儀器分析與環(huán)境監(jiān)測.doc

第五章1.玻璃電極法測定水樣pH值的原理：pH由測量電池的電動勢而得。該電池通常由飽和甘汞電極為參比電極，玻璃電極為指示電極。在25攝氏度時，溶液每變化1個pH單位，電位差改變59.16毫安伏，據(jù)此在酸度計上直接以pH的讀數(shù)表示。 電極法測定pH的特點：對H+有高度選擇性的指示電極，使用范圍廣，不受氧化劑還原劑影響，適用于有色、渾濁或膠態(tài)溶液的 pH 測定；響應快(達到平衡快)、不沾污試液。膜太薄，易破損，且不能用于含F(xiàn)- 的溶液；電極阻抗高，須配用高阻抗的測量儀表。2.極譜分析法：用滴汞電極為指示電極進行電解，以測定電解過程中的電流電壓曲線（伏安曲線）為基礎(chǔ)的一類分析方法叫極譜分析法。定量分析依據(jù)極限擴散電流方程式（尤考維奇方程式）：定性分析的依據(jù)：半波電位3.擴散電流就是離子由本體溶液擴散到電極上進行電極反應而產(chǎn)生的電流。由于發(fā)生濃差極化而使電流達到極限值，即極限電流。4.溶出伏安法的原理：這種方法是是被測定的物質(zhì)，在適當?shù)臈l件下電解一段時間，然后改變電極的電位，使富集在該電極上的物質(zhì)重新溶出。根據(jù)溶出過程中所得到的伏安曲線來進行定量分析。5.原理：利用電解反應來分析時，測量電解時通過的電荷量，再用公式計算反應物的物質(zhì)的質(zhì)量。 法拉第電解定律電流效率100%6. 伏安分析法:以測定電解過程中的電流-電壓曲線為基礎(chǔ)的電化學分析方法；極譜分析法:采用滴汞電極作為工作電極的伏安分析法。7. 干擾電流及其消除:殘余電流遷移電流極譜極大氧波疊波前波和氫波疊波殘余電流：在極譜分析時，當外加電壓未達分解電壓時所觀察到的微小電流，稱為殘余電流(ir)。由電解電流和電容電流兩部分組成。解決方法：發(fā)展新的極譜技術(shù)。遷移電流：由于電極對待測離子的靜電引力導致更多離子移向電極表面，并在電極 上還原而產(chǎn)生的電流，稱為遷移電流。消除：通常是加入支持電解質(zhì)(或稱惰性電解質(zhì))。極譜極大（極譜畸形）：當外加電壓達到待測物分解電壓后，在極譜曲線上出現(xiàn)的比極限擴散電流大得多的不正常的電流峰，稱為極譜極大。消除：加入可使表面張力均勻化的極大抑制劑，通常是一些表面活性物質(zhì)如明膠、動物膠等。氧波消除：a)通入惰性氣體如H2、N2、CO2 (CO2僅適于酸性溶液); b) 在中性或堿性條件下加入Na2SO3，還原O2； c) 在強酸性溶液中加入Na2CO3，放出大量二氧化碳以除去O2；或加入還原劑鐵粉，使與酸作用生成H2，而除去O2； d) 在弱酸性或堿性溶液中加入抗壞血酸。 疊波、前波和氫波疊波：兩種物質(zhì)的極譜半波電位相差小于0.2V時，這兩個極譜波就會重疊，不易分辨。疊波：消除方法：1）加入適當?shù)慕j(luò)合劑，改變它們的半波電位，使兩波分開； 2）或用化學方法分離之或改變其價態(tài)，排除干擾。 前波干擾：消除：分離或化學法。氫波干擾：消除辦法：改為在中性或堿性溶液中測定，一般是在氨性溶液中測定。這時氫離子會在更負的電位下起波，干擾作用大為減少。8. 庫倫滴定是在試液中加入適當物質(zhì)后,以一定強度的恒定電流進行電解,使之在工作電極上電解產(chǎn)生一種試劑,此試劑與被測物發(fā)生定量反應,當被測物作用完畢后,用適當?shù)姆椒ㄖ甘窘K點并立即停止電解。第六章1.采樣斷面的設(shè)置: (1)有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游。(2)湖泊、水庫、河口的主要入口和出口.(3)較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處；入海河流的河口處；受潮汐影響的河段和嚴重水土流失地區(qū)。(4) 國際河流出入國境線的出入口處。(5) 飲用水源區(qū)、水資源集中的水域、主要風景游覽區(qū)、水上娛樂區(qū)及重大水利設(shè)施所在地等功能區(qū)。采樣點的設(shè)置：應根據(jù)水面的寬度確定斷面上的采樣垂線（等間距設(shè)置），再根據(jù)采樣垂線處水深確定采樣點的數(shù)目和位置。2.水樣保存的方法及每種保存方法的目的：冷藏或冷凍法：冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動，減緩物理揮發(fā)和化學反應速度。加入生物抑制劑：1）HgCl2可抑制生物的氧化還原作用；2）用H3PO4調(diào)至pH為4時，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動。調(diào)節(jié)pH值測定金屬離子的水樣：1）常用HNO3酸化至pH為12，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附； 2）測定氰化物或揮發(fā)性酚的水樣：加入NaOH調(diào)至pH為12時，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。加入氧化劑或還原劑：1）測定汞的水樣：加入HNO3(至pH1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高價態(tài)；2)測定硫化物的水樣：加入抗壞血酸，可以防止被氧化； 3)測定溶解氧的水樣：加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。3.預處理的目的：使待測組分轉(zhuǎn)化為適合測定方法所要求的形態(tài)和濃度；消除共存組分的干擾。包括的內(nèi)容：水樣的過濾或離心分離 水樣的消解 分離與富集4.待測組分含量不能滿足或存在干擾組分：當有共存組分干擾測定時，應分離或加入掩蔽劑；當待測組分的含量低于分析方法的檢出限時，應進行富集。5.頂空法適用處理的水樣：該方法常用于測定揮發(fā)性有機物（VOCs）水樣的預處理。6. 吹脫法：該方法基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中，將欲測組分吹出，直接送入儀器測定，或?qū)胛找何崭患笤贉y定。適用：揮發(fā)性或在一定條件下能轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性的物質(zhì)的組分。頂空法：頂空分析是取樣品基質(zhì)（液體和固體）上方的氣相部分進行分析。 常用于測定揮發(fā)性有機物（VOCs）水樣的預處理。蒸餾法：原理：蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點而使其彼此分離的方法。適用：揮發(fā)酚、氟化物、氰化物、氨氮等溶劑萃取法：原理：溶劑萃取法是基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同，進行組分的分離和富集。適用：萃取非極性有機物、萃取弱極性有機物、萃取強極性有機物、無機物的萃取。固相萃取：固相萃取法的萃取劑是固體，其工作原理基于：水樣中欲測組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強弱不同，使它們彼此分離。吸附法：吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測組分解吸，達到分離和富集的目的。離子交換法：該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應進行分離的方法。用于分離富集水樣中的離子態(tài)組分。共沉淀法：系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來的現(xiàn)象。共沉淀現(xiàn)象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。主要用于富集水中痕量的重金屬離子7.8.對于不含微生物或含微生物很少的工業(yè)廢水，如酸性廢水、高溫廢水或經(jīng)氯化處理的廢水，需要進行接種；當廢水中存在難被一般生活污水中的微生物以正常速率降解的有機物或有毒物質(zhì)時，因?qū)ⅠZ化后的微生物引入水樣中。9.疊氮化鈉：2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4 H+NO2- +HN3=N2O+N2+H2O 適用：含有亞硝酸鹽的水樣。 高錳酸鉀修正法：借助高錳酸鉀在酸性介質(zhì)中的強氧化性，將亞鐵鹽、亞硝酸鹽及有機物氧化，消除干擾。適用：亞鐵鹽含量高的水樣。10化學需氧量(COD)、高錳酸鹽指數(shù)生化需氧量（BOD）總有機碳（TOC） （關(guān)系自己歸納）11. 化學需氧量重鉻酸鉀氧化法測定COD：12. 生化需氧量、五天生化需氧量13. 4-氨基安替吡林分光光度法 適用：地表水、地下水、飲用水、工業(yè)廢水和生活污水；溴化滴定法 適用：含高濃度揮發(fā)酚的工業(yè)廢水；氣相色譜法 14.1