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文档简介
1、 主讲人:崔崇威副教授l知识点 l水分析化学的位置及作用 l水分析化学分析方法的分类 l水质目的与水质规范 l取水样、保管、预处置 l分析方法的评价体系 l规范溶液 l水中污染物包括l无机:金属离子Ca2+、Mg2+ + 重金属离子:Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等 l有机:酚、农药、洗涤剂等 l 以上污染物都需求水分析方法去定量 l分析方法包括l分量分析称重的方法l化学分析借助化学反响 l仪器分析 用途:残渣分析 l酸碱滴定质子传送(最根底的滴定分析)l络合滴定络合反响M+Y MY l用途:测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+l另外,络合反响可用于掩蔽技术,消除非测
2、定离子的干扰 l沉淀分析沉淀反响Ag+Cl- AgCl l氧化复原滴定氧化复原反响(特点:电子转移)l用途:测COD等有机污染目的 l氧化复原反响也用于废水的化学处置,(如脱CN-,CN-+ClO2 N2) 检验碱度、酸度 用途:测定水中Cl- l吸收光谱法 用途:分析有机分子、无机离子 l色谱法 l气相色谱 用途:如氯仿测定 l液相色谱 用途:如多环芳烃测定l离子色谱 用途:如阴离子测定 l原子吸收法 用途:金属元素测定 l电化学分析法 用途:pH值的测定 l水质目的l物理目的:不涉及化学反响,参数测定后水样不发生变化 l化学目的l微生物学目的l水质规范:按不同用水目的制定的污染物的量阈值。
3、除余氯为下界,其他目的均为上界限值,不可超越 l水温 l臭味(臭阈值)文字描画 l色度 l残渣 总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣,分量法测定 l l浊度l电导率,电导率仪测定 lUVA254:反映水中有机物含量 l氧化复原电位(ORP):废水生物处置过程重要控制参数 l色度l表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起,定性描画)l真色(胶体和溶解性物质引起,定量丈量) l色度的测定方法:规范比色法目视比色法l a.器具塞比色管配制规范色阶lPtCo色阶,K2PtCl6+CoCl2,稳定性高,1mgPt/L定义为1度 l b. 未知水样置于同规格比色管中如混浊先静置廓清,俯视与规范色阶对比 l浊
4、度:由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度,是混凝工艺重要的控制目的。l浊度的测定方法l目视比浊法:器具塞比色管配制规范浊度阶,1mg漂白土/L定义为1度,水样俯视对比l分光光度法:680nm分光光度计测定 l散射法,浊度仪也以甲 聚合物为规范浊度单位,测定结果单位NTU l1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L构成甲 聚合物为1度,测定结果单位FTUlpH值 pH=-lgH+ l酸度和碱度:给出质子物质的总量(酸度)l 接受质子物质的总量(碱度) l硬度:水中Ca2+、Mg2+离子的总量 l 永久硬度:硫酸盐、氯化物等构成 l 暂时硬度:碳酸盐和重碳酸盐构成,煮沸后分解构成沉淀
5、 l总盐量水中全部阴阳离子总量 l有机污染物综合目的(宏观地描画水中有机污染物,是总量目的,不针对哪类有机物)l高锰酸盐指数(Pi):l化学需氧量(COD):l生物化学需氧量BOD:l总有机碳TOC:l总需氧量TOD:保证供程度安的重要目的 细菌总数 大肠菌群 游离性余氯:Cl2/HOCl/OCl- l取水样 l保管l预处置水样的分别技术l过滤 l蒸馏 l萃取L-L液萃取:分别水中的有机物 l浓缩 富集 依实验目的选取取样点,取样量,容器和取样方法 取样点:河流水系沿上下游和深度布设,处置设备在进出水口 取样量:保证分析用量3倍以上,至少做2次平行样 容器:玻璃或塑料瓶,容器清洁化学目的或无菌
6、微生物目的 取样方法 l意义:采用一些措施终止或减缓各种反响速度 l措施l冷藏 l控制pH值,加酸调pH 1,在水中完全解离,强酸lHac,Ka=1.810-5,Ka10存在 lpH8.32存在lpH4.5存在 l OH3HCO23CO23COOH23CO3HCOOH23CO3HCOl延续滴定法测定水中碱度即同一锥形瓶中,延续用酚酞和甲基橙作指示剂。 l测定步骤:l先加酚酞,当酚酞由红色无色,HCl的耗费量为P(ml)l后加甲基橙,当甲基橙由橙黄橙红,HCl的耗费量为M(ml)lP和M的数值判别碱度的组成,并且计算相应的含量。 l概念:l P相当的碱度叫酚酞碱度;l 直接在水样中参与甲基橙,用
7、HCl滴定相应的碱l 度,叫甲基橙碱度,又叫总碱度。 5种组合的判据: P0 M=0 (酚酞红无,甲基橙参与即呈橙红) PM P=M P0 P=0 (酚酞参与即无色,甲基橙橙红) =M OH23CO3HCOPOHOH23COMCO223MPOHMPCO2323CO3HCO23CO3HCO3HCOl发生反响: l 酚酞变色,l 甲基橙变色, l 水中的总碱度: =P+M OHOHH23323HCOCOH)21(23COOHP323COHHCOH32321HCOCOM323HCOCOOHTl首先由P和M的数值判别碱度的组成 l确定碱度的表示方法 l 以mg/L计,以mol/L或mmol/L计,以m
8、gCaO/L或mgCaCO3/L计 l记住一些常用的摩尔质量l 17g/mol 30g/mol 61g/mol l 28g/mol 50g/mol l写出碱度计算的正确表达式OH2321CO3HCOCaO21321CaCOl例题与习题:l例1:当P0,M=0时 lOH-碱度(mol/L)= ?lOH-碱度(mmol/L)= ?lOH-碱度 =?l例2:知某酸 ,求其共轭碱的PKb )21(计CaO510Kal例1:OH-碱度(mol/L)= l OH-碱度(mmol/L) l OH-碱度 l当P和M呈其它关系时,用f(P,M)替代上式中P即可。CHCL: HCl的量浓度mol/l l例2:水样
9、VPCHCL水VPCHCL310水计VPCCaOHCL31028)21(5PKa9514PKbl知识点:l 络合反响及特征 l 氨羧络合剂 l EDTA络合物的特征 l EDTA的络合平衡 l 金属指示剂 提高络合滴定的选择性 络合滴定的方式 前提: 中心离子(金属离子),一定能提供空的轨道 配体:提供孤对电子的化合物 配位键 配位原子 配位数 )2:1 ()(2233NHAgNHAgClNHAgNHAgCl)(22332氨羧络合剂特征:同时存在氨基和羧基 最常见:EDTA 乙二胺四乙酸(盐),普通定义EDTA用Y表示 EDTA呈现六元酸的特点 ,七种型体存在量的相对多少取决于溶液的pH值 。
10、常用乙二胺四乙酸二钠盐Na2H2Y来配制EDTA水溶液,由于H4Y的溶解度小于Na2H2Y l 络合比1:1 ,为什么lEDTA与无色金属离子生成无色络合物,与有色金属离子构成络合物颜色会加深MYYMl由于EDTA可以同时提供6个配位原子,那么中心离子提供6个空轨道l空间要素:陈列使原子与原子排斥最小,使配位原子从中心离子四面按最近构成笼状化合物,由5个五元环组成,将金属离子包夹在中间,构成螯合物lEDTA络合滴定也称螯合滴定(分析) l稳定常数 l 1:1l 逆反响 l稳定常数用途:判别一个络合物的稳定性 lEDTA的酸效应 l条件稳定常数 MYYMYMMYK稳YMMYMYYMK不稳 (副反
11、响)定义:由于的存在,使络合剂参与主反响才干下降的景象叫EDTA的酸效应 。大小:用酸效应系数 表示, ;反之pH降低, 越大 )(主反应MYYMYHYHHYYHH62 )(HY4)(YYHY总 ,4YpH)(HY 1 04 YY总)(HY)(lgHYl无副反响 那么l有副反响 1 那么44nnMYYM44YMMYKnn稳总)(4YMMYnHYn)(HYKK稳稳总稳稳4)(YMMYKKnnHY1)(HY稳稳KK)( HY稳稳 KK稳Kl判别络合物的稳定性 l判别络合反响的完全程度,断定条件:l当 8 l 由 绘制酸效应曲线 LmolCSP/01. 0lg稳K)(lgHY8lg稳Kl影响金属指示
12、 络合滴定曲线突跃范围 l 剂的主要要素 金属离子M的初始浓度 l金属指示剂(有机络合剂)l 金属指示剂的作用原理 l 种类 l 封锁景象:参与过量的EDTA也不能将MIn中的In置换 出来 的景象 l 僵化景象:由于生成的显色络合物为胶体或沉淀,使终点延伸或拖后的景象 处理方法:加掩蔽剂 处理方法 :加有机溶剂或加热 慢滴,振摇 l要求:稳定值l 比 高2个数量级以上 )()(络合反应(络合态颜色游离态颜色MInInM(游离态颜色)络合态颜色)InMYMInY(参与EDTA后MInMY MYKMInKl铬黑T,EBT(pH=10),红蓝l钙指示剂,NN(pH12.5),红蓝lPAN(pH=5
13、-6),红黄l二甲酚橙,XO(pH12.5 ,l络合掩蔽的其它运用:测COD时用高汞离子掩蔽氯离子l沉淀掩蔽的其它运用测高锰酸盐指数,掩蔽l 用 ,l FNH422)(OHMgOHMgHgClClHg22HgClClHgCl32HgClClHgCl243HgClClHgClCl42SOAgAgclclAgl直接滴定法 l要求:络合反响快,生成络合物稳定 l运用 l返络合滴定l铝盐混凝剂中 含量分析 ,( )l ,络合滴定在水质工程学中的运用 lBa2+测定,无适宜指示剂 3Al%323OAlAl或标定EDTA(非基准物质)溶液EDTA与金属离子的计量关系(1:1)确定根本反响单元(Na2Y)由
14、摩尔质量计算出所需质量,称重准确标定其浓度,用Zn粒HCl溶解或CaCO3 规范溶液标定 计算公式:EDTAZnZnEDTAVVCC22l硬度测定 l暂时硬度、永久硬度的概念l测总硬度:用碱性缓冲溶液 调理pH=10,EBT指示剂EDTA滴定,终点红色蓝色l 总硬度l单测 硬度需掩蔽 , 硬度计算得到 l 用NaOH调pH12.5 ,NN指示剂,EDTA滴定, l 硬度l 硬度l ClNHNH43水样VVCLmmolEDTAEDTA)/(2Ca2Mg2Mg2Ca水样VVCLmmolEDTAEDTA)/(2Mg钙硬度总硬度)/(Lmmoll该金属离子与EDTA生成络合物的反响速度慢 l pH=3
15、.5加热,防止Al在高pH时,发生水解冷却,调pH=56, 加指示剂二甲酚橙,用Zn2+返滴定EDTA,终点黄变红 l计算:AlYAlY充分3ZnYZnY2水VMVCVClmgCAlZnZnEDTAEDTAAL310)()/(223%100%33样(混凝剂质量)mmAlAl%100%3232样mmOAlOAll知识点 l沉淀平衡 l影响沉淀平衡的要素l分步沉淀l莫尔法测定水中l l活度积常数 ,l离子活度系数l溶解积常数l条件溶度积常数 l ,为思索pH,络合剂等外界要素呵斥的副反响系数l溶解度S:解离出的离子浓度,即平衡时每升溶液中有Smol化合物溶解 clAgSPaaK0AgaAgAg1C
16、lAgspspKClAgK0AMspspKKl例1:l 1:1型沉淀 l 例2: ClAgAg2SClAgKspClSAgSspKS OHFeOHFe3)(33433327)3(SSSOHFeKsp427SPKS l同离子效应:沉淀溶解平衡时,向溶液中参与l 构晶离子,溶解度减小l盐效应:参与易溶强电解质使沉淀溶解度增大l酸效应:溶液pH对沉淀溶解度的影响。用酸效应系数描画酸效应,1。l 例: 加酸 l络合效应:能与构晶离子构成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大 l 例:例子ClNHAgNHAgCl233)(2ZnSSHZnHZnS22l例1:设Ksp=10-10,不加 时,l 加 =0.1mol
17、/L, ,S=10-9,沉淀溶解度大大减小l例2:加0.1mol/Ll Cl510spkSClSSSKsp1 . 0)1 . 0(32CONa2323COCaCaCO8103spK1 . 0spKS ssSKsp1 . 0)1 . 0(工程上用此种方法转化硬水 l两种阴离子在水中,用 去沉淀,l 假定l构成沉淀所需l 小于 所需l AgClClAg10108 . 1AgclspK42242CrOAgCrOAg12101 . 142CrOAgspK实验景象:量少时为白色浑浊 实验景象:一点砖红色出现 AgLmolCrOCl/1 . 024LmolclKAgAgClsp/108 . 11 . 01
18、08 . 191042CrOAg64103 . 342CrOKAgCrOAgsp 此时定义:沉淀平衡时剩余离子浓度与初始浓度相比相差3个数量级以上,沉淀完全 沉淀先出现,且 沉淀完全,才出现分步沉淀:利用溶度积 大小不同进展先后沉淀的作用 LmolAgKClAgClsp/104 . 5103 . 3108 . 15610AgClCl42CrOAgspK可用于水中离子的延续测定,如水中 、但 、 、 不可以分开ClIBrClIl莫尔法:以 做滴定剂,用 做指示剂的银量法 l原理:分步沉淀 l测定步骤: l留意 l计算: l Cl3AgNO42CrOK水VVVCLmgClAgNO301105 .3
19、5)()/(3l测定步骤 l取一定量水样参与少许 ,用 滴定 ,滴定至砖红色出现,记下耗费 的体积l取同体积空白水样(不含 ),参与少许l 做陪衬,参与少许 ,用 滴定,滴定至砖红色记下耗费 的体积l用基准 配置规范溶液,标定 溶液的浓度 3AgNO42CrOK3AgNO1VCl3CaCO42CrOK3AgNO3AgNO0VNaCl3AgNOl 留意l不含 的空白水样中参与少许 做陪衬,使两者在终点时由白色沉淀砖红色沉淀减小终点颜色差别,使终点的一致性强。l pH值对 测定的影响l 测定结果偏高l 能够达不到终点l 另:l滴定时猛烈振摇 Cl3CaCOCl5 . 6pH27224OCrHCrO
20、10pHAgOHOHAg34102 . 7NHNHpH转化为时 存在时最正确PH值范围6.57.2 较低时 pH值6.510即可4NH4NHl知识点 l氧化复原反响的特点 l提高氧化复原速度的措施 l氧化复原反响在水处置工程中的运用 l氧化复原平衡 l氧化复原反响完全程度v氧化复原指示剂v高锰酸盐指数 v化学需氧量(COD) v甲醇的测定:重铬酸钾法 v碘量法v溴酸钾法有电子得失(转移),价态发生变化且数目不固定 例: 电对: 复杂反响,由基元反响组成,分步进展 基元反响:粒子一次碰撞而反响 反响条件苛刻 反响速度慢,须抑制反响势能(活化能)才干反响 247MnOMnH242423OCOCOH
21、COMnHOCMnO22224248102165224/MnMnO2242/COOC添加反响物浓度(添加碰撞的机率) 提高反响温度(添加活化分子的数量,越能抑制反响势能) 例:参与催化剂(参与反响,改动反响历程减小活化能,但成分不变),加速化学反响或减速(如工业在核反响堆中) 例1: 快 例2:测COD时,加反应迅速彻底 COCNaKMnO0804224 24224MnOCNaKMnO42SOAgl氧化技术 l臭氧氧化:O3强氧化才干使水中的有机物被氧化l 如:臭氧活性炭技术利用O3的氯化才干和活性炭吸附才干,进展废水深度净化。 l (高铁酸钾)氧化有机物、去除藻类 l (氧化、消毒) l芬顿
22、(Fenton)体系: 羟基自在基 l复原技术 l 例:去除重金属, )(22不溶于水HgHHg4nOMK42OFeK22/ClClO2NOClCNOHOHFe222/l能斯特(Nerst)方程l :规范电极电位 ;25,当l 或有气体参与反响,其分压P=101.325kPa时的电极电位值。l 用途: 判别氧化或复原剂的强弱 l 判别反响方向l条件电极电位(反响条件改动或不可逆)l 例:曝气法除铁 l Reln0dOxnFRT0LmoldOx/1Re0l 实际上不能反响l由于生成Fe(OH)3沉淀,Fe3+1mol/L,不能用 处置此问题。l实践l所以 ,曝气法除铁工程可行 2322238)(
23、42)(4COOHFeOHOHCOFeVVFeFeOHO77. 040. 00/0/2320/23FeFeVFeOHFe50. 1230/)(2320/)(0/FeOHFeOHl反响方向的判别:对于 时l 有 0.4V 6 应完全99.9%l计量点时电位 l 当n1=n2时, (在突跃范围中心) n1n2 , 接近n大的一边 l 21nn 21kln21 022 011nnnnsp20201spspl本身指示剂:反响物本身氧化态和复原态有明显的差别 l 例: , / 红色/无色 l公用指示剂:指示剂与滴定体系某一态结合产生特殊色 l 例:淀粉 0.5% w/v 0.5g淀粉溶于100ml沸水中
24、专门用于碘量法 l氧化复原指示剂:利用氧化态和复原态颜色不同,来指示终点。l例:试亚铁灵 4KMnO4MnO2Mn)()()()(3323蓝色红色phenFephenFel高锰酸盐指数(Pi):用KMnO4作氧化剂氧化水中有机物所耗费的量,用mgO2/L表示 l测定方法及相应反响 l计算公式:l高锰酸盐指数(mgO2/L)=l留意:消除 的干扰,加Ag2SO4沉淀掩蔽l 加快反响速度措施: a)添加反响物浓度KMnO4过量 b)T100反响,80滴定 c)滴定时加催化剂Mn2+ 水VVCVVC10008)(22111Cll酸性条件下,水样参与过量已标定的KMnO4水溶液C1,V1,沸水浴反响3
25、0min;取下趁热参与过量Na2C2O4(C2,V2),与剩余的KMnO4反响,紫红色消逝;用KMnO4滴定至淡粉色在0.5min不消逝C1,V1。 OHMnCOHCMnOC22210040 (有机物)OHMnCOHMnOOC2224242OHMnCOHOCMnO2222424实验景象:有机物多,紫色变淡;有机物少,紫色变化不大 l化学需氧量(COD):在一定条件下水中能被重铬酸钾氧化的水中有机物的量,用mgO2/L表示l测定方法及相应反响 l计算公式:l 留意 :l 催化剂l消除 的干扰,加HgSO4络合掩蔽l虽然 ,实践中 氧化性 氧化性 l空白实验 l 水VCVVLmgOCOD10008
26、)()/(10242SOAgCl4272MnOOCr272OCr4MnO为什么l 在发生复原反响阅历地中间价态比l多,减弱了 的氧化性 4MnO272OCr4MnOl水样加重铬酸钾、浓硫酸和硫酸银加热回流2小时,加试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵回滴出现红色终点。分别作实践水样和空白水样实验,记下硫酸亚铁铵耗费分别为V1和V0 OHCOCrHCOCr223272332722CrFeOCrFe23)()(phenFephenFel测定方法及相应反响 l 含甲醇废水,参与重铬酸钾C1,V1、浓硫酸,反响完成后,加试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵回滴出现红色终点,硫酸亚铁铵耗费C2,V2。 l计算公式:l
27、l 式中: 水甲醇甲醇含量VMVCVClmg1000)()/(2211632甲醇Ml用于测定氧化性物质,如 、 、O3、H2O2等,水质目的余氯、溶解氧和BOD等 l根本原理:l留意:l运用 l余氯的测定lDO的测定 lO3的测定 lBOD的测定 2Cl2ClOl利用 , 电位居中,可做氧化剂和复原剂的特点。 l在酸性条件下,水样中氧化性物质与KI作用,定量释放出I2,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3滴定至蓝色消逝,由Na2S2O3耗费量求出水中氧化性物质的量。l反响: IeI222VII08. 0/22IIO(氧化性物质) 264232222OSIOSIl歧化 (pH9) lNa2S2O3
28、(非基准,配制后标定)l 光照:S,有单质S析出 l 碱性: l强酸性:l 碘量法最正确pH值范围:中性或弱酸性,48.5OHIIOOHI23224232SOOS2232SOSOSl取水样,用HAc-NaAc缓冲液调理pH=4,加Na2S2O3至淡黄色,再加12滴0.5%淀粉指示剂继续加Na2S2O3至蓝色消逝C,Vl 余氯 水VVCLmgClOSNaOSNa10005 .35)/,(3223222l将水中溶解氧用锰固氧技术固定,酸溶解析出I2后,用Na2S2O3滴定。 l反响:l计算:白色24)(OHMnNaOHMnSO)()(21)(222褐色OHMnOOOHMnOHMnIIHOHMnO2
29、222)(IOSOSI2642322水VVCLmgDO10008)/(11l测臭氧消毒水样剩余臭氧量mg/L或l 臭氧发生器每小时产生O3量:KI配成吸收溶液,O3+KII2,气体通入2min,用Na2S2O3滴定l 臭氧发生器的O3发生量(g/h)=C1V11660/2 lBOD生物化学需氧量:在一定时间温度下,微生物分解水中有机物发生生物化学反响中所耗费的溶解氧量,单位mgO2/Ll通常测定BOD205,即20培育5天。当BOD205/COD0.45,污水可生化性高。l方法:l直接测定法:BOD5=DO5-DO0 ;l稀释倍数法 l碘量法的变异,多用于测定苯酚l根本原理 l计算:l 以Na
30、2S2O3作根本单元,苯酚根本单元为1/6C6H6OH,M=15.68 水苯酚(苯酚VMVVClmg1000)/(10l在酸性条件下,水样中参与过量的KBr+KBrO3=Br2,与水中复原性物质作用,加过量KI复原剩余的Br2,等量释放出I2,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3滴定至蓝色消逝C,V1。作空白实验, Na2S2O3耗费V0。由Na2S2O3耗费量之差求出水中氧化性物质的量。 HBrOHBrHCBrOHHC3333262562222IBrIBr26423222OSIOSI吸收光谱的产生 可见光与紫外光 吸收光谱的定量方法 吸收光谱的根本术语吸收光谱分析的步骤 比色法与分光光度法 72
31、1或752的运用 分光光度法运用 当以一定范围的光波延续照射分子或原子时,就有一个或几个一定波长的光波被吸收,由于光的互补性,透过的光谱中不出现这些波长的光,称为吸收光谱。l分子的能级具有量子化特征,是非延续的,只能吸收n个能级之差的能量。光的能量取决于波长。 l当分子吸收适宜的光子以后,产生电子能级的跃迁而构成的光谱称为电子光谱。位于可见光区400800nm和紫外光区200400nm hcE l溶液对光的选择性吸收,使透射光It发生变化l溶液对单色光的吸收符合朗伯比尔定律: A=CLl摩尔吸收系数的物理意义:当光所经过的间隔为1cm,被测溶液量浓度为1mol/L时,所相应的吸光度值A为,单位
32、L/moll的大小反映了物质对光的敏感强度,值愈大阐明物质对光的吸收程度越好,敏感度强,用吸收光谱法测定该系光物质的灵敏度越大。l特征吸收曲线:以A对做图,得到有峰谷的平滑吸收光谱曲线叫做特征吸收曲线,可作为定性的根据。l最大吸收波入max:特征吸收曲线上最大吸收峰所对应的波长,在这个max下,物质吸收灵敏度最高,通常选作任务波长。l末端吸收:出如今短波区,紫外区末端吸收加强,未成峰形。l消费基团:能产生吸收峰的原子或原子团。l助色基团:本身不能产生吸收,对周围的生色基团产生作用,使生色基团产生吸收。l红移:由于构造微小改动测定结果改动,吸收峰向长波长方向挪动。l紫移:由于构造微小改动测定结果
33、改动,向短波长方向挪动。l确定最正确显色体系 l绘制特征吸收曲线,找出最大的吸收波长max l绘制规范曲线 l测未知水样的A未,在该规范曲线上找出相应的C未 样品通常无色,要进展显色反响 例子只与溶液性质有关,与浓度C无关定量分析,在最大下进展任务 l例1: Cd2+的测定l 本身不能产生吸收光谱,进展显色反响l例2: Fe2+的测定,显色反响:Fe2+3phen=Fe(phen)2+3222)(HDCdHDCd显色反应l绘制方法:配制系列规范溶液在max下测定l 得到一组( )在平面直角坐标系上 图,得不断线l留意取值范围,规范溶液的吸光度A应在0.040.8l实践在高浓度时,A与C不是直线
34、(偏离)iiCA ,iiCA对l比色分析:比较溶液颜色的深浅确定物质含量的方法 l目视比色法:例如色度测定 l光电比色法:初步具有分光系统 l分光光度分析l特点 l分类 :可见分光光度计,紫外可见分光光度计 l构成 光源用棱镜或光栅将复合光变为单色光监测系统光电倍增管,光信号转化为电信号l翻开光源,黄灯亮,预热10minl用波长旋钮调maxl翻开样品池暗箱盖,断开光路,调100%,吸光度A=,透光率T=0 l选择适宜的参比液(如:蒸馏水),合上暗箱盖,将参比池置于光路中,调零,T=100%,A=0l反复和至少两遍例:铁的测定Fe2+的测定 总铁的测定 在水样中加NH2OHHCL盐酸羟胺或抗坏血
35、酸复原 , ,反复Fe2+的测定步骤3Fe23FeeFel配制系列规范溶液,显色反响:Fe2+3phen=Fe(phen)2+3l绘制特征吸收曲线,找出最大的吸收波入max(每变化波长,就重新调整零点)l绘制规范曲线l未知水样显色反响,测未知水样的A未,在该规范曲线上找出相应的C未l光源:紫外氢弧灯,氘灯(200400nm), 可见光钨灯 (400800nm)l分光系统:狭缝+棱镜或光栅l吸收系统:样品架+样品池吸收池,比色皿l 通常将4个样品池的第一个位置作为参比池,放参比液,用来调零 l检测记录系统l 光电倍增管,数字或指针表盘显示相应A值知识点 直接电位分析 电位滴定 pH值的测定原理和
36、方法 l电化学分析的公用电极 l指示电极的种类 参比电极l参比电极 l 例:饱和甘汞电极 Hg,Hg2Cl2/Cl- 电极电位 l 氯离子溶液用 配制,饱和 溶液在一定条件下电极电位是一个定值。l复合电极=指示电极+参比电极 ClHgClHgHgClHglg2059.00/2222KClKCll金属基电极l M/Mn+ 金属/金属离子电极 例1l金属/金属难溶盐电极例2 l均相氧化复原电极惰性金属l气体电极 例:Pt/H+,H2 定义:l膜电极离子选择电极l测定不同的体系,应选择不同的指示电极例:pH玻璃电极例:Pt/Fe3+,Fe2+02/HHl例1:Cu/Cu2+ 电极反响Cu2+2e=C
37、u 电极电位l例2: l 电极反响 电极电位 l 与 浓度有关222lg2059. 00/CuCuCuCuCuAgClAg /)(/,ClaClAgClAgClAgeAgClCll电位滴定终点判别方式:电极电位突跃l电位滴定的用途:l无适宜指示剂 l有色,混浊,有胶体物,覆盖指示剂产生的颜色l混合离子延续滴定l非水滴定(滴定体系不含水,但绝大多数指示剂都是水溶液)l例:cl-、Br-和I-不可用分步沉淀滴定,可运用电位滴定延续测定(分步沉淀的前提,当第二种离子沉淀,前一种离子必需沉淀完全)是一种直接电位分析,用玻璃电极做指示电极,饱和甘汞电极为参比电极组成任务电池玻璃电极H+专属性离子选择电极
38、pH的测定原理pH的测定原理 pH计的运用 l电极浸泡后构成水合硅胶层:l电极电位:l其中: ,其它值为常数l玻璃电极运用留意:浸泡24小时构成水合硅胶层 经过缓冲溶液进展校正HGINaHNaGI膜不对称极化接界内参化玻Hlg059. 0膜l电池:(-)玻璃电极饱和甘汞电极(+) l 定义:膜池 KHKlg059. 0池HpHlg059. 0pHK059. 0池059. 0KpH池样池,样pHK059. 0标池,标pHK059. 0059. 0池,标池,样标样 pHpH由于K值很难丈量和计算,实践运用时以pH值已确定的规范溶液为基准计算 l定位用规范缓冲溶液:邻苯二甲酸氢钾pH=4.0 混合磷
39、酸盐pH=6.86 四硼酸钠pH=9.18l两点定位法l第一点定位:用pH=6.86缓冲溶液l第二点定位:水样pH7 用pH=9.18重新定量一点 l知识点l色谱的用途l色谱的组成l色谱的分类l气相色谱的根本构造l根本术语l分别原理检测器 色谱柱色谱的定性与定量 色质联用技术在给水排水中的运用 原子吸收光谱法 l色谱技术的中心混在一同的有机物进展分别的过程 l分别技术: l 混合有机物 单一的有机化合物一定条件下l固定相分别的过程中,这一相一直不动,吸附或溶解有机物l主要类型:液体固定相l 固体固定相 l流动相携带有机或无机气体进入固定相l主要类型:气体流动相l 液体流动相水或有机溶剂 惰性气
40、体 N2、Ar、He,称为载气 吸附有机物 例:硅胶 高沸点的有机溶剂,溶解有机物 例:角鲨烷 l按流动相分 l气相色谱法 (GC)l 液相色谱法 (LC),离子色谱是其中一种l按动力学原理分类:迎头、顶空、柱上 l进样系统汽化室、进样+分别系统+检测器 l色谱图:即色谱流出曲线,将检测电流信号,对混合物分别时间(min) 作图得到的曲线l基线:只需纯流动相经过检测器时得到的信号-时间曲线,实际上是一条程度直线,操作条件变化时会产生基线漂移或或起伏即噪声l死时间t0:从进样开场到空气峰最大值,所阅历的时间l 死体积V0:从进样开场到空气峰最大值,载气经过的体积l保管时间tR:从进样开场到样品峰
41、最高时所阅历的时间l 保管体积VR:从进样开场到样品峰最高时所所流过的载气体积l校正保管时间tR:从空气峰的最大值到样品峰最高时的时间tR=tR-t0l 校正保管体积VR:从空气峰的最大值到样品峰最高时流过的载气体积 VR=VR-V0l相对保管值 l峰高h:从样品峰的顶点到基线的垂直间隔l 半峰宽W1/2:样品峰峰高一半处的峰宽度l 基线宽度Wb:即峰宽,样品峰两侧拐点作切线与基线相交部分的宽度212121RRRRVVttr、l当载气携带样品进入色谱柱,由于物质构造的不同,导致吸附或溶解才干不同;吸附或溶解才干大在柱中停留时间长;吸附才干弱或溶解小的物质停留时间短,先行流出色谱柱。作用:将组分
42、浓度或含量转化成电信号 热导池检测器(TCD) 氢焰离子化检测器(FID) 电子捕获检测器(ECD) 火焰光度 (FPD) 用途:含硫、磷元素化合物的分析,原理:助燃气体,硫磷熄灭产生光强度不同产生火燃又称硫磷检测器l用途:测烃、永久气体 例:CO2、H2、CH4l原理:利用惠斯登电桥,物质导热系数不同,当物质进入丈量壁,对热敏阻值影响不同,阻值大小不同,电信号不同 l用途:测易燃有机化合物l原理:氢气在空气中熄灭,有机物进入火焰中电离带正电的离子,进入偏转磁场,离子的偏转轨迹不同,离子流强度不同 l用途:测带有电负性大的原子的有机卤化物l原理:放射性源N63i 载气电离发射电子构成基流,当电
43、负性大的元素进入后,可以捕捉基流中的电子,使基流下降l柱型 :毛细柱或填充柱 l填充柱的制备 l填充柱的清洗 l固体固定相:用负压抽吸法填充 l液体固定相:要进展涂渍(固定)后再填充 l老化:用不含任何样品的载气进展吹扫 l柱效能 可反复运用,可改换固定相资料接受一定的温度,玻璃,聚氯乙烯,不锈钢 外形U型 螺旋型分类按固定相,分为:非极性柱、弱极性柱、中等、强l老化温度:老化时色谱柱的温度低于固定相的运用温度、高于分析时的柱温l老化时间:4-8h l老化目的:赶走残存的溶剂 赶走在固定相制备过程中低沸点的杂质 赶走低分子量的聚合物 老化过程是固定相的再分配过程l老化时留意断开检测器用塔板实际来衡量: H有效有效塔板高 n有效有效实际塔板数 分高度R:相邻两组分间的实践分别程度,R值能否大于1.5进展判别两峰能否完全分别R与n有效的关系: 例:r1、2=1.12 当H有效=0.1cm 假设R1.5,求柱长L=? 有效有
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