工业分析第三章水质分析ppt课件.ppt
2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,1,水是生命之源，请节约用水！,第三章 水质分析,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,2,地球上总水量为1.3709km3，其中海洋占97.3%，淡水占 2.7%，可利用的淡水仅占1%还不到。 水质的优劣既关系到人类的健康，也关系到整个生态平衡。 水质分析是工业分析、环境监测的主要内容。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,3,31 概述 一、水的分类及其所含杂质 1 分类 自然界分类：地下水、地面水、大气水 用途分类：生活用水、农业用水、工业用水、废水 2杂质 来源不同杂质不同,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,4,天（自）然水,自然界的水称为天然水。天然水有雨水、地面水（江、河、湖水）、地下水（井水、泉水）等，因为在自然界中存在，都或多或少地含有一些杂质，如气体、尘埃、可溶性无机盐等，如矿泉水中含有多种微量元素。 我们学校的地下水质?,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,5,（1）悬浮物质 悬浮物质一般指水中的细菌、藻类及原生动物，泥沙、黏土及其他不溶物。水发生浑浊现象，主要是由此类物质所造成的，当水静止时，比重较小的物质会上浮于水面，比重较大的则下沉。能下沉的主要是沙子和黏土无机化合物，能上浮的物质主要是腐殖质等一些有机化合物。（2）胶体物质 水中的有机胶体物质主要是腐殖质。在湖泊水中腐殖质最多，它常常使水呈黄绿色或褐色。水中的矿物质胶体主要是铁、铅和硅的化合物，如硅酸胶体等。（3）溶解物质 溶解物质一般指溶解在水中的盐类、气体或其它有机物。溶解物质在水中大多为离子状态或溶解气体状态存在。,天然水中的杂质可分为三类：即悬浮物质、胶体物质、溶解物质。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,6,生活用水,人们日常生活中所使用的水称为生活用水：主要是自来水，也有少量直接使用天然水的。对生活用水的要求，主要是不能影响人类的身体健康，因此应检验分析一些有害元素的含量，对其含量都有标准规定，不能超标。,比如F-的含量，正常情况下应为0.51.0mg/L，如果F-1.01.5mg/L，易得黄斑病，如果F-4.0mg/L，则易得氟骨病。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,7,由于慢性氟中毒，引起骨质异常致密、硬化，出现斑釉牙、四肢或脊柱疼痛与变形的一种慢性骨骼疾患,称为氟骨病。,病因病理,氟骨病多由于长期饮食含氟量高的水或食物而引起的慢性骨骼氟中毒所致，天然氟化物以氟化钙为主，人工氟化物以氟化钠为主，本病多发生于下述情况：,低洼盐碱地区，饮食中含氟量超过8ppm。 进食经氟化物杀虫剂处理的蔬菜及水果。 在经常接触含氟原料的工厂工作，如农药厂，铝厂等 在治疗骨髓瘤，骨质疏松症等疾病时，服用过量的氟化物。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,8,工业用水,指工业生产所使用的水，要求为不影响产品质量，不损害设备、容器及管道，使用时也要经过分析检验，不合格的水要先经处理后才能使用。,另外还有废水，特别是工业废水，污染环境，必须符合一定的标准才允许排放。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,9,对工业用水水质的要求 工业用水的水质应该满足生产用途的需求，保证产品的质量。不同的用途对水质有不同的要求。（1）原料用水 水作为工业产品的原料或原料的一部分，其质量直接影响到产品的质量。这类用水主要是饮料、食品制造工业的原料。饮料、食品制造工业用水的水质要求基本上与生活用水相同，但酿酒工业用水还要考虑对微生物发酵过程的影响。钙、镁作为营养料应有一定含量，但不能过高。氯促进糖化作用，应在50mg/L左右，铁、锰最好在0.050.1mg/L以下，以免影响酒色和味等。（2）生产工艺用水 在生产过程中，水和产品的关系极为密切，或是调制原料，或是浸泡制品，水本身虽不一定作为最终产物，但其所含成分可能进入产品，影响产品质量。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,10,制糖用水要求含有机物、含氮化合物、细菌等尽量少，以防发酵腐败，影响糖分提取和洁白度；造纸用水对不同级别的纸有不同的水质要求，混浊度、色度、铁锰以及钙镁等都会影响产品的光洁度和颜色，氯化物和含盐量影响纸的吸湿性；纺织染色工业用水对硬度及含铁量要求较高，它们生成沉积物会减弱纤维强度，对染料可分解变质，使色彩鲜明度降低。 （3）生产过程用水 在生产过程中使用的水并不直接进入产品。而只是一般接触或清洗表面，大多对产品质量影响不大。但某些特殊产品，也可能对水质要求十分严格。例如电子工业元件的清晰要求纯水或超纯水，电镀金属表面的清洗对水质有一定的要求。有时，水只是作为一种截至，传送动力、压力，水质要求就比较低，有时，水用来冲洗输送废料、灰渣，几乎完全没有水质要求，可利用生产废水进行。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,11,（4）锅炉动力用水 锅炉把水作为原料，在高温高压下产生蒸汽，成为输送热力或动力的介质，按其用途和对水质的要求可分为两个方面。一是锅炉用水,多位低压或中压，对水质的要求稍低；另一是电站锅炉，多为高压或超高压，对水质要求十分严格。锅炉用水首先对水中钙、镁含量提出严格要求，因为高温高压条件下水垢生成是重要问题。其次是溶解氧，会造成设备腐蚀，油脂则会产生泡沫或促进沉淀产生。至于游离二氧化碳、pH值以及炉内水质要求的含盐量、碱度、氯化物、二氧化硅等等也多是与结垢、腐蚀、泡沫三种不良影响有关而提出的。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,12,二、水质标准,1.水质指标：水质：水与其中所含杂质共同表现出的综合特性。水质指标：用以衡量水的各种特性的尺度，称为水质标准。水质指标分类：物理指标：温度、颜色、嗅味、浑浊度、固体含量与导电性化学指标：无机物、有机物的含量、酸碱度、硬度等（决定水的性质与应用）。微生物学指标：细菌总数、大肠菌群 。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,13,2.水质标准：水质标准：各种用途的水中所含污染物质的最高浓度或限量阈值的具体限制和要求。国标GB/T 1576-85，低压锅炉水质标准。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,14,3、水质分析项目,水质分析项目繁多，主要有以下几类：(1)物理性质：主要包括：水温、外观、颜色、臭、浊度、透明度、pH值、残渣、矿化度、电导率等。(2)金属化合物：主要包括：总硬度、钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌、镍、锰、汞、铅、铬、铬、砷、硒等。 (3)非金属化合物：主要包括：酸度、碱度、二氧化碳、溶解氧、氮（氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮）、磷、氯化物、氟化物、碘化物、氰化物、硫化物、硫酸盐、硼、可溶性二氧化硅等。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,15,（4）有机化合物,主要包括：化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、矿化油、挥发性酚类、苯系物、多环芳烃、有机磷、苯胺类、硝基苯类、阴离子洗涤剂、各类农药等。不同用途的水，对水质的要求各不相同，因此其分析检测项目也有区别。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,16,三、水试样的采集水质分析的一般过程包括采集水样、 预处理、依次分析、结果计算与整理、分析结果的质量审查。 1水样的采集 (1)采样容器 水样：为了进行分析(或试验)而采取的水称为水样。水样容器：用来存放水样的容器称水样容器(水样瓶)。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,17,硬质玻璃磨口瓶。 聚乙烯瓶。 特定水样容器。(2)取样器 取样器：用来采集水样的装置称为取样器。采集天然水的取样器（图2-1，2-2）。 采集管道或工业设备中水样的取样器具（图2-3，2-4）。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,18,(3)水样的采集方法 天然水的取样方法。 A采集江、河、湖和泉水等地表水样或普通井水水样时，应将取样瓶浸入水下面50cm处取样，并在不同地点采样混合成供分析用的水样。 B根据试验要求，需要采集不同深度的水样时，应使用不同深度取样器，对不同部位的水样分别采集。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,19,C在管道或流动部位采集生水水样时， 应充分地冲洗采样管道后再采样。D江、河、湖和泉水等地表水样，受季 节、气候条件影响较大，采集水样时应注明这些条件。 从管道或水处理装置中采集处理水水样的方法。 应选择有代表性的取样部位，安装取样器。从高温、高压装置或管道中取样的方法。 必须加装减压装置和良好的冷却器，水样温度不得高于40 。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,20,测定不稳定成分的水样采集方法。 通常应在现场取样， 随取随测。 取样量。供全分析用的水样不得少于5L，若水样浑浊时应装两瓶。供单项分析用的水样不得少于0.3L。采集水样时的记载事项。 采集供全分析用的水样，应粘贴标签，注明水样名称、取样方法、取样地点、取样人姓名、时间、温度以及其他注意事项 。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,21,(4)水样的存放与运送 水样存放的时间。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,22,存放与运送水样的注意事项。 A水样运送与存放时，应注意检查水样是否封闭严密，水样瓶应在阴凉处存放。 B冬季应防止水样冰冻，夏季应防止水样受阳光暴晒。C. 分析经过存放或运送的水样，应在报告中注明存放的时间或温度等条件。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,23,2水样的预处理： (1)过滤 (2)浓缩 (3)蒸馏排除干扰杂质 (4)消解 酸性消解。 干式消解。改变价态消解。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,24,3.2 工业用水分析,一、pH值：pH值的定义pH=-lgH+ 范围69之间。由于某些特殊原因，可能增至10或降至5。测定方法：比色法，电位法（酸度计法）,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,25,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,26,二、碱度的测定,水的碱度指在规定条件下与中和100g试样中的碱性物质所消耗的酸性物质相当的氢氧离子的量 （ mmol ）。例如 OH- CO 32等，都是水中常见的碱性物质，它们都能与酸进行反应，因此可以用适宜的酸标准溶液对它们进行滴定 原理 碱度分为酚酞碱度和全（总）碱度，酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测得的量，其终点pH值约为8.3。全碱度是以甲基橙作指示剂时测得的量。终点的pH值约4.2。 1.酚酞碱度：用盐酸滴定，酚酞为指示剂时所计算出来的碱度。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,27,以酚酞作指示剂，发生的反应为： H+OH-=H2O （全部反应） H+CO2-3=HCO-3 （全部反应）8.32 H+ +PO2-4=HPO2-4 （超滴7.4%）9.68P33测定步骤,(JD)酚酞酚酞碱度，mmol/Lc(H+)硫酸标准滴定溶液的氢离子浓度，mol/LV所取水样的体积，mL,再以甲基橙作指示剂，继续滴定，反应如下： HCO-3+H+ =CO2+H2O （全部反应） HPO2-4+H+=H2PO-4 （剩余部分全部被滴定 ） 腐植酸盐+H+ =腐植酸天燃水和未污染地面水的碱度基本上是由OH-，CO2-3，HCO-3引起的， 以酚酞作指示剂 pH=8.3 OH-+H+=H2O CO2-3+H=HCO-3 再加甲基橙 pH=4.2 HCO-3+H+=CO2+H2O,2.全碱度,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,29,“双指示剂” 步骤：(P34)取100ml水样，加23d甲基橙滴至橙色。,(JD)总总碱度，mmol/Lc(H+)硫酸标准滴定溶液的氢离子浓度，mol/LV所取水样的体积，mL,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,30,注意事项： a. 若水样碱度较大，会发生过多CO2影响终点观察，在临近终点时，煮沸12min，冷后再滴。 b.高矿化度的水样，测酚酞碱度时，终点不明显。 c.有色离子，Fe3+，AI3+等水解离子可采用返滴定法。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,31,三、酸度的测定1.酸度：用强碱（NaOH）滴定水样时所消耗碱的物质的量或指水样释放出质子的物质的量。2.测定方法：以酚酞作指示剂，用NaOH标液滴定。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,32,四、硬度的测定1. 水的硬度：除碱金属以外金属化合物含量，以碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯化物等形式存在。2. 硬度分类：a. 暂时硬度，永久硬度，其它盐类。 暂时硬度：碳酸盐 永久硬度：其它盐类。 b. 总硬度=暂时+永久 钙硬度：水中钙化合物含量。镁硬度：水中镁化合物的含量,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,33,3. 软水和硬水,度：10mgCaO/L-11 4.测定方法：.EDTA滴定法 .原子吸收分光光度法,EDTA滴定法测水硬度,滴定前： Mg+EBT=Mg-EBT 紫红色滴定中： Ca+Y=CaY 无色 Mg+Y=MgY 无色滴定终点：Mg-EBT+Y=MgY+EBT 兰色结果计算：（德国度）10mgCaO/L为1度 总硬度=C V1100056.0810/V 度 C：EDTA浓度mol/L V1：耗用EDTA体积mL V：水样体积mL 以mol.L-1表示：总硬度=C. V1/V,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,35,测定步骤 取100mL水样，注入250mL锥形瓶中 。如果水样混浊，取样前应过滤。加5mL氨-氯化铵缓冲溶液，加23滴铬黑T指示液。在不断摇动下，用EDTA标准滴定溶液进行滴定，接近终点时应缓慢滴定，溶液有酒红色变为蓝色终点，记下终点读数a。 另取100mL级试剂水，按上述操作测定空白试验的b值。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,36,结果计算 c(Ca2+ +Mg2+) = (a b)T/V 式中c(Ca2+ +Mg2+)-水样硬度，即水中钙镁含量，mmol/L; a-滴定水样消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml; b-空白试样消耗EDTA标准滴定溶液的体积，ml; T-EDTA标准滴定溶液钙硬的滴定度，mmol/ml; V：水样体积mL,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,37,注意事项：（1）若水样碱度较大，可加HCl(1+1)酸化，并加热煮沸，以除去CO2；（2）带有颜色的水样，如果是有机物所致，可加2mL浓HNO3和少许过硫酸铵，加热氧化脱色后，再行测定。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,38,五、总铁含量的测定：Fe2+，Fe3+形式存在测定方法： .硫氰酸盐比色法 分光光度法（邻非罗啉）-污染较轻灵敏，可靠，Fe2+测定EDTA络合滴定法-铁含量高，污染严重,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,39,邻菲罗林分光光度法（ Fe2+）灵敏度高、干扰少、配合物稳定试样加盐酸羟胺（或抗坏血酸等还原剂） Fe3+ Fe2+ 在pH=56（HAc-NaAc）下加邻二氮菲 产生桔红色配合物 于510nm处测吸光度 根据A与C关系求出浓度,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,40,注意事项,此有色配合物在pH为5.56时，颜色最深，在避光时，可稳定数月之久，其最大吸收波长为510nm；凡能与邻二氮菲生成有色配合物的Cu,Zn,Co,Cr,Ni等离子对测定有干扰，但在HAc-NaAc缓冲介质中，可消除干扰。对于能与邻二氮菲生成沉淀的Hg,Cd,Ag等离子，可加过量显色剂消除；本法适用于地表水和废水中铁的测定，测定结果是亚铁和高铁的总量。方法的检测限为0.03mg/L，测定上限为5.00mg/L；测定时应根据试样中铁含量的多少选取比色皿或将水样稀释；如若水样含有CN-,S2-,酸化时会产生剧毒的HCN和H2S气体，操作应在通风厨中进行。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,41,六、重金属的测定,Cu, Zn, Pb,Cd,Co, Ni, Hg, As测定方法1 直接吸入火焰原子吸收法：重金属含量高， 适用于污染不严重水样 ；,2萃取火焰原子吸收法：用溶剂萃取，再测定， 灵敏度高； 3离子交换火焰原子吸收法：简便、灵敏度高、 成本低。ug/L,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,42,冷原子吸收法：属低温原子化技术，测汞的特异方法。,汞的毒性：汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积，水体中的无机汞可转变为有机汞，有机汞的毒性更大。有机汞通过食物链进入人体，引起全身中毒。天然水中含汞极少，一般不超过0.1g/L，我国饮用水标准限值为 0.001mg/L。 来源：仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、军工等工业废水中的汞是水体中汞污染 的来源。总汞，是指未过滤的水样，经剧烈消解后测得的汞浓度，它包括无机的和有机结合的，可溶的和悬浮的全部汞。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,43,方法原理：汞原子蒸汽对波长为253.7nm的紫外光有选择性吸收，在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。水样经消解后，将各种 形态的汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气（N2或干燥清洁的空气）将产生的汞蒸汽带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。总汞量测定：加KMnO4，使有机汞、无机汞 转化为Hg2无机汞测定：直接加还原剂有机汞：总汞无机汞。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,44,F732-G测汞仪 该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1-0.5ug/L汞。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,45,七、溶解氧（D.O）的测定,地面水与大气接触以及某些含叶绿素的水生植物在其中进行生化作用，结果使水中常溶解一些氧称为“溶解氧”，水中溶解氧的含量随水的深度而减少，也与大气压力、空气中的氧分压及水的温度有关。 常温常压下，水中溶解氧一般在810mg/L，随水中还原性杂质污染程度加重而下降，如果含量低于4mg/L，水生动物有可能因窒息而死亡。溶解氧氧化铁而腐蚀金属，因此在工业分析中也是一个很重要的指标。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,46,实验原理（碘量法）,一）、间接碘量法基本原理 二价锰在碱性溶液中，生成白色的氢氧化亚锰沉淀 MnSO4 + 2NaOH = Mn(OH)2（白色） + Na2SO4 水中的溶解氧立即将生成的Mn(OH)2沉淀氧化成MnO(OH)2 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2 加入酸后， MnO(OH)2沉淀溶解并氧化I-离子（已加入KI）释出一定量的I2： MnO(OH)2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + I2 + K2SO4 + 3H2O 然后用Na2S2O3标准溶液滴定释出的I2 2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,47,（二）、测定步骤,1. 取样 将胶皮管一端接水龙头，另一端插入溶解氧测定瓶瓶底，待水溢出几分钟后，取出胶管，迅速塞紧塞子。 2. 反应 取好水样后，取下瓶塞，用刻度吸量管紧靠瓶口内壁，插入样品液面下0.5cm，准确加入1mL硫酸锰溶液，再用同法加入碱性KI溶液 2 mL，盖紧瓶塞，将瓶反复颠倒，充分混合均匀，放置5min 待沉淀下降至瓶底，此操作一般在取样现场固定。用上法加浓硫酸1.5 mL，塞紧瓶塞，颠倒混合至沉淀完全溶解，此时溶液中因碘释出而呈黄色。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,48,（二）、测定步骤,3. 滴定 精确移取100.00mL溶液于250mL锥形瓶中，用Na2S2O3标准滴定溶液c(Na2S2O3)=0.01mol/L，滴定至淡黄色后，加入1mL淀粉(10g/L)，继续滴定至兰色恰好消失，即为终点。,（三）、结果计算,式中 ： c硫代硫酸钠溶液的浓度，molL； VNa2S2O3滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体 积，mL V水样的体积，mL,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,50,（四）、注意事项,1. 溶解氧测定瓶 溶解氧的测定，切勿使样品过多接触空气，以防溶解氧损失或增加，导致含量改变，因此最好使用专用的“溶解氧测定瓶”取样，如果没有测定瓶，也可用250 mL玻璃磨口瓶代替。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,51,2. 自来水取样 应该先放开水龙头流一段时间，水样稳定后再取样，可将橡皮管一端插入瓶底,另一端接水龙头，注意流速要慢，以免产生气泡，使水溢出几分钟后，迅速盖紧瓶塞。,3. 塘水、井水、蓄水池中取样 从此类水体中取样，不能直接在水面取样而是应在一定深度取样，可用二阶式取样瓶。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,52,4. 试剂问题 硫代硫酸钠用新煮沸并冷却的蒸馏水配制好后放置暗处7天后标定。5. 氧化性物质干扰 如Fe3+、Cl2等，与I-作用时结果偏高。 将硫酸改为磷酸，起到两个作用一是酸化，二是掩蔽Fe3+ 预先加入硫代硫酸钠消除Cl2干扰，也可以另行测定，从总量中扣除Fe3+、Cl2。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,53,6. 还原性物质,可能会与I2作用,使结果偏低,可以预先除去。如水被还原性杂质污染，在测定时要消耗一部分I2而使测定结果偏低，则要增加处理杂质的过程(可在未加MnSO4溶液前，先加适量硫酸使水样酸化，加入KMnO4溶液使其氧化还原性杂质，再加适量草酸钾溶液还原过量的KMnO4，从而消除杂质影响）。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,54,7. 体积校正（修正）问题 工业分析中可以忽略 。由于加入试剂，样品会由瓶中溢出，但由于损失量很小，而且在只吸取一部分溶液滴定的情况下，影响很小。在一般工业分析中，可不必进行样品体积的校正，计算中可忽略此影响。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,55,8. 测定水中溶解氧时，关键在于勿使水中含氧 量有所变更。要求取样时，切勿与空气接触。最好在现场加入MnSO4及碱性KI溶液，使溶解氧固定在水中，其余步骤可送至实验室后进行。P39,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,56,八、有机化合物的测定,总有机污染物： 直接测定总有机C，总有机N（略） 间接测定：与有机物反应的 氧化剂的量 （一）化学需氧量的测定 （二）生化需氧量的测定具体的有机污染物：间接测定 (通过与有机物反应的物质的量），如酚类,有机磷农药 （三）挥发酚的测定,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,57,（一）化学需氧量的测定COD：在一定条件下，用氧化剂滴定水样时所消耗的量条件性指标：与氧化剂种类、浓度、温度、时间、催化剂等有关分类： CODMn KMnO4为氧化剂 用于清洁地面水、饮用水测定。 CODCr K2Cr2O7为氧化剂 用于工业废水测定。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,58,化学需氧量的测定COD,化学需氧量是在一定条件下，用氧化剂滴定水样时所消耗的量。水中被还原的物质主要有各种有机物（如有机酸、腐植酸、脂肪酸、糖类化合物、可溶性淀粉等），以及还原性无机物（如亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）.COD是衡量水中有机物相对含量的指标之一。由于氧化时受氧化剂的种类、浓度、温度、时间及催化剂的影响，因此COD是一个条件性指标。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,59,采用重铬酸钾作为氧化剂称重铬酸钾法（CODcr）.此法现在已作为测定化学需氧量的标准方法。采用高锰酸钾作为氧化剂的方法以往称为高锰酸钾法（CODMn）.现在改称为高锰酸钾指标，它也被作为水中还原性有机物和无机物污染程度的综合指标。但在此条件下，只有部分有机物被氧化，并非理论上的需氧量，不能反映水体中有机物的总量。因此，对于同一水样，用CODcr法与CODMn测得的结果不一定相同。 对于比较清洁的地面水、饮用水都采用高锰酸钾法，对于工业废水，则必须采用重铬酸钾法。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,60,1、高锰酸钾法CODMn,（1）方法原理：在酸性、加热条件下，加过量的KMnO4标准液，使水中的有机物和其它还原性物质氧化完全，过量的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再用KMnO4标液，滴定过量的Na2C2O44 KMnO4+6H2SO4+5C=2K2SO4+4MnSO4+6H2O+5CO22 KMnO4+5 Na2C2O4+8 H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+2Mn SO4+10CO2+8H2O若水样中Cl含量300mg/L应改在碱性条件下进行:4MnO4-+3C+3H2O=4MnO2+3CO2+4OH-,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,61,（2）分析步骤,取100ml水样于250ml锥形瓶中，加5ml H2SO4(1:3),加0.002mol/L KMnO4溶液10.00ml，摇匀,加几粒玻璃珠,加热煮沸10min,趁热加入0.05000mol/LNa2C2O4溶液10ml,立即用0.002mol/L KMnO4溶液滴定至粉红色半分钟不消失为终点。（3）结果计算（自学）,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,62,2 重铬酸钾法CODCr,（1）方法原理：强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴，根据所耗重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量。以O2的mg/L表示,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,63,重铬酸钾作氧化剂时与有机物的反应：,2Cr2O72-16H3C4Cr3+8H2O+3CO2,重铬酸钾作氧化剂时与有机物的反应：,2Cr2O72-16H3C4Cr3+8H2O+3CO2,过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，以亚铁盐溶液回滴：,Cr2O72-14H+6Fe2+6Fe3+2Cr3+7H2O,氯化物的干扰反应：,Cr2O72-14H+6C1-3C122Cr3+7H2O,在测定过程中加HgSO4，而排除氯离子的干扰，其反应式：,Hg2+4C1- HgC142-,回流装置,（2）分析步骤,1 取20.00mL混合均匀的水样（或适量水样稀释至20.00mL）置于250mL磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷疑管上口慢慢地加入30mL硫酸一硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。2 冷却后，用90mL水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶，溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。3 溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量。4 测定水样的同时，以20.00mL重蒸馏水，按同样分析步骤作空白试验，记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,65,计算,式中 c硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，molL； V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量，mL； V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量，mL； V水样的体积，mL； M(1/2O)氧(1/2O)的摩尔质量，8g/mol。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,66,（二） 生化需氧量（BOD5）的测定,1、原理：在好气条件下，微生物分解有机物质的生物化学过程中需要的溶解氧量BOD5：指20培养5天所需的氧作为指标，以氧mg/L表示稀释水：蒸馏水+CaCl2+FeCl3+MgSO4+磷酸盐缓冲液接种稀释水：加接种液的稀释水(加专门驯化的菌种),2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,67,2 分析步骤：,水样稀释空白液配制培养前溶解氧测定培养后溶解氧测定,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,68,（三） 挥发酚的测定,酚类化合物是一种原型质毒物，对一切生活个体都有毒杀作用。能使蛋白质凝固，所以有强烈的杀菌作用。其水溶液很易通过皮肤引起全身中毒；其蒸气由呼吸道吸入，对神经系统损害更大。冶金、塑料、制药、炸药、农药等工业都会有较高浓度的含酚废水。,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,69,挥发酚：沸点在230以下的一元酚采样后加FeSO4、H3PO4酸化、CuSO4测量方法：分光光度法（较低含量时） 溴化滴定法（较高含量时）,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,70,2022/12/15,张红梅 工业分析 2010-2011学年,71,2 溴化滴定法,测定原理：在含过量溴（由溴酸钾和KBr产生）的溶液中，酚与溴反应生成三溴酚，进一步生成溴代三溴酚。剩余的溴与KI作用放出游离碘，与此同时，溴代三溴酚也与KI反应生成游离碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的游离碘，并根据其耗量，计算出以苯酚计的挥发酚含量。,
