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文档简介

1、1第一章 测定总则及一般规定 .11 总则.1 2 一般规定 .1第二章 水样的采集.5S 1 取样装置52 2 水样的米集方式 .5S 3 水样的存放与运送S 4 水质全分析的工作步骤第三章 水质全分析项目测定方法及其结果的校核 .73 1电导率的测定3 2 pH 的测定(pH 电极法) .103 3 钠的测定(pNa 的测定) .123 4 浊度的测定 143 5 碱度的测定(容量法) 163 6 游离二氧化碳的测定(直接法) 173 7 亚硝酸盐的测定(格里斯分光光度法) . 183 8 1 化学耗氧量的测定(高锰酸钾法) 193 8 2 化学耗氧量的测定(重铬酸钾快速法) .2 13

2、9 全固体的测定 2 2310 溶解固体的测定.2 4311 悬浮固体的测定 2 5312 全硅及活硅的测定(氢氟酸转化分光光度法) .2 6313 钙的测定(EDTA 滴定法) 2 9314 氯化物的测定(硝酸银容量法) .3 0315 铝的测定(分光光度法) 3 2316 硬度的测定(EDTA 滴定法) .3 4317 硫酸盐的测定(分光光度法)3 6318 1 铁的测定(磺基水杨酸分光光度法) .3 83182 铁的测定(邻菲罗啉分光光度法) .3 9319 硝酸盐的测定(苯酚磺酸比色法) 4 13 20 钾的测定(原子吸收分析法) 4 33 21 活性硅的测定(钼蓝比色法) .4 43

3、 22 铁铝氧化物的测定(重量法) .4 63 23 酸度的测定(容量法) 4 73 24 磷酸盐的测定(磷钒钼黄分光光度法) 4 73 25 铜的测定(双环已酮草酰二腙分光光度法) .4 823 26 溶解氧的测定(两瓶法) 5 03 27 亚硫酸盐的测定(碘量法) .5 23 28 残余氯的测定(比色法) 5 33 29 硫化氢的测定(比色法) .5 53 30 腐植酸盐的测定(容量法) .5 63 31 微量油的测定(紫外分光光度法) .5 73 32 油的测定(重量法) .5 93 33 亚铁的测定(邻菲啰啉分光光度法) .6 03 34 水质全分析结果的校核 .6 11第一章 测定总

4、则及一般规定11总则1 实验室应具有化学分析的一般仪器和设备, 如分析天平, 分光光度计, 电导仪、 pH、pNa、 pX计等和常用的玻璃仪器以及电炉、高温炉、烘箱、水浴锅、计算器等设备。此外, 还应有良好的通风设备和所需等级的化学药品。2 为保证分析数据的质量,分析操作者应掌握各分析方法的基本原理和基本操作技能,并 对所测试的结果能进行计算和初步审核。3 对使用的贵重精密仪器或进行低含量分析时,为了保证仪器的灵敏度和分析数据的可靠性,必须采取防尘,防震、防止酸、碱气体腐蚀的有效措施。4 使用对人体有害的药品(例如汞,氢氟酸及有毒害的有机试剂等)时,应采取必要的防 护和保健措施。12一般规定1

5、仪器校正: 为了保证分析结果的准确性,对分析天平砝码,应定期( 12 )年进行校正;对分光光 度计等分析仪器应根据说明书进行校正,对容量仪器,如:滴定管、移液管、容量瓶等,可 根据实验的要求进行校正。2空白试验:2 1 在一般测定中,为提高分析结果的准确度,以空白水代替水样,用测定水样的方 法和步骤进行测定,其测定值称为空白值。然后对水样测定结果进行空白值校正。2 2 在微量成分比色分析中,为校正空白水中待测成分含量,需要进行单倍试剂的空 白试验。 单倍试剂空白试验, 与一般空白试验相同。 双倍试剂空白试验是指试剂加入量为测 定水样所用试剂量的两倍, 测定方法和步骤均与测定水样相同。 根据单、

6、 双倍试剂空白试验 结果可求出空白水中待测成分的含量,对水样测定结果进行空白值校正。3空白水质量;测定方法中的“空白水”是指用来配制试剂和作空白试验用的水,如蒸 馏水、除盐水、高纯水等。对空白水的质量要求规定如下:空白水名称 质量要求蒸馏水电导率3 卩 S/ cn(25 C )高锰酸钾试验合格除盐水电导率1 卩 S/cm(25C)高锰酸钾试验合格高纯水电导率(混床出口,25C)0.2 卩 S/m;Cu,Fe,Na 3 卩 g/L;SiO2 10 来消除;后者必须严格控制 CNa+:CK+至少为 10:1,否则对 测试结果会带来误差。本方法在电极和试验条件良好的情况下,仪表可指示出0.23 卩

7、g/L 的钠离子含量。2 仪器2 1 pNa 计2 2 钠离子选择性电极2 3 甘汞电极3试剂3 1 氯化钠标准溶液(即定位液)的配制:3.1. 1 pNa2 标准贮备溶液(10_2mol/LNa+):精确称取 1.169g,经 250350C烘干 12h 的基准试剂(或优级纯)氯化钠 (NaCl) ,溶于高纯水中,然后移至容量瓶并稀释至 2L。3.1. 2 pNa4 标准溶液 (104mol/LNa) :相当于 2.3mgNa/L 。取 pNa2 贮备液,用高纯水精 确稀释至 100倍。31 3 pNa5 标准溶液 (105mol/LNa) ,相当于 230 卩 gNa/L。取 pNa4 标

8、准溶液,用高纯水精确稀释至 10 倍。此溶液一般是作复核用,不能用作定位液。32碱化剂:二异丙胺4 步骤41准备工作41 1 调好机械零点41 2 接通电源。41 3 安装电极:玻璃电极要在蒸馏水中活化48 小时,甘汞电极拔去橡皮帽。其内充液面要高于被测液液面。 玻璃电极头部要比甘汞电极头部稍高些。 电极要无断线无气泡, 无破 损,无干涸现象等。4.2 校正4.2. 1 开启电源,预热 2030min,温度补偿旋钮调到定位液的温度。422 读数开关处于松开位置,量程分档开关置于“0”,调节零点调节旋钮,使指针指0。423 量程分档开关置“校”位置上,调节校正旋钮,使指示值为满刻度。424 重复

9、“ 2”“3”操作过程43 定位4. 3. 1 清洗电极,在塑料杯中加入5 滴二异丙胺,再将 pNa4 的标准定位溶液约 100mL倒入塑料杯中,清洗电极(反复清洗 23 次),然后把电极浸入该溶液中。432 把量程分档开关置于“ 3”位置,按下读数开关,调节定位旋钮,使指针在刻度范 围内,再观察指针的移动,待 23min 后,指针指示最大值, 12min 没有明显倒退,立即调 节定位旋钮,使指针指右满度。433 放开读数开关, 检查“0”如偏差在一小格内, 说明仪器正常, 如要确保定位准确, 可靠,还可以重复定位 12 次,直至定位误差不超过 0.02pNa.定位完毕,应当进行 pNa5 的

10、校核,如测 pNa5 标准溶液时,钠度计的指示为 pNa5.00 0.02 0.03 ,则说明仪器及电极均正常,即可进行水样测定。44 测量441 清洗电极。用加好碱化剂二异丙胺的蒸馏水或无钠水清洗电极45 次(测量含极微量 Na+水样时,还须用加碱性试剂的水样清洗23 次)。4. 4. 2 估计水样 pNa 值,选择好量程分档开关的位置。1 4443 将电极移入加有碱性试剂的水样中,按下读数开关,如指针超过满刻度,增加量 程分档开关的档次,如指针左偏于“0”刻度,应减小量程分档开关的档次,让指针在刻度范围内,待数分钟指针达到最大值(然后倒退)时读数。5 注意事项1 5(1)所用试剂瓶以及取样

11、瓶都应用聚乙烯塑料制品。各种标准溶液应贮放在520L 的聚乙烯塑料桶内,不用时应密封以防污染。( 2)新买来的塑料瓶及桶都应用热盐酸溶液(1+1)处理,然后用高纯水反复冲洗多次才能使用。(3)各取样及定位用塑料容器都应专用,不宜经常更换不同钠离子浓度的定位标准溶液, 或将钠离子浓度相差悬殊的各取样瓶相混。(4)长期不用的电极以干放为宜,但干放前,电极的敏感膜都应以高纯水冲洗干净,以防 溶液侵蚀敏感膜。干放的电极或新电极,在使用前应在已加碱化剂(二异丙胺等)的 pNa4 定位溶液中浸渍 12h 以上,电极不宜闲置过久。(5)甘汞电极也应干存放,但需在液部以及添加氯化钾溶液的口上塞上专用的橡皮,以

12、防 液部位因长期干涸而变成不能渗透的绝缘体, 同时也要防止甘汞电极内部因长期缺水而使棉花连接处变干, 造成汞甘汞同棉花接合面不导电而使电极报废。 放时都不宜长时期浸渍在液面超过盐桥内部氯化钾溶液的纯水中,溶液被稀释,然后形成浓差电动热对所测结果带来误差。(6)电极导线有机玻璃的引出部分切勿受潮湿。(7)为减少温度影响,定位溶液温度和水样温度相差不宜超过6思考题(1)取样及定位溶液盛装容器为什么都要用聚乙烯塑料容器?(2)玻璃电极及甘汞电极,长期不用应如何存放,为什么?(3)在测试水样 pNa 值时,为什么都要在溶液中加入碱化剂?34浊度的测定1 原理本测定是使用 JZ -川型激光测浊仪,是属于

13、以He - Ne 激光为光源柱积分接收方式的散射光测浊仪。He Ne 激光器在激光电源作用下,射出的波长为 632.8nm 的激光 Io被分光镜分为测量 光束 Il和参比光束|2,测量光束|1通过比浊管与被测水样中微粒物质作用产生散射光13,在被测液无光吸收情况下,I3由下式表示:l3=li(1e-KL)=Ioai(1-e-KL)其中 K 为被测液浊度,L 为比浊管的有效光程,ai为 li比 Io的商。可见散射光与浊度 是非线性关系,并受激光强度Io波动的影响。为了使读数线性地由浊度K 决定,仪器中将I3按正比关系由光电和这组转变成光电流,参比光按正比关系由参比光电池转变为光电流,二光电流经模

14、拟电路转变成电压信号,再经 A/D 变换送至微处理器,微处理器对二输入信 号作除法运算, 削弱激光强度波动对测量结果的影响至允许误差范围内。对除法运算所得商进行线性校正和平均处理, 使显示器读数与被测浊度相符。 即测出水样浊度。 此浊度标准是 以福马肼标准悬浊液作标准。浊度测量范围为 O1OOF T U。2 仪器2.1 JZ-m型激光测浊仪2.2 滤膜过滤器:装配孔径为 0.15m勺滤膜。3.试剂3.1 无浊水:二级化学除盐水经0.15 yn 微孔滤膜过滤(弃去 200mL 初滤水)。所有甘汞电极在使用或存以防液部位微孔内氯化钾5C.1 63.2 福马肼贮备浊度标准(400F T U)321

15、硫酸联胺溶液:称取 1.000g 硫酸联胺,加少量无浊水,温热使之溶解,冷却至室 温后,移入 100mL容量瓶中,用无浊水稀释至刻度。322 六次甲基四胺溶液:称取 10.00g 六次甲基四胺,加少量无浊水溶解,移入 100mL 容量瓶中用无浊水稀释至刻度。32 3 福马肼贮备浊度标准液:用移液管吸取 5mL 硫酸联胺溶液和 5mL 六次甲基四胺 溶液注入 100mL容量瓶中,充分摇匀,在25 3C下保温 24h 后,用无浊水稀释至刻度。此溶液的浊度为 400F T U,在 30C以下放置,可使用一周。3.2. 4 福肼浊度标准液(100F T U):取 400F T U)贮备液 25mL 注

16、入 100mL 容量瓶 中,用无浊水稀释至刻度。3.2. 5 福马肼浊度标准液(10F T U):取 100F T U 标准液 10mL 注入 100mL 容量 瓶中,用无浊水稀释至刻度。3.2. 6 福马肼浊度标准(2F T U):取 100F T U 标准溶液 2mL 注入 100mL 容量瓶 中,用无浊水稀释至刻度。4 步骤4 1 准备工作4.1 . 1 制备无浊水 300mL,配制 2F T U、10F T U、100F T U 浊度标准液各 100mL 。412 按总电源键,电源接通,调电流调整电位器,使激光电流表指示为4mA,10 分钟再将电流调至 4mA 。413 在按总电源键后

17、,立即压紧泵管压角,将泵管入口置入无浊水中,按泵电源键, 调节压角压紧程度至无浊水顺利泵入管中为好。42 仪器标定4 21 首先将程序 /监控切换键置于监控位置,然后按复位键,显示器显示提示符“=”,再按程序键,继续显示“ = ”。422 调零按泵电源键, 将无浊水泵入比浊管, 仔细观察 1 分钟,将管中可能残存气泡排出比浊管。 按调零键(按键前显示为“ =”)待显示“ =”后再按调零键,待再次显示“ =”时调零完成。为检查调零结果,可按测量 2 键,若显示平均值 P 不超过 0 0.02 范围,符合调零要 求,否则不符合要求,可按复位键,显示“=”后再按调零键,重新调零,直至符合上述要求为止

18、。423 校满度A.2F T U 档满度校准将泵管入口置于 2F T U 标准液中,此标准液代替无浊水通过比浊管,观察一分钟, 比浊管内不存留气泡,按复位键,显示“ =”,按校 2 键,显示“ =”即可。为检查校满结 果,可按测量 2 键,显示平均值 P 不超过 2 0.04 范围,符合要求,否则按复位键,显示 “=”后按校 2 键重新校准,直至满足上述要求为止。仪器的标定步骤“ 2”“ 3”需反复操作 23 次,以得到满意结果,操作时应首先复位。B.10F T U 档和 100F T U 档满度校准同 2F T U 档43 测量431 粗测:将被测水样、泵入比浊管,观察一分钟左右,比浊管内的

19、气泡排尽,将程 序/监控切换键置于程序位置,显示的平均值P 即为被测水样浊度值。4.3. 2 细测:将程序/监控切换键置于监控位置,当粗测值或已知被测值在大于2F T U小于 10F T U 范围内,可按测量 10 键,显示值 P 即被测水样浊度平均值;若粗测值或已 知被测浊度在不大于 2F T U 范围,可按测量 2 键,显示值 P 即为被测样浊度平均值,同 样当粗测值或已知被测浊度在大于 10F T U 小于 100F T U 范围内,按测量 100 键, 显示值 P 即为被测档浊度平均值。1 75注意事项(1) 浊度计标定后,程序 /监控切换键一般应置于程序位置,这时仪器处在自动换档测量

20、状 态,各功能键均失去作用。此键若置于监控位置, 各功能键均具有原功能, 这时不能随意按 功能键,否则会影响标定结果。(2) 当测量高浊度水的浊度时,停止测量时,要用 (1+5)HCl 溶液清洗 5 分钟,再用低浊水 清洗 1 分钟,保持比浊管及管路清洁。6思考题(1 )激光测浊仪测定浊度的原理是什么? (2)测定浊度时应该注意什么?35碱度的测定(容量法)1 原理水中的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量,例如氢氧根、碳酸盐、重碳酸盐、 磷酸盐、磷酸氢盐、硅酸氢盐、亚硫酸盐、腐植酸盐和氨等,都是水中常见的碱性物质,它 们都能与酸进行反应。因此可用适宜的指示剂以标准酸溶液对它们进行滴定。碱度

21、可分为酚酞碱度和全碱度两种。 酚酞碱度是以酚酞作指示剂时所测出的量, 其终点 的 pH 约为 8.3;全碱度是以甲基橙作指示剂时测出的量,终点的 pH 约为 4.2 ;若碱度V0.5mmol/L ,全碱度宜用甲基红亚甲基兰作指示剂,终点的 pH 约为 5.0。本实验中所采用的测定方法是以酚酞作指示剂测水样的酚酞碱度,以甲基橙作指示剂测水样的全碱度, 在测定过程中均用硫酸标准溶液滴定中和水样中的碱度物质。 单位以毫摩尔 / 升( mmol/L )表示。2 试剂211%酚酞指示剂(乙醇溶液)。220.1%甲基橙指示剂 .231/2H2SO4=0.01mol/L 硫酸标准溶液。3 步骤31 取 10

22、0mL 透明水样注入锥形瓶中。32 加入 23 滴 1%酚酞指示剂,此时若溶液显红色,则用硫酸标准溶液滴定至恰无色, 记录耗酸体积 a。33 在上述锥形瓶中加入 2 滴甲基橙指示剂, 继续用上述硫酸标准溶液滴定至溶液至橙红 色为止,记录第二次耗酸体积b(不包括 a):3.4 水样中酚酞碱度(JD)酚和全碱度(JD)全的数量(mmol/L )按下式计算:(JD)酚=(1/H2SO4xa)/Vx103(JD)全=(1/2H2SO4x(a+b)Nx103式中:1/2H2SO4 硫酸标准溶液的浓度;a,b滴定碱度所消耗硫酸标准溶液的体积,mL ;V 水样体积,mL。4. 注意事项(1)水样中若含有较大

23、量的游离氯(1mg/L )时,会影响指示剂的颜色,可以加入1/2Na2S2O3=0.05mol/L 硫代硫酸钠溶液 12 滴以消除干扰。 或用紫外线光照射也可除残氯。(2)由于乙醇自身的 pH 较低,配制成 1%酚酞指示剂(乙醇溶液),则会影响碱度的测定。为避免此影响、配制好的酚酞指示剂,应用 NaOH=0.01mol/L 氢氧化钠溶液中和至刚见稳 定的微红色。5.思考题(1)水中的碱度是什么物质?1 8(2 )酚酞碱度与甲基橙碱度有什么区别?(3)测定此项目的最大难度是什么?初次操作如何掌握?36游离二氧化碳的测定(直接法)1.原理水中游离二氧化碳,可利用附有碱石棉吸收装置的滴定管,直接用氢

24、氧化钠标准溶液进行测定,其反应为CO2+NaOHTNaHCO二氧化碳和氢氧化钠完全生成重碳酸钠时,溶液的pH 约为 8.3,故用酚酞作指示剂。以氢氧化钠标准溶液滴至微红色即为终点。本测定所使用的氢氧化钠标准溶液浓度为NaOH=0.01mol/L。以 1%酚酞为指示剂、滴定至微红色后计算水样中游离二氧化碳量。2.仪器2.1 附有碱石棉吸收装置的自动滴定管( 5mL )。2.2 容量瓶 200mL (需选用刻线上部空间容积大于10mL 的)。3.试剂3.1 NaOH=0.01mol/L 氢氧化钠标准溶液。3.2 中性酒石酸溶液;称取 300g 酒石酸钾钠用除盐水溶解,稀释至1L。此溶液应对 1%酚

25、酞指示剂不显红色。否则需用酸仔细地中和至红色刚刚消失为止。以上二种溶液贮存的容器均应密闭,以防止吸收空气中的二氧化碳。3.31%酚酞指示剂(乙醇溶液)。4.步骤4.1 采样时应在取样管出口处连接一段玻璃管。将玻璃管插入容量瓶底部,待水样溢流 23min 后,轻轻抽取玻璃管,将瓶塞塞紧。4.2 开启瓶塞,迅速甩出水样至刻度。4.3 立即加入 0.2mL 1%酚酞指示剂。4.4 用NaOH=0.01mol/L 的氢氧化钠标准溶液滴定至呈现微红色,经1min 不消失为止。记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积。4.5 计算水中游离二氧化碳(CO2)的含量(mg/L)按下式计算:a?NaOH?44CO2=X1

26、000V式中:a氢氧化钠标准溶液的消耗体积,mL;NaOH氢氧化钠标准溶液的浓度;44二氧化碳(CO2)的物质的量;V 水样的体积,mL。5.注意事项(1)本测定应尽可能在取样地点进行,或取样后立即送到试验室迅速测定,否则影响测定1 9结果。(2) 在滴定中摇动不可太剧烈,同时在摇动时应将瓶塞塞紧。(3 )水样中硬度超过10mmol/L,或含铁的量大于1mg/L 时,都会使结果偏咼,故应事先于水样中加入 3mL 中性酒石酸钾钠溶液,然后迅速进行滴定。6 思考题(1)在测定水样中游离 CO2的含量时,什么情况会使测定结果偏高?(2 )测定水样中游离C02时,米样及测定应注意哪些问题?37亚硝酸盐

27、的测疋(格里斯分光光度法)1.原理亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用,生成不稳定的化合物, 随即与a萘胺作用, 生成红色偶氮化合物。其反应为:NH2人I+NaN02+2 CH3COOHSO3H(红色)此偶氮化合物的最大吸收波长为524nm。本方法的测定范围为 00.5mg/L。水样中亚硝酸盐的测定就是根据上述反应原理,通过分光光度计比色获取水样中亚硝酸盐的含量。2.仪器2.1 分光光度计2.230 伽比色皿2.3 50mL 比色管3.试剂3.1 格里斯试剂的配制3.1. 1 溶液a:称取 0.1ga萘胺,加 100mL 除盐水,加热煮沸使其溶解,冷却,加 30mL 冰乙酸,贮存于棕色瓶中。3.1. 2

28、 溶液 b:称取 1.0g 无水对氨基苯磺酸,溶于水中,并稀释至100mL。使用时将溶+CH3COONa+2H2OCH3COON =NYSO3H+CH3COOHNH21 10液 a 与溶液 b 等体积混合,称为格里斯试剂。混合后的溶液不甚稳定,使用期不得超过1个月。3.1. 3 亚硝酸钠标准溶液的配制:贮备液(1mL 含 0.1mgNO2):精确称取 0.1500g 优级亚硝酸钠(NaN02)溶于除盐水中,移入 1L 容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。3.1 . 4 工作液(1mL 含 0.01mgN02):吸取贮备液 10mL,注入 100mL 容量瓶,用除 盐水稀释至刻度,摇匀。此溶液应在使用时

29、配制。4.步骤4.1 工作曲线的绘制4.1 . 1 按表 37- 1 取亚硝酸钠工作液分别注于一组50mL 比色管中,用除盐水稀释至刻度,并转入 150mL 锥形瓶中。4.1 . 2 各另入 2mL 格里斯试剂,摇匀,于沸腾水锅里加热1min,冷至室温。用分光光度计,波长 524nm 和 30mm 比色皿,以除盐水作为参比测定其吸光度。根据测得的吸光度 各减去编号为0 的空白值,再与相应亚硝盐含量绘制工作曲线。4.2 水样的测定取 50mL 澄清水样,加入 2mL 格里斯试剂,摇匀。于沸腾水浴锅里加热 1min,冷却至 室温,按绘制工作曲线的操作条件测得水样的吸光度,扣除空白值,然后查工作曲线

30、,即得水样中亚硝酸盐的含量。表 3 7 1 亚硝酸盐标准溶液的配制编号0123456亚硝酸钠工作液(mL)00.250.501.01.52.02.5相当于水样中亚硝酸盐的含量(mL/L)00.050.100.200.300.400.504.注意事项亚硝酸盐与格里斯试剂的显色反应在pH 为 1.93.0 时为好。若 pH 大于 3.0 显色不完全,亚硝酸盐测定值偏低。5.思考题格里斯试剂应如何保存和使用?381化学耗氧量的测定(高锰酸钾法)1.原理化学耗氧量(或称 COD )是指天然水中可被重铬酸钾或高锰酸钾氧化的有机物含量。在酸性(或碱性)条件下,高锰酸钾具有较高的氧化电位,因此它能将水溶液中

31、某些有机物氧化,并以化学耗氧量(或高锰酸钾的消耗量)来表示,以比较水中有机物总含量的大小。高锰酸钾是一种强氧化剂,能氧化许多还原性物质,它在不同的介质中与还原性物质作用时它的产物有不同的氧化态。高锰酸钾测化学耗氧量有两种方法:第一法适用于 Cl含量小于 100mg/L 的水样;第二法适用于 Cl含量大于 100mg/L 的水样。2.仪器2.1250mL 锥形瓶2.2 水浴锅3.试剂1 113.11/5KMnO4=0.01mol/L 高锰酸钾标准溶液。2 03.2 1/2H2C204=0.01mol/L 草酸标准溶液;称取于 105110C烘干至恒重的优级纯草酸钠(Na2C204)0.6701g

32、,用少量蒸馏水溶解后移入1L 容量瓶中,加 200mL 蒸馏水及 25mL 浓硫酸,并用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。然后移入棕色瓶中并贮存于暗处。3.3 硫酸溶液( 1+3):配制此溶液时,应事先利用稀释时的温热条件,用高锰酸钾溶液 滴定至呈微红色。3.4 10%氢氧化钠溶液(体积分数)。4.步骤4.1 在酸性溶液中测定耗氧量(适用于 Cl 含量小于 100mg/L 的水样)的操作步骤:4.1. 1 取适量水样注入 250mL 锥形瓶中,用蒸馏水稀释至 100mL。4.1. 2 加入 10mL 硫酸溶液( 1+3),摇匀。4.1. 3用滴定管加入10mL1/5KMnO4=0.01mol/L的KMn

33、O4标准溶液, 在沸腾水浴锅内 加热30min (水浴锅的水位一定要超过水样液面)。4.1 . 4 迅速加 10.00mL1/2H2C2O4的草酸标准溶液,此时溶液应褪色。4.1 . 5 继续用 1/5KMnO4的标准溶液滴定至微红色并经1min 不消失为止,记录1/5KMnO4=0.01mol/L KMnO4标准溶液二次总消耗量 a1。4.1. 6 另取 100mL 蒸馏水与水样同时进行空白实验。 记录空白实验时1/5KMnO4=0.01mol/L 的标准溶液的二次总消耗量a2。水样高锰酸钾化学耗氧量(COD)Mn的数值(mgO2/L)按下式计算:(COD)Mn=(c1xa1C2xb)(C1

34、xa2C2xb)x8/Vx1000=C1(a1a2)/Vx8000式中:测定水样所消耗的 KMnO4 标准溶液的体积,mL;C1-标准溶液的浓度;C2标准溶液的浓度;b测定水样所消耗的 H2C2O4标准溶液的体积,mL ;a2空白试验所消耗的 KMnO4标准溶液的体积, mL;8( 1/2O)物质的量;V 水样的体积,mL。4. 2 在碱性溶液中测定耗氧量(适用于Cl大于 100mg/L 的水样)的操作步骤:4. 2. 1 取适量水样注于 250mL 锥形瓶,用蒸馏水稀释至 100mL4.2. 2 加入 2mL10%NaOH 溶液和 10mL1/5KMnO4=0.01mol/L 的 KMnO4

35、标准水浴锅炉 加热 30min(水浴锅的水位一定要超过水样液面) 。4.2. 3 迅速加入 10mL 硫酸溶液(1+3)及 10.00mL1/2H2C2O4=0.01mol/L H 2QO 标准溶 液,此时溶液应褪色。4.2. 4 继续用1/5KMnO4=0.01 mol/LKMno4标准溶液滴定至微红色,并经1min 不消失为止。记录 KMnO4标准溶液的二次总消耗量为 a1。4.2. 5 另取 100mL 蒸馏水进行空白试验, 记录空白试验时1/5KMnO4=0.01mol/L KMnO4 标准溶液的二次总消耗量为a2。水样 KMnO4化学耗氧量(COD)Mn的计算同第一法。5 注意事项(

36、1) 在试验过程中,高锰酸钾标准溶液的中入量、煮沸的时间和条件(包括升温的时间) 以及滴定时的水样温度等条件, 都应严格遵守规定, 否则由于反应条件不同而造成所测结果 的偏差很大。(2) 如水需要过滤时,必须采用玻璃器或古氏漏斗,不得使用滤纸。采用过滤后的水样进 行测定,则所得的结果为水中溶解性有机物的含量。在报告中应加以注明水样经过滤。(3) 当水样中氯化物含量大时,则会产生氯离子的氧化反应而影响结果:2KMnO4+16H+16CT2KCI+2MnCl2+5Cl2f +8H2O因此,水样氯离子的含量超过 100mg/L 时,必须采用 4.2 项在碱性溶液中测定化学耗氧量的 操作步骤。(4)在

37、酸性溶液中测定耗氧量时,若水样在加热过程中出现有棕色二氧化锰沉淀时,则应 重新取样测定,并适当增加高锰酸钾标准溶液的加入量。(5)高锰酸钾在碱性溶液加热过程中,如产生棕色沉淀或溶液本身变为绿紫色时,都不需 要重新2 1进行试验。在煮沸过程中如遇到溶液变成无色的情况下,则需要减少所取水样的量, 重新进行试验。(6) 作空白测定的蒸馏水, 可用无污染的过热蒸汽凝结水代替,但不能用除盐水或高纯水。 6 思考题(1)用草酸钠标定 KMnO4溶液时,应严格控制哪些反应条件?(2)水中耗氧量的测定属于何种滴定方式?为何要采用这样方式测定呢?(3)水样中 C含量高时,为什么对测定有干扰?应采用什么方法消除?

38、(4)水中化学耗氧量的测定有何意义?测定水中化学耗氧量有哪些方法? 382化学耗氧量的测定(重铬酸钾快速法)1 原理本法基于在适当提高硫酸浓度的条件下,可提高重铬酸钾的氧化率,缩短回流时间,达到快速测定的目的。 氯离子在此条件下也被氧化,干扰测定,可加入适量硝酸银和硝酸铋以消除其干扰。2.试剂2.1 硫酸银一硫酸溶液:称取10g 硫酸银溶于 1L 浓硫酸中,贮存于棕色瓶中。2. 2 试亚铁灵指示剂:称取 1.48g 邻菲啰啉和 0.70g 硫酸亚铁(FeSO4 7H2O)溶于 200mL 二 次蒸馏水,贮于棕色瓶中。2. 3 1/6K2Cr207=0.02000mol/L 的重铬酸钾标准溶液:

39、称取 0.9807g 优级纯重铬酸钾(预先 在 105110C烘箱中干燥 2h),溶于二次蒸馏水,并转移至1L 容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。2.4 1/2FeSO4(NH4)2SO4=O.O1 mol/L 的硫酸亚铁铵标准溶液:称取3.92g 硫酸亚铁铵FeSO4 (NH4)2SO6HO,溶于蒸馏水,加浓硫酸10mL,冷却后用二次蒸馏水稀释至1L,摇匀。此液使用时按下法标定:取 500mL1/6K2Cr207=0.02000 mol/L 的重铬酸钾标准液,注入锥形瓶中,加 45mL 蒸馏水稀释,再加 5mL 硫酸银一硫酸溶液,冷却后加1 滴试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定到颜色从蓝色变到红

40、棕色即为终点,记录消耗硫酸亚铁铵溶液的体积a(mL)。硫酸亚铁铵标准溶液的浓度按下式计算:0.02000 5.00,”1/2FeSO4(NH4)2SO4=mol/La2.5 硝酸银溶液:称取 1g 硝酸银溶于 100mL 蒸馏水,贮于棕色瓶中。2.6 硝酸铋溶液:称取 1g 硝酸铋Bi(NO3)3 5H2O溶于 100mL 硫酸溶液中(1+2)。2.7 二次蒸馏水:为使空白和稀释用的水中不含有机物,于每升普通蒸馏水中加入约5mL浓硫酸和 0.2g 高锰酸钾,使水保持紫红色,重新蒸馏一次。凝气式电厂可用高压炉无污染的过热蒸汽凝结水代替。3.仪器3.1 回流装置:150mL(或 250mL)磨口锥

41、形瓶加装一支球形冷凝器(长度为30cm)3. 2 加热装置:600800W 电炉上放置一块石棉网。3. 3 10mL 微量滴定管一支。4. 步骤4. 1 取 lO.OOmL 水样置于回流的磨口锥形瓶中,加1mL 硝酸银溶液,摇匀,再加 1mL 硝2 2酸铋溶液,摇匀(氯离子含量在500200mg/L 时应各加 2mL )。4. 2 力口 5.00mL1/6K2Cr207=0.02mol/L 的重铬酸钾溶液及二颗玻璃球,然后加 20mL 硫酸 银一硫酸溶液,摇匀。4. 3 装上球形冷凝器,回流10min (从沸腾算起)。4. 4 稍冷后,从冷凝器管口上端慢慢加入50mL 二次蒸馏水,洗涤管壁。取

42、下锥瓶,在冷水浴中冷却至室温。4.5 加 1 滴试亚铁灵指示剂, 过量的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液从蓝天绿 色变为红棕色即为终点。另取 lO.OOmL 二次蒸馏水,进行空白试验。重铬酸钾耗氧量(COD)cr的数值(mgO2/L)按下式计算:(b a)C 8 1000(COD)Cr=V式中:a滴定水样时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL ;b空白试验消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL ;C硫酸亚铁铵溶液的物质的量的浓度;V 所取水样的体积,mL ;8 ( 1/2O)物质的量。5. 注意事项:(1) 加硝酸银和硝酸铋溶液的次序为:先加硝酸银,摇匀后再加硝酸铋,再摇匀。不可先加硝酸铋,

43、后加硝酸银,也不可同时加。否则会使测定结果偏高。(2) 为防止回流时溶液沸腾时强度太大,冷凝不完全而引起冷凝管口冒蒸汽,电炉功率以600800W 为宜。(3)当水样耗氧量在 50mgO2/L 以上时,应使用1/6K2Cr2O7=0.05000 mol/L 的重铬酸钾标 准液和1/2FeSO4 (NH92SO=0.025mol/L 的硫酸亚铁铵标准液,其余均不变。(4 )若回流时溶液颜色变绿,说明水样化学耗氧量数值太高,须少取水样,用二次蒸馏水 稀释后重新测定。(5) 防止“爆沸”用的玻璃球,要预先经过处理。可先用洗液浸泡,再用二次蒸馏水冲洗干净,在烘箱中干燥后备用。(6) 测定后的废液因酸度极

44、高,不能任意排放,应集中处理后再排放。6思考题(1) 重铬酸钾法测定水中化学耗氧量的原理是什么?(2 )试亚铁灵指示剂在测定过程中的作用原理是什么?39全固体的测定1原理全固体为悬浮固体和溶解固体的总和。测定中所采用的方法为重量法。即取一定量水样注入蒸发皿中,且在水浴锅上蒸干后称重。所得到蒸干后残留物的重量为一定量水样的全固体的重量。全固体测定有三种方法:第一法适用于一般水样;第二法适用于酚酞碱度高的水样,如 炉水;第三法适用于含有大量吸湿性很强的固体物质,如氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硝酸镁 等的苦咸水。2仪器2 32.1 水浴锅或 400mL 烧杯(蒸干操作时水浴锅内水面不能与蒸发皿接触,以免

45、沾污蒸发 皿而引起误差)。2.2 瓷蒸发皿或石英蒸发皿:10mL (若为精密分析应使用铂蒸发皿)3.试剂3.1 碳酸钠标准溶液(1mL 含 10mgNa2CO3).3.21/2H2SO4=0.1mol/L 的硫酸标准溶液。4.步骤4.1 第一法的测定步骤:4.1. 1 取一定量充分摇匀的水样,逐次注入已烘干至恒重的蒸发皿中,在水浴锅上蒸干。4. 1 . 2 将已蒸干的样品连同蒸发皿移入105110C的烘箱中烘 2h。4. 1 . 3 取出蒸发皿放在干燥器内冷却至室温,迅速称量。4. 1 . 4 在相同条件下烘半小时,冷却后称量,如此反复操作至恒重。全固体(QG)含量(mg/L)按式(1)计算:

46、G1G2QG=-1000V式中:G1蒸干残留物与蒸发皿的总重量,mg;G2蒸发皿的重量, mg;V 水样的体积,mL。4. 2 第二法的测定步骤取一定量充分摇匀的水样,加入与其酚酞碱度相当量的硫酸标准溶液,使水样中和至 pH=8.3 左右然后逐次注入已经烘干至恒重的蒸发皿中,在水浴锅上蒸干。以下按第一法的 4.1.24.1.4 的测定步骤操作。全固体 QG 含量(mg/L)按式(2)计算:G1G22QG=121000 +1.06(OH)+0.517(CO32)0.1 X bx49V式中:G1、G2、V 同式(1)OH水样中氢氧化物的含量(按计算得出),mg/L ;1.06 OH变成 H2O 后

47、在蒸发过程中损失重量的换算系数;CO32水样中碳酸盐碱度的含量(按计算得出),mg/L ;0.517 CO32-变成 HCO3_后在蒸发过程中损失重量的换算系数;b 每升水样所加1/2H2SO4=0.1 mol/L 的硫酸标准溶液的体积,mL。4. 3 第三法的测定步骤取一定量充分摇匀的水样,逐次注入事先置有20mL 碳酸钠标准溶液(应用移液管吸取)的蒸发皿中,在水浴锅上蒸干。以下按第一法的 4.1.24.1.4 的测定步骤操作。全固体 QG 含量(mg/L)按式(3)计算:G1G210aQG=121000V式中: G1、G2、V 同式( 1)2 4a加入碳酸钠标准溶液的体积 ,mL; 10碳

48、酸钠标准溶液的浓度, mg/mL 。5注意事项(1) 所取水样的体积,应使蒸干残留物的重量在50100mg 左右。(2) 第二法中若水样酚酞碱度小于 0.5mmol/L ,可以不加酸中和。(3) 为防止在蒸干、烘干过程落入杂物而影响试验结果,必须在蒸发皿上放置玻璃三角架 并加盖表面皿。(4) 测全固体用的瓷蒸发皿,可用石英蒸发皿代替。也可用玻璃蒸发皿代替瓷蒸发皿。 优点易恒重。6思考题(1) 规定中的恒重要求是什么?(2) 第三法中加入碳酸钠标准溶液的目的是什么?310溶解固体的测定1原理 溶解固体是指分离悬浮固体后的滤液经蒸发,干燥所得的残渣重量。 测定中所采用的基本方法为重量法。 即取一定

49、量的过滤水样注入蒸发皿中, 且在水浴锅 上蒸干后称重。所得到蒸干后残留物的重量为一定量水样的溶解固体的重量。测定溶解固体有三种方法,各方法的适用条件同39 中所述。2仪器本法所用仪器与 39 中的相同。3试剂31 碳酸钠标准溶液 (1mL 含 10mgNa2CO3)32 1/2H2SO4=0.1mol/L 的硫酸标准溶液。4步骤4 1 第一法测定步骤:411 取一定量过滤的澄清水样, 逐次注入已灼烧至恒重的蒸发皿中,在水浴锅上蒸干。4. 1. 2 将已蒸干的样品连同蒸发皿移入105110C的烘箱内烘 2h.。413 取出蒸发皿放在干燥器内冷却至室温后,迅速称量。4. 1. 4 再在相同条件下烘

50、半小时,冷却后再次称量,如此反复直至恒重。溶解固体(RG)含量(mg/L)按式(1)计算:RG=(GiG2)/VX1000式中:Gi蒸干残留物与蒸发皿的总重量,mg;G2蒸发皿的重量,mg;V 水样的体积,mL。4. 2 第二法测定步骤: 取一定量已经过滤的澄清锅炉水样, 加入与其酚酞碱度相当量的硫酸标准溶液,使水样 中和。将此中和后的水样逐次注入已经恒重的蒸发皿中,在水浴锅上蒸干。以下按第一法的 4. 1 .24. 1 .4 的测定步骤操作。 溶解固体(RG)含量(mg/L)按式(2)计算:RG=(G1G2)/VX10001.06(OH)0.517(CO32)0.1XbX49 式中各符号的含

51、义见 39.2 54. 3 第三法测定步骤:取一定量已过滤的澄清水样,逐次注入事先置有 20mL 碳酸钠标准溶液(用移液管操作 的蒸发皿中,在水浴上蒸干。以下按 4.1.24.1.4 测定步骤操作。溶解固体(RG)含量(mg/L)按式(3)计算:式中:Gi、G2、V 同式(1);a加入碳酸钠标准溶液的体积 ,mL ;10 碳酸钠标准溶液的浓度,mg/mL。5.注意事项(1 )所取水样的体积,应使蒸干残留物的重量在100mg 左右。(2 )为防止在蒸发烘干时落入杂物,影响试验结果,必须在蒸发皿上放置玻璃三角架,并 加盖表面皿。6思考题全固体和溶解固体的蒸发、干燥后所得的残渣成分上有什么不同? 3

52、11悬浮固体的测定1原理水样中能够用某种过滤材料分离出来的固体物质称为悬浮固体。不同的过滤材料,可以获得不同的测定结果。测定中所采用的基本方法为重量法。即取一定量的水样经过G4玻璃过滤器,过滤后所截留物干燥后的的重量为一定量水样的悬浮固体的重量。2.仪器2. 1 玻璃过滤器:“上玻” G4(孔径为 34 卩 m)2. 2 电动真空泵或水力抽气器2. 3 吸滤瓶:容积 2L3. 试剂硝酸溶液(1+1 )。4. 步骤4.1 采用 G4玻璃过滤器时,先用硝酸溶液洗涤该过滤器,再用蒸馏水洗净,然后置于 10510C烘箱中烘 1h,取出在干燥器内冷却至室温后,称量,如此反复操作至恒重。4. 2 将玻璃过

53、滤器,安装在吸滤瓶上,启动真空泵。4. 3 将水样摇匀后按表 3 11 1 规定准确量取水样体积,徐徐注入玻璃过滤器中,最初 滤出的 200mL滤液,应重复过滤一次,滤液留作全分析用。表 311 1 悬浮固体含量与应取水样的体积悬浮固体含量(mg/L)水样体积(mL)备注50500直接测定20501000直接测定V20一用全固体和溶解固体之差求得44 过滤完毕后, 用少量蒸馏水将量取水样的的容器和玻璃过滤器清洗数次, 然后将玻璃过滤器移入 105110C的烘箱中烘干 1h,取出置于干燥器内,冷却至室温称量。45 再在相同的温度下烘干半小时,冷却称量,如此反复操作,直至恒重。RG=210a100

54、02 6水样中悬浮固体(XG)的含量(mg/L)按下式计算:XG=(G1-G2)/VX1000式中:Gi-玻璃过滤器与悬浮固体的重量 ,mg;G2玻璃过滤器的重量,mg;V 水样的体积,mL。5注意事项(1 )悬浮固体含量可由全固体与溶解固体相减而得到。(2)过滤后的水样应澄清透明,否则应重新过滤。( 3)试验条件应严格控制,如烘干温度和烘干时间。( 4)本法也可采用玻璃漏斗和无灰致密滤纸过滤,由于滤纸吸水性大,应在盖紧紧瓶盖的 称量瓶中称量。(5)在测定中应注明所用的过滤材料。6思考题( 1 )水中悬浮固体是指什么物质?(2)测定水中悬浮固体过程中应注意什么?312全硅及活硅的测定(氢氟酸转

55、化分光光度法)1 原理水中, 硅酸盐包括活性硅酸盐 (可溶性) 和非活性硅酸盐 (胶体) ,两者之和称为全硅。 即全硅活性硅 =非活性硅。 为了要获得水中非活性硅的含量, 应进行全硅和活性硅的测定。在沸腾的水浴锅上加热已酸化的水样, 并用氢氟酸把非活性硅转化为氟硅酸, 然后加入 三氯化铝或者硼酸,除了掩蔽过剩的氢氟酸外,还将所有的氟硅酸解离,使硅成为活性硅。 用钼蓝(黄)法进行,就可得全硅的含量。采用先加三氯化铝或硼酸后加氢氟酸,再用钼蓝 (黄)法测得的含硅量,则为活性硅含量。全硅与活性硅的差为非活性硅含量。用氢氟酸转化时:(SiO2)m nH23 6mHFm HSiF6+ (2m+ n)H2

56、O(多分子聚合硅)(SiO2)m + 6mHF mH2Sik+ 2m H2O(颗粒状硅)H2SQ3+ 6HF H2SiF6+ 3H2O用三氯化铝作掩蔽剂和解络剂时:AICI3+ 6HF HAIF6+ 3HClAICI3+ HbSiF6+ 3H2OHAIF6+ 3HCI+ H2SQ3用硼酸作掩蔽剂和解络剂时:H3BO3+ 4HFTHBF+ 3H2O3fBO+ 2HzSiF6 3HBF+ 2HSQ3+ 3H2O本方法适于水样中含硅量 15mg/L,适用于生水和炉水的测定。方法的相对误差为土5%.2仪器2.1 分光光度计:附有 10 mm 长比色皿。2 2 多孔水浴锅。2 72.3 05mL 左右聚

57、乙烯瓶或密封塑料杯。3.试剂3.1 二氧化硅材料溶液的配制3. 1 . 1 贮备液(1mL 含 0.1mgSiO2):准确称取 O.IOOOg 经 700800C灼烧过已研磨细的二 氧化硅(优级纯),与 0.71.0g 已于 270300C焙烧过的粉状无水碳酸钠(优级纯)置于铂 坩埚内混匀,马弗炉升温至 900950C,保温 2030min 后,把铂坩埚在 900950C温度下 熔融 5min。冷却后,将铂坩埚放入硬质烧杯中,用热的高纯水溶解熔融物,等熔融物全部溶解后取出坩埚,以高纯水仔细冲洗坩埚的内外壁,待溶液冷却至室温后,移入1L 容量瓶中,用高纯水稀释至刻度,混匀后移入塑料瓶中贮存。此液

58、应完全透明,如有浑浊须重新配 制。3.1 . 2 1mL 含 0.05mgSiO2工作液:取 1mL 的贮备液,用高纯水准确稀释至2 倍。3.2 氢氟酸(HF)溶液(1+7)。3.3 1/3AICI3=3mol/L 的三氯化铝溶液:称取结晶三氯化铝(AICI3-6H2O)724g 溶于约 600mL 高纯水中,并稀释至 1L。3. 4 盐酸溶液(1 + 1)3.5 10%草酸(H2C2O4)或酒石酸(C4H6O6)溶液(体积分数)。3.6 10%钼酸铵(NH4)6MO7O24 4 计 0溶液(体积分数)。3.7 1-氨基-2-萘酚-4-磺酸还原剂(简称 1、2、4 酸还原剂):(1)称取 1.

59、5g 1 氨基一 2 萘酚一 4 磺酸 H2NC10H5(OH) SO3H 和 7g 无水亚硫酸钠 (Na2SO3) ,溶于约 200mL 高纯水中。(2)称取 90g 亚硫酸氢钠(NaHSOs),溶于约 600mL 高纯水中。将(1)和(2)配的两溶液混合,用高纯水稀释至1L。若溶液浑浊则应过滤后使用。以上所有试剂均应贮存于塑料瓶中。4. 步骤4. 1 工作曲线绘制:4.1.1 按表 312 1 规定取二氧化硅工作溶液 (1mL 含 O.O5mgSiO2)注入一组聚乙烯瓶中, 用滴定管添加高纯水使其体积为50.0mL.表 3 12 1 05mgSiO2/L 硅标准溶液的配制工作溶液体积(mL

60、)01.002.003.0047.005.00添加高纯水体积(mL)50.049.048.047.046.045.0SiO2浓度(mg/L)0.01.02.03.04.05.04. 1 . 2 分别加1/3AICI3=3mol/L 的三氯化铝溶液 3.0mL,摇匀,用有机玻璃移液管准确 加氢氟酸溶液(1+7) 1.0mL,放置 5min。4. 1 . 3 加盐酸溶液(1+1) 1mL ,摇匀,加 10%钼酸铵溶液 2mL,摇匀,放置 5min,加 10%草酸 2mL ,摇匀,放置 1min,再加 1、2、4 酸还原剂 2mL,放置 8min。4. 1 . 4 在分光光度计上用 660nm 波长

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