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文档简介
1、学习情境四:样品分析测试学习情境四:样品分析测试一、化学分析法测定COD、DO、BOD、高锰酸盐指数等监测因子 (一)COD的测定(重铬酸钾法)v定义:化学需氧量(COD)是指在强酸并加热条件下,用重铬酸钾作为强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧的mg/L来表示。 化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。水中还原性物质有机物亚硝酸盐亚铁盐硫化物影响化学需氧量测定的因素v水样的化学需氧量,可受加入氧化剂的种类及浓度、反应溶液的酸度、反应温度和时间,以及催化剂的有无而获得不同的结果。因此,化学需氧量亦是一个条件性指标,必须严格按操作步骤进行。方法的
2、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5-50mg/L的COD值,但准确度较差。实验原理 是在水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银,在强酸性介质中加热回流一定时间,部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原,用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾,根据消耗重铬酸钾的量计算COD的值。v重铬酸钾与有机物的反应: 2Cr2O72-16H+3C(代表有机物) 4Cr3+CO2v过量的重铬酸钾以亚铁灵为指示剂,以硫酸亚铁铵溶液回滴发生的反应: Cr2O72-14H+6Fe2+ 2Cr3+6Fe3+7H2O实验仪器与试剂一、仪
3、器1500mL全玻璃回流装置。2加热装置(电炉)。325mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。二、试剂1重铬酸钾标准溶液(c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L) 2试亚铁灵指示液 3硫酸亚铁铵标准溶液c(NH4)2Fe(SO4)26H2O0.1mol/L测定步骤标定标定 :准确吸取准确吸取10.00mL10.00mL重铬酸钾标准溶液于重铬酸钾标准溶液于500mL500mL锥锥形瓶中,加水稀释至形瓶中,加水稀释至110mL110mL左右,缓慢加入左右,缓慢加入30mL30mL浓浓硫酸,摇匀。冷却后,加入硫酸,摇匀。冷却后,加入3 3滴试亚铁灵指示液滴试亚铁灵指示液( (约
4、约0.15mL)0.15mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜,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。色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。测定:1.水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银,在强酸性介质中加热回流硫酸银,在强酸性介质中加热回流 2h2.2.冷却后,用冷却后,用90.00mL水冲洗冷凝管壁,取水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。下锥形瓶。 3.3.溶液再度冷却后,加溶液再度冷却后,加3 3滴试亚铁灵指示液,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
5、由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。硫酸亚铁铵标准溶液的用量。4.4.测定水样的同时,取测定水样的同时,取20.00mL20.00mL重蒸馏水,按重蒸馏水,按同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。结果计算VcVV10008)(10注意事项v1、使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00ml水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。v2、
6、水样取用体积可在10.00-50.00ml范围之间,但试剂用量及浓度需进行相应调整,也可得到满意的结果。v3、对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。v4、水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/54/5为宜。v5、CODcr的测定结果应保留三位有效数字。方法评价v优点:准确可靠v缺点:(1)该方法耗时太多(2)回流设备占用较大空 间,使批量测定有困难(3)分析费用较高(银盐消 耗量大)()造成二次污染(汞)思考题v1、为什么要测定化学需氧量?v2、重铬酸钾法测定化学需氧量的过程中,硫酸汞和硫
7、酸硫酸银各起什么作用?v3、分析测定的数据,说一说影响结果的因素有哪些? (二)DO的测定一、一、测定溶解氧的原因:测定溶解氧的原因:v二、二、测定方法的选择测定方法的选择v二、二、测定方法的选择测定方法的选择叠氮 化 钠 修 正 法叠氮 化 钠 修 正 法 : 水样中NO2-N含量0.05mg/L, Fe21mg/L;明矾絮凝修正法明矾絮凝修正法:水样有色或有悬浮物;硫酸铜一氨基磺酸絮凝修正法硫酸铜一氨基磺酸絮凝修正法:含有活性污泥悬浊物的水样; v二、二、测定方法的选择测定方法的选择根据分子氧透过薄根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方定水中溶解氧。方法简便、快速
8、,干法简便、快速,干扰少,可用于现场扰少,可用于现场测定测定。三三.碘量法原理碘量法原理 (白色沉淀)24OHMnNaOHMnSO22222OHMnOOOHMn水样中加入硫酸锰和碱水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,将低价锰氧化成高价锰,生产四价锰的氢氧化物生产四价锰的氢氧化物沉淀沉淀OHSOMnSOHOHMnO224422324224242SOKIMnSOKISOMn加酸后,氢氧化物沉淀加酸后,氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而溶解并与碘离子反应而释放出游离碘。释放出游离碘。NaIOSNaIOSNa226422322322222422OSNaIOH
9、MnOO以淀粉作指示剂,用硫以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释出碘,代硫酸钠滴定释出碘,可以计算溶解氧的含量可以计算溶解氧的含量四、试验步骤四、试验步骤1 1、取样、取样v水样常采集到溶解氧瓶中 ,注意不要在瓶中留有气泡。 四、试验步骤四、试验步骤1 1、取样、取样v水样常采集到溶解氧瓶中 ,注意不要在瓶中留有气泡。 3 3、析出碘、析出碘v轻轻打开瓶塞,立即用吸管插入液面下加入2.0 ml硫酸。小心盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解为止,放置暗处5min。 4、滴定、滴定 吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝
10、色刚好褪去为止,记录硫代硫酸钠溶液用量。5.5.计算计算式中:M硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L); V滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积(ml)。10010008/,2VMlmgODO6、标定、标定硫代硫酸钠硫代硫酸钠 硫代硫酸钠不稳定,在放置过硫代硫酸钠不稳定,在放置过程中程中Na2S2O3浓度浓度会发生改变,会发生改变,故每次用时应进行标定,以确故每次用时应进行标定,以确定其当前浓度定其当前浓度。 6、标定、标定硫代硫酸钠硫代硫酸钠250ml碘量瓶 + 100ml蒸馏水 + 1g KI + 10.00ml,0.025mol/l重铬酸钾 5ml(15)硫酸 用Na2S2O3滴定到淡黄色淡黄色 1m
11、l淀粉溶液继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录硫代硫酸钠溶液用量。 计算: 式中,V滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积(ml)OHSOKISOCrSOHKIOCrK24223424272274376NaIOSNaSNaI2026423222VlmgOSNa00.10025. 0/322五、注意事项五、注意事项v(1)如果水样中含有氧化性物质,应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除: 用两个溶解氧瓶各取一瓶水样,在其中一瓶加入5ml 1+5硫酸和1g碘化钾,摇匀,此时游离出碘。以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪,记下用量。于另一瓶水样中,加入同样量的硫代硫酸钠溶液,摇匀后,按操作步骤测定。v(2)如
12、果水样呈强酸性或强碱性,可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。 六、思考题六、思考题v(1)取水样时溶解氧瓶内为什么不能含有气泡?v(2)加硫酸时为什么要插入液面以下?v(3)当碘析出时为什么把溶解氧瓶放置暗处5min? (三)高锰酸盐指数的测定 1、实验目的、实验目的 了解测定化学需氧量(了解测定化学需氧量(COD)的意义)的意义 熟练氧化还原滴定的基本操作熟练氧化还原滴定的基本操作 掌握酸性掌握酸性KMnO4法测定水样法测定水样COD的的 分析方法分析方法2、实验原理、实验原理 v COD:指水体中易被氧化剂氧化的还原性物:指水体中易被氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量,换算成相应氧
13、量来表质所消耗的氧化剂的量,换算成相应氧量来表示,单位为示,单位为O2 mg l-1 高锰酸钾法高锰酸钾法 重铬酸钾法,重铬酸钾法,CODCr CODMn(酸性)(酸性) CODMn(碱性)(碱性) v酸性高锰酸钾法:向被测水样中加入酸性高锰酸钾法:向被测水样中加入一定量过一定量过量的量的KMnO4溶液,加热,剩余的溶液,加热,剩余的KMnO4则加入则加入一定量过量一定量过量的的Na2C2O4还原,过量的还原,过量的Na2C2O4再用再用KMnO4返滴定返滴定COD的测定的测定高锰酸盐指数3、实验步骤 KMnO4溶液的配制溶液的配制 Na2C2O4标准溶液的配制标准溶液的配制 水样水样COD值
14、的测定值的测定 KMnO4与与Na2C2O4溶液的溶液的换算因数换算因数K 的测定的测定(1)、KMnO4溶液的配制溶液的配制 配制配制200ml浓度为浓度为0.005mol l-1的的KMnO4溶液。溶液。 0.02 mol l-1的的KMnO4溶液稀释四倍溶液稀释四倍 (2)、Na2C2O4标准溶液的配制标准溶液的配制 准确称取准确称取Na2C2O4基准物质约基准物质约0.5g,加少量水溶,加少量水溶解,定量转移至解,定量转移至250ml容量瓶中,定容,摇匀。容量瓶中,定容,摇匀。(3)、水样、水样COD值的测定值的测定自来水自来水100.0ml 10mlH2SO4 (6M)10.00ml
15、 KMnO4沸水浴加沸水浴加热热30min 稍冷稍冷85 加入加入Na2C2O410.00ml 7080 恒温恒温趁热用趁热用KMnO4滴至滴至微红色微红色, 30s不褪,不褪,V1须准确加入须准确加入(4)、KMnO4与与Na2C2O4溶液的溶液的换算因数换算因数K的测定的测定KMnO4滴至滴至微红色微红色30s不褪色不褪色 ,V23ml H2SO4(6mol ml-1)7080 水浴加热水浴加热Na2C2O4标准溶液标准溶液25.00ml2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ =10CO2 + 8H2O + 2Mn2+ 1mlKMnO4溶液溶液kml Na2C2O4K=25.00/
16、 V2CODMn(酸性)(酸性)=(10.00+ V1)K-10.00 C(Na2C2O4) Ar(O)1000/ Vs (mgml-1)4、数据处理 (1)KMnO4与与Na2C2O4溶液的换算因数溶液的换算因数K的测定的测定平行实验平行实验 123V(Na2C2O4)/ml25.0025.0025.00V2/ml K 相对偏差相对偏差 K平均平均 K=25.00/ V2(2)、水样、水样CODMn值的测定值的测定m (Na2C2O4)/g C(Na2C2O4)/mol ml-1 平行实验平行实验123V(水样水样)/ml 100.0100.0100.0加入加入V(KMnO4)/ ml 10
17、.0010.0010.00加入加入V(Na2C2O4)/ ml 10.0010.0010.00V1/ ml CODMn(酸性)(酸性)/mgl-1相对偏差相对偏差 平均平均CODMn(酸性)(酸性)/mg l-1 5 5、思考题、思考题(1)、讨论测定、讨论测定COD的意义。的意义。(2)、哪些因素影响、哪些因素影响COD测定的结果,测定的结果,为什么?为什么?(3)、废水中、废水中Cl-对测定结果有何影响?对测定结果有何影响?可以采用那些方法避免这种影响?可以采用那些方法避免这种影响?(四)BOD的测定 生化需氧量(biochemical oxygen demand )简称BOD。是表示水中
18、有机物等需氧污染物质含量的一项综合指标。它说明水中有机物处于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量,其单位以ppm(毫克升)表示。 水环境中各耗氧污染物会消耗水中的溶解氧,导致水中氧含量降低,水质恶化,水生生物难于生存,是目前影响水质的重要因素。BOD的测定方法1.标准稀释法标准稀释法2. 生物传感器法生物传感器法3.活性污泥曝气降解法活性污泥曝气降解法4.测压法测压法经典方法新兴方法除此之外,还有高温法,检压式库仑计法,坪台值法,相关估算法等,但都已不常用了。1.标准稀释法标准稀释法v这种方法是最经典的也是最常用的方法。简单的说,就是测定在201温度下培养
19、五天前后溶液中的溶氧量的差值。求出来的BOD值称为“五日生化需氧量(BOD5)”。其实污水中有机物的分解共需一百天左右的时间,但对于生活污水来说,BOD5约等于完全氧化分解量的70%。水样的预处理稀释水样测定其中一份测定另一份恒温培养箱中培养5日调节pH,减小有毒物质的浓度,除去游离氯判断是否需要稀释,稀释倍数以及稀释方法计算BOD5的量2.生物传感器法生物传感器法v其原理是以一定的流量使水样及空气进入流通量池中与微生物传感器接触,水样中溶解性可升华降解的有机物受菌膜的扩散速度达到恒定时,扩散到氧电极表面上的氧质量也达到恒定并且产生一恒定电流,由于该电流与水样中可生化降解的有机物的差值与氧的减
20、少量有定量关系,据此可算出水样的生化需氧量。通常用BOD5标准样品对比,以换算出水样的BOD5的值。以生物传感器法为原理的以生物传感器法为原理的BOD速测仪速测仪优点:优点:使用简便,快速测定,精确度高3.活性污泥曝气降解法活性污泥曝气降解法v控制温度为30-35,利用活性污泥强制曝气降解样品2小时,经重铬酸钾消解生物降解后的样品,测定生物降解前后的化学计量需氧量,其差值即为BOD。根据与标准方法的对比实验结果,可换算成为BOD5值。絮状污泥菌胶团形成菌,原生动物,有机和无机胶体以及悬浮物组成。 4.测压法v在密闭的培养瓶中,水样中溶解氧被微生物消耗,微生物因呼吸作用产生与耗氧量相当的CO2,
21、当CO2被吸收后使密闭系统的压力降低,根据压力测得的压降可求出水样的BOD值。二、分光光度法测定总磷、全铁、六价铬、挥发酚等监测因子的标准分析方法;(一)总磷的测定实验目的、了解磷(总磷、溶解性正磷酸盐和溶解性总磷)的测定方法、掌握分光光度计的使用、标准曲线的绘制及计算方法、熟悉水样预处理的方法、熟悉钼锑抗分光光度法测定总磷的原理和过程实验原理v水中磷的测定,通常按其存在的形式不同,分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和可溶性总磷酸盐,下图为测定水中各种磷的流程图、消解的目的:将其他形式的磷转化为正磷酸盐、消解的目的:将其他形式的磷转化为正磷酸盐磷有机磷无机磷不溶性(呈胶体、颗粒状)可溶性PO32-P
22、O43-+K2S2O8消解HPO42-H2PO4-PO43-P2O74-P3O105-钼锑抗分光光度法的原理实验步骤、预处理、预处理 ()水样()水样 取适量的进水和出水于取适量的进水和出水于50mL50mL具塞比色管蒸馏水于具塞比色管蒸馏水于25mL25mL标线标线4mLK4mLK2 2S S2 2O O8 8加塞后管口包一小块双层纱布并用线扎紧,加塞后管口包一小块双层纱布并用线扎紧,置于高压蒸汽消毒器中消解置于高压蒸汽消毒器中消解 ()标准曲线()标准曲线 取七支取七支50mL50mL具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用液具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用液0 0、0.500.50、1.00
23、1.00、3.003.00、5.005.00、10.010.0、15.0mL15.0mL,加蒸馏水至,加蒸馏水至25ml25ml4mLK4mLK2 2S S2 2O O8 8 ,加塞捆纱布后,同样放在高压蒸汽消毒器中消,加塞捆纱布后,同样放在高压蒸汽消毒器中消解解 锅内压力达锅内压力达0.11Mpa0.11Mpa或蒸汽相对温度为或蒸汽相对温度为121121开始计时,开始计时,30min30min后停止加热,待压力指针降至零后,取出放冷。后停止加热,待压力指针降至零后,取出放冷。标准曲线的绘制标准曲线的绘制 将将冷却后的校准系列蒸馏水至冷却后的校准系列蒸馏水至50mL50mL+1mL1mL抗坏血
24、酸抗坏血酸+2mL2mL钼酸盐充分混钼酸盐充分混匀匀, ,放置放置15min15min显色后,用显色后,用10mm10mm比色皿,于比色皿,于700nm700nm处,以零浓度溶液为参比,处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度绘制以磷含量(测量吸光度绘制以磷含量(gg)对吸光度的校准曲线。)对吸光度的校准曲线。.Aug、水样的测定、水样的测定 将冷却后的水样蒸馏水至将冷却后的水样蒸馏水至50mL+1mL50mL+1mL抗坏血酸抗坏血酸混匀混匀+2mL+2mL钼酸盐充分混匀,放置钼酸盐充分混匀,放置15min15min显色。用显色。用10mm10mm比色皿,于比色皿,于700nm700nm波长处,以零
25、浓度溶液为参比,测波长处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度。从校准曲线上查出含磷量。量吸光度。从校准曲线上查出含磷量。AAXmXm C(POC(PO4 43-3-,mg/L)= m,mg/L)= mx x / V/ V m mx x 由校准曲线查得的磷含量(由校准曲线查得的磷含量(ugug) V V 水样体积(水样体积(mLmL) 、如试样中浊度或色度影响测量吸光度时,需做补偿校正、如试样中浊度或色度影响测量吸光度时,需做补偿校正、室温低于、室温低于1313时,可在时,可在20203030水浴中,显色水浴中,显色15min15min 、操作所用的玻璃器皿,可用、操作所用的玻璃器皿,可用1+51+
26、5的盐酸浸泡的盐酸浸泡2h2h,或用不含,或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗磷酸盐的洗涤剂刷洗 、比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻,以除去吸、比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻,以除去吸附的磷钼蓝显色物附的磷钼蓝显色物、过硫酸钾消解的作用?、过硫酸钾消解的作用? 、用分光光度计测吸光度时,如果比色皿中有气、用分光光度计测吸光度时,如果比色皿中有气泡对结果有什么影响?泡对结果有什么影响?(二)铁的测定 地壳中含铁量(Fe)约为5.6,分布很广,但天然水体中含量并不高。 水样中铁的存在形态是多种多样的,可以在溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有机络合物形式存在。也可以存在于胶体,悬浮物的颗粒物
27、中,可能是二价,也可能是三价的。而且水样暴露于空气中,二价铁易被迅速氧化为三价,样品pH3.5时,易导致高价铁的水解沉淀。 铁及其化合物均为低毒性和微毒性,含铁量高的水往往带黄色,有铁腥味,对水的外观有影响。我国有的城市饮用水用铁盐净化,若不能沉淀完全,影响水的色度和味感,如作为印染、纺织、造纸等工业用水时,则会在产品上形成黄斑,影响质量,因此这些工业用水的含量必须在0.1mg/L以下。水中铁的污染源主要是选矿、冶炼、炼铁、机械加工、工业电镀、酸洗废水等。水样的保存 测总铁,在采样后立刻用盐酸酸化至pH2保存;测过滤性铁,应在采样现场经0.45m的滤膜过滤,滤液用盐酸酸化至pH2;测亚铁的样品
28、,最好在现场显色测定,或用呤啡啰啉光度法操作步骤处理。方法原理 亚铁离子在pH39之间的溶液中与邻啡啰啉生成稳定的橙红色络合物。测定步骤(1)校准曲线的绘制 依次移取铁标准使用液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.0ml置150ml锥形瓶中,加入蒸馏水至50.0ml,再加(1+3)盐酸lml,10盐酸羟胺lml,玻璃珠12粒。加热煮沸至溶液剩15ml左右,冷却至室温,定量转移至50ml具塞比色管中。加一小片刚果红试纸,饱和乙酸钠溶液至试纸刚刚变红,加入5ml缓冲溶液、0.5邻菲啰啉溶液2ml,加水至标线,摇匀。显色15min后,用l0mm比色皿,以水为参比,在5l0nm处测量吸光
29、度,用经空白校正的吸光度对铁的微克数作图。(2)总铁的测定 采样后立即将样品用盐酸酸化至pH1,分析时取50.0ml混匀水样于150ml锥形瓶中,加(1+3)盐酸lml,盐酸羟胺溶液lml,加热煮沸至体积减少到15ml左右,以保证全部溶铁的溶解和还原。若仍有沉淀应过滤除去。以下按绘制校准曲线同样操作,测量吸光度并作空白校正。 结果计算 式中:m由校准曲线查得的铁量(g)。 V水样体积(ml)。VmLmgFe)/,(铁注意事项v1. 各批试剂的铁含量如不同,每新配一次试液,都需重新绘制校准曲线。v2. 含CN或S2-离子的水样酸化时,必须小心进行,因为会产生有毒气体。v3. 若水样含铁量较高,可
30、适当稀释;浓度低时可换用30mm或50mm的比色皿。思考题v1. 测定含铁的水样为什么要在酸性条件下保存?v2.在水样中盐酸羟胺的目的是什么?(三)六价铬的测定 铬(Cr)的化合物常见的价态有三价和六价。在水体中,六价铬一般以、HCrO二种阴子形式存在,受水中pH值、有机物、氧化还原物质、温度及硬度等条件影响,三价铬和六价铬的化合物可以互相转化。 铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关,通常认为六价铬的毒性比三价铬高100倍,六价铬更易为人体吸收而且在体内蓄积。但即使是六价铬,不同化合物的毒性也不相同。当水中六价铬浓度为1mg/L时,水呈淡黄色并有涩味,三价铬浓度为1mg/L
31、时,水的浊度明显增加,三价铬化合物对鱼的毒性比六价铬大。 铬的工业来源主要是含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等行业。水样保存v 水样应用瓶壁光洁的玻璃瓶采集。如测总铬水样采集后,加入硝酸调节pH2;如测六价铬,水样采集后,加NaOH使pH为89;均应尽快测定,如放置不得超过24h。测定原理 在酸性溶液中,六价铬离子与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色络合物,其最大吸收波长为540nm,吸光度与浓度的关系符合比尔定律。 测定步骤v(1)水样测定 取适量(含六价铬少于50g)无色透明水样,置于50ml比色管中,用水稀释至标线。加入0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液,摇匀。加人2ml显色剂
32、,摇匀放置510min后,在540 nm波长处,用10或30 mm的比色皿,以水做参比,测定吸光度,扣除空白试验测得的吸光度后,从校准曲线上查得六价铬含量(如经锌盐沉淀分离、高锰酸钾氧化法处理的样品,可直接加人显色剂测定)。v(2)空白试验 按与水样完全相同的处理步骤进行空白试验,仅用50 ml蒸馏水代替水样。v(3 )校准曲线制作 向一系列50 ml比色管中分别加人0,0.20,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00和10.00ml铬标准溶液(如经锌盐沉淀分离法前处理,则应加倍吸取),用水稀释至标线。然后按照测定水样的步骤进行处理。v 以测得的吸光度减去空白试验的吸光度后
33、所得的数据,绘制以六价铬的量对吸光度的校准曲线。数据处理 按下式计算水样中六价铬含量(mg/L) 式中: m由校准曲线查得的水样含六价铬质量,g; V一水样的体积,ml。 六价铬含量以三位有效数字表示。六价铬(Cr6+ ,mg/L)Vm注意事项 1. 氧化性、还原性物质均有干扰,水样浑浊时亦不便测定。 2. 所有玻璃仪器容器不能用铬酸洗液洗涤。 3. 有机物有干扰,可加高锰酸钾氧化后再测定。思考题思考题v1. 怎样保存测定六价铬的水样?为什么?v2. 在测定水样中的六价铬时,加入硫酸和磷酸溶液的目的分别是什么?三、红外分光光度法测定石油 工业废水中油类含量是工业废水监测的重要指标,它对装置的正
34、常生产起着监控作用。随着社会经济的发展、技术的进步及社会各界对环保重视程度的提高国家标准要求采用红外分光光度法测定工业废水中油含量。 用四氯化碳萃取水中油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油后测定石油类含量,总萃取物和石油类的含量均以波长分别为谱带处的吸光度A进行计算。测定原理红外光谱仪测定步骤 (1)四氯化碳提纯: 取一2500ml 的细口瓶,瓶中加入处理好的活性碳和硅酸镁各300g,加入2500ml要处理的四氯化碳,盖好盖后震荡2min,静止30min 或1h将瓶中的四氯化碳倒入放在有120目筛网的漏斗中,取样后在光谱仪上扫描,得到谱图合格后即可放入干净的磨口瓶中
35、保存备用。四氯化碳的谱图不合格时,说明吸附剂已饱和,应停止使用,重新放入新的吸附剂。 (2)萃取: 根据四氯化碳具有溶解油脂好,不溶于水的特性,对水中的油份进行有效地萃取。将一定体积的水样倒入分液漏斗中,加盐酸酸化至pH2,用20ml 四氯化碳洗涤采样瓶后,移入分液漏斗中加约20g 氯化钠充分振荡2min。经常开启活塞排气,静止分层后将萃取液经已放置10min 厚度无水硫酸钠的玻璃砂芯漏斗流入容量瓶内,用20ml 四氯化碳重复萃取一次,取适量的四氯化碳洗涤玻璃砂芯漏斗,洗涤液一并流入容量瓶,加四氯化碳稀释至标线定容,摇匀。校正系数测定与检验 (1)测定: 用四氯化碳做溶剂, 分别配制100ml
36、/L 正十六烷100mg/L 姥鲛烷和400mg/L甲苯溶液。 以四氯化碳作参比溶液,使用1cm 石英池,分别测量正十六烷、姥鲛烷和甲苯三种溶液 在2930cm-1 、 2960cm-1、3030cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030 三种物质的代用符号分别为:正十六烷-H、姥鲛烷-P 和甲苯-T。 按下式解出仪器校正系数:X 、Y、Z、F 值 F=A2930(H)/A3030(H) C(H)=XA2930(H)+YA2930(H) C(P)=XA2930(P)+YA2930(T) C(T)=XA2930(T)+YA2960(T)+ZA3030(T)-A2930(T)/F 式中X
37、 、Y、Z、F仪器校正系数; C(H)正十六烷浓度值,mg/L;C(P)姥鲛烷浓度值, mg/L ; C(T)甲苯浓度值, mg/L ; A2930(H) 、A2960(H)正十六烷在不同波长下的吸光度值; A2930(P) 、A2960(P)姥鲛烷在不同波长下的吸光度值; A3030(T)、A2960(T)、 A2930(T)甲苯在不同波长下的吸光度值。(2)检验:准确量取纯正十六烷、姥鲛烷、甲苯按5:3:1(V/V)的比例配成混合烃。使用时,用此混合烃以四氯化碳为溶剂配成适当浓度范围的混合烃系列溶液,在2930cm-1 、 2960cm-1、3030cm-1处分别测量混合烃系列溶液的吸光度
38、A2930、A2960、A3030 ,按下式计算混合烃系列溶液的浓度,并与配制值进行比较。如混合烃溶液浓度测定值的回收率在90%99%范围内,则校正系数可采用。否则,重新测定校正系数直至符合条件为止。C=XA2930+YA2960-Z(A3030-A2930/F)C混合烃溶液的浓度mg/L。样品测定 (1)测定: 以四氯化碳作参比溶液,使用适当光程的比色皿,即:1cm 石英比色皿测试样品范围为100400mg/L、4cm 石英比色皿测试样品范围0100mg/L,将萃取液和硅酸镁吸附后的滤出液倒入石英比色皿,放入红外分光光度计的样品室, 测2930cm-1 、 2960cm-1、3030cm-1
39、三个波长处的样品吸光度并计算总萃取物和石油类的含量。 (2)空白试验: 以纯水代替试样,加入与测定时相同体积的试剂,并使用相同光程的比色皿,按(1)中测定步骤进行空白试验。结果计算v(1)总萃取物:v水中总萃取物(即总油)计算:vC= XA2930+YA2960-Z(A3030-A2930/F)VODI/VWLv式中X、Y、Z、F校正系数; A2930、A2960、A3030 各v对应波长下测得萃取液的吸光度;VO萃取溶剂定容体积mL;VW水样的体积,mL;D萃取液稀释倍数;I测定校正系数时所用比色皿的光程,vL测定水样时所用比色皿的光程,cm。v(2)石油类含量:v水样中石油类含量C1(mg/L)v计算:vC1= XA2930(I)+YA2960(I)-Z(A3030(I)A2930(I/F)VODI/VWLv式中A2930(I)、 A2960(I) 、 A3030(I)测得硅酸镁吸附后滤出液的吸光度。各种测油方法的比较红外分光光度法是目前最理想的测油方法紫外法:该方法灵敏度高,缺点是不同种类的油采用不同波长,数据无可比较性荧光法:用紫外线照射,激发萃取剂中的油发出荧光。荧光强度越高-含油量越高。但是有些油类不能被紫外线激发,有些非油类荧光物质能被激发。因此荧光法灵敏度高单抗干扰性差红外分光光度法:
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