环境监测实验报告碘量法测定溶解氧.doc
实验一 碘量法测定溶解氧(一)原理 水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解,并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,据滴定溶液消耗量计算溶解氧的含量。向水样中加入MnSO4和碱性KI溶液,反应式为: MnSO4+2NaOH=Na2SO4+Mn(OH)2 2Mn(OH)2+O2 =2MnO(OH)2(棕色沉淀) MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O Mn(SO4)2 +2KI=MnSO4+K2SO4 +I2 2Na2S2O3 +I2 =Na2S4O6 +2NaI(二)试剂(1)硫酸锰溶液 (2)碱性碘化钾溶液(3)1+5硫酸溶液(4)1%(m/v)淀粉溶液(5)0.025moL/L(C1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液(6)硫代硫酸钠溶液(7)硫酸:p=1.84(8)40 %(m/v) 氟化钾溶液 (三)测定步骤(1)溶解氧的固定。用吸管插入溶解瓶的液面下,加入1mL硫酸锰溶液、2mL碱性碘化钾溶液,盖好瓶塞,颠倒混合数次,静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时,再颠倒混合一次,待沉淀物下降至瓶底。一般在取样现场固定。(2)析出碘。轻轻打开瓶塞,立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。小心盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解为止。放于暗处静置5min。(3)样品的测定。吸取 100.00mL上述溶液于250mL锥形瓶中,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色 加入1 mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好退去为止。记录硫代硫酸钠溶液的用量。用下式算水样中溶解氧的浓度:(四)干扰消除措施a.叠氮化钠修正法如到达终点后溶液蓝色在30s内没有返回,这是正常现象;如到达终点后蓝色立即返回,说明水中可能含有亚硝酸盐:2HNO2 + 2KI + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O +2NO+ I2 这时可利用叠氮化钠来消除NO2-的干扰: 2NaN3 + H2SO4 = 2HN3 + Na2SO4 HNO2 + HN3 = N2O + N2 +H2O b.高锰酸钾修正法铁离子对本法测定有干扰,若单有大量的Fe2+存在而无其他还原剂及有机物时,可用KMnO4修正法进行测定,以KMnO4氧化Fe2+Fe3+,Fe3+用KF掩蔽,过量的KMnO4以Na2C2O4除去。 c.水样中含有游离氯大于0.1mg/ L时,应预先加Na2S2O3去除。 (五)结果与计算M·V×8×1000溶解氧(O2,mg/L)=100实验二 化学需氧量的测定(一)实验目的和要求(1)掌握容量法(重铬酸钾法)测定化学需氧量的原理和技术 ,熟悉其原理和操作方法。(2)复习有机污染物综合指标的含义和测定方法。(二) 重铬酸钾法原理在强酸溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,微波消解,将水样中的还原性物质氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。(三)仪器1、微波消解COD测定仪(主机)2、Teflon 密封消解罐或非密封微回流玻璃消解瓶3、5mL、15mL和10mL移液管4、25mL玻璃自动滴定管5、250mL锥形瓶(四) 试剂烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀释至标线,摇匀。2.试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)、0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至100mL,贮于棕色瓶内。 亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后移入1000mL容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法:准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入30mL浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。 式中:c硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL)。4.硫酸-硫酸银溶液:于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置12d,不时摇动使其溶解。5.硫酸汞:结晶或粉末。(五)测定步骤本仪器采用智能化的集成控制系统,使用密封消解罐来消解样品,请将“方法选择”拨至“0”处。使用非密封微回流消解瓶来消解样品,应将“方法选择”拨至“1”处。本仪器一般可同时消解39个样品,您可根据炉腔内样品的数目,将“样品数目”拨至相对应的位置。再将时间选择(Time)旋钮拨至“15”(密封法)或“30”(回流法,易消解的样品可选“25”或“20”)处,仪器会自动地完成整个消解过程。1、 密封消解法用移液管吸取10.00毫升水样(或少许,但必须用蒸馏水稀释至10毫升)加入消解罐中,分别加入5.00毫升重铬酸钾消解液和10毫升Ag2SO4-H2SO4催化剂,旋紧密封盖,使消解罐密封良好,摇匀,将罐按下图所示方式均匀放入炉腔内。其测定范围为:10 800mg/L(CODcr)。采用密封消解法同时消解5个样品将“方法选择”拨至“0”位置。将“样品数目”拨至“5”位置。将时间选择(Time)旋钮拨至“15”位置即可。2、滴定法测定COD结果: 消解结束后的消解罐,由于内部反应液温度较高,应置冷或水冷却后,才能打开。当打开密封消解罐时,须将反应液转移到250mL锥形瓶中,用蒸馏水冲洗消解罐帽2-3次,冲洗液并入锥形瓶中,控制体积约60mL。当使用非密封微回流消解瓶消解样品时,消解结束后只须用蒸馏水直接冲洗塞子或瓶壁,并将体积控制在约70mL。最后,加入2滴试亚铁灵指示剂,用盛有硫酸亚铁铵的滴定管来滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。(六)计算(V0V1)C×8×1000 CODCr(O2,mg/L)= V实验三 空气中PM10的测定 目前测定空气中PM10含量广泛采用重量法,其原理基于:以恒速抽取定量体积的空气,使之通过采样器中已恒重的滤膜,则PM10TSP被截留在滤膜上,根据采样前后滤膜重量之差及采气体积计算PM10TSP的浓度。该方法分为大流量采样器法和中流量采样器法。本实验采用大流量采样器法。 (一) 仪器和材料 1大流量采样器: 2流量孔口流量计:量程70160 L/min; 3U型管压差计:最小刻度0.1 kPa; 4X光看片机:用于检查滤膜有无缺损; 5分析天平:称量范围10g,感量0.1mg; 6恒温恒湿箱:箱内空气温度1530可调,控温精度±1;箱内空气相对湿度控制在(50±5)%; 7玻璃纤维滤膜; 8镊子、滤膜袋(或盒)。 (二) 测定步骤 1用孔口流量计校正采样器的流量; 2滤膜准备:首先用X光看片机检查滤膜是否有针孔或其他缺陷,然后放在恒温恒湿箱中于1530任一点平衡24 h,并在此平衡条件下称重(精确到0.1 mg),记下平衡温度和滤膜重量,将其平放在滤膜袋或盒内。 3采样:取出称过的滤膜平放在采样器采样头内的滤膜支持网上(绒面向上),用滤膜夹夹紧。以100 L/min流量采样半小时,记录采样流量和现场的温度及大气压。用镊子轻轻取出滤膜,绒面向里对折,放入滤膜袋内。 4称量和计算:将采样滤膜在与空白滤膜相同的平衡条件下平衡24 h后,用分析天平称量(精确到0.1 mg),记下重量,按下式计算PM10含量: (三)结果与计算: PM10(mg/m3)= 式中:W1采样后的滤膜重量(g); W0空白滤膜的重量(g); Q采样器平均采样流量(L/min); t采样时间(min)。 实验四 六价铬的测定(一)原理 在酸性溶液中,六价铬离子与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色化合物,其最大吸收波长为540nm,吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬,需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价,再用本法测定。(二)实验目的和要求(1)握用分光光度法测定六价铬的原理和方法;熟练应用分光光度计。(2)预习第二章第六节中测定铬的各种方法 比较其优缺点。(三)六价铬的测定(一) 仪器 (1)分光光度计 比色皿(1cm 、3cm)(2)50mL具塞比色管 移液管 容量瓶等(二) 试剂(1) 酮(2)(1+1)硫酸(3)(1+1)磷酸(4)氢氧化锌共沉淀剂(5)0.4%m/V高锰酸钾溶液(6)铬标准贮备液(7)铬标准使用液(8)20%m/V尿素溶液(9)2%m/V亚硝酸钠溶液(10)二苯碳酰二肼溶液(11)0.2%m/V氢氧化钠溶液(三)测定步骤(1)水样预处理 (2)标准曲线的绘制:取9只50ML的比色管,依次加入0,0.20,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00ML铬标准使用液,用水稀释至标线,加1+1硫酸0.5ML和1+1磷酸0.5ML摇匀。加入2ML显色剂溶液,摇匀。5-10分钟后,于540nm波长处,用1cm或3cm比色皿,用水为参比,测定吸光度并作空白校正。以吸光度为纵坐标,六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。(3)水样的测定:取适量无色透明或经预处理的水样于50ML比色管中,用水稀释至标线,以下步骤同前。在标准曲线上查六价铬含量。(四)计算 Cr6+(mg/L)=M/VM从标准曲线上查得的Cr6+的量, V水样的体积实验五 空气中 NOX的测定(一)原理大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。在测定氮氧化物浓度时,应先用三氧化铬将一氧化氮氧化成二氧化氮。二氧化氮被吸收液吸收后,生成亚硝酸和硝酸,其中亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料,据其颜色深浅,用分光光度法定量。(二)仪器(1)三氧化铬石英砂氧化管(2)多空玻板吸收管 (3)便携式空气采样器 (4)分光光度计(三)试剂(1)N-(1-奈基)乙二胺盐酸盐贮备液(2)显色液(3)吸收液(4)亚硝酸钠标准贮备液(5)吸收液(6)亚硝酸钠标准使用液(四)测定步骤(1)标准曲线的绘制:取6支10 mL具塞比色管,按下列参数和方法配置 NO2标准溶液色列NO2-标准溶液色列管号012345标准使用溶液00.400.801.201.602.00水2.001.601.200.800.400显色液8.008.008.008.008.008.00NO200.100.200.300.400.50 将各管溶液混匀, 于暗处放置20min用1cm 比色皿于波长540nm处以水为参比测量吸光度,扣除试剂空白溶液吸光度后,用小二乘法计算标准曲线的回归方程.(2)采样:吸取10.0mL吸收液于多孔玻板吸收管中,用尽量短的硅橡胶管将其串连在三氧化铬-石英砂氧化管和空气采样过滤器之间,以0.4ml/min流量采样. (3)样品测定:采样后暗处放置20min后,用水将吸收管中的吸收液的体积补充至标准线,混匀,按照绘制标准曲线的方法进行测量(五)结果与计算(A-A0-a)*VC(NOX)= b*f*V0