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文档简介
1、第 二 章 水 和 污 水 监 测1三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 1.溶剂萃取法 原理: 平衡常数:K=aA(有机)/aA(无机)(A的形式相同) 若K1,有机溶剂可将A从无机溶剂中提取出来。 分 配 比:D=有机/A无机 (A的形式不同,D不是常数,实用) 装置:分液漏斗(球、梨、筒型), 离心萃取器(适用于微量)( )第 二 章 水 和 污 水 监 测2 类型:一般被萃取物由无机相到有机相, 被萃取物为有机物:水挥发酚三氯甲烷,水农药,油石油醚 被萃取物为无机物:水合离子态转化疏水亲油萃取有机相 方法:螯合物萃取体系、离子缔合物萃取体系、三元络合物萃取体系、协同萃取
2、体系。广泛用于环境水样中含量为g/ L 或ng/ L 级痕量金属阳离子的分离、富集 如:双硫腙螯合金属离子,CCl3H或CCl4再萃取 缺点:耗萃取剂、需多级萃取或浓缩、只能液态水样三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 1.溶剂萃取法第 二 章 水 和 污 水 监 测3三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 新发展: 固相萃取法:萃取剂是固相 沥取法:样品是固相,类似253页图4-16 索氏提取器317页图6-6 超临界流体取法:第 二 章 水 和 污 水 监 测4三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 柱型固相萃取装置膜片型固相萃取装置 2.固相萃
3、取法(SPE):原理: 各组分在固相萃取剂上作用力强弱不同得到分离。类型:柱型、膜片型优点:操作时间短,劳动强度小,溶剂使用量少,使用方便。吸附剂:C18相、硅胶和活性炭第 二 章 水 和 污 水 监 测5三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 3.超临界萃取超临界萃取(Supercritical Fluid Extraction.简称SFE) 超临界流体兼有液体的溶解度和气体扩散性的双重特性;许多物化性质,如密度、介电常数、溶解度等在临界点附近对温度和压力的变化十分敏感;对某些物质的溶解度有选择性,且溶剂和萃取物非常容易分离。超临界萃取技术(SFE)就是利用上述特性实现物质的萃
4、取和分离。 二氧化碳由于其临界温度(31)、临界压力(7.3MPa)较易实现,又由于二氧化碳安全、廉价、易得、对人体及环境友好,可循环回收使用,成为首选的超临界流体。特别适用于脂溶性,高沸点,热敏性物质的提取,同时也适用于不同组分的精细分离,即超临界精镏。 第 二 章 水 和 污 水 监 测6超临界萃取技术特点:1 1、萃取和蒸馏合为一体,萃取效率高、时间短。2 2、不使用有毒化学溶剂,产品无溶剂残留,对人及环境友好,无三废污染。3 3、萃取温度相对较低,防止热敏性物质成份的氧化和逸散,适合热不稳定(heat-labile)物质的提取。4、SFE装置的投资比化学溶剂提取设备大,但运行成本低。总
5、之:是一种先进的、物理方式的、绿色环保的物质分离技术。三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 3.超临界萃取超临界萃取(Supercritical Fluid Extraction.简称SFE) 第 二 章 水 和 污 水 监 测7三、富集与分离三、富集与分离(二)萃取法(二)萃取法 3.超临界萃取超临界萃取(Supercritical Fluid Extraction.简称SFE) 第 二 章 水 和 污 水 监 测8三、富集与分离三、富集与分离(三)吸附法(三)吸附法流程:流程:吸附吸附解吸(溶剂解吸(溶剂oror加热加热oror吹气)吹气)分析分析例如:例如:活性炭活性炭+
6、 +微量金属微量金属 调调pH pH 振荡振荡 过滤过滤 炭层滤炭层滤纸纸 浓浓HNOHNO3 3、蒸干、蒸干 稀稀HNOHNO3 3溶解溶解 离心分离离心分离 清夜清夜 AASAAS挥发性卤代烃挥发性卤代烃 大网树脂如大网树脂如TenaxTenax 、He He 冷冻冷冻浓集柱浓集柱 GC-MSGC-MS水样水样 巯基棉巯基棉 氯化钠氯化钠- -盐酸解吸盐酸解吸 离心管离心管甲苯、甲苯、振荡振荡 离心分离离心分离 GCGC其他吸附剂:氧化铝,分子筛其他吸附剂:氧化铝,分子筛活性炭吸附装置活性炭吸附装置第 二 章 水 和 污 水 监 测9三、富集与分离三、富集与分离(四)离子交换法(四)离子交
7、换法溶液中离子 交换 离子交换剂 洗脱 洗脱 洗脱 不同洗脱液洗脱不同离子,分别收集 离子交换剂: 无机 有机-树脂:网状聚合物活性基因,可交换或电离 类型:强、弱型阴、阳离子交换树脂,特殊。 例如:强酸阳离子:-SO3H,-SO3Na 强碱阴离子:-N(CH3)3X第 二 章 水 和 污 水 监 测10三、富集与分离三、富集与分离操作:(1)交换柱的准备: 树脂浸泡转换水洗中性密实均匀装柱 稀HCl H型 NaCl Na型 NaOH OH型(2)交换 (3)洗脱:(四)离子交换法溶液中离子 交换 离子交换剂 洗脱 洗脱 洗脱 不同洗脱液洗脱不同离子,分别收集 第 二 章 水 和 污 水 监
8、测11三、富集与分离三、富集与分离(四)离子交换法络合阴离子络合阴离子Ni2+Mn2+Co2+Cu2+Fe2+Zn2+浓HCl稀HCl实例:第 二 章 水 和 污 水 监 测12三、富集与分离三、富集与分离(四)离子交换法(四)离子交换法交换实例:第 二 章 水 和 污 水 监 测13(四)离子交换法(四)离子交换法三、富集与分离三、富集与分离Ni2+Mn2+Co2+Cu2+Fe2+Zn2+0.05mol/L HClZn2+洗脱0.5mol/L HClFe3+2.5mol/L HClCu2+4mol/L HClCo2+6mol/L HClMn2+12mol/L HClNi2+实例:第 二 章
9、水 和 污 水 监 测14三、富集与分离三、富集与分离(五)共沉淀法新生沉淀有选择性地载带痕量组分、进行分离、富集或除干扰物质。载带类型: 表面吸附:新沉淀表面积大,非晶形胶体。 形成混晶:晶格相似。 异电胶态物质相互作用:胶体带电 有机沉淀剂: 例:B+与SCN把Zn2+沉淀下来(沉淀载带缔合物) Ni2+丁二酮肟 螯合物 丁二酮肟二烷脂沉淀 沉淀 惰性共沉淀剂,不是生成的第 二 章 水 和 污 水 监 测15注:几个过程可综合使用 考虑后续操作 要考虑回收率三、富集与分离三、富集与分离第 二 章 水 和 污 水 监 测16一、水温一、水温标准: GB 13195-91 水质 水温的测定 温
10、度计或颠倒温度计测定法温度的影响: 平 衡 态:气体溶解度,盐度,pH 反应速率:化学,生化,生物 注意: 现场测 需感温时间 定期由计量检定部门校核第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测17水温计、 深水温度计、 颠倒温度计图 温度计: 水温计:温度计加小挂筒,适用于测量表层水温。 颠倒温度计:适合40m深水 双端式主温表,颠倒后水银断开,读水温 辅温表读气温 查表一、水温一、水温第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测18二、臭二、臭(一)定性描述: 100mL,20及沸后稍冷 描述 臭强度等级(二)臭阈值法: TON:稀释
11、到刚好闻不出的稀释倍数 操作:601, 无臭水稀释(需脱氯),蒸馏水、去离子水有味 5名合格(经考核)人员,未知倍数,测前不闻味。第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测19三、色度三、色度标准:GB 11903-89 水质 色度的测定真色:除去悬浮物,即消除浊度干扰。 放置or离心or0.45m过滤。注:不能用滤纸(吸色)表色:未除SS。(一)铂钴标准比色法 天然水或饮用水光学纯水+K2PtCl6+CoCl2标准色列 1mg/LPt,0.5mg/L Co为1度被测液 目视比较第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测20(二)稀释
12、倍数法 工业废水及其污染水文字描述(深浅、色调、透明度) 加稀释水到看不到颜色的倍数(阈值定量) 注:应同时测定pH值 两种方法独立使用,没有可比性。(三)分光光度法(试用) 测三激励值:色调/主波长,亮度/明度,饱和度/纯度 仪器测客观,定量。三、色度三、色度(一)铂钴标准比色法 天然水或饮用水10cm第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测21四、浊度四、浊度阻碍光线透过的程度标准:标准:13200-91水质 浊度的测定(一)目视比浊法适用于低浊度水(自学)(二)分光光度法适用于高浊度水 浊度标准液(无浊度水,硫酸肼与6次甲基四胺) 被测物(太浓时需稀释)
13、比较法:680nm处吸光度(三)浊度计测定法 散射/透射强度单位体积粒数 第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测22四、浊度四、浊度浊度计 便携式浊度计还包括两个比色皿,测量盖,校准液,清洗液。 便携式浊度计还包括比色皿和盖校准液。 原水/清水浊度计: 所有光学零件均未与水样接触,不必清洗;微电脑控制,具自我诊断功能。第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第 二 章 水 和 污 水 监 测23五、透明度:五、透明度:与浊度相反。(自学) 用刚好看见或看不见底部某标志的水深来表示。第五节第五节 物理指标检验物理指标检验六、残渣六、残渣总:总:水样蒸干,103-1
14、05烘至恒重,重量/水样体积mg/L总可滤:总可滤:滤液蒸干,105或180 105保留结晶水或机械性吸水总不可滤:总不可滤:(悬浮物,ss)残留物 注明滤器及规格八、矿化度:八、矿化度:总含盐量 用于天然水 测量时氧化除去有机物对无污染水近似可滤残渣量。 第 二 章 水 和 污 水 监 测24八、电导率八、电导率与酸碱盐有关(自学)第五节第五节 物理指标检验物理指标检验九、氧化还原电位:九、氧化还原电位:电化学特征,综合指标 晶体管毫伏计+铂电极+甘汞电极(或pH计) (指示) (参比) 第 二 章 水 和 污 水 监 测25毒害方式:毒害方式: 亲硫重金属元素,与硫有较大的亲合力,与肌体成
15、分结合,如取代酶的活性中心巯基上的H,抑制酶的生长,破坏人体酶的正常活动。毒性大小:毒性大小: 种类:Hg、Pb、Cd、Cr 形态:有机无机态,可溶颗粒 价态:r()Cr() 浓度:饮用水标准限值 第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测26第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定一、铝一、铝 0.2 mg/L(一)电感耦合等离子体原子发射光谱法(一)电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AESICP-AES) 原理:原理:待测物在焰矩中原子化、电离、激发,发射特征光谱分光光电转换测试。波长定性、光强定量分析:I=aCb 操作:操作:测溶解态元素
16、许过滤;硝酸消解;两个标准溶液校正,需扣除空白值。雾化后的水样被氩载入ICP焰矩6000-8000K辅助气冷却气第 二 章 水 和 污 水 监 测27第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定一、铝一、铝(二)间接火焰原子吸收法(二)间接火焰原子吸收法 Cu(II)-EDTA+PNA+Al3+Cu(II)-PAN+Al(III)-EDTA 原子分光光度计第 二 章 水 和 污 水 监 测28 二、汞二、汞(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 显色反应用于分析法: 目视比色法 分光光度法 确定滴定终点第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定原理:基
17、于物质对光的选择性吸收,吸光度和浓度满足朗伯-比尔定律:A=bc(b:厚度,c:浓度)(有色溶液显示吸收光的补色光颜色)用于金属、非金属、有机物的分析第 二 章 水 和 污 水 监 测29 二、汞二、汞(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 连续光源(连续光源(照前需分光照前需分光) 可见:钨丝灯可见:钨丝灯 紫外:氢灯或氘灯紫外:氢灯或氘灯由分光元件和狭缝组成。由分光元件和狭缝组成。种类:棱镜、光栅、滤光片种类:棱镜、光栅、滤光片二者同称吸收池二者同称吸收池/ /比色皿:玻璃或石英比色皿:玻璃或石英光强度转变为电信号。光强度转变为电信号。光电管或光电倍增管
18、光电管或光电倍增管第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测30 二、汞二、汞(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 红外分光光度计分色散型和傅立叶变换型,样品池在分光系红外分光光度计分色散型和傅立叶变换型,样品池在分光系统之后。统之后。第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定紫外可见分光光度计 紫外可见近红外分光光度计 第 二 章 水 和 污 水 监 测31特点:特点:占占35-37%35-37% 灵敏度、准确度、选择性好灵敏度、准确度、选择性好 可连续改变波长,无机离子和许多有机化合物都可直接或可连续改变波长,
19、无机离子和许多有机化合物都可直接或间接用此法,如油类间接用此法,如油类- -紫外分光光度法紫外分光光度法 可同时测几种组分,仪器设备简单可同时测几种组分,仪器设备简单第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定 二、汞二、汞(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 第 二 章 水 和 污 水 监 测32 2.双硫腙双硫腙- -三氯甲烷三氯甲烷- -水萃取体系水萃取体系第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定 二、汞二、汞(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 S=CNNHNNHC6H5C6H5C= SNNHNNHC6
20、H5C6H5MS=CNNHHNNHHC6H5C6H5紫黑色固体,溶液为黄色两个双硫腙夹住金属离子发生显色反应,并萃取到有机相第 二 章 水 和 污 水 监 测33第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定 二、汞二、汞(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法 3. 3.汞的测定汞的测定预预 处处 理:理:同前同前 Hg()Hg()显色反应:显色反应:酸性介质酸性介质 橙色橙色用用CClCCl3 3H H或或CClCCl4 4萃取,加碱萃取,加碱NHNH4 4OHOH 与水相双硫腙分离,并洗去有机相残留双硫腙与水相双硫腙分离,并洗去有机相残留双硫腙测测 量:量:485nm 1g/L485
21、nm 1g/L40g/L40g/L注注 意:意:(1 1)有毒:有机汞)有毒:有机汞硫酸硫酸 无机无机NaOHNaOH,S-S- 沉淀,回收沉淀,回收(2 2)总汞的测定)总汞的测定 烷基化汞的测定:用气相色谱法或薄层色谱分离,原子烷基化汞的测定:用气相色谱法或薄层色谱分离,原子吸收法定量吸收法定量 第 二 章 水 和 污 水 监 测34 二、汞二、汞第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定(二)冷原子吸收法(二)冷原子吸收法 汞:单质在常温下可蒸发为原子状态汞:单质在常温下可蒸发为原子状态 ) 载气:空气或氮气载气:空气或氮气消化后的水样消化后的水样+SnCl+SnCl2 2回收后排出
22、回收后排出253.7nm除除水水Hg+Hg+载气载气吸收池吸收池滤光片滤光片零气零气重污染水样:高锰酸钾重污染水样:高锰酸钾- -过硫酸钾至刚过硫酸钾至刚好褪色,近沸或沸腾好褪色,近沸或沸腾轻污染水样:溴酸钾轻污染水样:溴酸钾- -溴化钾,室温溴化钾,室温以上酸性介质以上酸性介质说明:说明:空白试样:无汞蒸馏水,需扣除;空白试样:无汞蒸馏水,需扣除;汞标准液校准刻度汞标准液校准刻度第 二 章 水 和 污 水 监 测35 二、汞二、汞第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定(三)冷原子荧光法(三)冷原子荧光法 测量方向应和激发光垂直测量方向应和激发光垂直 激发光:激发光:特征谱线光特征谱线
23、光发射光:发射光:同波长的共振荧光同波长的共振荧光长波长、弱强度的荧光长波长、弱强度的荧光原理原理激发光激发光汞汞汞汞电电信信号号荧光荧光第 二 章 水 和 污 水 监 测36 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)空空心心阴阴极极灯灯特定波长的光特定波长的光原原 子子 化化 共振共振 吸光吸光 定量依据定量依据:吸光度吸光度 元素浓度元素浓度比尔定律比尔定律 待测元素作阴极,加待测元素作阴极,加电压后被激发发出特定电压后被激发发出特定波长的光锐线光源波长的光锐线光源单色器,消除干扰单色器,消除干扰光光 光电倍增管感光,光电倍增管感光,放大,转换,指示,放大,转换,指
24、示,打印打印仪器组成:仪器组成:光源光源原子化系统原子化系统分光系统分光系统检测系统检测系统第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测37 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS) 直接:(有的要预处理)雾化直接:(有的要预处理)雾化干燥干燥火焰火焰火焰火焰 先富集:先富集: 萃取:萃取: (热解或还原热解或还原) (P77)(P77) 离子交换:离子交换: 流动注射流动注射 特点:操作简单、重现性好特点:操作简单、重现性好 雾化效率低,灵敏度有限;不能直接测固体雾化效率低,灵敏度有限;不能直接测固体 空气空气- -乙炔,氧化亚氮乙
25、炔,氧化亚氮- -乙炔乙炔 冷原子化法:冷原子化法: Hg Hg 高温石墨炉:干燥高温石墨炉:干燥灰化灰化原子化(原子化(用完后消除记忆用完后消除记忆)无火焰无火焰 特点:原子化效率高、灵敏度高。特点:原子化效率高、灵敏度高。 可测固液样品。受基体干扰严重。可测固液样品。受基体干扰严重。 阴极溅射法、阴极溅射法、低温化学蒸汽法低温化学蒸汽法原子化原子化第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测38简称简称FIAFIA (Flow Injection AnalysisFlow Injection Analysis),在封闭的管),在封闭的管路中,在热力学非平
26、衡条件下,向连续流动的载流断续地路中,在热力学非平衡条件下,向连续流动的载流断续地注入一定体积的样品,试剂与样品在混合圈中反应,然后注入一定体积的样品,试剂与样品在混合圈中反应,然后流过检测器,由记录仪记录其吸光度、电位或其它物理参流过检测器,由记录仪记录其吸光度、电位或其它物理参数,对被测物进行定量分析。数,对被测物进行定量分析。特点特点:w在线预处理在线预处理w间歇自动监测间歇自动监测1.1.少量试样测定少量试样测定 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)AAS推动液推动液试试 液液第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测3
27、9AASAAS具体方式的选择:具体方式的选择: 清洁的水样及废水样中含量较高时,可用直接吸入火焰原子清洁的水样及废水样中含量较高时,可用直接吸入火焰原子吸收法测定;吸收法测定; 微量微量Cd(CuCd(Cu、PbPb),可经萃取或离子交换处理后用火焰原子),可经萃取或离子交换处理后用火焰原子吸收法测定;吸收法测定; 痕量痕量Cd(CuCd(Cu、PbPb),可用石墨炉原子吸收法测定。),可用石墨炉原子吸收法测定。 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测40 双光束型: 参比参比测试测试 交
28、替进入分光系统对比检测,克服光源强度变化的影响。交替进入分光系统对比检测,克服光源强度变化的影响。测试条件:分析线、灯电流、光焰类型、燃烧器高度、狭测试条件:分析线、灯电流、光焰类型、燃烧器高度、狭缝宽度等由实验确定。缝宽度等由实验确定。单质汞在常温下可蒸发为原子状态单质汞在常温下可蒸发为原子状态冷原子吸收法。冷原子吸收法。 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测41 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定空心阴极灯空
29、心阴极灯第 二 章 水 和 污 水 监 测42特点:特点: 优点优点: 选择性好(干扰小)、准确性高、灵敏度高、快速选择性好(干扰小)、准确性高、灵敏度高、快速 应用范围广,许多痕量金属都应用此法,例应用范围广,许多痕量金属都应用此法,例CdCd、CuCu、PbPb、ZnZn 不少元素的测定以此为标准或公认的测定法不少元素的测定以此为标准或公认的测定法 缺点缺点: 在测定不同元素时,必须更换光源灯,且每种元素分析条件在测定不同元素时,必须更换光源灯,且每种元素分析条件不同,不利于同时测多种元素;不同,不利于同时测多种元素; 不适用非金属不适用非金属 测量时常用高温,贵。测量时常用高温,贵。 三
30、、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测43分析方法:分析方法:(1) (1) 标准曲线法:标准曲线法:绘制:标准溶液(已知浓度溶液)的吸光度浓度绘制:标准溶液(已知浓度溶液)的吸光度浓度使用:测样的吸光度与标准曲线(线形范围)对比查其浓度。使用:测样的吸光度与标准曲线(线形范围)对比查其浓度。 注:扣除空白值注:扣除空白值* *,以消除背景值;,以消除背景值; 操作条件一致。操作条件一致。* *空白值空白值不含待测物的纯水进行同对样品的操作所测的结不含待测物的纯水进行同对样品的操作所测的结果
31、。果。 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测44(2) (2) 标准加入法:标准加入法: 基体(基体(定义定义P463P463,大量存在的其它物质,大量存在的其它物质)复杂且有干扰时使)复杂且有干扰时使用。用。分析方法:分析方法: 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定试样加标液试样加标液C Cx xC Cx x+C+C0 0C Cx x+2C+2CO OC Cx x+4C+4C0 0吸光度吸光度A Ax xA A1
32、 1A A2 2A A3 3cx 0 c0 2c0 4c0A3A2A1AxA A(C-C(C-Cx x) )作图,外推作图,外推第 二 章 水 和 污 水 监 测45注:注: - -消除基体效应(其它物质产生)消除基体效应(其它物质产生) 溶液的活度系数可认为恒定)溶液的活度系数可认为恒定) - -不能消除背景值(蒸馏水产生)不能消除背景值(蒸馏水产生) 需扣除需扣除 - 4- 4点,线性范围外推点,线性范围外推分析方法:分析方法: 三、镉三、镉(一)原子吸收光谱(一)原子吸收光谱(AASAAS)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定(2) (2) 标准加入法:标准加入法:思考:思考:
33、P141题题18第 二 章 水 和 污 水 监 测46 三、镉三、镉第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定(二)双硫腙分光光度法(二)双硫腙分光光度法预预 处处 理:理:HNOHNO3 3-H-H2 2SOSO4 4反反 应:应:强碱介质强碱介质 红色红色CHClCHCl3 3萃取萃取测测 量:量:518nm518nm干干 扰:酒石酸钾钠掩蔽扰:酒石酸钾钠掩蔽20mg/l20mg/l的的MgMg2+2+第 二 章 水 和 污 水 监 测47(三)阳极溶出伏安法(三)阳极溶出伏安法1.经典极谱分析法经典极谱分析法 三、镉三、镉第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定VG+_可可变变
34、直直流流e O OOO 第 二 章 水 和 污 水 监 测48可可变变直直流流e O OOO 贮汞瓶贮汞瓶+ +毛细管毛细管 还原电极还原电极 表面积小,电流密度大表面积小,电流密度大极化电极(浓差极化)极化电极(浓差极化) 滴滴新鲜新鲜 氧化电极氧化电极 电流密度小,电极电位不因此改变(基准)电流密度小,电极电位不因此改变(基准)去极化电极去极化电极电电 解解 池池 试样试样+ +支持电解质支持电解质滴汞电极滴汞电极汞池电极汞池电极电极的极化:电极的极化:有电流通过时,电池不可逆电势有电流通过时,电池不可逆电势 平衡电势或可逆电势。平衡电势或可逆电势。原因原因:电极过程受阻,须加外力来消除:
35、电极过程受阻,须加外力来消除 电荷在界面上的转移受阻电荷在界面上的转移受阻电化学极化电化学极化 电极反应物质在溶液中的扩散受阻电极反应物质在溶液中的扩散受阻浓差极化浓差极化第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测49极谱图(电流-电压关系曲线)还原电流还原电流( ( A)A)外加电压(外加电压(V V)分解电压分解电压i id d半波电位半波电位E E1/21/2极限电流极限电流:滴汞表面金属离子全部还:滴汞表面金属离子全部还原,离子浓度为原,离子浓度为0 0,浓差最大,此时电,浓差最大,此时电流受离子扩散过程所控制,不再增大。流受离子扩散过程所控制,不
36、再增大。极限扩散电流极限扩散电流:离子向电极扩散(浓:离子向电极扩散(浓差),离子在汞滴表面还原(加快)差),离子在汞滴表面还原(加快)残余电流残余电流:仅杂质引起,:仅杂质引起,分析:半波电位分析:半波电位E E1/2 1/2 定性分析定性分析,极限扩散电流极限扩散电流i id d定量分析定量分析因因极限时,电流浓差扩散电流,浓差扩散电流极限时,电流浓差扩散电流,浓差扩散电流 浓度:尤考维奇公式:条浓度:尤考维奇公式:条件一定时,件一定时,i iK K* *C C)第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测50说明说明:离子运动有离子运动有 浓差浓差引起
37、的引起的扩散电流:与浓度成正比例扩散电流:与浓度成正比例 静电引力产生的电流:与浓度不成比例,且很大。需用大量静电引力产生的电流:与浓度不成比例,且很大。需用大量(5050倍以上)难还原的强电解质使其趋于倍以上)难还原的强电解质使其趋于00支持电解质支持电解质 对流产生的电流:很少,忽略对流产生的电流:很少,忽略要求要求:1 1、结构特点,、结构特点,2 2、极谱说明,、极谱说明,3 3、分析原理、分析原理 三、镉三、镉第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定(三)阳极溶出伏安法(三)阳极溶出伏安法1.经典极谱分析法经典极谱分析法第 二 章 水 和 污 水 监 测51(三)阳极溶出伏安法
38、(三)阳极溶出伏安法1.经典极谱分析法经典极谱分析法 三、镉三、镉第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定 1959-捷克斯洛伐克科学家海洛夫斯基因发现并发展极谱分析法,开创极谱学获诺贝尔化学奖。第 二 章 水 和 污 水 监 测522. 2. 阳极溶出伏安法(阳极溶出伏安法(Cd,Cu,Pb,ZnCd,Cu,Pb,Zn)/ /反向溶出反向溶出原理图:原理图:(三)阳极溶出伏安法(三)阳极溶出伏安法 三、镉三、镉第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第 二 章 水 和 污 水 监 测532. 2. 阳极溶出伏安法(阳极溶出伏安法(Cd,Cu,Pb,ZnCd,Cu,Pb,Zn)/
39、/反向溶出反向溶出原理图:原理图:eOOOOOOeOOOO悬汞微电极悬汞微电极还原富集还原富集慢(慢(1-10min1-10min),),并搅拌并搅拌静置均匀静置均匀金属均匀化,金属均匀化,改善重现性改善重现性氧化溶出氧化溶出电压扫描,快电压扫描,快电流大电流大灵敏度高灵敏度高记录氧化波:峰电位记录氧化波:峰电位定性,峰电流定性,峰电流定量定量第 二 章 水 和 污 水 监 测54第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定四、铅四、铅(一)双硫腙分光光度法(一)双硫腙分光光度法预预 处处 理:硝酸理:硝酸高氯酸(高氯酸(bb与与SOSO4 42-2-沉淀)沉淀)反反 应:应:弱碱性弱碱性
40、红色红色CHClCHCl3 3萃取萃取测测 量:量:510nm510nm,0.01-0.3mg/L0.01-0.3mg/L除除 干干 扰:(扰:(1 1)干净)干净 (2 2)BiBi2+2+,SnSn2+2+预先萃取(于预先萃取(于2-32-3时螯合)分离时螯合)分离 (3 3)FeFe3+3+还原为还原为FeFe2+2+ (二)其它:(二)其它: 原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法、ICP-AESICP-AES法。法。第 二 章 水 和 污 水 监 测55五、铜五、铜 CuCu2+2+ +二乙氨基二硫代甲酸钠二乙氨基二硫代甲酸钠黄色胶体黄色胶体萃取,萃取,440nm440nm (
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