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摘要：水质分析是地质勘察土工试验中的一种，用于检测水中的化学成分对地基建筑材料的腐蚀性。影响水质分析结果的因素很多，有颜色分辨，滴定速度等主观因素及试剂配置纯度，环境温度等客观因素。
关键词：水质分析；盲样测试；颜色；
1引言
水土的腐蚀性程度严重影响基础中的钢筋混凝土的选用以及建筑场地选址，所以水质分析是地质勘察工作中极其重要的一环。为保证分析结果的准确性，试验人员应定期培训和自检，而盲样检测是对试验人员试验水平提高的一个重要手段。
一般的地质勘察过程中，只需要进行水的简分析，检测项目包括：pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、侵蚀性CO2、游离CO2、NH4+、OH-、总矿化度。一般采用滴定法，本文将根据DZ/T 0064.1~0064.80-93《地下水质检验方法》、NB/T 35052-2015《水电工程地质勘察水质分析规程》，选取pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-五个盲样检测自己试验水平并对试验过程中产生的相对误差进行分析，修正试验误差，提高试验水平。
2水质分析过程及结果分析
试验所需试剂均采用表1的纯水重新配制，同时使用该纯水洗涤清洁试验所需的烧瓶、移液管、滴定管等玻璃器皿，在保持恒温20℃的环境下对五组盲样进行两次平行测定，规范需满足的各离子相对误差见表2。先对五组盲样采用25mL水样试验，按照检测要求，试验结果见表3。
表1
| 检测项目及名称 | 检测标准 |
| pH值范围(25℃) | 6.0-7.5 |
| 电导率(us/cm.25℃)≦ | 0.055 |
| 比电阻(MΩ*cm.25℃)≧ | 18 |
| 可氯化物质［以(0)计上］Mg/L | — |
| 蒸发残渣(105±2℃)，mg/L≦ | — |
| 吸光度(254nm,1cm光程)≦ | 0.001 |
| 可溶性硅(SIO2)计，mg/L＜ | 0.01 |
表2
| 检测项目及名称 | 相对误差 |
| pH值 | -0.04～+0.013 |
| Ca2+ (mg/L) | ±1% |
| Mg2+(mg/L) | ±1% |
| Cl-(mg/L) | ±1% |
| SO42-(mg/L) | ±1.1% |
表3 第一次盲样分析结果
| 盲样标准 | 试验结果 | 相对误差 | |
| pH值 | 4.13 | 4.14 | 0.01 |
| 4.11 | -0.02 | ||
| Ca2+ (mg/L) | 50.46 | 52.10 | 3.3% |
| 52.50 | 4.0% | ||
| Mg2+(mg/L) | 22.60 | 23.48 | 3.9% |
| 23.48 | 3.9% | ||
| Cl-(mg/L) | 49.00 | 53.18 | 8.5% |
| 54.95 | 12.1% | ||
| SO42-(mg/L) | 65.80 | 69.16 | 5.1% |
| 68.20 | 3.6% |
根据表3可知，除了pH值的检测结果满足规范要求，其余四个离子均不满足规范要求。已知pH值的检测采用玻璃电极法，在室温20℃的环境下，选取pH=4.00标准缓冲溶液，其两次平行试验结果均在标准范围以内。可以得出结论，在按照正确步骤进行试验，选取合适的pH值标准缓冲溶液，玻璃电极法测定pH值是一个人为干扰因素较少的试验，正确率较高。而另外四个离子，采取的滴定法都有较大的误差，需要从各个方面找出结果偏差的原因。
3客观因素影响结果分析
根据结果，倒推试验过程中是否有不符合规范的步骤，先从客观原因一一排除。首先确认水质分析室的环境恒温恒湿，试验用的玻璃器皿干净无污染。其次，选用表4标准级别更高的去离子纯水重新配制试验所需的所有试剂。对四组盲样采用25mL水样重新试验，其结果基本无变化，第二次盲样分析结果可以忽略，可以排除纯水这个客观原因所造成的偏差，需从主观方面重新考虑。
表4
| 检测项目及名称 | 检测标准 |
| pH值范围(25℃) | 6.5-7.0 |
| 电导率(us/cm.25℃)≦ | 0.035 |
| 比电阻(MΩ*cm.25℃)≧ | 10 |
| 可氯化物质［以(0)计上］Mg/L | — |
| 蒸发残渣(105±2℃)，mg/L≦ | — |
| 吸光度(254nm,1cm光程)≦ | 0.001 |
| 可溶性硅(SIO2)计，mg/L＜ | 0.01 |
4主观因素影响结果分析
考虑到滴定管的设计，每一滴的滴定溶液的大小不受控制，基本在0.05-1ml左右。测试的溶液越少，最后一滴的滴定溶液的影响就越明显。故而应采用更多的测试溶液再试验一次，对四组盲样采用50mL水样试验，试验结果见表5。
表5 第三次盲样分析结果
| 盲样标准 | 试验结果 | 相对误差 | |
| Ca2+ (mg/L) | 50.46 | 51.50 | 2.1% |
| 51.70 | 2.5% | ||
| Mg2+(mg/L) | 22.60 | 23.12 | 2.3% |
| 23.24 | 2.8% | ||
| Cl-(mg/L) | 49.00 | 52.29 | 6.7% |
| 51.40 | 4.9% | ||
| SO42-(mg/L) | 65.80 | 67.24 | 2.2% |
| 67.72 | 2.9% |
通过表3表5比对可知，选用了50ml的盲样水样试验之后，水样分析结果较标准值的误差明显减小。可见测试水样越多，滴定管口造成的滴定影响就越小，测试水样的多少也是影响水样分析结果的因素之一。但根据表5的结果来看，其误差虽有缩小，却还是没有满足误差要求，还需要分析其它影响因素。
观察表5盲样分析误差，发现误差虽没有满足要求，但离标准已经不远，排除其它客观主观因素之后，分析问题可能出现在颜色判别之处。根据规范要求，滴定的终点一般为蓝色、橙色，但通过颜色的变化判断有明显的主观性。蓝色和橙色在多滴定2-3滴或者少滴定2-3滴的过程中，颜色的变化都不甚明显，在此滴定范围内所呈现的分析结果也有明显的不同。规范没有给出颜色的具体图片，个人只能从盲样标准反推滴定终点数据，从而在此滴定终点数据基础上控制滴定过程，从而确定滴定结果颜色。重新对四组盲样采用50mL水样试验，试验结果见表6。
表6 第四次盲样分析结果
| 盲样标准 | 试验结果 | 相对误差 | |
| Ca2+ (mg/L) | 50.46 | 50.50 | 0.1% |
| 50.70 | 0.5% | ||
| Mg2+(mg/L) | 22.60 | 22.40 | -0.9% |
| 22.52 | -0.4% | ||
| Cl-(mg/L) | 49.00 | 48.74 | -0.5% |
| 48.74 | -0.5% | ||
| SO42-(mg/L) | 65.80 | 65.80 | 0.0% |
| 65.32 | -0.7% |
从表6的结果分析来看，其结果满足误差要求。再比对第三次与第四次的滴定终点颜色发现，蓝色和蓝色之间，橙色与橙色之间都有着细微的颜色差别。但从个人主观上认为两个颜色都属于蓝色和橙色，因规范没有指定图片参考，从而对每个人的判断都有一定的难度。
5结论
(1)水质分析试验中玻璃电极法测定pH值是一个系统误差不大的试验，准确率较高；乙二胺四乙酸二钠滴定法测定钙镁、乙二胺四乙酸二钠-钡滴定法测定硫酸根、银量滴定法测定氯化物等试验受主观因素影响较大，所造成的误差受主观控制。
(2)滴定试验过程中需测试水样越多，造成的系统误差就越小，建议水质分析水样选取50ml或者100ml。
(3)滴定法试验的滴定终点的颜色受主观判断性因素较大，造成的主观误差每个试验人员都不同。建议选取已知浓度的各个离子的水样，反推出各个离子的滴定溶液用量，从而来确定滴定终点颜色，拍照存档，为以后的水质分析试验提供依据。
参考文献：
[1]DZ/T0064.1~0064.80-93.地下水质检验方法[S].北京：中华人民共和国地质矿产部,1993. [2]NB/T35052-2015.水电工程地质勘察水质分析规程[S].北京：中国电力出版社,2015.
[3]GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2009. [4]GB/T50123-2019.土工试验方法标准[S].北京：中国计划出版社,2019.
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