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新聞資訊 技術(shù)文章 海水化學(xué)要素調(diào)查之總堿度測定:洞察海洋化學(xué)平衡的關(guān)鍵維度
海水化學(xué)要素調(diào)查之總堿度測定:洞察海洋化學(xué)平衡的關(guān)鍵維度
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  • 2025-02-28

  在海水化學(xué)要素的大家庭中,總堿度是一個不容忽視的重要指標(biāo)。對海水總堿度的測定,有助于我們深入了解海洋的化學(xué)平衡、物質(zhì)循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定?!逗Q笳{(diào)查規(guī)范 第4部分:海水化學(xué)要素調(diào)查》GB/T 12763.4 - 2007標(biāo)準(zhǔn)為科學(xué)、準(zhǔn)確地測定海水總堿度提供了系統(tǒng)且規(guī)范的方法。




  中科檢測是第三方檢測機構(gòu),遵循海洋調(diào)查規(guī)范  第4部分:海水化學(xué)要素調(diào)查》 GB/T 12763.4-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行觀測,可提供一系列海水化學(xué)要素調(diào)查服務(wù),包括pH測定、總堿度等,并出具權(quán)威報告。


  海水總堿度測定的必要性


  從海洋化學(xué)平衡的角度來看,總堿度反映了海水中能與強酸發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)總量,包括碳酸根、碳酸氫根、硼酸根等離子。這些物質(zhì)在海水中參與了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),對維持海水的酸堿平衡起著關(guān)鍵作用。例如,當(dāng)海水中二氧化碳含量發(fā)生變化時,總堿度會通過一系列反應(yīng)來調(diào)節(jié)海水的pH值,從而減緩海水酸化的速度,保障海洋生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。


  在海洋物質(zhì)循環(huán)方面,總堿度與碳循環(huán)緊密相關(guān)。海水中的碳酸鹽系統(tǒng)是全球碳循環(huán)的重要組成部分,總堿度的變化會影響二氧化碳在海水與大氣之間的交換過程。準(zhǔn)確測定總堿度,有助于我們更好地理解海洋對二氧化碳的吸收和釋放機制,為研究全球氣候變化提供重要依據(jù)。


  此外,總堿度對海洋生物的生存和繁衍也有著重要影響。許多海洋生物,如珊瑚、貝類等,它們的外殼和骨骼主要由碳酸鈣組成??倝A度的變化會影響海水中碳酸根離子的濃度,進(jìn)而影響這些生物的鈣化過程。當(dāng)總堿度降低時,可能會導(dǎo)致海洋生物的外殼和骨骼生長受阻,對海洋生物的生存構(gòu)成威脅。


  海水總堿度測定的技術(shù)指標(biāo)


  根據(jù)GB/T 12763.4 - 2007標(biāo)準(zhǔn),總堿度測定采用pH法,其準(zhǔn)確度表現(xiàn)為:當(dāng)總堿度為1.5 mmol/dm?時,相對誤差為±3.5%;當(dāng)總堿度為2.2 mmol/dm?時,相對誤差為±2.5%。精密度方面,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為±1.5%。這樣的技術(shù)指標(biāo)保證了總堿度測定結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性,能夠滿足海洋科學(xué)研究和相關(guān)應(yīng)用的需求。


  海水總堿度測定方法


  1、方法原理


  向海水中加入過量已知濃度的鹽酸溶液,中和其中的堿。隨后,利用pH計測定混合溶液的pH值,通過該pH值計算出混合溶液中剩余的酸量。再從加入的酸總量中減去剩余酸量,即可得到水樣中堿的量,最后依據(jù)特定公式計算出總堿度。


  2、試劑及其配制


  涉及多種試劑,如鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液、鹽酸溶液、碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、甲基紅 - 次甲基藍(lán)混合指示劑等。每種試劑都有嚴(yán)格的配制方法和保存要求,例如鄰苯二甲酸氫鉀需預(yù)先烘干處理,鹽酸溶液需經(jīng)過精確的稀釋和標(biāo)定過程 。


  3、儀器與設(shè)備


  主要使用精密度為0.01 pH單位的pH計,此外還需要具有內(nèi)塞的聚乙烯廣口瓶、具塞滴定管等。


  4、測定步驟


  - pH計定位:使用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對pH計進(jìn)行定位校準(zhǔn),確保儀器測量的準(zhǔn)確性。


  - 水樣處理:移取一定體積的水樣于具塞聚乙烯廣口瓶中,加入經(jīng)標(biāo)定的鹽酸溶液,充分搖勻。


  - pH值測定:測定酸化后水樣的pH值,若測定值不在3.40 - 3.90范圍內(nèi),則需根據(jù)具體情況額外加入鹽酸溶液或水樣,重新測定,并記錄相關(guān)體積。


  5、計算


  按照總堿度測定記錄表的要求記錄數(shù)據(jù),并依據(jù)特定公式進(jìn)行計算。公式中涉及鹽酸溶液的濃度和體積、水樣體積,以及與測定溶液pH和實際鹽度對應(yīng)的氫離子活度和活度系數(shù)等參數(shù) 。


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