第三章水质分析ppt课件.ppt

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1、第二章 水质分析,复习提问,1. 试样分解的原则是什么？ 分解完全，使被测组分全部转入试液。 分解过程中，被测组分不能损失。 不能引入待测组分，尽可能避免引入干扰物质。 所用仪器、试剂纯度要与测定要求相符。 操作简便，有利于后续步骤的进行；成本低，污染少。,复习提问,2.分解试样常用的方法大致可分为哪两类?什么情况下采用干法分解法? 干法分解法和湿法分解法 对于那些不能完全被溶剂所分解的样品，需要采用干法分解法,复习提问,3. 酸溶法常用的溶剂有哪些?HCl,HF,H2SO4,HNO3,H3PO4,HClO4等。,复习提问,4.下列情况使用的溶（熔）剂和坩埚是否妥当?若不妥当，应该改用什么溶（

2、熔）剂或坩埚？(1) 分解金红石(TiO2)时，用Na2CO3作熔剂(2) 分解辉砷镍矿用HCl做溶剂，用铂坩埚。(3) 用过氧化钠为熔剂时，采用瓷坩埚(4) 测定钢铁中磷时，用硫酸做溶剂。,玻璃/塑料/石英坩埚,焦硫酸钾/硫酸氢钾/H3PO4,硝酸/盐酸-过氧化氢,概 述,水是生物生长和生活所必需的资源，人类生活离不开水。在工业生产中，也需要用到大量的水，主要用作溶剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等。水的质量的好坏，对于人们的生活以及工业生产等都有直接的影响，必须经过分析检验。,一、水的用途,二、水中所含杂质,纯净的水中只有水分子存在，但由于受到各种因素的影响，造成水中存在其他一些杂质成分： 溶

3、解性气体：CO2，O2，N2，H2，Cl2，H2S等。 可溶性盐类：这些盐类以离子状态存在于溶液中，如Cl-，SO42-，HCO3-，CO32-，NO3-，OH-，H+，Ca2+，Mg2+等。 胶状物质: 如Al(OH)3, Fe(OH)3, H2SiO3，有机物等 固体悬浮物 微生物,三、水的分类及所含杂质,1.天（自）然水2.生活用水3.工业用水,1. 天然水及其杂质,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。,天然水中所含杂质雨水：氧、氨、CO

4、2、尘埃、微生物以及其他成分。 地面水：可溶性盐、悬浮物、微生物、腐殖质等。地下水：可溶性盐类如钾、钠、钙、镁的碳酸盐，氯化物、硫酸盐、硝酸盐和硅酸盐等,2.生活用水及其杂质,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。,3.工业用水及其杂质,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。,工业废水，

5、生活污水则因生产情况和污染程度不同而异。故进行水质分析，一方面是了解某一时刻，某一地点，在一定条件下的水质状况；另一方面是通过水质分析结果，了解影响水质的主要因素。,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，称为水质指标。,二、水质标准,水质指标分类：物理指标：温度、颜色、嗅味、浑浊度、固体含量与导电性等。化学指标：无机物、有机物的含量、酸碱度、硬度等。微生物学指标：细菌总数、大肠菌群。,二、水质的标准,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。 从水的利用出发，水的用途不同，采

6、用水质指标的标准也就不同。,水质国家标准,3.水质分析项目和分析方法水质分析项目：硬度、酸碱度、浊度、pH、氯化物，固体物质，溶解氧等。分析方法：化学分析法、仪器分析法水质分析中以滴定法和吸光光度法最为常用，这是因为滴定法对主要成分测定的准确度高，而吸光光度法的检测限较低，对痕量组份测定的灵敏度较高。,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)。,水样的采集, 硬质玻璃磨口瓶。 聚乙烯瓶。 特定水样容器。(

7、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。 采集管道或工业设备中水样的取样器具。,(3)水样的采集方法 天然水的取样方法。 布点： 河流 流经城市的河流首先至少在城市的上，中，下游各设一个断面，然后根据河面宽度和深度分别布点：河面宽度30m以上时，于左，中，右设置三个取样点；宽度30m以下的，在河流左右两边有代表性的位置布点；10m以内的只在河流中心主线上布一个采样点。河流深度超过3m，各断面的上下层设两个采样点，而3m以内的，可只取表层水样。,天然水样的取样方法,湖 泊 水库等要分别在入口和出口处布点采样，同时还要按面积大小划成2km2的方块，每个方块内布一个

8、采样点。水深10m以内，可距水面30-50m处取一个水样；水深10m以上，可在表面和底层（距底2m）各取一个水样。,天然水样的取样方法,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。,天然水的取样方法,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

9、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。 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 。,天然水的取样方法,2水样的预处理： 水样中常含有不同量的固体物质和有机物质，因而形成不同程度的浑浊，大量的形成会对水中金属离子产生吸附作用，有些有机物质还会与金属离子形成配合物，从而影响金属离子的准

10、确测定，特别是工业废水，水质十分复杂，测定前进行某些预处理，如过滤、萃取、蒸馏或消解等。,水样的预处理,(1)过滤 (2)浓缩 (3)蒸馏排除干扰杂质,水样的预处理,(4)消解 酸性消解 对工业废水进行金属离子的测定，常对水样进行酸性消解处理，以消除有机物和CN-、NO2-、S2-、SO32-等的干扰，它们在消解时由于氧化和挥发作用而消除。,水样的预处理,消解常用硫酸-硝酸进行消解，难消解的可用硝酸-高氯酸消解。用硫酸-硝酸消解时，先加混合酸到水样中，蒸发至较少体积后再加入混合酸消解，直至溶液无色透明，最终赶尽残余的硝酸。消解完后的母液用蒸馏水稀释，加热溶解残渣得消解液。,水样的预处理, 干式

11、消解 该法是先将水样蒸干，然后在600左右灼烧至残渣不再变色，使有机物完全分解除去，最后用蒸馏水溶解残渣，然后取此液进行分析测定。 改变价态消解。,水样的存放与运送,一、水样的存放时间,以下分析项目，若不能及时进行分析，则应按所述方法作好水样的保存 测定氰化物的水样 在现场加氢氧化钠溶液使pH值大于13，现场固定，可保存24h；测酚水样，加硫酸铜11g/L，以防止其生物氧化。 测定硫化物的水样 先在容器中以每升水样加入5mL乙酸锌溶液（200g/L）和适量氢氧化钠溶液（40g/L），是溶液pH值在910之间，现场固定。,水样的存放与运送,测定溶解氧的水样 瓶内不允许留有气泡，取样后要立即加入1

12、mL硫酸锰和3mL碱性碘化钾溶液，塞紧瓶塞使溶解氧在现场固定。有条件最好用测氧仪现场测定。 测定生化需氧量的水样 应在取样后立即进行测定，否则应放置在冰箱中保持温度为3-4，但应在9h内进行测定。,水样的存放与运送,测定重金属离子的水样 可用盐酸和硝酸酸化，使pH值在3.5左右，以减少沉淀和吸附作用，最好是尽快进行测定。 测定甲醛的水样 在每升水样中加入2mL浓硫酸，以抑制细菌活动，防止甲醛发生变化。加完浓硫酸后，塞紧瓶塞保存。,水样的存放与运送,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。

13、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。,三、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2金属化合物3非金属化合物4有机化合物,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。,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

14、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。,工业用水分析,一、浊度的测定二、颜色的测定三、pH值的测定四、水硬度的测定五、总铁含量的测定六、汞的测定七、铅的测定八、铬的测定九、非金属化合物的测定十、有机化合物的测定,一、浊度的测定,水的浊度是由水里含的泥沙、胶体物、有机物、浮游物等对透过光产生散射或吸收引起的。工业用水特别是循环冷却水中含有的悬浮物、泥沙等易导致换热器及管道结垢，将使换热效率下降，严重时导致设备腐蚀而影响使用寿命，所以要严格控制工业用水的浊度。,一、浊度的测定,浊度的单

15、位常见的是NTU和FTU。但都是以福马肼聚合物作为浊度标准对照溶液（硫酸联氨和六亚甲基四胺混合液）若采用散射浊度仪测定，使光线穿过样品，在与入射光呈90方向上检测散射光，称为散射法，所用浊度单位为NTU，若用分光光度计测定透射光强度，用单位FTU。,一、浊度的测定,天然水、饮用水的浊度较低，一般采用分光光度法测定，用福马肼聚合物作一系列浊度标准溶液，绘制标准曲线，由测得水样的透光度在工作曲线上求出其浊度。,二、颜色的测定,纯水无色透明，深层水为浅蓝色，污水有色。表色：未经过滤或离心分离的原始水样真色：除去浊度后测得的颜色色度的测定：色度较低的水样采样铂钴标准色阶目视比色法。色度较深的水样采用稀

16、释倍数法。,三、pH的测定,天然水的pH值在69之间，工业废水排入城市市政下水道时其pH值必须在69之间，锅炉水的pH值必须在7.08.5之间。水的pH值对各种杂质的型体分布起决定作用，因此是最重要的水质指标之一。pH值受温度影响，测定时必须在规定的温度下进行或进行温度校正。,三、pH的测定,测定方法有比色法和酸度计法。比色法简单，但受色度、浊度、胶体物质、氧化还原剂等影响。酸度计法（玻璃电极法） 不受上述因素的影响，准确度较高，是常用方法，但必须使用与水样pH值相近的标准缓冲溶液校正仪器。,四. 水硬度的测定,水硬度的测定 通俗地讲，水的硬度是指水中高价金属离子但不包括一价离子的含量。天然水

17、中主要是Ca2+和Mg2+，一般把含有Ca2+和Mg2+较多的水称为硬水，较少的水称为软水，而衡量Ca2+和Mg2+多少的指标就是水的硬度。,根据不同物质产生硬度的性质不同，分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度由于会受热分解产生沉淀，所以又称为暂时硬度，而非碳酸盐硬度，主要是钙、镁的硫酸盐、硝酸盐、氯化物引起的，这类化合物一般不因为受热而分解，水在常压下沸腾，若体积不改变，非碳酸盐硬度不生成沉淀，所以又称为永久硬度。,四. 水硬度的测定,工业用水对钙、镁含量有十分严格的要求，硬度太高的水会对工业生产产生不利的影响。 此外，硬水还会妨碍纺织品着色并使纤维变脆，皮革不坚固，糖不容易结晶等。所以

18、硬度的测定是确定水质是否符合工业用水要求的重要指标。,四. 水硬度的测定,四. 水硬度的测定,水总硬度的测定水总硬度测定常采用配位滴定法，在pH=10的弱碱性环境中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定水中的钙、镁离子，对于干扰离子铜、锌，可通过加入硫化钠生成沉淀来掩蔽。微量的锰在加入盐酸羟胺后可使之还原为低价锰，铁、铝等高价离子可加入三乙醇胺来消除其干扰。,四. 水硬度的测定,具体操作步骤：量取水样50-100 mL，于250 mL锥形瓶中，加入5-10 mL氨性缓冲液（pH=10），摇匀，加入少许铬黑T指示剂，用0.0200 mol/L EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色为终点

19、，记下消耗EDTA的体积。,四. 水硬度的测定,硬度的单位用每升水中含CaO（或MgO）多少“单元摩尔浓度”表示。即用mmol(1/2CaO)/L表示。也可用德国硬度()表示。1即1L水中含有10 mgCaO。计算公式为： 总硬度=其中：V表示取水样体积；c, V1分别表示EDTA的浓度（mol/L）和滴定所耗的体积（mL）,钙硬度和镁硬度的测定水中钙硬度和镁硬度测定有两种方法，一是配位滴定法，二是原子吸收光度法。配位滴定法：钙离子的测定在pH为12-13的缓冲体系中进行，以钙-羧酸为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水样中的钙离子，溶液颜色由紫红色变为亮蓝色即为终点。,四. 水硬度的测定,镁离子

20、的测定是在pH=10的缓冲体系中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液测定钙、镁离子总量，溶液颜色由紫红色变为纯蓝色即为终点，此时用所得钙、镁离子的总量减去钙离子的含量即为镁离子的含量。,四. 水硬度的测定,原子吸收分光光度法：测定钙/镁离子含量时，取水样品，经雾化喷入火焰，钙/镁离子被热解为基态离子，以钙/镁共振线为分析线，以空气-乙炔火焰测定钙/镁原子的吸光度。用标准曲线法得到含量。,四. 水硬度的测定,总铁含量的测定一般天然地表水中含铁量不高，不致影响人体健康，但如果超过0.3mg/L则有特殊气味而不宜使用。一般纺织、染色和造纸等工业，要求水中含铁量不得超过0.2mg/L。,五、总铁含量

21、的测定,为防高铁水解沉淀，采样后必须立即用盐酸酸化至pH1，且Fe2+易氧化，采样后应立即测定。测铁的方法很多，有火焰原子吸收法（快捷简单）、容量法（适于高含量）及分光光度法等。分光光度法测铁通常有硫氰酸盐（KSCN）、磺基水杨酸（Ssal）和邻菲啰啉法等，后者灵敏度高，干扰少，配合物稳定。,五. 总铁含量的测定,邻菲啰啉分光光度法是在试液中加酸溶解Fe(OH)23，加还原剂（盐酸羟胺或抗坏血酸）还原Fe3+，调pH值至5.56，Fe2+ 与显色剂邻菲啰啉生成橙红色化合物，用分光光度计于510 nm处测定。,五. 总铁含量的测定,复习提问,1. 何为水质，水质指标和水质标准？水质指标分为哪几类

22、？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，称为水质指标。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。水质指标分为物理指标，化学指标和微生物指标,复习提问,2. 水质分析的项目有哪几类？水质分析项目：物理性质，金属化合物，非金属无机物，有机化合物等。,复习提问,3. 为什么先分析水样中的溶解氧和pH？因为这些指标在采样过程中易于变化，故应该最先分析，最好在现场进行测定。,汞的测定汞及其化合物属于剧毒物质，可在人体蓄积。我国规定生活饮用水中的含汞量不得超过0.001mg/L ，工业废水中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L。

23、,六. 汞的测定,汞的测定方法常用的是冷原子吸收法，冷原子荧光法和双硫腙法双硫腙分光光度法 在95用高锰酸钾将试样消解，把所有的汞（有机汞和无机汞）全部转化为二价汞离子，用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原，在酸性溶液中，加入双硫腙溶液与汞离子作用生成橙红色螯合物，用氯仿萃取，再用碱溶液洗去过剩的双硫腙。于分光光度计上500nm波长处测定。,六. 汞的测定,铅的测定铅是有毒金属，可在人体和动植物体内蓄积，其毒性主要表现为贫血症，神经机能失调和肾损伤。我国规定生活饮用水标准中铅浓度不超过0.1 mg/L。,七. 铅的测定,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等。双硫腙分光光

24、度法测定铅在选择性方面并不理想，但由于其灵敏度高，因此至今仍在应用。 在中性及氨性溶液中，铅与双硫腙反应生成淡红色螯合物，用氯仿、四氯化碳或苯等溶剂萃取入有机相中，用分光光度计于510nm波长处测定。,七. 铅的测定,铬的测定铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其价态有关，六价铬比三价铬毒性大100倍，易被人体吸收并在体内蓄积，且有致癌作用。三价铬和六价铬可以相互转化。,八. 铬的测定,铬的测定方法有原子吸收分光光度法，二苯碳酰二肼分光光度法，硫酸亚铁滴定法，气相色谱法法，化学发光法等。二苯碳酰二肼分光光度法 在酸性溶液中，六价铬和二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色水溶性螯合物，其最

25、大吸收波长为540nm，摩尔吸光系数为4.0X104L/(mol cm)，借此进行分光光度测定。,八. 铬的测定,由于三价铬没有上述反应，测定三价铬需要先用高锰酸钾将三价铬氧化为六价铬，然后用亚硝酸钠分解过量的高锰酸钾，再用尿素分解过量的亚硝酸钠，最后加入二苯碳酰二肼测定总铬量，再用总铬量减去六价铬量即为三价铬量。,八. 铬的测定,九、非金属化合物的测定,碱度的测定 水的碱度是指水中含有能接受质子物质的总量，也表示水中能与强酸发生中和反应的所有碱性物质的总量。 水中能接受质子的物质主要有氢氧根，碳酸盐，碳酸氢盐，磷酸盐，磷酸氢盐，硅酸盐，亚硫酸盐等。,九、非金属化合物的测定,天然水的碱度主要是

26、HCO3-，CO32-水解后产生的。锅炉水中碱性物质主要是OH-和CO32-。有时为调节pH和更有效地除去Ca，Mg，Si，在加入Na2CO3的同时，加入Na3PO4和Na2HPO4，故又增加了PO43-和HPO42-等。,九、非金属化合物的测定,碱度的测定方法有酸碱指示剂滴定法和pH电位滴定法，一般采用酸碱指示剂滴定法，碱度单位用mol/L。根据指示剂的不同，碱度又分为酚酞碱度和甲基橙碱度（总碱度）。,九、非金属化合物的测定,酚酞碱度 以酚酞为指示剂，用标准HCl滴定后计算所得的含量，称为酚酞碱度，滴定终点的pH为8.3，滴定中发生如下反应：OH-的反应OH-+H+ H2O酚酞变色时，OH-

27、和H+完全反应。CO32-的反应CO32-+ H+ HCO3-酚酞变色时，CO32-几乎全部变成了HCO3-PO43-的反应PO43-+ H+ HPO42-,酚酞碱度的测定步骤如下：取100 mL透明水样置于锥形瓶中，加入2-3滴1%的酚酞指示剂，用含0.05000 mol/L或0.1000 mol/L氢离子的硫酸标准滴定溶液滴定至恰好无色。记下硫酸消耗的体积a。,九、非金属化合物的测定,总碱度以甲基橙为指示剂，用标准酸滴定后计算所得的含量称为总碱度，又称甲基橙碱度。滴定终点的pH为4.2。滴定中发生下列反应：OH-的反应OH-+H+ H2O甲基橙变色时，OH-和H+完全反应。CO32-的反应

28、CO32-+ 2H+ H2CO3甲基橙变色时，CO32-反应完全PO43-的反应PO43-+ 2H+ H2PO4-,九、非金属化合物的测定,总碱度测定步骤如下：取100 mL透明水样置于锥形瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，用含0.05000 mol/L或0.1000 mol/L氢离子的硫酸标准滴定溶液滴定至橙黄色。记下硫酸消耗的体积b,九、非金属化合物的测定,酸度的测定水的酸度是指水中那些能放出质子的物质的含量。水中能放出质子的物质主要有游离二氧化碳（在水中以H2CO3的形式存在），HCO3-，HPO42-和有机酸等。水的酸度是水质分析的一项综合指标，但它不能反应是何种具体化学成分。,九、非金属化

29、合物的测定,水的酸度的测定方法，可选用酚酞或甲基橙做指示剂，用强碱标准溶液进行滴定，根据强碱标准溶液所消耗的量可算出水中能放出的质子的物质的含量，即水的酸度。根据指示剂指示终点时pH的不同，可分为酚酞酸度和甲基橙酸度。,九、非金属化合物的测定,酚酞酸度（总酸度）：以酚酞为指示剂，用标准碱滴定后计算所得的含量，滴定终点pH为8.3甲基橙酸度：以甲基橙为指示剂，用标准碱滴定后计算所得的含量，滴定终点pH为3.7总酸度包含了水中的强酸和弱酸，而甲基橙酸度值包含了一些较强的酸。,九、非金属化合物的测定,氯化物含量的测定1. 莫尔法在pH=7左右的溶液中，以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定

30、，出现砖红色沉淀时即为终点。（适用于Cl-含量在5-100 mg/L的测定）Ag+Cl-=AgCl(白色)Ag+CrO42-=Ag2CrO4(砖红色),九、非金属化合物的测定,氯化物含量的测定2. 汞盐滴定法在pH=2.3-2.8的溶液中，氯离子和汞离子反应，生成微解离的氯化汞，过量的汞离子与二苯卡巴腙形成紫色配合物指示终点。可用汞盐滴定水样中的氯化物求得含量。指示剂中加入溴酚蓝，二甲苯蓝-FF混合液作为背景色，提高指示剂的灵敏度。适用于Cl-含量在1-100 mg/L内的测定。,九、非金属化合物的测定,氯化物含量的测定3. 电位滴定法以双液型饱和甘汞电极为参比电极，以银电极为指示电极，水样用

31、硝酸银标准溶液滴定至氯离子浓度与银离子浓度相等，两电极的电位差可作为终点电位，滴定至该电时即停止。从硝酸银标准溶液消耗体积可算出氯离子的含量。本法适用于氯离子含量在5-100 mg/L内的测定,九、非金属化合物的测定,氯化物含量的测定4. 共沉淀富集分光光度法基于磷酸铅沉淀作为载体，共沉淀富集痕量氯化物，经高速离心机分离后，以硝酸银-高氯酸溶液完全溶解沉淀，加硫氰酸汞-甲醇溶液显色，用分光光度法简介测定水中痕量氯化物。本法适用于氯含量在10-100 ug/L的痕量氯化物的测定。,九、非金属化合物的测定,硫酸盐含量的测定1. BaCrO4光度法用过量的BaCrO4悬浊液与水样中的SO42-作用生

32、成BaSO4沉淀，过滤后用分光光度计测定由SO42-置换出的黄色CrO42-的量，求出SO42-的含量。,九、非金属化合物的测定,2. 电位滴定法以铅电极为指示电极，用Pb(ClO4)2标准溶液滴定水样中的SO42-,过量的Pb2+使电位突跃。重金属，Ca2+，Mg2+应先用氢型阳离子树脂除去。磷酸盐或聚磷酸盐的干扰可用稀释法或二氧化锰共沉淀法来消除。,九、非金属化合物的测定,3. BaSO4重量法,九、非金属化合物的测定,氨氮的测定氨氮的来源主要是水体中含氮的有机物被微生物分解。测定水中的氨氮浓度，可作为水体受有机物污染程度的指标。水体中氨氮的测定可以用纳氏试剂分光光度法，氨气敏电极法和蒸馏

33、-酸碱滴定法等。,九、非金属化合物的测定,纳氏试剂分光光度法取一定量的水样，调pH在6.0-7.4之间，加入氧化镁使溶液呈碱性，再蒸馏，将整出的气态氨用硫酸或硼酸溶液吸收，然后在碱性条件下，氨或铵根离子与纳氏试剂（四碘合汞酸钾）反应生成淡红棕色配合物，最大吸收波长为410 - 425 nm。适用于氨氮浓度在0-2.0 mg/L范围内的各种水样测定。,九、非金属化合物的测定,溶解氧的测定（DO）溶解氧是指溶解在水中的分子态氧，简称DO。是由于地面水与大气接触以及某些含有叶绿素水生植物的光合作用的结果。若水体受有机物或无机还原性物质污染后，溶解氧降低，将会导致水体中厌氧菌繁殖，水质恶化，如含量低于

34、4mg/L时，水生动物可能窒息而亡。在工业上溶解氧的存在会使金属氧化而使腐蚀加快。溶解氧的测定，常用的有碘量法，比色法，膜电极法和化学探头法。一般清洁水可直接采用碘量法。,九、非金属化合物的测定,溶解氧的测定（DO）1. 碘量法 原理是利用了氧在碱性介质中的氧化性，向水样中加入硫酸锰和碱性KI，首先MnSO4与NaOH生成Mn(OH)2沉淀，然后水中的溶解氧会迅速把Mn(OH)2氧化成四价的亚锰酸MnO(OH)2或三价的Mn(OH)3，从而将水中的溶解氧固定。再加酸，高价锰可以与KI反应，析出与溶解氧相当的I2，以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2，求出水中的溶解氧。,九、非金属

35、化合物的测定,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沉淀氧化成三价的Mn(OH)3或四价的亚锰酸。2Mn(OH)2+O2+2H2O=2Mn(OH)32Mn(OH)2+O2=2H2MnO3 ,加入酸后，三价锰和四价锰沉淀溶解并氧化I-离子（已加入KI）释出一定量的I2：H2MnO3+2KI+2H2SO4=MnSO4+I2+K2SO4+3H2O2Mn(OH)3+2KI+3H2SO4=2MnSO4+I2+K2SO4+6H2O,然后用Na2S2O3标准溶液滴定释出的I22Na2

36、S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,九、非金属化合物的测定,溶解氧的计算：,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2mL，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，用上法加浓硫酸1.5mL，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。,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)=

37、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。,测定步骤,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250mL玻璃磨口瓶代替。,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，可将一橡皮管插入瓶底,另一端接水龙头，使水溢出几分钟，注意流速要慢，以免气泡，迅速盖紧瓶塞。 3.塘水、井水、蓄水池中取样 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。,4. 试剂问题 硫代硫酸钠用新煮沸并冷却的蒸馏水配制

38、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2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。,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）。,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，

39、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。,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。,一、化学需氧量的测定,化学需氧量（COD），是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的量（mg/L）来表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。,十、有机化合物的测定,1. 重铬酸钾法（CODCr） 在强酸性溶液中，

40、用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，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，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。反应式如下：Cr2O72-+14H+6e=2Cr3+7H2OCr2O72-+14H+6Fe2+=6Fe3+2Cr3+7H2O,2干扰及其消除,酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物。加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，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。 氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，可在回流前向水样中加入硫酸汞

41、，使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释，使含量降低至2000mg/L以下再进行测定。,3方法的适用范围,用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定550mg/L的COD值，但准确度较差。,回流装置,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

42、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。,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，8 g/mo

43、l。,2. 高锰酸钾法（KMnO4指数法） 在酸性条件下，水中的有机物和其他还原性物质（Fe2+，NO2-，S2-等）在加热条件下，与一定过量的KMnO4标准溶液反应，使之氧化完全，过量的KMnO4用草酸钠还原，再用KMnO4标准溶液返滴定剩余的草酸钠。,十、有机化合物的测定,挥发酚的测定,水体中的酚类化合物来源于炼油，炼焦，煤气洗涤等石油化工，造纸，木材防腐等工业废水和废弃物。酚类化合物属高毒物，使人体中毒，鱼类死亡，作物枯死，因此它属于环境监测的常规测定项目之一。 废水或污水中有多种酚，能与水蒸气一起蒸馏出来的酚叫挥发酚。挥发酚大多是沸点在230以下的一元酚。,十、有机化合物的测定,微量酚

44、的测定采用国际上通用的4-氨基安替比林分光光度法。 水样中的酚类化合物不稳定，易挥发，氧化和受微生物作用而损失。氧化性物质，还原性物质，金属离子及芳香胺类对测定有干扰，因而要在水样采集后立即加入保存剂预蒸馏后尽快测定。,十、有机化合物的测定,在测定时，采水样后加入硫酸亚铁破坏其他氧化剂，并用磷酸溶液调pH约4，加适量硫酸铜抑制微生物对酚的氧化作用，然后蒸馏。馏出液酚类化合物在pH=10的氨性溶液中，用铁氰化钾做氧化剂，与4-氨基安替比林反应生成橙红色吲哚酚安替比林染料，最大吸收波长为510nm，用氯仿萃取物可在460nm处测定。,十、有机化合物的测定,生化需氧量的测定 生化需氧量（BOD5）是

45、指在好天气下，微生物分解有机物质的生物化学过程中所需要的溶解氧量。 目前国内外普遍采用的是20培养5天所需要的氧作为指标，以氧mg/L表示。即分别测定水样培养前的溶解氧含量和在20培养5天后溶解氧含量，两者之差即为五日生化过程所消耗的氧量，即生化需氧量（BOD5）。,十、有机化合物的测定,作 业,1. 何为水质，水质指标和水质标准？水质指标分为哪几类？2. 水质分析的项目有哪几类？3. 为什么先分析水样中的溶解氧和pH？4. 双硫腙分光光度法测定水中铅的原理是什么？pH是多少？为什么要控制这样的酸度条件？5. 用分光光度法测定水中六价铬时，数据如下：（1）用最小二乘法原理求回归方程，并计算线性相关系数（2）若取5.00 mL水样进行测定，测得吸光度为0.088，求该水样中的六价铬离子浓度。（3）在同一水样中加入4.00mL铬标准溶液，测得吸光度为0.267，试计算加标回收率。,作 业,6. 何为水的碱度？采用双指示剂测定有哪些情况？若用单指示剂（甲基橙）测定出来的为什么就是总碱度？7. 重铬酸钾法测定COD的原理是什么？如何消除氯离子的干扰？8. 挥发酚主要有哪些物质？4-氨基安替比林分光光度法测定水中酚的原理是什么？如何消除相关干扰？,