工业分析(理论篇)第7章水质分析ppt课件.ppt

1,学习指南 1.了解采样的基础知识、采样容器和采样器、水样的运输和保存，掌握水质分析方法、水样的采取方法以及水样中的被测组分预处理方法； 2.掌握工业用水中的PH值、硬度、溶解氧、硫酸盐、氯、总铁等的分析方法、注意事项、干扰的消除等； 3.掌握工业污水中的铅、铬、化学耗氧量、生化需氧量、挥发酚、氰化物、氨氮、矿物油等的分析方法； 4.掌握并熟练运用仪器分析方法和仪器的使用、维护。 5.具有分析问题、解决问题的能力，灵活运用所学分析方法，举一反三的能力。,第7章 水质分析,2,7.1.1 基本知识7.1.2 水质分析方法7.1.3 水样的采取,7.1 概述,3,1.水的分类 水在自然界中的以气、液、固三种聚集状态存在，广泛分布于地面、地下和大气中（雨、雪等），故天然水分为地面水、地下水和大气水。 水中的杂质主要有悬浮物指水中的细菌、藻类及原生动物、泥砂、粘土和其他不溶物；有机胶体指水中腐殖质，矿物胶体指水中铁、铅、硅等的化合物；溶解物指水中的盐类、气体或其他有机物，大都以离子状态或溶解气体状态存在，溶解的气体有氧气、二氧化碳、氮气、硫化氢和沼气。 水的来源不同所含杂质不同，如地面水中含有少量可溶性盐类（海水除外）、悬浮物、腐殖质、微生物等；地下水中含有钙、镁、钾、钠的碳酸盐，氯化物，硫酸盐，硝酸盐和硅酸盐等可溶性盐类；雨水中主要含有氧、氮、二氧化碳、尘埃、微生物以及其他成分。,7.1.1基本知识,4,2.水质指标 水的质量（水质）是指水和水中所含杂质共同表现出来的综合特征，描述水质量的参数称为水质指标，常用水中杂质的种类和数量来表示。 水质指标可具体表征水的物理、化学和生物特征，说明水中组分的种类、数量、存在状态及其相互作用的程度，根据水质分析结果确定各种水质指标。 水质指标一般分为物理指标有水温、色度、浊度、臭、透明度等；化学指标有各种无机物和有机物如COD、BOD5、PH值、汞等；生物指标有细菌总数、大肠菌群数等。,7.1.1基本知识,5,3.水质标准 水质标准是表示生活用水、农业用水、工业用水、工业污水等各种用途的水中污染物质的最高允许浓度或限量阈值的具体限制和要求，即水的质量标准。为了更好的利用水和保护我们周围的水环境，规定了各类水质标准。 如地表面水水质标准、农业灌溉用水水质标准、工业锅炉水水质标准、渔业用水水质标准、饮用水水质标准及各种污水排放标准等。参见相应的水质国家标准。,7.1.1基本知识,6,4.对用水的要求 (1)原料用水水作为工业产品的原料或原料的一部分，除要求与生活饮用水相同外还应符合它的特殊要求，如酿酒工业用水考虑对微生物发酵的影响，有钙、镁且不能过高等 (2)生产用水在生产过程中，水用来调制原料，浸泡制品等，水进入产品中直接影响产品质量，如纺织工业上要求低硬度水，铁和锰离子含量要低。生产辅助用水，只是与产品一般接触或清洗，水不进入产品中，多数情况下对产品质量影响较小，特殊产品要求也十分严格。 (3)锅炉用水把水作为原料，要求悬浮物、溶解氧、二氧化碳、硬度等含量要低，防止结垢、腐蚀、泡沫。,7.1.1基本知识,7,4.对用水的要求 各种污水指生活污水、医院污水和工业污水。工业污水是在工业生产中废弃排放的废水，常含有害物质，会造成工业区和环境水质污染，因此必须对工业污水严格控制和监督。工业污水中的有害物质随工业生产的性质不同而不同，通常按其危害性分为一类能在动植物体或环境中积聚，对人体健康产生长远影响的有害无机化合物如汞、镉、铬、砷、铅等；另一类其长远影响小于第一类的有害物质如硫化物、氰化物、氟化物、有机磷、石油类、有机污染物及悬浮物、还原性物质等。,7.1.1基本知识,8,1.水质分析方法 仪器分析方法由于灵敏度高，操作简便，易实现分析自动化，在水质分析中占有重要的地位，如原子吸收光谱法多用于金属离子的分析；火焰光度法多用于碱金属元素分析，电位分析法测定PH值、溶解氧等；离子选择性电极法测定F-、CN-、Br-、I-、NH3-N等；气相色谱法测定气体组分和有机化合物。 滴定分析法和分光光度法因其操作简便、快速，不需要特殊仪器设备，适用于批量分析，在水质分析中最为常用。 在选择水质分析方法时依据分析方法的灵敏度满足定量要求，方法经过科学论证成熟、准确，操作简便、易于推广普及，选择性好。 我国规定了相应的国家标准分析方法、统一分析方法以及与其灵敏度和准确度具有可比性的等效方法。在分析中采用国家标准分析方法并不断修订和改进。,7.1.2水质分析方法,9,2.水质分析项目 水质全分析项目有外观、碱度、硬度、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、CO2、SO42、Cl、NH4+、O2、NO2、NO3、H2S、SiO2、COD、BOD5、腐植酸盐、全固、悬浮物、溶解固体、PH值、灼烧残渣等。 锅炉用水分析项目有硬度、碱度、浊度、PH、SO42、Cl 、NO2、NO3、PO43 、固体物质、全硅、全铝、O2、发泡量、油、铁、钠、钾、铜等。 污水分析项目有PH值、悬浮物、硫化物、氟化物、氰化物、铬、镉、铜、锌、铅、汞、砷、COD、BOD5、挥发酚、油、农药等，其分析项目视污染源的不同而确定。,7.1.2水质分析方法,10,1.水样的采取 从水中取出的反映水质质量的水称为水样，将水样从水中分离出来的过程就是水样的采取即采样。 （1）采样容器 用来存放水样的容器称水样容器（水样瓶）。聚乙烯塑料和硬质玻璃容器，容器材质与水样发生三种作用，容器材质溶于水样中；容器材质吸附水样中的某些组分；容器材质与水样发生化学反应。 分析无机物的水样用容器 使用塑料容器 分析有机物的水样用容器 使用硬质玻璃磨口瓶 特殊水样容器 对于光敏性物质，包括藻类，需防止光照，使用不透明的材料或无光化作用的玻璃容器，而且应放在透光的箱子里。 容器在使用前必须洗涤，一般程序是洗涤剂、自来水、稀酸浸泡、自来水冲洗、蒸馏水。,7.1.3水样的采取,11,1.水样的采取 （2）采样器 用来采集水样的装置成为采样器。采取水样时，根据分析目的、水样性质、周围条件选用合适的采样器。采样器通常有水桶、单层采水器、急流采水器、金属筒、水泵、连续自动定时采水器等。 采集天然水的采样器 将负重的采样器放入水中，在预定的深度处打开瓶塞待水样充满瓶子后提取出来。见图单层采样器，急流采样器，双层采样器，泵式采样器。,7.1.3水样的采取,12,1.水样的采取 （2）采样器 采集管道或工业设备中水样的采样器 从管道或工业设备中采样时，采样器都安装在管道或设备中，如锅炉用水分析的采样。,7.1.3水样的采取,工业设备中采样的采样器,管道中采样的采样器,13,1.水样的采取 （3）采样方法 采样方法根据不同的水样而定。采样前，将采样器彻底清洗干净，采样时再用水样冲洗三次以上（或根据规定）之后才能采取水样。 天然水的采样方法 a.采取江、河、湖、水库和泉水等地面水样或普通井水水样时，根据河宽和水深，将采样器浸入水面下0.5米、河底上0.5米处采样，并在不同地点采样混合成供分析用的水样。根据分析要求，使用不同的采样器采取不同深度的水样，对不同部位的水样分别采取。 b.采取管道或流动部位生水水样时，应充分冲洗采样管道后再采样。 c.丰、平、枯水期，以及季节、气候条件等对地面水的采取影响较大，采样时应加以注明。,7.1.3水样的采取,14,1.水样的采取 （3）采样方法 工业用水采样方法 a.工业用给水采样方法 工业用给水一般以常规管道系统给水，其组成是均质的，然而水质随时间而变化，一般在泵的出口处采样。 b.从管道或水处理装置中采取处理水水样的方法 从管道或水处理装置中采样时，应选择有代表性的采样部位，安装采样器，需要时在采样管末端接一根聚乙烯软管或橡胶管。采样时，打开采样阀门，进行冲洗并将水样流速调至约700mL/min进行采样。 c.从高温、高压装置或管道中采样的方法 如前所述，此时必须加装减压装置和良好的冷却器，水样温度不能高于40再按的方法采样。 d.分析不稳定成分的水样采取方法 分析水样中不稳定成分，通常应在现场采样，随采随测。,7.1.3水样的采取,15,1.水样的采取 （3）采样方法 工业污水和生活污水的采样方法 不同工厂生产工艺不同，工业污水的成分经常变化，根据生产工艺及污水生产情况采取平均水样和平均比例混合水样。 工业污水的排放量和污染组分的浓度比较恒定时，每隔相同时间采集等量污水混合而成即平均水样；在工业污水排放量和污染组分的浓度不恒定时，在不同时间依据流量大小按比例采取污水混合而成即平均比例混合水样。 生活污水的采取与工业污水采取相似，根据分析目的，采取平均水样或平均比例混合水样或每一时间的单独分析水样。 水样在采取时还利用自动采水器或连续自动定时采水器采样。,7.1.3水样的采取,16,1.水样的采取 （4）采样量 采取的水样的数量应满足分析和复核需要。供全分析的水样不得少于5L，若水样浑浊时应分装两瓶，供单项分析用的水样不得少于0.3L。 （5）水样的运输和保存 水样的运输 水样运输过程中，为使水样不受污染、损坏和丢失，保证水样的完整性、代表性。 a.用塞子塞紧采样容器，塑料容器塞紧内、外塞子，有时用封口胶、石蜡封口（测油类水样除外）。 b.采样容器装箱，用泡沫塑料或纸条作衬里和隔板，防止碰撞损坏。 c.需冷藏的水样，应配备专门的隔热容器，放入致冷剂，将水样置于其中；冬季应采取保温措施，防止冻裂样品容器；避免日光直接照射。 d.根据采样记录和水样登记表运送人和接收人必须清点和检查水样，并在登记表上签字，写明日期和时间，送样单和采样记录应由双方各保存一份待查。 e.水样运输允许的最长时间为24h。,7.1.3水样的采取,17,1.水样的采取 （5）水样的运输和保存 水样的保存 a.将容器充满，注意在冰冻情况下水样容器不能完全充满。 b.使用适宜的容器 ，根据根分析项目和水样性质选择适当的容器盛装水样，使容器不能成为污染来源，不吸收或吸附待测物质，不与水样发生化学反应。 c.冷藏、冷冻，水样置冰箱或冰-水浴中于暗处，冷藏温度为4左右；把水样置于冰柜或致冷剂中贮存，冷冻温度为-20左右。注意冷冻时水的膨胀作用。冷藏和冷冻抑制生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度，因不加化学试剂，对以后测定无影响。 d.化学方法保存，加入化学保护剂如加生物抑制剂（HgCl2、CuSO4、CHCl3等）抑制微生物；如加入酸或碱，强酸（如HNO3）或强碱（如NaOH）改变水样的PH值，从而使待测组分处于稳定状态；如加入氧化剂或还原剂防止被测物被氧化或被还原。,7.1.3水样的采取,18,2.水样的预处理 水样的预处理的目的是去除共存的干扰组分，并把含量低、形态各异的组分处理到适合于分析的含量及形态。 （1）消解 水样的消解是将水样与酸、氧化剂、催化剂等共置于回流装置或密闭装置中，加热分解并破坏有机物的一种方法，分析金属化合物时多采用。处理后消除有机物和悬浮物的干扰，以及将金属化合物转变成简单的稳定的形态，并达浓缩之目的。消化后的水样应清澈、透明、无沉淀。 湿法消解有硝酸消解法、硝酸-高氯酸消解法、硫酸-高锰酸钾消解法、硝酸-硫酸消解法、硫酸-磷酸消解法等； 干法消解又称干灰化法、高温分解法，水样于白瓷或石英蒸发皿中，置于水浴上蒸干，移入马福炉内，于450550灼烧到残渣呈灰白色，使有机物完全分解除去。取出蒸发皿，冷却，用适量2%HNO3（或HCl）溶解样品灰分，过滤，滤液定容后测定。本方法不适用于处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。 还有多元消解方法，碱分解法等，根据水样的性质，适当选用。,7.1.3水样的采取,19,2.水样的预处理 （2）挥发、蒸馏 挥发分离法是利用某些污染组分挥发度大，或者将待测组分转变成易挥发物质，然后用惰性气体带出而达到分离的目的。 蒸馏法是利用水样中各组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法。测定水样中的挥发酚、氰化物、氟化物、氨氮时，均需在酸性介质中进行预蒸馏分离。蒸馏具有消解、富集和分离三种作用。,7.1.3水样的采取,20,2.水样的预处理 （3）萃取 主要适用于有机物的萃取，对于无机物的萃取需先加入一种试剂，使其与水相中的无机离子态组分相结合，生成一种不带电、易溶于有机溶剂的物质，从而被有机相萃取出来。,7.1.3水样的采取,21,2.水样的预处理 （4）离子交换法 离子交换在富集和分离微量或痕量元素应用较广泛。例如测定天然水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42、Cl等组分，取数升水样，分别流过阳、阴离子交换柱，再用稀HCl洗脱阳离子，用稀NH3.H2O洗脱阴离子，这些组分的浓度增加数十倍至百倍。 水样浑浊或带有明显的颜色时，对分析结果有一定影响，常采用澄清、离心或过滤等来分离不可滤残渣，特别是用适当孔径的过滤器可有效地除去细菌和藻类。一般采用0.45um 滤膜过滤，通过0.45um 滤膜部分为可过滤态水样，通不过的称为不可过滤态水样。用滤膜、离心、滤纸或砂芯漏斗等方式处理水样，它们阻留不可过滤残渣的能力大小顺序是滤膜离心滤纸砂芯漏斗。,7.1.3水样的采取,22,7.2.1 PH值的测定7.2.2 硬度的测定7.2.3 溶解氧的测定7.2.4 硫酸盐的测定7.2.5 氯含量的测定7.2.6 总铁含量的测定,7.2 工业用水的分析,23,PH值是溶液中氢离子活度的负对数，即PH=-lgaH+，随水温的变化而变化。PH值的测定方法有电位法和比色法。 1.比色法 酸碱指示剂在其特定PH值范围的水溶液中产生不同的颜色，向系列已知PH值的标准缓冲溶液中加入适当指示剂，生成的颜色制成标准比色管或封装在小安瓿瓶内，测定时取与缓冲溶液同量的水样加入同一种指示剂，进行目视比色，可测出水样的PH值。 水样有色、浑浊、或含较高游离氯、氧化剂、还原剂时干扰测定。,7.2.1 PH值的测定,24,2.电位法 以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成原电池。用已知PH值的标准溶液定位、校准，用PH计直接测出水样的PH值。该方法测定准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂和还原剂以及高含盐量的干扰少。 常用的PH值标准缓冲溶液有邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠、四硼酸钠溶液，其准确度决定测定结果。把电极插入水体中可直接测定。注意温度补偿器的调节，玻璃电极在使用前浸泡24h激活。,7.2.1 PH值的测定,25,1.硬度 硬度在实际测定时常测定总硬度、钙硬度、镁硬度和负硬度。总硬度是指碳酸盐硬度与非碳酸盐硬度之和（水中钙、镁离子总量）；钙硬度是指水中钙盐的含量；镁硬度是指水中镁盐的含量；负硬度是指水中Na、K的氢氧化物、酸式碳酸盐、碳酸盐的含量，或称钠、钾硬度。 一般水中无负硬度，只存在于深井水及处理过的水中。 硬度的表示方法有两种，一种是以一百万份水中含有一份CaCO3（或CaO）或含有与一份质量的CaCO3（或CaO）相当质量的其他形成硬度的盐来表示，即mg/L，亦可用mmol/L来表示；另一种是以度来表示，即每十万份的水中有一份的CaO（或每升水中含有10mgCaO）为1度，而其他物质应换算为CaO的相当量。,7.2.2硬度的测定,26,2.测定方法 （1）EDTA法 总硬度的测定 在PH=10的弱碱性条件下，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的钙、镁离子，溶液由红色转变成为纯蓝色即为终点，详见分析化学。 一些离子干扰测定，含铜、锌离子时加入硫化钠生成沉淀去除；含微量锰离子加入盐酸羟胺后可使之还原为低价锰；含铁、铝离子加入三乙醇胺掩蔽来消除干扰。,7.2.2硬度的测定,27,2.测定方法 （1）EDTA法 钙硬度 在PH=1213时，以钙-羧酸（或铬黑T）为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的钙离子，溶液由红色变为蓝色即为终点。,7.2.2硬度的测定,28,2.测定方法 （1）EDTA法 镁硬度 在PH=10时，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的钙、镁离子总量（总硬度），溶液由红色变为纯蓝色即为终点。由总硬度减去钙硬度即为镁硬度。,7.2.2硬度的测定,29,2.测定方法 （2）原子吸收分光光度法 钙硬度 取一定量的水样，经雾化喷入火焰，钙离子被热解原子化为基态钙原子，以钙共振线422.7nm为分析线，以空气-乙炔火焰测定钙原子的吸光度，用标准曲线法进行定量，求出水中钙离子含量即钙硬度。,7.2.2硬度的测定,30,2.测定方法 （2）原子吸收分光光度法 镁硬度 取一定量的水样，经雾化喷入火焰，镁离子被热解原子化为基态镁离子，以镁的共振线285.2nm为分析线，以空气-乙炔火焰测定镁原子的吸光度，用标准曲线进行定量，求出水中镁离子含量即镁硬度。 原子吸收分光光度法测定时水处理药剂和水中各种共存元素干扰测定，加入氯化锶或氧化镧可抑制干扰。,7.2.2硬度的测定,31,1.溶解氧 溶解在水中的分子态氧称为溶解氧，用DO表示。 溶解氧与大气中氧的平衡、温度、气压、盐分有关。清洁地表水溶解氧一般接近饱和，有藻类生长的水体，溶解氧可能过饱和。 水体受有机、无机还原性物质（如硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等）污染后，溶解氧下降，可趋近于零。,7.2.3溶解氧的测定,32,2.测定方法 （1）碘量法 水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰，生成氢氧化物棕色沉淀。加硫酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出的碘，可计算出溶解氧含量。,7.2.3溶解氧的测定,33,2.测定方法 （2）修正碘量法 水样中含有亚硝酸盐干扰测定，用叠氮化钠将亚硝酸盐分解后再测定，称为叠氮化钠修正法。做法是在加硫酸锰和碱性碘化钾溶液的同时加入NaN3溶液（或配成碱性碘化钾叠氮化钠溶液加入水样中），Fe3+含量高时，加入KF掩蔽。其它同碘量法。NaN3是一种剧毒、易爆试剂，不能将碱性碘化钾叠氮化钠直接酸化，否则产生有毒的叠氮酸雾。,7.2.3溶解氧的测定,34,2.测定方法 （2）修正碘量法 试样中含大量亚铁离子而无其它还原剂和有机物时，用KMnO4去除后再测定，称为KMnO4修正法。做法是以KMnO4氧化Fe2+Fe3+，Fe3+用KF掩蔽，过量的KMnO4用Na2C2O4除去。加入Na2C2O4过量0.5mL以下对测定无影响，否则使结果偏低。 其它同碘量法。,7.2.3溶解氧的测定,35,2.测定方法 （3）电极法 氧电极按其工作原理分为极谱型和原电池型两种。极谱型氧电极由黄金阴极、银氯化银阳极、聚四氟乙烯薄膜、壳体等部分组成。 电极腔内充有氯化钾溶液，聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被测水样隔开，只允许溶解氧透过，水和可溶性物质不能透过。 当两电极间加上0.50.8V固定极化电压时，则水样中的溶解氧透过薄膜在阴极上还原，产生了该温度下与氧浓度成正比的还原电流。故在一定条件下只要测得还原电流就可以求出水样中溶解氧的浓度。,7.2.3溶解氧的测定,36,2.测定方法 （4）溶解氧测定仪 各种溶解氧测定仪就是根据氧电极工作原理。 测定时，首先用无氧水样校正零点，再用化学法测得溶解氧的浓度的水样校准仪器刻度值，最后测定水样，便可直接显示其溶解氧浓度。仪器设有手动或自动温度补偿装置，补偿温度变化造成的测量误差。适用溶解氧大于0.1mg/L的水样以及有色、含有可与碘反应的有机物的水样，常用于现场自动连续测量。 水样中含有氯、二氧化硫、碘、溴的气体或蒸气，可能干扰测定，需经常更换薄膜或校准电极；水样中含有藻类、硫化物、碳酸盐、油等物质时，长期与电极接触会使薄膜堵塞或损坏；更换电解质和膜后，或膜干燥时，要使膜湿润、待读数稳定后再进行校准。,7.2.3溶解氧的测定,37,硫酸盐是组成各种盐类的阴离子，水中有硫酸盐存在时，污染产品，形成永久硬水，其是工业用水控制指标之一。 测定方法有称量法、铬酸钡分光光度法、电位滴定法、EDTA法、硫酸钡比浊法等。 1.称量法 称量法即硫酸钡沉淀称量法。在酸性条件下，用氯化钡溶液使水中的硫酸盐以硫酸钡的形式沉淀。经过滤、洗涤、灼烧至质量恒定，用称量法求水样中硫酸盐的含量。,7.2.4硫酸盐的测定,38,2.铬酸钡分光光度法 水样中的硫酸盐与过量的铬酸钡酸性悬浊液作用生成硫酸钡沉淀，过滤后的滤液为黄色铬酸根离子，用分光光度法的标准曲线法定量出铬酸根离子的含量，从而间接求出硫酸盐的含量。,7.2.4硫酸盐的测定,39,3.电位滴定法。 以铅电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，在PH=4的条件下，以高氯酸铅标准溶液电位滴定75%乙醇体系中硫酸根离子，此时能定量地生成硫酸铅沉淀，过量的铅离子使电位产生突跃，从而求出滴定终点，进而确定硫酸盐的含量。 水样中的重金属、钙、镁等离子干扰，用氢型强酸性阳离子交换树脂除去，磷酸盐和聚磷酸盐干扰，用稀释法或二氧化锰共沉淀法消除。,7.2.4硫酸盐的测定,40,4.EDTA法 在水样中加入过量的氯化钡和氯化镁混合溶液，生成硫酸钡沉淀，在PH=10的缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定过量的Ba2+和Mg2+，当溶液由红色转变为蓝色即为终点，根据EDTA的消耗量可计算出硫酸盐的含量。 镁离子的加入使滴定终点清晰、准确，提高滴定的灵敏度。水样中的钙、镁离子也消耗EDTA，因此水样总硬度应计入加入的钡镁混合盐之中加以校正。其他干扰参照总硬度测定予以消除。,7.2.4硫酸盐的测定,41,1.莫尔法 在中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定Cl，硝酸银与氯离子作用生成白色氯化银沉淀，过量的硝酸银与铬酸钾作用生成砖红色铬酸银沉淀指示终点，根据消耗的硝酸银的量计算出氯的含量。 本法适用于氯离子含量在5100mg/L之间的工业用水。,7.2.5氯含量的测定,42,2.汞盐滴定法 在PH=2.32.8的水样中，以二苯卡巴腙（二苯偶氯碳酰肼）为指示剂，用汞盐（Hg2+）标准溶液进行滴定Cl。氯离子与汞离子反应生成氯化汞，过量的汞离子与二苯卡巴腙形成紫色配合物指示终点，根据消耗的汞盐的量计算出氯的含量。 指示剂中加溴酚蓝、二甲苯蓝-FF混合液作背景色，提高指示剂的灵敏度。铁（）、铬酸银、亚硫酸根、联氨等对测定有一定的干扰，加适量的对苯二酚或过氧化氢消除。本法适用于氯含量在1100mg/L之间，超过100mg /L时，可取水样进行稀释后测定。,7.2.5氯含量的测定,43,3.电位滴定法 以银电极为指示电极，双液型饱和甘汞电极为参比电极，用硝酸银标准溶液进行滴定，终点电位即氯离子与银离子浓度相等时两极的电位差，设定好后自动停止滴定，根据消耗硝酸银的量计算出氯的含量。溴、碘、硫等存在时干扰测定。 本法适用于氯离子含量在5100mg/L之间。,7.2.5氯含量的测定,44,4.共沉淀富集分光光度法 水样中的氯离子用磷酸铅沉淀做载体，经高速离心分离后，用硝酸铁-高氯酸溶液溶解沉淀，加显色剂硫氰酸汞-甲醇，用分光光度法的工作曲线法定量间接测定水中氯的含量。 此法适用于氯离子在10100ug/L之间。,7.2.5氯含量的测定,45,1.硫氰酸盐分光光度法 在酸性溶液中，Fe3+离子与硫氰酸盐反应生成红色配合物。反应式 Fe3+nSCNFe(SCN)n3-n，其中n=16,n不同时配合物的颜色不同，n值的大小取决于溶液的酸度和硫氰酸根离子浓度。溶液酸度过大则配合物稳定性降低，配位数减小，配合物颜色不稳定；溶液酸度过小，则会使Fe3+离子发生水解反应，不利于测定，通常控制在PH=0.5左右。 硫氰酸根浓度足够大时能抑制配合物的离解，有利于形成稳定的高配位数配合物，因此常加入过量的硫氰酸盐,而且在水样和标准溶液中加入的硫氰酸根离子的浓度一致。用标准曲线法进行定量，求出铁的含量。,7.2.6总铁含量的测定,46,1.硫氰酸盐分光光度法 水样中的F、PO43能与Fe3+生成稳定的无色配合物，干扰测定，少量时可忽略，大量时通过控制酸度和增加硫氰酸根离子浓度来排除；水中强氧化性或还原性物质能氧化SCN或还原离子，干扰测定；水中有色物质和悬浮物质干扰测定，加HNO3消化和过滤预先除去；Fe2+不与SCN发生显色反应，因此测定总铁含量时加入氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+，再进行测定。 当铁含量过低时，显色后用异戊醇或乙醚萃取后定量测定。,7.2.6总铁含量的测定,47,2.邻菲罗啉分光光度法 在PH=29时，用盐酸羟胺（或抗坏血酸）将水样中的三价铁离子还原成二价铁离子，二价铁离子与邻菲啰啉生成橙红色配合物，在波长510nm处，用分光光度计，采用工作曲线法定量求出铁的含量。 Fe3+与邻菲啰啉生成淡蓝色配合物，在加入显色剂之前用还原剂（盐酸羟胺或抗坏血酸）将三价铁离子还原成二价铁离子，此方法选择性高，相当于铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+；20倍的Cr()、V()、P()；5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等不干扰测定。大量的磷酸盐存在对测定产生干扰，可加柠檬酸盐和对苯二酚加以消除。用溶剂萃取法可消除所有金属离子或可能与铁配合的阴离子产生的干扰。,7.2.6总铁含量的测定,48,7.3.1 铅的测定7.3.2 铬的测定7.3.3 化学耗氧量（COD）的测定7.3.4 五日生化需氧量（BOD5）的测定7.3.5 挥发酚的测定7.3.6 氰化物的测定7.3.7 矿物油的测定,7.3 工业废水的检测,49,铅的测定方法有原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法和阳极溶出伏安法或示波极谱法。 1.双硫腙分光光度法 双硫腙分光光度法是在PH=8.59.5的氨性柠檬酸盐氰化钠的还原介质中，铅离子与双硫腙反应生成红色螯合物，用三氯甲烷（或四氯化碳）萃取后，于510nm处测定吸光度，求出水样中铅含量。适用于地表水和污水中痕量铅。方法的最低检出浓度（取100mL水样，10mm比色皿时）为0.01mg/L，测定上限为0.3mg/L。,7.3.1铅的测定,50,1.双硫腙分光光度法 应注意使用的器皿、试剂、去离子水中不应含有痕量铅；在PH=89时Bi3+、Sn2+等干扰，一般先在PH23时用双硫腙三氯甲烷萃取除去，同时除去铜、汞、银等离子；水样中的氧化性物质（如Fe3+）易氧化双硫腙，在氨性介质中加入盐酸羟胺去除；氰化钾可掩蔽铜、锌、镍、钴等离子；柠檬酸盐配位掩蔽钙、镁、铝、铬、铁等，防止氢氧化物沉淀。,7.3.1铅的测定,51,2.原子吸收分光光度法 水样用HNO3和HClO4混合液消解。 直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定是将水样或消解处理好的水样直接吸入火焰中测定，适用于地下水、地表水、污水及受污染的水，适用范围0.051mg/L。,7.3.1铅的测定,52,2.原子吸收分光光度法 萃取或离子交换火焰原子吸收分光光度法测定微量金属是将水样或消解处理好的水样，在酸性介质中与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)配合后，用甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取后吸入火焰进行测定，适用于地下水、清洁地表水，适用范围1-50ug/L。,7.3.1铅的测定,53,2.原子吸收分光光度法 石墨炉原子吸收分光光度法测定微量金属是将水样直接注入石墨炉内进行测定，适用于地下水和清洁地表水，适用范围0.12ug/L。,7.3.1铅的测定,54,铬的测定方法有分光光度法、硫酸亚铁铵滴定法等 1.分光光度法 (1)六价铬的测定 在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色配合物，于540nm波长处测定吸光度，求出水样中六价铬的含量。 清洁水样可直接测定；二价铁、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原性物质干扰测定，酸化后加显色剂显色；浑浊、色度较深的水样在PH=89条件下，以氢氧化锌做共沉淀剂，此时Cr3+、Fe3+、Cu2+均形成氢氧化物沉淀与水样中Cr6+分离；次氯酸盐等氧化性物质干扰测定，用尿素和亚硝酸钠去除；显色酸度一般控制在0.050.3mol/L（1/2H2SO4），0.2mol/L最好；水样中的有机物干扰测定，用酸性KmnO4氧化去除。,7.3.2铬的测定,55,1.分光光度法 （2）总铬的测定 在酸性溶液中，水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色配合物，于540nm波长处测定吸光度，求出水样中六价铬的含量。 过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解；亚硝酸钠可用叠氮化钠代替；水样中若含有大量有机物时，用硝酸硫酸消解。,7.3.2铬的测定,56,2.原子吸收分光光度法 将试样喷入富燃性空气乙炔火焰中，在火焰的高温下，形成铬基态原子。并对铬空心阴极灯发射的特征谱线357.0nm产生选择性吸收。 在选择的最佳测定条件下，测定铬的吸光度。,7.3.2铬的测定,57,化学耗氧量是指在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。化学耗氧量反映了水体受还原性物质污染的程度。 水中的还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。化学耗氧量是条件性指标，其随测定时所用氧化剂的种类、浓度、反应温度和时间、溶液的酸度、催化剂等变化而不同。 我国规定用重铬酸钾法，也可以用与其测定结果一致的库仑滴定法。,7.3.3化学耗氧量（COD）的测定,58,1.重铬酸钾法 在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵做指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，同样条件作空白，根据标准溶液用量计算水样的化学耗氧量。 在水样中加硫酸汞和催化剂硫酸银，加热沸腾后回流2小时。用K2Cr2O7滴定分析法定量。,7.3.3化学耗氧量（COD）的测定,59,1.重铬酸钾法 K2Cr2O7氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被化，芳香族有机物不易被氧化。挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被K2Cr2O7氧化，并与硫酸银作用生成沉淀，影响测定结果，在回流前加入适量的硫酸汞去除。若氯离子含量过高应先稀释水样。污水COD值大于50mg/L时，可用0.25mol/L的K2Cr2O7；污水COD为550mg/L时可用0.025mol/L的K2Cr2O7。,7.3.3化学耗氧量（COD）的测定,60,2.COD测定仪法 COD测定仪主要是用库仑仪，库仑滴定法采用K2Cr2O7氧化剂，在10.2mol/L硫酸介质中回流15分钟消解水样，加入硫酸铁溶液，电解产生的Fe2+为库仑滴定剂，滴定剩余的K2Cr2O7，同时做空白。根据电解产生亚铁离子所消耗的电量，按法拉第电解定律计算。 若仪器具有简单数据处理装置，直接显示COD数值。此法简便、快速、试剂用量少，无须标准溶液。缩短消化时间，氧化率与重铬酸钾法基本一致。,7.3.3化学耗氧量（COD）的测定,61,1.BOD5 生化需氧量就是水中有机物在好氧微生物生物化学氧化作用下所消耗的溶解氧的量，以氧的mg/L表示。 水样中的硫化物、亚铁等还原性无机物也同时氧化。 水体发生生物化学过程必备的条件是好氧微生物、足够的溶解氧、能被微生物利用的营养物质。,7.3.4五日生化需氧量的测定,62,2.测定方法 （1）五日培养法 目前国内外广泛采用在200C五天培养法，其测定的消耗氧量称为五日生化需氧量，即BOD5。 对于污染轻的水样，取其两份，一份测其当时的DO；另一份在（201）0C下培养5天再测DO，两者之差即为BOD5。 对于大多数污水来说，为保证水体生物化学过程所必需的条件，测定时需按估计的污染程度适当地加特制的水稀释，然后取稀释后的水样两份，一份测其当时的DO；另一份在（201）0C下培养5天再测DO，同时测定稀释水在培养前后的DO，按公式计算BOD5值。,7.3.4五日生化需氧量的测定,63,2.测定方法 (2)BOD5测定仪法 检压库仑式BOD5测定仪 在密封系统中氧气量的减少可以用电解来补给，从电解所需电量来求得氧的消耗量，仪器自动显示测定结果。 测压法 测定密封系统中由于氧量的减少而引起的气压变化，来直接读取测定结果。 微生物电极法 用簿膜式溶解氧电极来求得生化过程中氧的消耗量，用标准BOD5物质溶液校准后，直接显BOD5值。,7.3.4五日生化需氧量的测定,64,1.挥发酚 根据酚的沸点、挥发性和能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚和不挥发酚。通常认为沸点在2300C以下为挥发酚，一般为一元酚；沸点在2300C以上为不挥发酚。酚的监测方法有溴量法、4-氨基安替比林分光光度法和色谱法等。,7.3.5挥发酚的测定,65,2.测定方法 （1）溴量法 取一定量水样，加入溴量剂KBrO3和KBr,再加入碘化钾溶液，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的碘，同时做空白。 根据Na2S2O3标准溶液消耗的体积计算出以苯酚计的挥发酚含量。,7.3.5挥发酚的测定,66,2.测定方法 （1）溴量法 水样中的干扰成分，在蒸馏前去除；氧化剂如游离氯加入过量亚硫酸铁去除；还原剂如硫化物用磷酸把水样PH值调至4.0（用甲基橙或PH计指示）加入适量硫酸铜溶液生成硫化铜去除，当含量较高时用磷酸酸化水样，生成硫化氢逸出；油类用氢氧化钠颗粒调PH值为1212.5，用四氯化碳萃取去除。,7.3.5挥发酚的测定,67,2.测定方法 （1）溴量法 甲醛、亚硫酸盐等有机或无机还原物质，可分取适量水样于分液漏斗中，加硫酸酸化，分别用50mL、30mL、30mL乙醚或二氯甲烷萃取酚，合并乙醚层于另一分液漏斗中，分别用4mL、3mL、3mL10%NaOH溶液反萃取，使酚类转入NaOH溶液中。合并碱液于烧杯中，置水浴上加热，以除去残余萃取溶剂，然后用水将碱萃取液稀释至原分取水样的体积。同时以水做空白试验。 采样时常加入适量硫酸铜（1g/L）以抑制微生物对酚类的生物氧化作用；蒸馏时若发现甲基橙红色褪去，在蒸馏结束后，再加入1滴甲基橙指示剂，如显示蒸馏后残液不呈酸性，重新取样，增加磷酸用量，进行蒸馏。,7.3.5挥发酚的测定,68,2.测定方法 （2）4-氨基替比林分光光度法 酚类化合物PH=100.2和铁氰化钾的存在下，与4-氨基安替比林反应，生成橙红色的吲哚安替比林染料，于波长510nm处测定吸光度（若用氯仿萃取此染料，有色溶液可稳定3小时，可于波长460nm处测定吸光度），求出水样中挥发酚的含量。,7.3.5挥发酚的测定,69,2.测定方法 （2）4-氨基替比林分光光度法 测定不是总酚，因显色反应受酚环上取代基的种类、位置、数目的影响，羟基对位的取代基可阻止反应的进行，但卤素、羧基、磺酸基、羟基和甲氧基除外；邻位的硝基阻止反应生成，而间位的硝基不完全地阻止反应；氨基安替比林与酚的偶合在对位较邻位多见；当对位被烷基、芳基、酯、硝基、苯酰基、亚硝基或醛基取代，而邻位未被取代时，不呈现颜色反应。 水样中含挥发性酸时，可使馏出液pH降低，此时应在馏出液中加入氨水呈中性后，再加入缓冲溶液。,7.3.5挥发酚的测定,70,1.氰化物 氰化物是分子结构中含有氰基（-CN）的一类物质的总称，包括无机氰和有机腈。其中无机氰化物分为简单氰化物和配合氰化物两种。常见的简单氰化物有KCN、NaCN、NH4CN等。配合合氰化物如Zn（CN）42-、Cd（CN）42-、Fe（CN）63-、Cu（CN）42-等。 水体中的氰化物以简单氰化物、配合氰化物和有机氰化物形式存在。 当碱性废水中同时存在铵离子、甲醛类、次氯酸盐时，亦可生成氰离子。 测定氰化物时，将各种形式的氰化物转变为简单氰化物的形式测定其总量。有时分别测定简单氰化物和配合氰化物，控制不同的pH值和配合剂条件，进行加热蒸馏，即可分别测定以简单氰化物为主的易释放氰化物和总氰化物。通过蒸馏，还可以将氰化物从许多干扰物质中分离出来。,7.3.6氰化物的测定,71,2.测定方法 (1)滴定法 取一定体积水样预蒸馏馏出液，调节溶液PH值至11以上，用硝酸银标准溶液滴定，以试银灵作指示剂，氰离子与硝酸银作用形成可溶性的银氰酸离子Ag（CN）2-，过量的银离子与试银灵指示剂反应，溶液由黄色变为橙红色即为终点。同样条件做空白实验。 Ag+2CN=Ag（CN）2- Ag+试银灵Ag试银灵 用硝酸银标准溶液滴定水样前，应以PH试纸试验水样的PH值，用NaOH调节至溶液PH11。,7.3.6氰化物的测