環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)講義(共15頁(yè))

1、實(shí)驗(yàn)(shyn)一：化學(xué)需氧量的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)(shyn)目的和要求(yoqi)1、掌握氧化-還原滴定法測(cè)定水樣中有機(jī)物的原理。2、復(fù)習(xí)有機(jī)污染物綜合指標(biāo)的含義及測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)需氧量（COD）指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升來(lái)表示?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機(jī)物污染是很普遍的，因此化學(xué)需氧量也作為有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)之一。 水樣的化學(xué)需氧量，可受加入氧化劑的種類及濃度，反應(yīng)溶液的酸度、反應(yīng)溫度和時(shí)間，以及催化劑的有無(wú)而獲得不同的結(jié)果?；瘜W(xué)需氧量亦是一個(gè)條件性指標(biāo)，必須嚴(yán)格

2、按操作步驟進(jìn)行。對(duì)于工業(yè)廢水，我國(guó)規(guī)定用重鉻酸鉀法，其測(cè)得的值為CODCr。2、重鉻酸鉀法測(cè)定COD方法原理在強(qiáng)酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量?？焖僦劂t酸鉀法是通過(guò)提高重鉻酸鉀和有機(jī)物作用時(shí)的酸度，提高反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)溫度，加快反應(yīng)速度，使回流時(shí)間由2h縮短到15min。3、干擾及其消除酸性重鉻酸鉀氧化性很強(qiáng)，可氧化大部分有機(jī)物，加入硫酸銀作催化劑時(shí)，直鏈脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有機(jī)物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機(jī)物存在于蒸氣相，不能

3、與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鹽氧化，并且能與硫酸銀作用產(chǎn)生沉淀，影響測(cè)定結(jié)果，故在回流前向水樣中加入硫酸汞，使成為絡(luò)合物以消除干擾。氯離子含量高于2000mg/L的樣品應(yīng)先作定量稀釋、使含量降低至2000mg/L以下，再行測(cè)定。4、方法的適用范圍用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液(rngy)可測(cè)定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定550mg/L的COD值，但準(zhǔn)確度較差。三、儀器(yq)及試劑1、 儀器(yq)（1）回流裝置：帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置見(jiàn)圖3-2-1（如取樣量在30ml以上，采用500ml錐形瓶的全玻璃回流裝置

4、）。（2）加熱裝置：電熱板或變阻電爐。（3）50ml酸式滴定管。2、試劑（1）重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L）： 稱取預(yù)先在120烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀釋至標(biāo)線，搖勻。（2）試亞鐵靈指示液：稱取1.485g鄰菲啰啉(C12H8N2H2O,)，0.695g硫酸亞鐵(FeSO47H2O)溶于水中，稀釋至100ml，貯于棕色瓶?jī)?nèi)。（3）硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(NH4)2Fe(SO4)26H2O，0.1mol/L：稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸，冷卻后移入1000ml容量瓶中，加水稀

5、釋至標(biāo)線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、硫酸亞鐵銨的標(biāo)定準(zhǔn)確吸取10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于300ml錐形瓶中，加水稀釋至110ml左右，緩慢加入30ml濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示液（約0.15ml），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄滴定時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量記作V2。2、水樣滴定取20.00ml混合均勻的水樣于500ml磨口的回流錐形瓶中，加15.00ml重鉻酸鉀（快速法專用）溶液及數(shù)粒玻璃珠，從冷凝管上端加40ml硫酸-硫酸銀溶液，加熱回流15分鐘，冷卻后用160ml水沖洗冷凝管壁。再度冷卻后，加3滴試亞鐵

6、靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄滴定時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量記作V1。3、空白(kngbi)實(shí)驗(yàn)測(cè)定水樣的同時(shí)，取20.00mL重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗(yàn)。記錄(jl)滴定空白水樣時(shí)硫酸亞鐵(li sun y ti)銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量記作V0 。五、計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度：C = 0.2510.00/V2水樣的化學(xué)需氧量：O2(mg/L) = C(V0-V1)81000/V水實(shí)驗(yàn)二 水中溶解氧的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)(shyn)目的和要求1、測(cè)定(cdng)水中溶解的氧氣的量，了解水體(shu t)的基本狀況。2、掌握碘量法測(cè)定溶解氧的原理和方法

7、。3、了解現(xiàn)場(chǎng)取樣的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、水中的溶解氧地面水與大氣接觸以及某些含葉綠素的水生植物在水中進(jìn)行生化作用，結(jié)果使水中常常溶解一些氧稱為“溶解氧”，水中溶解氧的含量隨水的深度而減少，也與大氣壓力、空氣中氧的分壓及水的溫度有關(guān)。常溫常壓下，水中溶解氧一般在8-10mg/l。隨水中還原性雜質(zhì)污染程度加重而下降。如果含量低于1 mg/l，水生動(dòng)物可能因窒息而死亡。溶解氧氧化鐵而腐蝕金屬，因此在工業(yè)分析中也是一個(gè)重要的指標(biāo)。2、碘量法測(cè)定溶解氧原理溶解氧的測(cè)定一般用碘量法，其原理如下：水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中溶解氧將二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳的棕色沉淀。加酸后，棕色沉淀溶解并與碘離子反應(yīng)釋放

8、出游離碘，以淀粉為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液測(cè)定，通過(guò)計(jì)算得出溶解氧的含量。一系列的反應(yīng)方程式如下：MnSO4 2NaOH Na2SO4 Mn(OH)22 Mn(OH)2 O2 2MnO(OH)2MnO(OH)2 2H2SO4 Mn(SO4)2 3H2OMn(SO4)2 2KI MnSO4 K2SO4 I22Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI三、儀器及試劑1、儀器：碘量瓶、滴定管2、試劑(shj)：硫酸錳溶液(rngy)、堿性碘化鉀溶液、1 + 5 硫酸溶液(rngy)、淀粉溶液、0.02500 mol/L重鉻酸鉀( 1/6 K2Cr2O7)標(biāo)準(zhǔn)溶液，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液硫代硫酸鈉

9、溶液的標(biāo)定：于250ml碘量瓶中，加入100ml水和1g碘化鉀，加入10.00ml0.02500 mol/L重鉻酸鉀( 1/6 K2Cr2O7)標(biāo)準(zhǔn)溶液，5ml 1 + 5 硫酸溶液，搖勻。于暗處?kù)o止5min后，用特定的硫代硫酸鈉滴定至淡黃色，加入1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好退去為止，記錄用量。C = 10.00 0.02500 / V ( mol/L)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、水樣的采集用碘量法測(cè)定水中的溶解氧，水樣直接采集到溶解氧瓶，注意不使水樣曝氣或有氣泡殘存在采樣瓶中。先用水樣沖洗溶解氧瓶后，沿瓶壁直接傾注水樣或用虹吸法將水樣吸管插入溶解氧瓶底部。2、溶解氧的固定 用移液管插入溶解氧的液面

10、下，加入1ml硫酸錳溶液、2ml堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶蓋，顛倒混合數(shù)次，靜置。待棕色沉淀物降到瓶?jī)?nèi)一半時(shí)，再顛倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。3、析出碘 輕輕打開(kāi)瓶塞，立即用移液管插入液面下加入2.0ml硫酸。小心蓋好瓶塞，不要有氣泡。然后顛倒混合10-15次，直到沉淀物全部溶解，放置暗處5min。4、滴定用移液管移取100.00ml的上述溶液于250ml的錐形瓶中，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好退去，記錄所消耗的硫代硫酸鈉的體積。5、計(jì)算方法按照下列(xili)公式計(jì)算溶解氧的含量 溶解氧（O2）= C V81000 /100.00實(shí)驗(yàn)(shy

11、n)三 自來(lái)水中氯化物的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?md)和要求1、掌握(zhngw)沉淀滴定法測(cè)定自來(lái)水中氯化物的原理和方法二、實(shí)驗(yàn)(shyn)原理1、概述 氯化物是廢水和天然水中常見(jiàn)的無(wú)機(jī)陰離子，幾乎所有的天然水中都有氯離子存在，它的含量變化范圍很大。在河流、湖泊、沼澤地區(qū)，氯離子含量一般很低，在海水、鹽湖及某些地下水中，含量高達(dá)10g/L。 氯離子的測(cè)定方法主要有硝酸銀滴定法、硝酸汞滴定法、電位滴定法和離子色譜法。硝酸銀滴定法和硝酸汞滴定法所需要儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，可以任選，適用于較清潔地面水，電位滴定法適合渾濁水樣，離子色譜法適合多種陰離子同時(shí)測(cè)定。本水樣選擇硝酸銀滴定法測(cè)定自來(lái)水中氯離子。2、原理在

12、中性或弱堿性溶液中，以鉻酸鉀為指示劑，用硝酸銀滴定氯化物時(shí)，由于氯化銀的溶解度小于鉻酸銀，氯離子首先唄完全沉淀后，鉻酸銀才以鉻酸銀形式沉淀出來(lái)，產(chǎn)生磚紅色，指示氯離子滴定的終點(diǎn)，滴定反應(yīng)如下： Ag+ + Cl- = AgCl 2 Ag+ + CrO4- = Ag2CrO4 鉻酸根離子濃度和沉淀形成的遲早有關(guān)，必須加適量的指示劑，由于稍過(guò)量的硝酸銀與鉻酸鉀形成的沉淀的終點(diǎn)難以判斷，需要以蒸餾水作空白試驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)照。該方法適用于天然水中氯化物的測(cè)定，也適用于經(jīng)過(guò)稀釋的高礦化的廢水及經(jīng)過(guò)各種預(yù)處理生活污水和工業(yè)廢水，本方法的適用濃度范圍為10-500mg/L。三、儀器(yq)及試劑1、儀器(yq)

13、：錐形瓶、棕色滴定管2、試劑：氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液、鉻酸鉀指示(zhsh)液、酚酞指示液、硫酸溶液、氫氧化鈉溶液四、實(shí)驗(yàn)步驟1、樣品測(cè)定 移取50.00ml 水樣于錐形瓶中，若水樣的pH值在6.5-10.5范圍內(nèi)可直接滴定，超出此范圍的水樣應(yīng)以酚酞為指示劑，用0.05 mol/L硫酸溶液或0.2% 氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH為8.0左右，然后加入1.0ml鉻酸鉀溶液，用硫酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至磚紅色剛剛出現(xiàn)即為終點(diǎn)（V1）。2、空白實(shí)驗(yàn)移取50.00ml蒸餾水于錐形瓶中，加入1.0ml鉻酸鉀溶液，用硫酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至磚紅色剛剛出現(xiàn)即為終點(diǎn)（V0）。3、計(jì)算 Cl- = （V1 V0）C 3

14、5.45 1000 / V ( mg/L)實(shí)驗(yàn)四 水中氨氮的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?md)和要求1、掌握(zhngw)納氏試劑分光光度法測(cè)定廢水中氨氮的原理(yunl)和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、原理以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長(zhǎng) 420 nm 處測(cè)量吸光度。2、 干擾及消除水樣中含有懸浮物、余氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾，含有此類物質(zhì)時(shí)要作適當(dāng)處理，以消除對(duì)測(cè)定的影響。若樣品中存在余氯，可加入適量的硫代硫酸鈉溶液去除，用淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)余氯是否除盡。在顯色時(shí)加入適量的酒石酸鉀鈉溶液，可消除鈣鎂等金屬離

15、子的干擾。若水樣渾濁或有顏色時(shí)可用預(yù)蒸餾法或絮凝沉淀法處理。3、方法的適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中氨氮的測(cè)定。當(dāng)水樣體積為 50 ml，使用 20 mm 比色皿時(shí)，本方法的檢出限為 0.025 mg/L，測(cè)定下限為 0.10 mg/L，測(cè)定上限為 2.0 mg/L（均以 N 計(jì)）。三、儀器及試劑1、儀器：分光光度計(jì)2、試劑：納氏試劑、酒石酸鉀鈉溶液、氨貯備液、氨標(biāo)準(zhǔn)使用液（氮含量：0.01mg/ml）四、實(shí)驗(yàn)步驟1、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在7個(gè) 50 ml 比色管中，分別加入(jir) 0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 和 10.00 ml 氨氮標(biāo)

16、準(zhǔn)工作(gngzu)溶液，其所對(duì)應(yīng)的氨氮含量(hnling)分別為 0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 和 100 g，加水至標(biāo)線。加入 1.0 ml 酒石酸鉀鈉溶液，搖勻，再加入納氏試劑1.5ml ，搖勻。放置 10 min 后，在波長(zhǎng) 420 nm 下，用 20 mm 比色皿，以水作參比，測(cè)量吸光度。以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對(duì)應(yīng)的氨氮含量（g）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。2、水樣的測(cè)定 取適量的水樣（較清潔水樣）按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量吸光度。3、計(jì)算水中氨氮的質(zhì)量濃度按式（1）計(jì)算：N = As a / b V （1）式中：N水樣中氨氮的質(zhì)量濃度（以

17、 N 計(jì)），mg/L；As 水樣的吸光度；a 校準(zhǔn)曲線的截距；b 校準(zhǔn)曲線的斜率；V 水樣體積，ml。實(shí)驗(yàn)五 水中六價(jià)鉻的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?md)和要求1、掌握廢水(fishu)中六價(jià)鉻的測(cè)定原理和方法。2、比較不同(b tn)測(cè)定方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)原理1、原理 在酸性溶液中，六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色化合物，于波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行分光光度測(cè)定。2、方法的適用范圍 該方法最低檢測(cè)線為0.004mg/L，適用于地面水和工業(yè)廢水中六價(jià)鉻的測(cè)定 。三、儀器及試劑1、儀器：分光光度計(jì)2、試劑：鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸、磷酸溶液、顯色劑四、實(shí)驗(yàn)步驟1、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在一系列容量瓶中，分別加入 0

18、.00、0.20、0.50、100、2.00、4.00、6.00、8.00 和 10.00 ml 鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入 適量蒸餾水，分別加入1+1硫酸0.5ml，1+1磷酸0.5ml，搖勻，然后加入2ml顯色劑，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻；放置5-10 min 后，在波長(zhǎng) 540nm 下，用 10 mm 比色皿，以水作參比，測(cè)量吸光度。以空白校正(jiozhng)后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對(duì)應(yīng)的鉻含量(hnling)（g）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)(jio zhn)曲線。2、水樣的測(cè)定 取適量的水樣（較清潔水樣）按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量吸光度。3、計(jì)算水中鉻的質(zhì)量濃度按式（1）計(jì)算：N = As a / b V （1）式中：N水樣中鉻的質(zhì)量濃度（以 N 計(jì)），mg/L；As 水樣的吸光度；a 校準(zhǔn)曲線的截距；b 校準(zhǔn)曲線的斜率；V 水樣體積，ml。實(shí)驗(yàn)六 廢水中磷的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)(shyn)目的和要求1、掌握(zhngw)鉬銻抗分光光度法測(cè)定磷的原理和方法二、實(shí)驗(yàn)(shyn)原理1、原理在中性條件下用過(guò)硫酸鉀（或硝酸高氯酸）使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物。2、方