非金属无机物的有效测定

1、8.8.非金属无机物的测定非金属无机物的测定酸度和碱度酸度和碱度pHpH值值 溶解氧溶解氧 氰化物氰化物 氟化物氟化物 含氮化合物含氮化合物 硫化物硫化物磷磷 8.1 酸度和碱度酸度和碱度8.1.1酸度酸度 指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量，这类指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量，这类物质包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐。物质包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐。（一）酸碱指示剂滴定法（一）酸碱指示剂滴定法 酚酞作指示剂（其变色酚酞作指示剂（其变色pHpH为为8.38.3）- -总酸度，包括强酸和弱酸总酸度，包括强酸和弱酸 甲基橙作指示剂（其变色甲基橙作指示剂（其变色pHpH约约3.

2、73.7）- -强酸酸度强酸酸度 酸度的单位在酸度的单位在水和废水监测分析方法水和废水监测分析方法中规定用中规定用CaCOCaCO3 3（mg/Lmg/L）表示。表示。（二）电位滴定法（二）电位滴定法 以以pHpH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，与被玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，与被测水样组成原电池并接入测水样组成原电池并接入pHpH计，用氢氧化钠标准溶液滴计，用氢氧化钠标准溶液滴定至定至pHpH计指示计指示3.73.7和和8.3,8.3,据其相应消耗的氢氧化钠溶液据其相应消耗的氢氧化钠溶液量分别计算两种酸度。量分别计算两种酸度。8.1.2 8.1.2 碱度碱度q水中所含能与

3、强酸发生中和作用的物质的量，包括强碱、水中所含能与强酸发生中和作用的物质的量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。弱碱、强碱弱酸盐等。q天然水的碱度主要由重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物所引天然水的碱度主要由重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物所引起。起。q碱度常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性碱度常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。如水体酸化将导致碱度的降低。和毒性等。如水体酸化将导致碱度的降低。q指示剂滴定法和电位滴定法。指示剂滴定法和电位滴定法。8.2 pH8.2 pH值值pH = -lgaH+测定水的测定水的pHpH值的方法主要为玻璃电极法（电位法）。值的方法主要为玻璃电极法（电

4、位法）。以以pHpH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，并将玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，并将二者与被测溶液组成原电池，其电动势为：二者与被测溶液组成原电池，其电动势为： E电池电池 = 甘汞甘汞- 玻璃玻璃 甘汞甘汞： 饱和甘汞电极的电极电位，不随被测溶液中氢离子活度变化，可饱和甘汞电极的电极电位，不随被测溶液中氢离子活度变化，可视为定值；视为定值； 玻璃玻璃：pHpH玻璃电极的电极电位，随被测溶液中氢离子活度变化玻璃电极的电极电位，随被测溶液中氢离子活度变化 玻璃玻璃可用能斯特方程式表达可用能斯特方程式表达上式表示为（上式表示为（25oC）:E电池电池 = 甘汞甘汞-

5、( 0+0.059lgaH+)= K + 0.059pH还原态氧化态aaZFRTln08.3 8.3 溶解氧溶解氧 溶解氧主要受耗氧性有机污染物和无机还原物质的影响。溶解氧主要受耗氧性有机污染物和无机还原物质的影响。 （一）碘量法（一）碘量法l在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，在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，并生成氢氧化物沉淀（水样采集时现场固定）。并生成氢氧化物沉淀（水样采集时现场固定）。l（返回实验室）加酸后，沉淀溶解，四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶（返回实验室）加酸后，沉淀溶解，四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧相当的

6、游离碘（当量浓度相等）。解氧相当的游离碘（当量浓度相等）。l以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可计算出溶解以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可计算出溶解氧的含量。氧的含量。MnSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Mn(OH)22Mn(OH)2 + O2 = 2 MnO(OH)2(棕色沉淀棕色沉淀)MnO(OH)2 + 2H2SO4 = Mn(SO4)2 + 3H2OMn(SO4)2 + 2KI = MnSO4 + K2SO4 + I22Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaIMM硫代硫酸钠标准溶液浓度硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol

7、/L)(mol/L)VV滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积（滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积（mLmL）V V水水水样体积（水样体积（mlml）88氧换算值（氧换算值（g g）水VVMLmgODO10008)/,(2 ( (二二) )修正的碘量法修正的碘量法 (1)(1)叠氮化钠修正法（水样含亚硝酸盐）叠氮化钠修正法（水样含亚硝酸盐） 亚硝酸盐能与碘化钾作用释放出游离碘，从而产生正干扰。亚硝酸盐能与碘化钾作用释放出游离碘，从而产生正干扰。叠氮化钠能将亚硝酸盐分解。叠氮化钠能将亚硝酸盐分解。(2)(2)高锰酸钾修正法高锰酸钾修正法 适合于含大量亚铁离子，不含其他还原剂及有机物的水样。适合于含大量亚铁离

8、子，不含其他还原剂及有机物的水样。( (三）氧电极法三）氧电极法当水中含有氧化性物质、还原性物质（有机物等），会干扰测定，当水中含有氧化性物质、还原性物质（有机物等），会干扰测定，应预先消除并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法。应预先消除并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法。8.4 8.4 氰化物氰化物氰化物：简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物（腈）氰化物：简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物（腈）简单氰化物易溶于水、毒性大，络合氰化物在水体中受简单氰化物易溶于水、毒性大，络合氰化物在水体中受pHpH值、水温和光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。值、水温和光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。地面

9、水一般不含氰化物，其主要污染源是电镀、焦化、地面水一般不含氰化物，其主要污染源是电镀、焦化、造气、选矿、洗印、石油化工、有机玻璃制造、农药等造气、选矿、洗印、石油化工、有机玻璃制造、农药等工业废水。工业废水。q测定方法：测定方法： 容量滴定法、分光光度法和离子选择电极法。容量滴定法、分光光度法和离子选择电极法。q预处理方法：预处理方法： 将水样在酸性介质中进行蒸馏，把能形成氰化氢的氰化将水样在酸性介质中进行蒸馏，把能形成氰化氢的氰化物（全部简单氰化物和部分络合氰化物）蒸出，使之与物（全部简单氰化物和部分络合氰化物）蒸出，使之与干扰组分分离，并用氢氧化钠溶液吸收。干扰组分分离，并用氢氧化钠溶液吸

10、收。 （1）向水样中加入酒石酸和硝酸锌，调节）向水样中加入酒石酸和硝酸锌，调节pH值为值为4，加，加热蒸馏，则简单氰化物及部分络合氰化物（如热蒸馏，则简单氰化物及部分络合氰化物（如Zn(CN)42-）以氰化氢形式被蒸馏出来，用氢氧化钠溶液吸收。以氰化氢形式被蒸馏出来，用氢氧化钠溶液吸收。 （2）向水样中加入磷酸和）向水样中加入磷酸和EDTA，在，在PH2的条件下加热蒸的条件下加热蒸馏，此时可将全部简单氰化物和除钴氰络合物外的绝大部馏，此时可将全部简单氰化物和除钴氰络合物外的绝大部分络合氰化物以氰化氢的形式蒸馏出来，用氢氧化钠溶液分络合氰化物以氰化氢的形式蒸馏出来，用氢氧化钠溶液吸收吸收。8.5

11、8.5氟化物氟化物 v氟是人体必需的微量元素之一，缺少氟易患龋齿病。但氟是人体必需的微量元素之一，缺少氟易患龋齿病。但氟过量易患斑齿病和氟骨病。氟过量易患斑齿病和氟骨病。v氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加工、氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加工、玻璃、磷肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废水和含玻璃、磷肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废水和含氟矿物废水是氟化物的主要人为污染源。氟矿物废水是氟化物的主要人为污染源。v对于污染严重的生活污水和工业废水，以及含氟硼酸盐对于污染严重的生活污水和工业废水，以及含氟硼酸盐的水均应进行预蒸馏，清洁的地面水或地下水可直接测的水均应进行预

12、蒸馏，清洁的地面水或地下水可直接测定。定。 氟离子选择电极是一种以氟化镧氟离子选择电极是一种以氟化镧(LaF(LaF3 3) )单晶片为敏感膜单晶片为敏感膜的传感器。由于单晶结构对能进入晶体交换的离子有严的传感器。由于单晶结构对能进入晶体交换的离子有严格的限制，因此有很好的选择性。氟离子电极与参比电格的限制，因此有很好的选择性。氟离子电极与参比电极极( (饱和甘汞电极饱和甘汞电极) )组成原电池组成原电池。Ag,AgCl Cl-, F- LaF3 待测待测液液 KCl(饱和饱和) Hg2Cl2, Hg内参比电极内参比电极外外参比电极参比电极（一）氟离子选择电极法（一）氟离子选择电极法原电池的电

13、动势随溶液中氟离子浓度的变化而变化：原电池的电动势随溶液中氟离子浓度的变化而变化：FaFRTKElg303. 2（二）氟试剂分光光度法（二）氟试剂分光光度法 氟试剂在氟试剂在pH4.1的乙酸盐缓冲介质中，与氟离子和的乙酸盐缓冲介质中，与氟离子和硝酸镧反应，生成蓝色的三元络合物，颜色深度与氟硝酸镧反应，生成蓝色的三元络合物，颜色深度与氟离子浓度成正比，在离子浓度成正比，在620nm波长处比色定量。波长处比色定量。8.6 8.6 含氮化合物含氮化合物q氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮。前四者之间通过氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮。前四者之间通过生物化学作用可以相互转化。其中，氨氮

14、在有氧的条件下通过微生物化学作用可以相互转化。其中，氨氮在有氧的条件下通过微生物作用，氧化成硝酸盐的过程称为硝化。生物作用，氧化成硝酸盐的过程称为硝化。q凯氏氮：指以凯氏法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能凯氏氮：指以凯氏法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及合成的氮为负三价形蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物。凯氏氮与氨氮的差值表示有机氮含量。态的有机氮化合物。凯氏氮与氨氮的差值表示有机氮含量。q亚硝

15、酸盐氮、硝酸盐氮的测量均可采用离子色谱法亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测量均可采用离子色谱法。8.6.1 氨氨氮氮q水溶液中的氨氮是以游离氨（或称非离子氨，水溶液中的氨氮是以游离氨（或称非离子氨，NH3）或离子氨或离子氨（NH4+）形态存在的氮，两者的组成比决定于水的形态存在的氮，两者的组成比决定于水的pH。对于地面对于地面水，常要求测定非离子氨。氨对水生生物等的毒性是由溶解的非离水，常要求测定非离子氨。氨对水生生物等的毒性是由溶解的非离子氨造成的，而离子氨则基本无毒。子氨造成的，而离子氨则基本无毒。q水中氨氮主要来源：水中氨氮主要来源： 生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物；肥料生产、硝酸、生

16、活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物；肥料生产、硝酸、炼焦、煤气、硝化纤维、人造丝、合成橡胶、碳化钙、燃料、清漆、炼焦、煤气、硝化纤维、人造丝、合成橡胶、碳化钙、燃料、清漆、烧碱、电镀及石油开采和石油产品加工过程等工业废水；农田排水烧碱、电镀及石油开采和石油产品加工过程等工业废水；农田排水等等。测定方法：测定方法： 纳氏试剂比色法，水杨酸纳氏试剂比色法，水杨酸- -次氯酸盐比色法，次氯酸盐比色法，电极法和滴定法电极法和滴定法测定方法的选择要考虑两个主要因素：氨的浓度和存在测定方法的选择要考虑两个主要因素：氨的浓度和存在的干扰物。的干扰物。 浓度较低时，选用比色法；浓度较低时，选用比色法；

17、浓度较高时选用滴定法。浓度较高时选用滴定法。 （一）纳氏试剂分光光度法（一）纳氏试剂分光光度法l在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶态化合物，则与氨反应生成黄棕色胶态化合物，l此颜色在较宽的波长范围内有强烈吸收，通常使用此颜色在较宽的波长范围内有强烈吸收，通常使用410-410-425nm425nm范围波长光比色定量。反应式如下：范围波长光比色定量。反应式如下： 2K2HgI4 + 3KOH + NH3 = NH2Hg2IO + 7KI + 2H2O （二）水杨酸（二）水杨酸- -次氯酸盐比色法次氯酸盐比色法

18、 在亚硝基铁氰化钠存在下，氨与水杨酸和次氯酸反应生在亚硝基铁氰化钠存在下，氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物，于其最大吸收波长成蓝色化合物，于其最大吸收波长697nm697nm处比色定量。处比色定量。 （三）电极法（三）电极法 氨气敏电极是一种复合电极。氨气敏电极是一种复合电极。 （四）（四） 滴定法滴定法l取一定量的水样，调节取一定量的水样，调节pHpH在在6.0-7.46.0-7.4范围，加入氯化镁范围，加入氯化镁使呈微碱性。使呈微碱性。l加热蒸馏，释出的氨用硼酸溶液吸收。加热蒸馏，释出的氨用硼酸溶液吸收。l取全部吸收液，以甲基红取全部吸收液，以甲基红- -亚甲蓝为指示剂，使用酸标亚甲蓝

19、为指示剂，使用酸标准溶液滴定。准溶液滴定。8.6.2 8.6.2 亚硝酸盐氮亚硝酸盐氮v亚硝酸盐是氮循环的中间产物，在水体中很不稳定，亚硝酸盐是氮循环的中间产物，在水体中很不稳定，当含氧和在微生物作用下，可氧化成硝酸盐，在缺氧当含氧和在微生物作用下，可氧化成硝酸盐，在缺氧或无氧条件下也可还原为氨。一般天然水中含量不会或无氧条件下也可还原为氨。一般天然水中含量不会超过超过0.1mg/L0.1mg/L。v水中的亚硝酸盐主要来源于生活污水中含氮有机物的水中的亚硝酸盐主要来源于生活污水中含氮有机物的分解，此外，化肥和酸洗等工业废水和农田排水中也分解，此外，化肥和酸洗等工业废水和农田排水中也含有亚硝酸盐

20、。含有亚硝酸盐。v人体摄入一定量的亚硝酸盐可发生高铁血红蛋白症，人体摄入一定量的亚硝酸盐可发生高铁血红蛋白症，还可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。还可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。（一）（一）N-(1-萘基萘基)-乙二胺分光光度法乙二胺分光光度法l在在pH为为1.8左右的酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺左右的酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酰氨反应，生成重氮盐，酰氨反应，生成重氮盐，l再与再与N-(1-萘基萘基)-乙二胺偶联生成红色染料，乙二胺偶联生成红色染料，l于于540nm处进行比色测定。处进行比色测定。（二）离子色谱法：（二）离子色谱法：l利用离子交换的原理，连续对共存

21、多种阴离子或阳离子利用离子交换的原理，连续对共存多种阴离子或阳离子进行分离、定性和定量的方法，进行分离、定性和定量的方法，l其分析系统由输液泵、进样阀、分离柱、抑制柱和电导其分析系统由输液泵、进样阀、分离柱、抑制柱和电导检测装置等组成。检测装置等组成。8.6.3 8.6.3 硝酸盐氮硝酸盐氮 v硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物。硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物。v高含量硝酸盐的饮水会使儿童血液中变性血红蛋白增加高含量硝酸盐的饮水会使儿童血液中变性血红蛋白增加而出现中毒。人体摄入硝酸盐后，经肠道中微生物作用而出现中毒。人体摄入硝酸盐后，经肠道中微生物作用转变成亚硝酸盐而呈现毒性作用。

22、转变成亚硝酸盐而呈现毒性作用。v制革废水、酸洗废水以及农田排水中含有大量的硝酸盐制革废水、酸洗废水以及农田排水中含有大量的硝酸盐。（一）酚二磺酸分光光度法（一）酚二磺酸分光光度法 （二）紫外分光光度法（二）紫外分光光度法 硝酸根离子对硝酸根离子对220nm波长有特征吸收，与其标准溶液对该波长有特征吸收，与其标准溶液对该波长光的吸收程度比较定量。因为溶解性有机物在波长光的吸收程度比较定量。因为溶解性有机物在220nm处也有吸收，故根据实践，一般引入一经验校正值。处也有吸收，故根据实践，一般引入一经验校正值。 该方法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸该方法适用于清洁地表水和未受明显污染的

23、地下水中硝酸盐氮的测定，其最低检出浓度为盐氮的测定，其最低检出浓度为0.08mg/L，测定上限为测定上限为4mg/L。举例：黄河水体氨氮的硝化作用举例：黄河水体氨氮的硝化作用l为什么进行这个研究？为什么进行这个研究？l研究内容研究内容：（1 1）污染源的影响、水量的影响等；）污染源的影响、水量的影响等；（2 2）抓住黄河的特点）抓住黄河的特点- -高泥沙含量，研究泥沙对水体氨氮高泥沙含量，研究泥沙对水体氨氮硝化作用的影响；硝化作用的影响；（3 3）其他水环境条件的影响，如）其他水环境条件的影响，如pHpH值、离子含量等。值、离子含量等。l研究结果研究结果：v泥沙对水体氨氮硝化作用的影响（图表说

24、明结果）泥沙对水体氨氮硝化作用的影响（图表说明结果）v在研究的泥沙范围内，泥沙对氨氮的硝化存在促在研究的泥沙范围内，泥沙对氨氮的硝化存在促进作用。进作用。v为什么会有促进作用，影响机理的研究为什么会有促进作用，影响机理的研究8.7 8.7 硫化物硫化物l水中存在的硫化物，包括溶解的水中存在的硫化物，包括溶解的H2S和和HS-、含在悬浮含在悬浮物中的酸溶性金属硫化物，以及几乎不溶的铜、汞、银物中的酸溶性金属硫化物，以及几乎不溶的铜、汞、银等硫化物，此外，还有含硫的有机化合物。通常所测定等硫化物，此外，还有含硫的有机化合物。通常所测定的水中硫化物系指溶解的的水中硫化物系指溶解的H2S和和HS-、以

25、及酸溶性金属以及酸溶性金属硫化物。硫化物。l水中含硫化物，往往因硫化氢的逸散造成感官指标恶化，水中含硫化物，往往因硫化氢的逸散造成感官指标恶化，同时可消耗水中的氧气；硫化氢毒性很大，并致水生生同时可消耗水中的氧气；硫化氢毒性很大，并致水生生物死亡。物死亡。 来源：来源：l生活污水、工业废水（石油炼制、人造纤维、印染、制生活污水、工业废水（石油炼制、人造纤维、印染、制革、炼焦、煤气和造纸等废水中）；革、炼焦、煤气和造纸等废水中）；l在厌氧菌的作用下，硫酸盐亦可还原成硫化物。在厌氧菌的作用下，硫酸盐亦可还原成硫化物。 ( (一一) ) 对氨基二甲基苯胺分光光度法对氨基二甲基苯胺分光光度法 ( (二

26、二) ) 碘量法碘量法 ( (三三) ) 电位滴定法电位滴定法 水样有色，含悬浮物、某些还原性物质（如亚硫酸盐、硫代硫酸钠等）水样有色，含悬浮物、某些还原性物质（如亚硫酸盐、硫代硫酸钠等）及溶解的有机物均对碘量法或分光光度法测定有干扰。预处理方法：及溶解的有机物均对碘量法或分光光度法测定有干扰。预处理方法： （一）乙酸锌沉淀（一）乙酸锌沉淀过滤法，使过滤法，使S2-生成生成ZnS，继之以过滤离心使与溶液继之以过滤离心使与溶液中的干扰物质分离，取沉淀物供中的干扰物质分离，取沉淀物供S2-测定。测定。 （二）酸化（二）酸化吹气法，水样在加酸酸化后，以氮气或二氧化碳为载气，吹气法，水样在加酸酸化后，

27、以氮气或二氧化碳为载气，使所生成的硫化氢被吹出而由吸收剂（乙酸锌和乙酸钠）吸收，再以使所生成的硫化氢被吹出而由吸收剂（乙酸锌和乙酸钠）吸收，再以比色法或碘量法测定硫化物。比色法或碘量法测定硫化物。 （三）沉淀（三）沉淀吹气法（或吹气吹气法（或吹气沉淀法），以锌盐或镉盐沉淀法），以锌盐或镉盐使成硫化物沉淀后，过滤或离心分离，再在酸性介质中使成硫化物沉淀后，过滤或离心分离，再在酸性介质中吹气，使硫化氢为吸收剂吸收，或先行吹气，后沉淀分吹气，使硫化氢为吸收剂吸收，或先行吹气，后沉淀分离。离。 8.8 8.8 磷（总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷）磷（总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷）水样水样总磷总磷消解

28、消解0.45um滤膜过滤液滤膜过滤液可溶性正磷酸盐可溶性正磷酸盐可溶性总磷酸盐可溶性总磷酸盐消解消解l钼锑抗钼锑抗分光光度法分光光度法l孔雀绿孔雀绿- -磷钼杂多酸分光光度法磷钼杂多酸分光光度法9.金属化合物的测定金属化合物的测定l汞、铬、镉、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。汞、铬、镉、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。l危害：有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去生危害：有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去生物活性而出现不同的中毒症状。物活性而出现不同的中毒症状。l其毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态其毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。和形态有关。l金属总

29、量金属总量= =可滤态金属可滤态金属+ +不可滤态金属不可滤态金属l测定水体中金属元素广泛采用的方法有：测定水体中金属元素广泛采用的方法有： 分光光度法分光光度法 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法 容量法容量法实验技术实验技术( (一一) )水样的预处理水样的预处理 现场过滤和酸化（测定可滤和不可过滤态）现场过滤和酸化（测定可滤和不可过滤态） 水样的消解水样的消解( (什么样的水样需要消解？）什么样的水样需要消解？）（二）校准曲线（二）校准曲线 是用于描述待测物质的浓度或量与相应的测量仪器的响是用于描述待测物质的浓度或量与相应的测量仪器的响应量或其他指示量之间

30、的定量关系的曲线。校准曲线包应量或其他指示量之间的定量关系的曲线。校准曲线包括：括：l工作曲线，绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品工作曲线，绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品分析步骤完全相同分析步骤完全相同l标准曲线，绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品标准曲线，绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品分析步骤相比有所省略，如省略样品的前处理。分析步骤相比有所省略，如省略样品的前处理。l一般要求校准曲线的相关系数在一般要求校准曲线的相关系数在0.9990.999以上。以上。校准曲线的绘制校准曲线的绘制 l储备溶液的配制储备溶液的配制 通常用各元素合适的盐类来配制标准溶液，当没有合适的盐

31、类可通常用各元素合适的盐类来配制标准溶液，当没有合适的盐类可供使用时，可以直接溶解相应的金属丝、棒、片于合适的溶剂中，供使用时，可以直接溶解相应的金属丝、棒、片于合适的溶剂中，以配置所需浓度的标准溶液。以配置所需浓度的标准溶液。l标准系列的配制标准系列的配制 标准溶液的合适浓度范围应该是在能产生标准溶液的合适浓度范围应该是在能产生0.2-0.80.2-0.8单位吸光度或单位吸光度或15%-65%15%-65%透过率之间的浓度。透过率之间的浓度。 标准样品的组成要尽可能接近未知试样的组成。标准样品的组成要尽可能接近未知试样的组成。（三）空白实验（三）空白实验v空白实验又叫空白测定。是指用蒸馏水代

32、替试样的测定。空白实验又叫空白测定。是指用蒸馏水代替试样的测定。其所加试剂和操作步骤与试验测定完全相同；其所加试剂和操作步骤与试验测定完全相同；v空白试验应与试样测定同时进行；空白试验应与试样测定同时进行；v在每次测定时，均应作空白实验；在每次测定时，均应作空白实验；v空白实验所得的值为空白实验值，在计算样品的测量值空白实验所得的值为空白实验值，在计算样品的测量值时，应减去空白实验值。时，应减去空白实验值。9.1 镉、铅、铜、锌镉、铅、铜、锌v镉、铅、铜、锌在自然界中不是以单一元素形态存在，镉、铅、铜、锌在自然界中不是以单一元素形态存在，镉常在铅锌、铅铜锌矿中发现。镉常在铅锌、铅铜锌矿中发现。

33、v锌和铜为人体必需的微量元素，但过量后会对人体产生锌和铜为人体必需的微量元素，但过量后会对人体产生毒害作用。毒害作用。v测定方法主要有原子吸收分光光度法，分光光度法、阳测定方法主要有原子吸收分光光度法，分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等。极溶出伏安法和示波极谱法等。9.29.2砷砷l地壳中砷的平均含量（克拉克值）为地壳中砷的平均含量（克拉克值）为5 51010-4-4% %。元素砷。元素砷的毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比的毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。其他砷化物毒性更强。l砷随岩石的风化、砷矿与有色金属矿的开采和冶炼，还砷随岩石的风化、

34、砷矿与有色金属矿的开采和冶炼，还有煤炭燃烧而被带到空气、土壤和水环境中。有煤炭燃烧而被带到空气、土壤和水环境中。l环境中砷污染主要由于含砷三废的排放（采矿、冶金、环境中砷污染主要由于含砷三废的排放（采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、玻璃、制革等工业废水）、化工、化学制药、农药生产、玻璃、制革等工业废水）、含砷农药的施用以及特殊的地质条件所造成的。含砷农药的施用以及特殊的地质条件所造成的。（一）新银盐分光光度法（一）新银盐分光光度法KBH4 +3H2O + H+ = H3BO3 + K+ + 8H(新生态氢新生态氢)H + As3+(As5+) = AsH3(气体胂气体胂)AsH3 + 6A

35、gNO3 + 2H2O = 6Ag0(黄色黄色)+ HAsO2 + 6HNO3实例实例l水样水样250ml；l样品和标准曲线的显色液均定容到样品和标准曲线的显色液均定容到5.00ml；l标准使用液的浓度为标准使用液的浓度为1mg/Ll已知吸光度已知吸光度(y)和砷标准使用液加入量和砷标准使用液加入量(x/ml)之间的关系之间的关系为：为：y=0.25x + 0.005l样品的吸光度为样品的吸光度为0.310；l空白溶液的吸光度为空白溶液的吸光度为0.005l求样品中求样品中As的含量。的含量。l吸光度吸光度(y)和校准曲线中砷标准溶液浓度和校准曲线中砷标准溶液浓度(x)之间的关之间的关系为：系

36、为：y=1.25x+0.005l当吸光度为当吸光度为0.310时，有：时，有：l0.310-0.005=1.25x+0.005，得：得：lX=0.240mg/Ll水样的实际浓度为：水样的实际浓度为：0.240/50=0.0048mg/L (水样浓缩了水样浓缩了50倍）倍）9.3 铬铬 q铬化合物的常见价态有三价和六价。在水体中，六价铬化合物的常见价态有三价和六价。在水体中，六价铬一般以铬一般以CrO42-, HCr2O7-, Cr2O72-三种阴离子形式存在。三种阴离子形式存在。q来源：铬矿石加工，金属表面处理、皮革鞣制、印染、来源：铬矿石加工，金属表面处理、皮革鞣制、印染、照相材料等行业废水

37、。照相材料等行业废水。 二苯碳酰二肼分光光度法：二苯碳酰二肼分光光度法：q六价铬的测定：在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼六价铬的测定：在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，于反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处进行比色测波长处进行比色测定。定。q总铬的测定：在酸性介质中，首先将三价铬用高锰酸总铬的测定：在酸性介质中，首先将三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，钾氧化成六价铬，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，然后加入二苯碳酰二肼过量的亚硝酸钠用尿素分解，然后加入二苯碳酰二肼显色，比色测量。显色，比色测量。六价铬的测定（六价

38、铬的测定（P559)l方法原理方法原理l干扰干扰l方法的适用范围方法的适用范围l仪器仪器 分光光度计分光光度计 石英比色皿石英比色皿 50ml50ml比色管比色管l试剂试剂 丙酮丙酮 硫酸硫酸 磷酸磷酸 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 氢氧化锌共沉淀剂氢氧化锌共沉淀剂 高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液 铬标准储备液和标准溶液铬标准储备液和标准溶液 尿素溶液尿素溶液 亚硝酸钠溶液亚硝酸钠溶液 显色剂显色剂l标准曲线的绘制标准曲线的绘制向一系列向一系列50ml比色管中加入比色管中加入0, 0.20, 0.50, 1.00, 2.00, 4.00, 6.00, 8.00和和10.00ml铬标准溶液；铬标准溶液；用水稀释至标线；用水稀释至标线；按照和水样同样的预处理和测定步骤操作（如果前处理复杂）；按照和水样同样的预处理和测定步骤操作（如果前处理复杂）；将测得的吸光度进行空白校正后，绘制吸光度对六价铬含量的标准曲将测得的吸光度进行空白校正后，绘制吸光度对六价铬含量的标准曲线。线。l步骤步骤l样品的预处理样品的预处理 (1)(1)样品中不含悬浮物