定的試紙。
水體中水質總硬度的測定值在工業用水及人民生活飲用水中都是一重要的參數，尤其在鍋爐用水，印染用水及工業用的循環水中顯的更為重要。
對于水體中水質總硬度的測定其經典方法是EDTA滴定法，隨著科學技術的不斷發展，又增加了很多儀器分析法，如發射光譜、原子吸收分光光度法、離子譜和離子計等。上述測定方法中，但無論哪一種方法都需投入相當的費用，尤其是儀器分析方法，都需要一定實驗條件，如分析化驗室、專業分析人員、分析儀器及設備和充分的分析化驗時間。在我國乃至全世界僅需要測定總硬度的進水鍋爐用量就可以千萬計。每年都要消耗大量的人力、物力、財力。
本發明的目的在于提供一種水質總硬度試紙，它是一種快速測定水質總硬度的試紙，不僅不需要分析化驗室、專業分析人員、各種儀器和設備的投資，而且無污染并且能在數秒鐘內及時得到較為準確的總硬度值，為工業生產及時提供科學依據，為國家節省大量的人力、物力和財力，可創造可觀的經濟效益。
本發明是由基板和顯色試紙塊構成，基板是普通紙板、不干膠紙或塑料薄板，試紙塊是普通濾紙或吸水的白紙；試紙塊粘貼在基板上，試紙塊是浸漬了偶氮染料、四硼酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)的混合液制成。
本發明的試紙塊浸液的配制過程如下首先分別配制浸液基液偶氮染料1.0-5.0g/L、四硼酸鈉10-20g/L的溶液和與測定的試紙塊相同德國度等當量的EDTA溶液，三種溶液混勻后即為對應于一種德國度的試紙塊浸液。其它與不同德國度相對應的浸液分別予以配制，只改變EDTA的量，即EDTA量與對應的德國度等當量，EDTA的量為5-300mg/L，而偶氮染料與四硼酸鈉的量不變。上述所說的德國度，1德國硬度相當于CaO含量為10mg/L或為0.178mmol/L(水環境保護方法標準工作手冊，國家環境保護局科技標準司，1998.2)。
本發明的具體制備步驟是將試紙塊浸漬于上述的浸液中3-5秒鐘取出，室溫干燥或在50℃下烘干，得到淡蘭紫色的試紙，再制作成標準尺寸(如0.5×0.5或0.5×0.3cm)的顯色紙塊，然后將不同德國度數的顯色紙按不同濃度的梯度粘于基板上(例如0.5d、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0等)，即制成了測定水總硬度試紙，將其放入小塑料盒中，封存于塑料袋中，放置陰涼干燥處保存。
本發明水總硬度試紙可做成兩種廣泛試紙5-300d(德國度)，精度＜±2.50d；精密試紙0.5-50d(德國度)，精度＜±0.50d。
本發明使用時，小心取出一片試紙板，此試紙易被污染，注意不要觸摸測試時浸入水中的部分，也不要使其它未用的試紙板沾污，將其浸入待測溶液中，迅速抽出輕輕甩去浮液，5-10秒內即可確定出水總硬度值。
本發明適用于中、低壓鍋爐、印染等給水的軟化處理控制以及地面，地下和飲用水水質的現場總硬度測定。用此種總硬度試紙操作簡單、快速、直觀、無需實驗室、專業化驗人員及設備，并可直接準確確定其水質總硬度是否達標(按國家、部、行業等標準)。本發明在實際應用中的測定值誤差可控制在±0.5德國度以內，完全能滿足水質硬度的測定要求，因此，本發明具有明顯的經濟和環境效益。
本發明的突出的實質性特點可從下述的實施驗例中得以體現。
實施例1.試紙制備分別稱取17.5克四硼酸鈉和1克偶氮染料加水溶解，定容至1000毫升，制成基液；分別在1000毫升基液中加入5毫克、10毫克、20毫克、30毫克、40毫克、和50毫克的乙二胺四乙酸二鈉鹽，溶解均勻，制成分別與德國度0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0相對應的試紙塊浸液。用定量濾紙分別浸入浸液中3-5秒，取出，自然涼干，切成0.5×0.5小方塊，從下至上按照0.5→5.00d有六個試紙塊逐漸增大秩序貼于塑料薄板上，裝盒，即為水質硬度快速測定試紙，密封備用。
2.水質總硬度的測定受檢驗的水質硬度快速測定試紙(以下簡標試紙)，其六個指示值量位塊，即0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0德國度。在此硬度范圍內的水樣，當試紙浸入水樣約1秒鐘后取出，則在5-10秒鐘內根據試紙塊由紅變藍的號數和其深淺程度，即可得出以德國度表示的該水質的硬度。六塊淡蘭蘭紫色試紙塊全部變為粉紅色，說明水質總硬度＜0.5德國度。六塊淡蘭紫色試紙塊只有兩塊變為天蘭色，其余為粉紅色，說明水質總硬度為1.0德國度。六塊淡蘭紫色試紙塊只有三塊變為天蘭色，第四塊為天蘭色與粉紅色混合，說明水質總硬度為2.5德國度。六塊淡蘭紫色試紙塊全部變為天蘭色，說明水質總硬度大于5.0德國度，應改為廣泛試紙測定。
①試紙測定標準溶液不同德國度的標準溶液是由國家標準物質研究中心研制的鈣與鎂標準物質(Ca、Mg含量分別是1,000mg/g)逐級稀釋配制而成，其中鈣與鎂的硬度含量比是9∶1。表1是使用試紙測定不同德國度標準溶液的結果。
②水質樣品硬度的測定受檢驗的水質樣品分別是深井水，自來水和鍋爐軟化水三種。測試方法是離子光譜法和試紙法。其測定結果列于表2。表1
注1測定值中小數點后的0.25，0.50，0.75是根據試紙塊的顏色變化的深淺由目視確定，目視誤差0.25。表2
注2離子色譜法已用作測定水質中鈣、鎂的標準方法之一，其精度控制在±5％。a為稀釋5倍，b為稀釋12.5倍，c為稀釋2倍測定值。
權利要求
1.一種水質總硬度試紙，其特征在于它是由基板和顯色試紙塊構成，試紙塊粘貼在基板上，試紙塊浸漬了偶氮染料、四硼酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)的混合液；所說的混合液的含量偶氮染料1-5克/L，四硼酸鈉10-20克/L和乙二胺四乙酸二鈉鹽5-300毫克/L。
2.按照權利要求1所說的水質總硬度試紙，其特征在于所說的混合液的含量偶氮染料1克/L，四硼酸鈉17.5克/L和乙二胺四乙酸二鈉鹽5-300毫克/L。
3.按照權利要求1所說的水質總硬度試紙，其特征在于所說的基板是普通紙板、不干膠紙或塑料薄板，試紙塊是普通濾紙或吸水的白紙；
4.權利要求1所說的水質總硬度試紙的制備方法，其特征在于(1)首先按計量配制偶氮染料、四硼酸鈉和與德國度等當量的乙二胺四乙酸二鈉鹽的混合溶液，作為對應于一種德國度的試紙塊浸液；(2)將試紙塊浸漬于上述的浸液中3-5秒鐘取出，室溫干燥或在50℃下烘干，再制作成標準尺寸0.5×0.5或0.5×0.3cm的顯色紙塊，然后將不同度數的顯色紙按不同濃度的梯度粘于基板上，即可。
全文摘要
本發明涉及水質硬度快速測定的試紙。它是由基板和顯色試紙塊構成的水質總硬度試紙,試紙塊粘貼在基板上,試紙塊浸漬了1—5克/L偶氮染料、四硼酸鈉10—20克/L和5—300毫克/L乙二胺四乙酸二鈉鹽的混合液;本發明適用于中、低壓鍋爐、印染等給水的軟化處理控制以及地面,地下和飲用水水質的現場總硬度測定,可直接準確確定水質總硬度的值。操作簡單、快速、直觀、無需實驗室、專業化驗人員及設備。
文檔編號G01N31/22GK1247311SQ9911169
公開日2000年3月15日 申請日期1999年8月24日 優先權日1999年8月24日
發明者王德龍, 趙立蔚, 張玉惠, 高占祥 申請人:天津市環境監測中心