水质检验基础知识和相关的化学分析

1、内容：一、水处理工艺流程及净化知识二、实验室基本知识三、溶液的制备四、滴定分析法概述 五、标准溶液的配制和标定六、常用分析仪器的使用与维护七、实验室安全知识八、相关的化学分析基础知识水质检验基础知识和相关的化学分析水源水质及用户对水质要求水质检验基础知识和相关的化学分析水源水质及用户对水质要求 为了鉴别水源中杂质成分、含量及其变化规律，必须进行水的物理，化学及细菌分析，有时还须进行水生物分析。 水的物理分析包括：水温、浑浊度、悬浮固体，色度，嗅和味等。水的化学分析包括：pH值、碱度、硬度、硫酸盐、氯化物、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、耗氧量、溶解氧、铁和锰以及铅、汞、氰化物、酚类化合物等各种有害或有

2、毒物质，必要时还应测定水中放射性物质。 水的细菌分析包括：细菌总数和大肠菌群检验水质检验基础知识和相关的化学分析水源水质及用户对水质要求二、水源的水质特点 1地下水水质清澈，水质、水温较稳定地下水含盐量通常高于地表水地下水含铁、锰量超过生活饮用水卫生标准时，需经过除铁除锰处理后才可使用 2江河水浑浊度高，随季节变化大；例如，黄河最高含砂量达300Kg m3，是世界上著名的高浑浊度水，长江最高浑浊度为23000毫克升色度低，含盐量及硬度不大细菌含量较多水温变幅较大。此外，河流易受污染而含有各种有害物质水质检验基础知识和相关的化学分析水源水质及用户对水质要求3湖泊及水库水水浑浊度较低藻类较多，使水

3、产生色、臭、味易受废水污染含盐量比河水高。按含盐量分，有淡水湖、微咸水湖和咸水湖三种。这与湖的形成历史、水的补给来源及气候条件有关。咸水湖的水不宜生活饮用。我国大的淡水湖主要集中在雨水丰富的东南地区。4海水 海水含盐量高，而且所含各种盐类或离子的重量比例基本一定，这是与其它天然水源所不同的一个显著特点。 海水一般需经淡化处理才可作为居民生活用水水质检验基础知识和相关的化学分析水源水质及用户对水质要求三、水质标准 水质标准是指用户所要求的各项水质参数应达到的指标。 水质标准随着“饮用水与健康”科学研究的深入，工业工艺过程的发展所引起的水质新要求，以及水质检验技术的进步而不断修改。 生活饮用水卫生

4、标准（GB 5749-2006）水质检验基础知识和相关的化学分析水源水质及用户对水质要求四、用户对水质的要求 (一)生活饮用水水质标准 生活饮用水水质应无色、无臭，无味、不浑浊、无有害物质，特别是不含传染病菌。供给城市、城镇的生活饮用水水质必须符合现行生活饮用水水质标准（GB5749-2006）规定。 (二)生产用水水质要求 各种工业企业对水质有不同要求。 在确定生产用水的水质标准时，应进行调查研究，按生产实际情况加以确定。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法城市给水处理的目的是去除原水中悬浮物质、胶体、病菌以及水中其他有害人体身体健康和影响工业生产的有害杂质，使处理后水质满足现行

5、生活饮用水质标准和工业生产用水水质的要求一、给水处理方法 水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求确定。 1）当生活饮用水采用地面水时，需要进行混凝、沉淀(或澄清)、过滤、消毒等处理工艺过程。 2）如果采用没有受到污染的地下水源，当水质清澈透明时，只要经过消毒，便可符合生活饮用水水质要求。 3）当要求的水质较高时，则需作进一步的专门净化处理，如除铁、除锰、软化、淡化以及其它方面的特殊处理。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法混凝、沉淀和过滤的主要目的是去除水中的悬浮物和胶体杂质消毒通常在过滤以后进行，对于某些未被去除的致病微生物， 必须用消毒方法将其杀死当溶解于地下水中的铁、

6、锰含量超过生活饮用水卫生标准时， 需采用除铁、除锰措施如果水中钙、镁离子含量较高，则需要进行软化处理对于高含盐量的水如海水及“苦咸水”则要进行淡化处理水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法混凝 1、混凝概述 微粒变成絮粒并由小变大的物理化学反应过程就是混凝过程。 混凝过程由投药、混合、絮凝几个阶段完成。 混凝效果的好坏，即生成的矾花是否结实粗大，对沉淀、过滤等后续处理影响很大。因此，应根据原水水质，选用好的凝聚剂和最佳投量，则是保证良好混凝效果的关键。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法2、混凝剂和助凝剂（1）混凝剂 应用于水质净化中的混凝剂应符合以下基本要求：混凝效果良

7、好；对人体健康无害；使用方便；货源充足；价格低廉。 混凝剂种类较多，归纳起来有两大类，即金属盐类混凝剂和高分子混凝剂。（2）助凝剂 当单独使用混凝剂不能取得良好的效果时，则需要投加某些辅助药剂以提高或改善混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。 目前，城镇水厂常用的助凝剂有：生石灰、氯气、活化水玻璃及高分子化合物等。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法沉淀与澄清 沉淀就是水中的悬浮颗粒依靠重力作用从水中分离出来的过程。完成沉淀过程的构筑物称为沉淀池。 目前中小城镇水厂常用的沉淀池有两种，即平流式沉淀池和斜板斜管沉淀池。澄清池 澄清池是利用池中积聚的活性泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、吸附

8、，使杂质从水中分离出来，从而达到使水变清的构筑物。 澄清池的特点是：在一个构筑物中完成混合、絮凝、沉淀三个过程。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法过滤 经过混凝沉淀或澄清后，原水中颗粒较大而易于下沉的杂质已被截流于沉淀池或澄清池中。但仍有细小杂质及细菌留在水中，还需要进一步用过滤的方法进行处理。 滤池通常置于沉淀池或澄清池之后，滤出水浊度必须达到生活饮用水水质标准。 水的过滤处理是让原水通过具有孔隙的粒状滤料层，利用滤料与杂质间吸附、筛滤、沉淀等作用，截留水中的细微杂质，使水得到澄清。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法当原水浊度较低(一般在150度以下)，且水质较好

9、时，也可采用原水直接过滤。过滤的作用，不仅能进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随浊度的降低而被去除。残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。 在生活饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或澄清池可以省略，但过滤是不可缺少的，它是保证生活饮用水卫生安全的重要措施。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法消毒 消毒就是为消灭水中的致病微生物所采取的措施。 我国“生活饮用水卫生标准”规定：集中式给水，除应根据需要具备必要的净化处理设备外，不论其水源是地面水或地下水，均应有消毒设施。 消毒方法很多，但对城镇

10、的中、小水厂一般采用液氯、漂白粉消毒方法。其设备简单，货源充足，价格低廉。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法消毒 消毒就是为消灭水中的致病微生物所采取的措施。 我国“生活饮用水卫生标准”规定：集中式给水，除应根据需要具备必要的净化处理设备外，不论其水源是地面水或地下水，均应有消毒设施。 消毒方法很多，但对城镇的中、小水厂一般采用液氯、漂白粉消毒方法。其设备简单，货源充足，价格低廉。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法1.氯消毒 在常温常压下，氯是一种有强烈刺激性的黄绿色气体。当温度低于33.6时，或在常温下将氯加压到68个大气压时，就成为深黄色的液体，俗称液氯。 氯消

11、毒原理。氯消毒主要通过次氯酸H0Cl起作用。由于次氯酸是很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当次氯酸分子到达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的起新陈代谢催化作用的酶系统，从而达到杀菌消毒的目的。 Cl2+H2O=HOCl+HCl水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法加氯量。水中加氯量可分为两部分：需氯量和余氯。 需氯量是指用于杀死细菌、氧化有机物及还原性物质等所消耗的部分；余氯是为了抑制水中残存细菌的再度繁殖，防止输水管网中水再污染而在管网内维持的少量剩余量。 我国生活饮用水卫生标准中规定出厂水游离性余氯在接触30分钟后应不低于L，在管

12、网末梢又不低于L。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法加氯设备。主要是氯瓶、加氯机、真空加氯机、 氯气液化后灌入钢瓶内就有利于贮藏和运输。 加氯机是将氯瓶流出的氯气先配制成氯溶液，然后用水射器加入水中。水质检验基础知识和相关的化学分析给水处理基本方法安全用氯操作人员应该掌握发生氯气泄露的处置方法。现对常见的几种异常情况的介绍如下： 液氯钢瓶阀门打不开：（包括超期贮存，一般贮存期不得超过三个月）。当阀门打不开时，不能过分用力，以免阀芯扳断。遇有这种情况，可与充装单位联系解决。 如遇阀门芯被扳断，操作人员不能随意拆扳，应及时与充装单位联系，采取严密措施，进行处理。液氯钢瓶发生氯气泄漏时

13、，操作人员包括在场的有关人员，应保持镇静。首先戴好防毒面具，迅速切断气源，然后用氨水喷洒，查出泄漏点。处理过程中，不可直接用手触及氯气，以免冻伤。切忌用水喷洒钢瓶，向钢瓶喷水，会加速液氯气化，钢瓶泄漏处遇水后会腐蚀，使泄漏处扩大，也易损坏钢瓶附件。水质检验基础知识和相关的化学分析一、实验室基本知识（一）化学试剂：1、化学试剂的分类 2、化学试剂的储存（二）仪器和器皿水质检验基础知识和相关的化学分析(一) 化学试剂 1. 化学试剂的分类 化学试剂数量繁多，种类复杂，通常根据用途分为一般试剂、基础试剂、高纯试剂、色谱试剂、生化试剂、光谱纯试剂和指示剂等。采用的标准为国家标准(标以“GB”字样)和行

14、业标准(标以“HG”字样)。水质检验基础知识和相关的化学分析（一）化学试剂： 化学试剂的分级： 除此之外还有许多特殊规格试剂，如基准试剂、色谱纯试剂、光谱纯试剂、电子纯试剂、生化试剂和生物染色剂等。使用者要根据试剂中所含杂质对检测有无影响选用合适的试剂。水质检验基础知识和相关的化学分析(1) 一般试剂 根据GB 153461994化学试剂的包装及标志规定，一般试剂分为三个等级，即优级纯、分析纯和化学纯。通常也将实验试剂列入一般试剂。水质检验基础知识和相关的化学分析(2) 基准试剂 可用作基准物质的试剂叫做基准试剂，也可称为标准试剂。基础准试剂可用来直接配制标准溶液，用来校正或标定其他化学试剂。

15、如在配置标准溶液时用于标定标准溶液用的基准物。水质检验基础知识和相关的化学分析(3) 高纯试剂 高纯试剂不是指试剂的主体含量，而是指试剂的某些杂质的含量而言。高纯试剂等级表达方式有数种，其中之一是以内处“9”表示，如用于9.99%，99.999%等表示。“9”的数目越多表示纯度越高，这种纯度的是由100%减去杂质的质量百分数计算出来的。水质检验基础知识和相关的化学分析(4) 专用试剂 专用试剂是指具有专门用途的试剂。例如仪器分析专用试剂中色谱分析标准试剂、气相色谱载体及固定液、薄层分析试剂等。与高纯试剂相似之处是，专用试剂不仅主体含量较高，而且杂质含量很低。它与高纯试剂的区别是，在特定的用途中

16、有干扰的杂质成分只须控制在不致产生明显干扰的限度以下。水质检验基础知识和相关的化学分析表1 .1 化学试剂等级对照表试剂等级一级二级三级试剂规格优级纯分析纯化学纯标签颜色绿色红色蓝色国际通用等级符号GRARCP杂质含量很低低略高于分析纯适用范围精确的分析和科研一般分析和科研工业分析和教学实验水质检验基础知识和相关的化学分析其他级别化学试剂等级对照表试剂等级用途标签颜色通用等级符号色谱纯气相色谱分析液相色谱分析/GCLC生化试剂配置生物化学检验试剂咖啡色BR生物染色剂配置微生物标本染色液玫瑰红色BS指示剂配置指示剂溶液/Ind.pH基准缓冲物质配置pH标准缓冲溶液水质检验基础知识和相关的化学分析

17、 试剂的质量以及使用是否得当，将直接影响到分析结果的准确性，因此作为检验人员应该全面了解试剂的性质、规格和适用范围，才能根据实际需要选用试剂，以达到既能保证分析结果的准确性又能节约经费的目的。水质检验基础知识和相关的化学分析2. 化学试剂的储存 大部分化学试剂都具有一定的毒性，有的是易燃、易爆危险品，因此必须了解一般化学药品的性质及保管方法。水质检验基础知识和相关的化学分析2. 化学试剂的储存 较大量的化学药品应放在样品储藏室中，由专人保管。危险品应按照国家安全部门的管理规定储存。水质检验基础知识和相关的化学分析2. 化学试剂的储存化学试剂大多数都具有毒性及危害性，要加强管理。隔离存放:易燃类

18、、剧毒类、强腐蚀性类、低温贮存的等分类放置；要求化验人员有一定的相关知识。水质检验基础知识和相关的化学分析2. 化学试剂的储存存放于通风、阴凉、温度低于30的药品柜中。有些药品遇光容易分解，避光保存。固体、液体；酸、碱分别放置。水质检验基础知识和相关的化学分析 化学试剂大多数具有一定的毒性和危险性, 对化学试剂的管理, 不仅是保障分析结果质量的 需要, 也是确保人民生命财产安全的需要. 化学试剂的管理应根据实际的毒性、易燃性、 腐蚀性和潮解性等不同的特点, 以不同的方式妥善管理.2. 化学试剂的储存水质检验基础知识和相关的化学分析 实验室内只易存放少量短期内需要的药品, 易燃易爆试剂应放在铁柜

19、中, 铁柜的顶部要有通 风口, 严禁在实验室里防止总量超过 20 升的瓶装易燃液体.大量试剂应放在药品库内, 对于一般试 剂如无机盐应存放有序地放在试剂柜里, 可按元素周期族分类或按酸、碱、盐、氧化物等分类存放. 存放化学试剂是要注意化学试剂的存放期限, 因为有些试剂在存放过程中会逐渐变质, 甚至形成危害, 如谜类, 四氢呋喃, 二氧六环, 烯, 液体石蜡 等, 在日光条件下如接触空气可形成过氧化物, 放 置越久越危险.某些具有还原性的试剂, 如三氯化锑, 硫酸亚铁, 维生素 C, 维生素 E 以及 铁、铝、镁、锌粉等易氧化变质生成金属氧化物. 2. 化学试剂的储存水质检验基础知识和相关的化学

20、分析1、易燃类 易燃类液体易挥发成气体, 遇明火燃烧, , 通 常把闪点在 25 度以下的液体均列入易燃类. 闪点 在 - 4 度以下者有石油谜、氯乙烷、溴乙烷、乙醚、 汽油、二硫化碳、缩醛、丙酮、苯、乙酸乙酯、乙酸甲 酯等.闪电介于 - 4 度到 25 度之间的有丁酮、甲苯、 甲酸乙酯、异丙醇、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、三聚甲醛、吡啶等. 这类试剂要求单独存放于阴凉通风处, 理想 存放温度 - 4 度4 度, 闪点在 25 度以下的试剂存 放最高室温不能超过 30 度.水质检验基础知识和相关的化学分析2、剧毒类 剧毒类专指有消化道侵入少量既能引起中毒致死的试剂. 生物试验半致死量为 50m

21、g/kg 体重以下者成为剧毒物品.如氰化钾、氰化钠、三氧化二砷及其它氰化物和砷化物, 氧化汞及汞盐, 硫酸二甲酯，某些生物碱和毒苷等, 这类物质要置于阴凉通风处，和酸类试剂隔离, 应锁在专门的毒品柜中, 建立双人登记签字领用制度, 建立使用消耗废液处理制度, 皮肤有伤口时禁止使用这类物质.水质检验基础知识和相关的化学分析3、强腐蚀类 把对人的皮肤、黏膜、眼、呼吸道和物品等有 强腐蚀性的液体和固体( 包括气体) 这类物质归类 强腐蚀性物质.比如发烟硫酸、浓硫酸、发烟硝酸、 浓硝酸、浓盐酸, 氢氟酸、氢溴酸 、氯磺酸、氯化砜、 一氯乙酸 、甲酸、乙酸酐、五氧化二磷、氯化氧磷、 无水氯化铝、液溴、氢

22、氧化纳、氢氧化钾、硫化钠、 苯酚、无水肼、水和肼等.这些药品存放要求阴凉通 风, 并于其它药品隔离放置, 应选用抗腐蚀性的材 料、耐酸水泥或耐酸陶瓷制成架子来放置这些药 品.料架不宜过高, 也不要放在高架上, 最好放在地 面靠墙处, 以保证存放安全.水质检验基础知识和相关的化学分析4、易爆类 这类试剂遇水反应十分猛烈的有钾、钠、锂、 钙、氯化铝锂、电石等.钾和钠应保存在煤油里, 实际本身就极易爆炸的有硝酸纤维苦味酸、三硝基 甲苯、三硝基苯、叠氮或重氮化合物等, 要轻拿轻 放.与空气接触能发生强烈反应的物质如白磷应保 存在水中, 切割时也要在水中进行. 引火点低、受 热、冲击、摩擦或与氧化剂接触

23、能急剧燃烧的物质 有硫化磷、赤磷、镁粉、锌粉、铝粉、萘、樟脑.这类物 质要求存放安全不超过 30 度, 与易燃物, 氧化剂 均须隔离, 料架用砖和水泥砌成, 有槽, 槽内放消 防砂, 试剂置于砂中, 加盖, 万一出是不至于扩大 事态.水质检验基础知识和相关的化学分析5、强氧化剂类 这类化合物有过氧化物或含氧酸及其盐.在适 当条件下会发生爆炸, 并可与有机物、镁、铝、锌 粉、硫等易燃固体形成爆炸化合物.这类物质有的 遇水起剧烈反应. 如果氧化物遇水发生爆炸的危 险.属于此类的有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、高氯酸、 高氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸镁、高氯酸钡、重铬酸 铵、重铬酸钾及其它铬酸盐、高锰酸钾及其

24、它高锰 酸盐、氯酸钾、氯酸钡、过硫酸铵及其它过硫酸盐、 过氧化纳、过氧化钾、过氧化钙、过氧化二苯甲酯、 过氧乙酸等.存放要求阴凉通风, 最高温度不得超 过 30 度, 要与酸类及木屑、炭粉、硫化物、醣类等 易燃物、可燃物或易被氧化物等隔离, 注意散热.水质检验基础知识和相关的化学分析 此类物质需要低温存放才不至于聚合变质或 发生其他事故.这类物质有甲基丙烯酸甲酯、苯乙 烯、丙烯腈、乙烯基乙炔及其它可聚合的单体, 存 放温度 10 度以下.6、低温存放类水质检验基础知识和相关的化学分析7、贵重类 单价贵的特殊试剂、超纯试剂或稀有元素以 及化合物均属此类.这类试剂应与一般试剂分开存 放, 加强管理

25、, 建立领用制度.常见的有钯黑、氯化钯、氯化铂、铂、铱、铂石棉、氯化金、金粉、稀土元素等.水质检验基础知识和相关的化学分析8、一般试剂 一般试剂分类存放于阴凉通风处, 温度低于 30 度柜内即可. 这类试剂包括不易变质的无机酸 碱盐、不易挥发燃点低的有机物.如硅酸、硅酸盐、 没有还原性的硫酸盐、碳酸盐、盐酸盐、碱性比较 弱的碱. 尽管这类物质的储存条件要求不是很高, 但要对这类物质进行定期察看, 做到药品的密封 性良好, 要在保质期内用完 。水质检验基础知识和相关的化学分析玻璃器皿名 称主要用途使用注意事项烧杯配制溶液、溶解样品等加热时应置于石棉网上，使其受热均匀，一般不可烧干锥形瓶加热处理试

26、样和容量分析滴定除有与上相同的要求外，磨口锥形瓶加热时要打开塞，非标准磨口要保持原配塞圆（平）底烧瓶加热及蒸馏液体一般避免直火加热，隔石棉网或各种加热浴加热圆底蒸馏烧瓶蒸馏；也可作少量气体发生反应器同上凯氏烧瓶消解有机物质置石棉网上加热，瓶口方向勿对向自己及他人洗瓶装纯化水洗涤仪器或装洗涤液洗涤沉淀量筒、量杯粗略地量取一定体积的液体用不能加热，不能在其中配制溶液，不能在烘箱中烘烤，操作时要沿壁加入或倒出溶液水质检验基础知识和相关的化学分析玻璃器皿容量瓶配制准确体积的标准溶液或被测溶液非标准的磨口塞要保持原配；漏水的不能用；不能在烘箱内烘烤，不能用直火加热，可水浴加热滴定管（25 50 100m

27、l）容量分析滴定操作；分酸式、碱式活塞要原配；漏水的不能使用；不能加热；不能长期存放碱液；碱式管不能放与橡皮作用的滴定液微量滴定管1 2 3 4 5 10ml微量或半微量分析滴定操作只有活塞式；其余注意事项同上移液管准确地移取一定量的液体不能加热；上端和尖端不可磕破，只有一个刻度吸量管准确地移取一定量的液体不能加热；上端和尖端不可磕破称量瓶矮形用作测定干燥失重或在烘箱中烘干基准物；高形用于称量基准物、样品不可盖紧磨口塞烘烤，磨口塞要原配水质检验基础知识和相关的化学分析玻璃器皿试剂瓶：细口瓶、广口瓶、下口瓶细口瓶用于存放液体试剂；广口瓶用于装固体试剂；棕色瓶用于存放见光易分解的试剂不能加热；不能

28、在瓶内配制在操作过程放出大量热量的溶液；磨口塞要保持原配；放碱液的瓶子应使用橡皮塞，以免日久打不开滴瓶装需滴加的试剂同上漏斗长颈漏斗用于定量分析，过滤沉淀；短颈漏斗用作一般过滤分液漏斗：滴液 球形 梨形 筒形分开两种互不相溶的液体；用于萃取分离和富集（多用梨形）；制备反应中加液体（多用球形及滴液漏斗）磨口旋塞必须原配，漏水的漏斗不能使用。试管：普通试管、离心试管定性分析检验离子；离心试管可在离心机中借离心作用分离溶液和沉淀硬质玻璃制的试管可直接在火焰上加热，但不能聚冷；离心管只能水浴加热比色管比色、比浊分析不可直火加热；非标准磨口塞必须原配；注意保持管壁透明，不可用去污粉刷洗水质检验基础知识和

29、相关的化学分析玻璃器皿冷凝管：直形 球形 蛇形 空气冷凝管 用于冷却蒸馏出的液体，蛇形管适用于冷凝低沸点液体蒸汽，空气冷凝管用于冷凝沸点150以上的液体蒸汽不可聚冷聚热；注意从下口进冷却水，上口出水抽滤瓶抽滤时接受滤液属于厚壁容器，能耐负压；不可加热表面皿盖烧杯及漏斗等不可直火加热，直径要略大于所盖容器研钵研磨固体试剂及试样等用；不能研磨与玻璃作用的物质不能撞击；不能烘烤干燥器保持烘干或灼烧过的物质的干燥；也可干燥少量制备的产品底部放变色硅胶或其它干燥剂，盖磨口处涂适量凡士林；不可将红热的 物体放入，放入热的物体后要时时开盖以免盖子跳起或冷却后打不开盖子水质检验基础知识和相关的化学分析二、溶液

30、的制备（一）溶液制备的基础知识 1、实验室用水的要求 2、化学试剂和标准物质 3、溶液浓度的表示方法 4、标准溶液的配制和标定水质检验基础知识和相关的化学分析 溶液的制备包括标准溶液的制备和一般溶液的制备。 标准溶液，是已确定其主体物质浓度或其他特性量值的溶液。 二、溶液的制备水质检验基础知识和相关的化学分析（一）溶液配制的基础知识1、实验室用水的要求： 按照GB/T6682-1992分析实验室用水规格和实验方法要求，分析实验室用水分为三个级别：一级水用于有严格要求的分析检验（如高压液相色谱分析用水）；二级水用于无机痕量分析等实验（如原子吸收光谱分析用水）；三级水用于一般化学分析实验。 无论是

31、自制或购买的纯水都应符合规定，方可使用。水质检验基础知识和相关的化学分析（二）溶液浓度的表示方法 溶液的浓度是指一定量的溶液(或溶剂)中所含溶质的量。 用A代表溶剂，用B代表溶质。食品检验中常用的溶液浓度的表示方法有以下几种。水质检验基础知识和相关的化学分析 B的质量分数： B的质量分数是指B的质量(mB)与混合物的质量(m)之比。以wB表示，即 wB=mB/m 水质检验基础知识和相关的化学分析（2） B的质量浓度: B的质量浓度是指B的质量除以混合物的体积，以B表示，单位是g/L。即 B=mB/ V 式中： B溶质B的质量浓度(g/L)； mB 溶质B的质量(g)； V 混合物(溶液)的体积

32、(V)。水质检验基础知识和相关的化学分析（3）的物质的量浓度： B的物质的量浓度，常简称为B的浓度，是指B的物质的量除以混合物的体积，以cB表示，单位为mol/L，即 cB=nB/ V 式中：cB物质B的物质的量浓度，mol/L，下标B指基本单元； nB物质B的物质的量，mol； V混合物(溶液)的体积，L。水质检验基础知识和相关的化学分析三、滴定分析法概述 一、滴定分析法的原理与种类 1.原理 滴定分析法是将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，根据试剂溶液的浓度和消耗的体积，计算被测物质的含量。 这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴

33、定液。 将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过程叫做滴定。 当加入滴定液中物质的量与被测物质的量按化学计量定量反应完成时，反应达到了计量点。 在滴定过程中，指示剂发生颜色变化的转变点称为滴定终点。 水质检验基础知识和相关的化学分析 适合滴定分析的化学反应应该具备以下几个条件： （1）反应必须按方程式定量地完成，通常要求在99.9%以上，这是定量计算的基础。 （2）反应能够迅速地完成（有时可加热或用催化剂以加速反应）。 （3）共存物质不干扰主要反应，或用适当的方法消除其干扰。 （4）有比较简便的方法确定计量点（指示滴定终点）。三、滴定分析法概述 水质检验基础知识和相关的化学分析滴定管的使用方法

34、 常量分析用的滴定管为50ml或25ml，刻度小至，读数可估计到，一般有的读数误差，所以每次滴定所用溶液体积最好在20ml以上，若滴定所用体积过小，则滴定管刻度读数误差影响增大。 水质检验基础知识和相关的化学分析容量瓶的使用方法 1. 容量瓶具有细长的颈和磨口玻塞（亦有塑料塞）的瓶子，塞与瓶应编号配套或用绳子相连接，以免条错，在瓶颈上有环状刻度。量瓶是用来精密配制一定体积的溶液的。 2.向容量瓶中加入溶液时，必须注意弯月面最低处要恰与瓶颈上的刻度相切，观察时眼睛位置也应与液面和刻度同水平面上，否则会引起测量体积不准确。量瓶有无色、棕色两种，应注意选用。 3. 容量瓶是用来精密配制一定体积的溶液

35、的，配好后的溶液如需保存，应转移到试剂瓶中，不要用于贮存溶液。量瓶不能在烘箱中烘烤。 水质检验基础知识和相关的化学分析移液管的使用方法 1.使用时，应先将移液管洗净，自然沥干，并用待量取的溶液少许荡洗3次。 2.然后以右手拇指及中指捏住管颈标线以上的地方，将移液管插入供试品溶液液面下约1cm，不应伸入太多，以免管尖外壁粘有溶液过多，也不应伸入太少，以免液面下降后而吸空。 3.再将移液管移入准备接受溶液的容器中，使其出口尖端接触器壁，使容器微倾斜，而使移液管直立，然后放松右手食指，使溶液自由地顺壁流下。 水质检验基础知识和相关的化学分析吸量管的使用方法 1.吸量管是由上而下（或由下而上）刻有容量

36、数字，下端拉尖的圆形玻璃管。用于量取体积不需要十分准确的溶液。2.吸量管有“吹”、“快”两种形式。使用标有“吹”字的刻度吸管时，溶液停止流出后，应将管内剩余的溶液吹出。3.量取时，最好选用略大于量取量的吸量管，这样溶液可以不放至尖端，而是放到一定的刻度（读数的方法与移液管相同）。 水质检验基础知识和相关的化学分析 四、标准溶液的配制和标定（一）标准溶液的种类 (二) 滴定分析用标准溶液的制备（三）介绍几种常用标准溶液的配制与标定方法及注意事项水质检验基础知识和相关的化学分析 （一）标准溶液的种类： 1. 滴定分析用标准溶液 也称为标准滴定溶液。主要用于测定样品的主体成分或常量成分。其浓度要求准

37、确到4位有效数字，常用的浓度表示方法是物质的量浓度和滴定度。水质检验基础知识和相关的化学分析2. pH测量用标准缓冲液 具有准确的pH数值，由 pH基准试剂进行配制。用于对pH计的校准，亦称定位。 一般溶液是指非标准溶液，它在检验中常作为溶解样品、调节pH值、分离或掩蔽离子、显色等使用。一般溶液配制的浓度要求不高，只需保留1-2位有效数字。试剂的质量由架盘天平称量，体积用量筒量取即可。水质检验基础知识和相关的化学分析(二) 滴定分析用标准溶液的制备1、一般规定 标准溶液的浓度准确程度直接影响分析结果的准确度。因此，制备标准溶液在方法、使用仪器、量具和试剂等方面都有严格的要求。国家标准GB/T

38、6012002滴定分析用标准溶液的制备中对上述各个方面的要求作了一般规定，即在制备滴定分析(容量分析)用标准溶液时，应达到下列要求：水质检验基础知识和相关的化学分析(1) 配制标准溶液用水，至少应符合GB/T 66821992中三级水的规格。(2) 所用试剂纯度应在分析纯以上。标定所用的基准试剂应为容量分析工作中使用的基准试剂。(3) 所用分析天平及砝码应定期检定。(4) 所用滴定管、容量瓶及移液管均需定期校正。校正方法按JJG 1961990基本玻璃量器中规定进行。(二) 滴定分析用标准溶液的制备水质检验基础知识和相关的化学分析(5) 制备标准溶液的温度系指20 时的浓度，在标定的使用时，如

39、温度有差异，应按GB/T 6012002中附录A进行补正。(6) 标定标准溶液时，平行试验不得少于8次，两人各作4次平行测定，检测结果在按GB/T 6012002规定的方法进行数据的取舍后取平均值，浓度值取4位有效数字。(7) 凡规定用“标定”和“比较”两种方法测定浓度时，不得略去其中任何一种。浓度值以标定结果为准。(二) 滴定分析用标准溶液的制备水质检验基础知识和相关的化学分析(8) 配制浓度等于或低于0.02 mol/L的标准溶液时，应于临用前将浓度高的标准溶液用煮沸并冷却了纯水稀释，必要时重新标定。(9) 碘量法反应时，溶液温度不能过高，一般在1520之间进行。(10) 滴定分析用标准溶

40、液在常温(1525)下，保存时间一般不得超过2个月。(二) 滴定分析用标准溶液的制备水质检验基础知识和相关的化学分析2. 配制和标定方法 标准溶液的制备有直接配制法和标定法两种。水质检验基础知识和相关的化学分析(1) 直接配制法 在分析天平上准确称以一定量的已干燥的基准物(基准试剂)溶于纯水后，转入已校正的容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀即可。水质检验基础知识和相关的化学分析(2) 标定法 很多试剂并不符合基准物的条件，例如市售的浓盐酸中HCL很易挥发，固体氢氧化钠很易吸收空气中的水分二氧化碳，高锰酸钾不易提纯而易分解等。因此它们都不能直接配制标准溶液。一般暗先将这些物质配成近似所需浓度的溶液

41、，再用基准物测定其准确浓度。这一操作称为标定。标准溶液有3种标定方法。水质检验基础知识和相关的化学分析 直接标定法 准确称取一定质量的基准物，溶于纯水后待标定溶液滴定，至反应完全，根据所消耗待标定溶液的体积和基准物的质量，计算出待标定溶液的准确浓度。如用基准物无水碳酸钠标定盐酸或硫酸溶液，就属于这种标定方法。水质检验基础知识和相关的化学分析 间接标定法 有一部分标准溶液没有合适的用以标定基准试剂，只能用另一已知浓度的标准溶液来标定。当然，间接标定的系统误差比直接标定的要大些。如用氢氧化钠标准溶液标定乙酸溶液，用高锰酸钾标准溶液标定草酸溶液都属于这种标定方法。水质检验基础知识和相关的化学分析4、

42、安全注意事项：(1) 分析实验室所用的溶液应用纯水配制，容器应用纯水洗3次以上。特殊要求的溶液应事先作纯水的空白值检验。(2) 每瓶试剂溶液必须有标明名称、浓度和配制日期的标签，标准溶液的标签还应标明标定日期、标定者。水质检验基础知识和相关的化学分析4、安全注意事项：(3) 溶液要用带塞的试剂瓶盛装。见光易分解的溶液要装于棕色瓶中，挥发性试剂、见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液，瓶塞要严密。浓碱液应用塑料瓶装，如装在玻璃瓶中，要用橡皮塞紧，不能用玻璃磨口塞。(4) 配制硫酸、磷酸、硝酸等溶液时，都应把酸倒入水中，对于溶解时放热较多的试剂，不可在试剂瓶中配制，以免炸裂。水质检验基础知识和相关的化

43、学分析4、安全注意事项：(5) 用有机溶剂配制溶液时(如配制指示剂溶液)，有时有机物溶解较慢，应不时搅拌，可以在热水浴中温热溶液，不可直接加热。易燃溶剂要远离明火使用，有毒有机溶剂应在通风柜内操作，配制溶液的烧杯应加盖，以防有机溶剂的蒸发。水质检验基础知识和相关的化学分析4、安全注意事项：(6) 要熟悉一些常用溶液的配制方法。如配制碘溶液应加入适量的碘化钾；配制易水解的盐类溶液应先加酸溶解后，再以一定浓度的稀酸稀释，如氯化亚锡溶液的配制。水质检验基础知识和相关的化学分析4、安全注意事项：(7) 不能用手接触腐蚀性及有剧毒的溶液。剧毒溶液应先作解毒处理，不可直接倒入下水道。总之，溶液的配制是进行

44、水质检验的一项基础工作，是保证检验结果准确可靠的前提。在水质检验方法标准中都规定了相应的配制方法。水质检验基础知识和相关的化学分析四、紫外可见分光光度法 基于物质对光的选择性吸收的特性而建立分光光度法或称吸收光谱法的分析方法。它是以朗伯比耳定律为基础。 朗伯比耳定律 ： 式中： 透光率或透光度，取值范围0100（） 水质检验基础知识和相关的化学分析五、常用分析仪器的使用与维护1 .分析天平2.分光光度计3.电热恒温干燥箱水质检验基础知识和相关的化学分析1. 分析天平：1.1 分析天平的工作原理： 杠杆原理 F1L1=F2L21.2 分析天平的种类： 根据构造分摆动式天平、空气阻尼天平、机械加码

45、光电天平、单盘光电天平。水质检验基础知识和相关的化学分析1. 分析天平：1.3 分析天平的维护： 分析天平应放在专设的天平室内，室内要求空气干燥、温度适宜、无震动和腐蚀性气体，没有空气对流。 天平放好后不能随便移动，应保证天平处于水平位置。 经常保持天平柜罩内清洁干燥，干燥剂要定期更换或再生。水质检验基础知识和相关的化学分析1. 分析天平： 不能称量超过天平允许最大称量的物质，物品应先在药物天平上称出大约质量后在移到分析天平上称量。 称量时，不要开动和使用前门，侧门也应在取放物品或砝码后及时关好。 天平砝码要专用，天平使用后，用罩子罩好。水质检验基础知识和相关的化学分析1. 分析天平：1.4

46、称量操作规程： 用软毛刷清扫天平盘上的灰尘，检查是否保持水平状态，各部件和砝码是否完好正常。 将被称物品和容器先放在药物天平上称出大约质量。 检查零点，如发生偏离调节至零点。水质检验基础知识和相关的化学分析1. 分析天平： 打开侧门，轻轻将被测物品放在承物盘中心，关好侧门，调节砝码。 微调砝码测量.记录下数据，取出被测物，砝码回零。 检查零点的变动情况并记录，用罩子罩好。水质检验基础知识和相关的化学分析电子天平 电子天平是最新一代的天平，它是根据电磁力平衡原理，直接称量，全量程不需要砝码，放上被测物质后，在几秒钟内达到平衡，直接显示读数，具有称量速度快，精度高的特点。 它的支撑点采取弹性簧片代

47、替机械天平的的玛瑙刀口，用差动变压器取代升降枢装置，用数字显示代替指针刻度。因此具有体积小、使用寿命长、性能稳定、操作简便和灵敏度高的特点。水质检验基础知识和相关的化学分析电子天平的使用称量前的检查取下天平罩，叠好，放于天平后。 检查天平盘内是否干净，必要的话予以清扫。 检查天平是否水平，若不水平，调节底座螺丝，使气泡位于水平仪中心。 水质检验基础知识和相关的化学分析直接称量法此法用于称量一物体的质量。如称量某小烧杯的质量等。在天平上直接称出物体的质量。 此法适用称量洁净干燥的不易潮解或升华的固体试样。 水质检验基础知识和相关的化学分析固定质量称量法又称增量法，此法用于称量某一固定质量的试剂或

48、试样。这种称量操作的速度很慢，使于称量不易吸潮，在空气中能稳定存在的粉末或小颗粒（最小颗粒应小于）样品，以便精确调节其质量。 本操作可以在天平中进行，用左手手指轻击右手腕部，将牛角匙中样品慢慢震落于容器内。 水质检验基础知识和相关的化学分析固定质量称量法的要求称量精度在以内。如称取石英砂，则允许质量的范围是。超出这个范围的样品均不合格。若加入量超出，则需重称试样，已用试样必须弃去，不能放回到试剂瓶中。操作中不能将试剂撒落到容器以外的地方。称好的试剂必须定量的转入接收器中，不能有遗漏。水质检验基础知识和相关的化学分析递减称量法 又称减量法。此法用于称量一定范围内的样品和试剂。主要针对易挥发、易吸

49、水、易氧化和易与二氧化碳反应的物质。水质检验基础知识和相关的化学分析递减称量法的操作 用滤纸条从干燥器中取出称量瓶，用纸片夹住瓶盖柄打开瓶盖，用牛角匙加入适量试样（多于所需总量，如称取三份试样，则需加入1g左右试样），盖上瓶盖，置入天平中，按TAR键清零。水质检验基础知识和相关的化学分析用滤纸条取出称量瓶，在接收器的上方倾斜瓶身，用瓶盖轻击瓶口使试样缓缓落入接收器中。当估计试样接近所需量（或约三分之一）时，继续用瓶盖轻击瓶口，同时将瓶身缓缓竖直，用瓶盖向内轻刮瓶口使粘于瓶口的试样落入瓶中，盖好瓶盖。将称量瓶放入天平，显示的质量减少量即为试样质量。若放出质量多于所需（超出较多）时，则需重称，已取

50、出试样不能收回，须弃去。 递减称量法的操作 水质检验基础知识和相关的化学分析称量结束后的工作 称量结束后，按OFF键关闭天平，将天平还原。 在天平的使用记录本上记下称量操作的时间和天平状态，并签名。 整理好台面之后方可离开。 水质检验基础知识和相关的化学分析2.分光光度计：分光光度计的工作原理：物质对光的吸收有选择性，不同的物质有其特定的吸收波长，根据朗伯-比尔定律，当一束单色光通过均匀溶液时，其吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。通过测定溶液的吸光度就可以确定被测组分的含量。水质检验基础知识和相关的化学分析2.分光光度计：2.2 分光光度计的维护： 仪器应安置在干燥、无污染的的地方。

51、仪器内的防潮硅胶要定期更换或再生。 仪器停止工作时，必须切断电源，应按开关机顺序关闭主机和稳流稳压电源开关。水质检验基础知识和相关的化学分析2.分光光度计： 比色皿使用完毕，立即用蒸馏水冲洗干净，并用柔软清洁的纱布把水渍擦净，防止表面光洁度受损，影响正常使用。 仪器经过搬动，及时检查并纠正波长精度，确保仪器的正常使用。 光源灯、光电管通常在使用一定时期后，要衰老或损坏，必须按规定更换。水质检验基础知识和相关的化学分析3.电热恒温干燥箱 电热恒温干燥箱简称烘箱，是利用电热丝隔层加热使用物体干燥的设备。它适用于比室温高5-300(有的为200 )范围的恒温烘焙、干燥、热处理等，恒温灵敏度通常为1

52、。 水质检验基础知识和相关的化学分析电热干燥箱的结构 电热干燥箱的型号很多但结构基本相似，一般由箱体、电热系统和恒温系统三部分组成。 水质检验基础知识和相关的化学分析电热干燥箱的使用注意事项 (1) 干燥箱应安装在室内干燥和水平处。(2) 要注意安全用电，根据干燥箱耗电功率，安装足够容量的电源闸刀一只。选用足够粗的电源导线，接地良好。水质检验基础知识和相关的化学分析电热干燥箱的使用注意事项(3) 插上温度计后将排气孔旋开，先进行空箱试验。开启电源开关，当温度调节旋旋钮在9位置时，绿色指示灯亮，表示电热丝已通电加热，箱内升温；然后把旋钮旋回至红灯熄灭而绿灯再亮；说明电器工作正常，即可投入使用。水

53、质检验基础知识和相关的化学分析电热干燥箱的使用注意事项(4) 放入试样时应注意，搁板的负重不能超过15 kg，试样排列不能过密，散热板上不应放试样，以免影响热气向上流动。并禁止烘熔易燃、易爆、易挥发以及有腐蚀性的物品。 水质检验基础知识和相关的化学分析电热干燥箱的使用注意事项(5) 带有鼓风的干燥箱，在加热和恒温时需将鼓风相开启，否则影响工作室温度的均匀性和损坏加热元件。(6) 箱内箱外应经常保持清洁。 水质检验基础知识和相关的化学分析五. 检验结果的表述：1.检验结果的表示2.检验结果的准确性和精密度3.数据处理水质检验基础知识和相关的化学分析1.检验结果的表示 水质检验结果常以被测组分在水

54、样中存在的含量形式表示，被测组分含量的表示常用质量浓度。水质检验基础知识和相关的化学分析 2.检验结果的准确性和精密度 定量分析中的准确性是指实验测定结果与真实值符合的程度。实验值与真实值之间的差别越小，则分析结果的准确性越高。真实值因无法测得，要用多次测定值的平均值表示。 水质检验基础知识和相关的化学分析2.检验结果的准确性和精密度 精密度是指几次测定结果之间相互接近的程度，各次测定值之间越接近，则分析结果的精密度越高。精密度通常用偏差表示，偏差小表示方法稳定、重现性好、精密度高。水质检验基础知识和相关的化学分析六.实验室安全知识 在水质检验中，具有腐蚀性、毒性(甚至是剧毒)及易燃烧、易爆炸

55、的试剂相当多，检验中经常进行加热、灼烧等明为或高温操作，还常常用到多种电器设备，检验人员如果操作不当或粗心大意，很容易发生火灾、触电、外伤、中毒等危险事故。水质检验基础知识和相关的化学分析六.实验室安全知识 因此，保证水质检验安全是维持正常检验工作的先决条件。提高安全防范意识，掌握必要的防火、防爆、防毒、防触电等知识是对水质检验工的最基本要求。同时在水质检验工作中，水质检验员应逐步培养遇到危险事故的处置能力。水质检验基础知识和相关的化学分析实验室安全守则 检验室必须建立与其工作范围相适应的各种规章制度，其中实验室安全守则是必须制定的规章制度之一。水质检验基础知识和相关的化学分析一般安全守则(1

56、) 检验员必须认真学习分析规程和有关的安全技术规程，了解设备性能及操作中可能发生事故的原因，掌握预防和处理事故的方法。(2) 进行有危险性的工作时，如危险物料的现场取样、易燃易爆物品的处理、焚烧废液等，应有第二者陪伴，陪伴者应处于能清楚看到工作地点的地方并观察操作的全过程。水质检验基础知识和相关的化学分析一般安全守则(3) 玻璃管与胶管、胶管等拆装时，应先用水润湿，手上垫棉布，以防玻璃管折断时扎伤手。(4) 打开浓盐酸、浓硝酸、浓氨水试剂瓶塞应在通风柜中进行，夏季打开易挥发溶剂瓶塞前，应先用冷水冷却，瓶口不能对着人。(5) 通常应在试验台备有湿抹布，当有毒或有腐蚀性的溶液滴溅在手上或台面上时，

57、以便立即擦去。水质检验基础知识和相关的化学分析一般安全守则(6) 稀释浓硫酸的容器(如烧杯)通常要放在盛有冷水的盆中，以便稀释过程中溶液散热。注意：只能将浓硫酸慢慢倒入水中，不能相反！(7) 蒸馏易燃液体严禁用明火。蒸馏过程不得离人，以防温度过高或冷却水突然中断。(8) 操作者不得离开岗位，必须离开时，要委托能负责任者看管。 水质检验基础知识和相关的化学分析一般安全守则(9) 实验室内所有试剂必须贴有明显的与内容物相条款的标签。严禁将用完的原装试剂空瓶不更换标签而装入其他试剂。(10) 实验室内禁止吸烟、进食，不能用实验室器皿处理食物。离室前用肥皂洗手。水质检验基础知识和相关的化学分析一般安全

58、守则(11) 工作时应穿工作服，头发要扎起，不应在食堂等公共场所穿工作服。进行有危险性的工作要加戴上防护眼镜。(12) 每日工作完毕后，检查水、电、气、窗是否关闭，并进行安全登记之后方可锁门。水质检验基础知识和相关的化学分析用电安全守则(1) 不得私自拉接临时供电线路。(2) 不准使用不合格的电器设备。室内不得有裸露的电线。保持电器及电线的干燥。(3) 正确操作闸刀开关。应使闸刀处于完全合上或完全拉断的位置，不能若即叵离，以防接触不良打火花。禁止将电线头直接插入插座内使用。水质检验基础知识和相关的化学分析用电安全守则(4)新购的电器作用前必须全面检查，防止因运输震动使电线连接松动，确认没问题并

59、接好地线后方可使用。(5) 使用烘箱和高温炉时，必须确认自动控温装置可靠。同时还需人工定时监测温度，以免温度过高。不得把含有大量易燃、易爆溶剂的物品送入烘箱和高温炉加热。(6) 电源或电器的保险丝烧断时，应先查明原因，排队故障后再按原负荷换上适宜的保险丝，不得用铜丝替代。 水质检验基础知识和相关的化学分析用电安全守则(7) 使用高压电源工作时要穿绝缘鞋，戴绝缘手套并站在绝缘垫上。(8) 应建立用电安全定期检查制度。发现电器设备漏电要立即修理，绝缘损坏或线路老化要及时更换。(9) 必要时应使用漏电保护器。水质检验基础知识和相关的化学分析 防爆安全守则(1) 检验室内应备有灭火用具、急救箱和个人防护器材。检验人员要熟知这些器材的使用方法。(2) 操作、倾倒