水解析總結(jié)計(jì)劃化學(xué)復(fù)習(xí)計(jì)劃重點(diǎn)_第1頁(yè)
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水解析總結(jié)計(jì)劃化學(xué)復(fù)習(xí)計(jì)劃重點(diǎn)水解析總結(jié)計(jì)劃化學(xué)復(fù)習(xí)計(jì)劃重點(diǎn)/水解析總結(jié)計(jì)劃化學(xué)復(fù)習(xí)計(jì)劃重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)水解析化學(xué)的地位及作用水解析化學(xué)解析方法的分類1.水中污染物包括無(wú)機(jī):金屬離子2+2++重金屬離子:2+3+2+2+2+Ca、MgPb、Fe、Mn、Cd、Hg等有機(jī):酚、農(nóng)藥、沖洗劑等以上污染物都需要水解析方法去定量2.解析方法包括①重量解析——稱重的方法用途:殘?jiān)馕觫诨瘜W(xué)解析——借助化學(xué)反響酸堿滴定——質(zhì)子傳達(dá)(最基礎(chǔ)的滴定解析)用途:檢驗(yàn)堿度、酸度b.絡(luò)合滴定——絡(luò)合反響M+Y→MY用途:測(cè)定2+2+3+3+Ca、Mg、Fe、Al別的,絡(luò)合反響可用于遮蓋技術(shù),除掉非測(cè)定離子的攪亂c.積淀解析——積淀反響Ag++Cl-→AgCl用途:測(cè)定水中Cl-d.氧化還原滴定——氧化還原反響(特點(diǎn):電子轉(zhuǎn)移)用途:測(cè)COD等有機(jī)污介入標(biāo)氧化還原反響也用于廢水的化學(xué)辦理--→N2),(如脫CN,CN+ClO2③儀器解析a.吸取光譜法用途:解析有機(jī)分子、無(wú)機(jī)離子b.色譜法:氣相色譜用途:如氯仿測(cè)定液相色譜用途:如多環(huán)芳烴測(cè)定離子色譜用途:如陰離子測(cè)定c.原子吸取法用途:金屬元素測(cè)定d.電化學(xué)解析法用途:pH值的測(cè)定水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1.水質(zhì)指標(biāo)物理化學(xué)微生物學(xué)一、物理指標(biāo)(特點(diǎn):不涉及化學(xué)反響,參數(shù)測(cè)定后水樣不發(fā)生變化)①水溫②臭味(臭閾值)文字描述③色度:表色(懸浮性物質(zhì)、膠體核溶解性物質(zhì)共同引起,定性描述)真色(膠體和溶解性物質(zhì)引起,定量測(cè)量)色度的測(cè)定方法:標(biāo)準(zhǔn)比色法(目視比色法)用具塞比色管配制標(biāo)準(zhǔn)色階Pt—Co色階,K2PtCl6+CoCl2,牢固性高,1mgPt/L定義為1度)未知水樣置于同規(guī)格比色管中(如渾濁先靜置澄清),俯視與標(biāo)準(zhǔn)色階比較④濁度:由懸浮物及膠體物質(zhì)引起的水樣的渾濁程度,是混凝工藝重要的控制指標(biāo)。濁度的測(cè)定方法a.目視比濁法:用具塞比色管配制標(biāo)準(zhǔn)濁度階,1mg漂白土/L定義為1度,水樣俯視比較b.分光光度法:680nm分光光度計(jì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)濁度單位(硫酸肼/L和六次甲基四胺/L形成甲聚合物為1度,測(cè)定結(jié)果單位FTU)c.散射法,濁度儀(也以甲聚合物為標(biāo)準(zhǔn)濁度單位,測(cè)定結(jié)果單位NTU)⑤殘?jiān)倸堅(jiān)?可濾殘?jiān)?不能濾殘?jiān)?,重量法測(cè)定⑥電導(dǎo)率,電導(dǎo)率儀測(cè)定⑦UVA254:反響水中有機(jī)物含量⑧氧化還原電位(ORP):廢水生物辦理過(guò)程重要控制參數(shù)二、化學(xué)指標(biāo)①pH值pH=-lg[H+]②酸度和堿度:給出質(zhì)子物質(zhì)的總量(酸度)接受質(zhì)子物質(zhì)的總量(堿度)③硬度:水中Ca2+、Mg2+離子的總量永久硬度:硫酸鹽、氯化物等形成暫時(shí)硬度:碳酸鹽和重碳酸鹽形成,煮沸后分解形成積淀④總鹽量(水中全部陰陽(yáng)離子總量)⑤有機(jī)污染物綜合指標(biāo)(宏觀地描述水中有機(jī)污染物,是總量指標(biāo),不針對(duì)哪一種有機(jī)物)a.高錳酸鹽指數(shù)(Pi):用KMnO4作氧化劑氧化水中有機(jī)物所耗資的量,用mgO2/L表示b.化學(xué)需氧量(COD):在必然條件下水中能被得重鉻酸鉀氧化的水中有機(jī)物的量,用mgO2/L表示c.生物化學(xué)需氧量(BOD):在一準(zhǔn)時(shí)間溫度下,微生物分解水中有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)中所耗資的溶解氧量,單位mgO2/Ld.總有機(jī)碳(TOC):水體有機(jī)物總的碳含量,用總有機(jī)碳解析儀高溫燃燒水樣測(cè)定,單mgC/Le.總需氧量(TOD):水中有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物在高溫下燃燒生成牢固的氧化物時(shí)的需氧量,單位mgO2/L三、微生物學(xué)指標(biāo)保障供水安全的重要指標(biāo)①細(xì)菌總數(shù)②大腸菌群③游離性余氯:Cl2/HOCl/OCl-2.水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):依照不一樣用水目的擬定的污染物的限量域值除余氯為下界,其他指標(biāo)均為上界限值,不能超越取水樣、保存、預(yù)辦理1.取水樣依照試驗(yàn)?zāi)康牟捎萌狱c(diǎn),取樣量,容器和取樣方法取樣點(diǎn):河流水系沿上下游和深度布設(shè),辦理設(shè)施在進(jìn)出水口取樣量:保證解析用量3倍以上,最少做2次平行樣容器:玻璃或塑料瓶,容器干凈(化學(xué)指標(biāo))或無(wú)菌(微生物指標(biāo))取樣方法2.保存意義:采用一些措施停止或減緩各種反響速度①冷藏②控制pH值,加酸調(diào)pH<2,個(gè)別指標(biāo)加NaOH③加保存試劑3.預(yù)辦理——水樣的分別技術(shù)()①過(guò)濾②蒸餾③萃取L-L液萃?。悍謩e水中的有機(jī)物④濃縮富集解析方法的談?wù)撓到y(tǒng)用水和廢水水質(zhì)解析首選GB(國(guó)標(biāo))方法1.正確度:測(cè)定值和真空值的湊近程度XiXT常用測(cè)量加標(biāo)回收率談?wù)摻馕龇椒ǖ恼_度加標(biāo)后測(cè)定值加標(biāo)前測(cè)定值加標(biāo)回收率(%)=×100加標(biāo)量平均加標(biāo)回收率(%)=1n加標(biāo)回收率ni1平均加標(biāo)回收率處于97%-103%,能夠認(rèn)為解析方法可靠2.精美度:測(cè)定值之間的湊近程度XiX常用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差談?wù)摻馕龇椒ǖ木蓝龋址Q變異系數(shù),用CV表示CVSX1n100%XiXni1n2n2di(XiX)偏差Si1i1n1n13.正確度和精美度之間關(guān)系精確度高,則精美度必然高正確度低,則精美度必然低精美度高,而正確度不用然高標(biāo)準(zhǔn)溶液1.基準(zhǔn)物質(zhì),能夠直接正確稱量,用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的一類物質(zhì)基本要求:①性質(zhì)牢固,②組成恒定,較大的摩爾質(zhì)量,③純度高,易溶解滴定解析常用基準(zhǔn)物質(zhì):Na2CO3(酸堿滴定)CaCO3Zn粒(絡(luò)合滴定)NaCl(積淀滴定)K2Cr2O7(氧化還原滴定)標(biāo)準(zhǔn)溶液:已知正確濃度的溶液配制方法:基準(zhǔn)物質(zhì)——直接法非基準(zhǔn)物質(zhì)——間接法或標(biāo)定法例:LHCl的配制①用濃HCl稀釋大概地配制所要求的濃度②用Na2CO3溶液對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定,計(jì)算出HCl的濃度3.量濃度①物質(zhì)的量(摩爾,mol):表示物質(zhì)的指定的基本單元是多少的物理量,1mol物質(zhì)B所包括的基本單元數(shù)為阿佛加德羅常數(shù)②基本單元:基本單元能夠是原子、分子、離子、電子及其他粒子,或是這些粒子的特定組合。當(dāng)說(shuō)到物質(zhì)B的物質(zhì)的量nB時(shí),必定注明基本單元。比方:n(H2SO4),n(1/2H2SO4)基本單元的采用原則:等物質(zhì)的量反響規(guī)則,即滴定反響完好時(shí),耗資的待測(cè)物和滴定劑的物質(zhì)的量相等。酸堿滴定:獲取或給出1mol質(zhì)子,1/2H2SO4,HCl,1/2Na2CO3,1/2CaCO3絡(luò)合滴定:與EDTA的絡(luò)合配位數(shù),一般為2+3+31:1,Mg,Al,CaO,CaCO積淀滴定:銀量法以3-AgNO為基本單元,Cl氧化還原滴定:轉(zhuǎn)移1mol電子,1/5KMnO,1/2Na2CO,1/6KCrO,NaSO424227223③摩爾質(zhì)量(g/mol):用MB表示,也必定指出基本單元,M(K2Cr2O7)=294,M(1/6K2Cr2O7)=49④物質(zhì)的量濃度(mol/L,mmol/L):?jiǎn)挝蝗芤褐兴苜|(zhì)的物質(zhì)的量,CB=nB/VB⑤其他濃度表示方法:mg/L,ppm,%4.滴定度:1ml標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量(用Ts/x表示,S-標(biāo)準(zhǔn)溶液,X-待測(cè)溶液)例題與習(xí)題:1.測(cè)水樣某一指標(biāo)的步驟:明確解析目標(biāo),選擇解析指標(biāo)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解析方法,準(zhǔn)備玻璃儀器和設(shè)施,取水樣,依照標(biāo)準(zhǔn)解析方法和流程進(jìn)行測(cè)定,數(shù)據(jù)辦理,談?wù)摻馕龇椒ǎY(jié)果報(bào)表2.如何設(shè)計(jì)加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)?(設(shè)計(jì))表1ClO2光度法加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果次數(shù)加標(biāo)前(mg/L)加時(shí)量(mg/L)加標(biāo)后(mg/L)回收率(%)123456平均加標(biāo)回收率%3.如何設(shè)計(jì)精美度實(shí)驗(yàn)?對(duì)同一水樣連續(xù)測(cè)定最少8次表2ClO2光度法精美度實(shí)驗(yàn)結(jié)果第二章酸堿滴定法知識(shí)點(diǎn)以質(zhì)子傳達(dá)為基礎(chǔ)的滴定解析方法酸堿平衡可逆、動(dòng)向平衡1.酸:給出質(zhì)子的物質(zhì),堿:接受質(zhì)子的物質(zhì)常有共軛酸堿對(duì):HCl/Cl2-+,+,H2CO/HCO,HCO/CO3,NH/NHNH/N33343酸堿反響:兩個(gè)共軛酸堿對(duì)作用的結(jié)果2.酸度和堿度酸度:給出質(zhì)子物質(zhì)的總量,天然水酸度本源:CO2+H2O→H2CO3碳酸平衡堿度:接受質(zhì)子物質(zhì)的總量,堿度本源:①?gòu)?qiáng)堿②強(qiáng)堿弱酸鹽③弱堿3.酸堿強(qiáng)度Ka(酸的解離平衡常數(shù))的大小表示酸的強(qiáng)度Kb(堿的解離平衡常數(shù))的大小表示堿的強(qiáng)度HCl,Ka>>1,在水中完好解離,強(qiáng)酸Hac,Ka=×10-5,Ka<<1,弱酸4.酸堿平衡中的組分濃度平衡濃度:反響平衡時(shí),水溶液中溶質(zhì)某種型體的實(shí)質(zhì)濃度,用[]表示解析濃度(量濃度,總濃度):平衡型體濃度之和,用C表示例:在不一樣pH條件下,[Ac-]和[HAc]是變化的,但CHAC=[Ac-]+[HAc],不變5.共軛酸堿對(duì)HB/B-的Ka和Kb關(guān)系由水的自遞平衡,

H2O

H2O

H3

OH[K

w]

[H

3O][OH

]

[H

]

2,水合質(zhì)子

H3O,簡(jiǎn)化為

H定義:Kw水的自遞平衡常數(shù),Kw11014(250C),pKw=14共軛酸堿對(duì)Ka·Kb=Kw,pKa+pKb=pKw=14對(duì)于水以外的其他溶劑,Ka·Kb=Ks6.拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng)拉平效應(yīng):使酸完好解離至溶劑化質(zhì)子水平HCl、HNO3在水中,拉平到H3O+(即H+),水為拉平溶劑+HCl、HAc在氨水中拉平NH4,氨水為拉平溶劑。區(qū)分效應(yīng):區(qū)分溶劑使酸堿表現(xiàn)出強(qiáng)弱。例:以HAc為溶劑時(shí),HClO4比HNO3酸性強(qiáng)[2]酸堿滴定曲線1.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸與強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿曲線形狀相同,地址相反2.滴定劑初始濃度增加(減少)一個(gè)數(shù)量級(jí),滴定突躍范圍增加(減少)2個(gè)pH單位3.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的突躍范圍大于強(qiáng)堿滴定弱酸的突躍范圍4.用酸堿指示劑法進(jìn)行強(qiáng)堿滴定弱酸的條件:Csp×Ka≥10-8,(計(jì)量點(diǎn)時(shí)酸濃度)4.經(jīng)過(guò)化學(xué)反響改進(jìn)弱酸或弱堿性,可采用4種增強(qiáng)措施,絡(luò)合、金屬離子增強(qiáng)、積淀、氧化還原。[3]酸堿指示劑都是一些有機(jī)的弱酸也許弱堿,當(dāng)它發(fā)生質(zhì)子傳達(dá)時(shí),化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的變化,其顏色也發(fā)生變化。1.酸堿指示劑的作用原理HIn(酸式色)HIn(堿式色)[H][In]K1,解離平衡常數(shù)表達(dá)式[HIn]K1[HIn],談?wù)揚(yáng)HPK1[HIn][H]]lg[In[In]a.當(dāng)[HIn]10時(shí),呈酸式色,溶液pH≤PK1-1[In]b.當(dāng)[HIn]1時(shí),呈堿式色,溶液pH≥PK1+1[In]10溶液PK1-1≤pH≤PK1+1,呈混雜色定義:Pk11到Pk11為指示劑的理論變化范圍,PK1為理論變色點(diǎn)。實(shí)質(zhì)變化范圍比理論要窄,人眼辨色能力造成的。例:用NaOH滴定HCl:滴定終點(diǎn)時(shí),酚酞無(wú)色→紅色,甲基橙橙紅→黃色用HCl滴定NaOH:滴定終點(diǎn)時(shí),酚酞紅色→無(wú)色,甲基橙橙黃→橙紅2.酸堿指示劑的選擇可用滴定突躍范圍來(lái)選擇指示劑,變色范圍處于或部分處于pH值突躍范圍內(nèi),理論變色點(diǎn)越湊近計(jì)量點(diǎn)越好3.酸堿指示劑的分類①單色指示劑:酚酞pH=②雙色指示劑:甲基橙pH=③復(fù)合指示劑(2種或2種以上)[4]堿度的測(cè)定1.天然水中堿度的種類OH、CO32、HCO3可組成5種組合形式:(OH)(、OH、CO32)(、CO32)(、CO32、HCO3)(、HCO3)假設(shè)水中不能夠同時(shí)存在OH和HCO3堿度和pH的關(guān)系pH>10存在OH、pH>存在CO32、pH>存在HCO32.連續(xù)滴定法測(cè)水中堿度同一錐形瓶中,連續(xù)用酚酞和甲基橙作指示劑。測(cè)定步驟:①先加酚酞,當(dāng)酚酞由紅色→無(wú)色,HCl的耗資量為P(ml)②后加甲基橙,當(dāng)甲基橙由橙黃→橙紅,HCl的耗資量為M(ml)③P和M的數(shù)值判斷堿度的組成,并且計(jì)算相應(yīng)的含量??捶ǎ合喈?dāng)?shù)膲A度叫酚酞堿度;直接在水樣中加入甲基橙,用HCl滴定相應(yīng)的堿度,叫甲基橙堿度,又叫總堿度。發(fā)生反響:酚酞變色,HOHH2OHCO32HCO33POH(1CO32)2甲基橙變色,HHCO3H2CO3M1CO32HCO32水中的總堿度:TOHCO32HCO3=P+M種組合的判據(jù):OHP>0M=0(酚酞紅→無(wú),甲基橙加入即呈橙紅)OHPOH、CO32P>MCO322MOHPMCO32P=MCO32PMCO32、HCO3P<MCO32=2PHCO3=M-PHCO3M>0P=0(酚酞加入即無(wú)色,甲基橙橙→紅)HCO3=M堿度計(jì)算①第一由P和M的數(shù)值判斷堿度的組成②確定堿度的表示方法mg/L計(jì),以mol/L或mmol/L計(jì),以mgCaO/L或mgCaCO3/L計(jì)③記住一些常用的摩爾質(zhì)量OH17g/mol1CO3230g/molHCO361g/mol21CaO28g/mol1CaCO350g/mol22④寫出堿度計(jì)算的正確表達(dá)式CHCL:HCl的量濃度mol/l例:當(dāng)P>0,M=0時(shí)-CHCLPOH堿度(mol/L)=V水樣-CHCLP103OH堿度(mmol/L)-OH堿度(

V水1計(jì)CHCLP28103(CaO)2V水當(dāng)P和M呈其他關(guān)系時(shí),用f(P,M)代替上式中P即可例:已知某酸Ka105,求其共軛堿的PKbPKa5PKb1459第三章絡(luò)合滴定法知識(shí)點(diǎn):絡(luò)合反響及特點(diǎn)Ag2NH3Ag(NH3)2(1:2)AgCl2NH3[Ag(NH3)2]Cl前提①中心離子(金屬離子),必然能供應(yīng)空的軌道②配體:供應(yīng)孤對(duì)電子的化合物配位鍵:一個(gè)原子供應(yīng)一對(duì)電子對(duì)例:AgNH3配位原子:供應(yīng)孤對(duì)電子對(duì)的原子配位數(shù):與中心離子絡(luò)合的配位原子數(shù)量中心離子和配體一準(zhǔn)時(shí),絡(luò)合比能夠不一樣樣,多級(jí)絡(luò)合氨羧絡(luò)合劑特點(diǎn):同時(shí)存在氨基和羧基最常有:EDTA乙二胺四乙酸(鹽),EDTA可同時(shí)供應(yīng)6個(gè)配位原子2個(gè)N,4個(gè)O一般定義EDTA用Y表示EDTA表現(xiàn)六元酸的特點(diǎn),H6Y2存在六級(jí)解離,七種型體七種型體存在量的相對(duì)多少取決于溶液的pH值常用乙二胺四乙酸二鈉鹽(Na2H2Y)來(lái)配制EDTA水溶液,由于H4Y的溶解度小于Na2H2Y[3]EDTA絡(luò)合物的特點(diǎn)①M(fèi)YMY絡(luò)合比1:1為什么1:1?由于EDTA能夠同時(shí)供應(yīng)6個(gè)配位原子,則中心離子供應(yīng)6個(gè)空軌道空間因素:排列使原子與原子排斥最小,使配位原子從中心離子周圍按近來(lái)形成籠狀化合物,由5個(gè)五元環(huán)組成,將金屬離子包夾在中間,形成螯合物EDTA絡(luò)合滴定也稱螯合滴定(解析)EDTA與無(wú)色金屬離子生成無(wú)色絡(luò)合物,與有色金屬離子形成絡(luò)合物顏色會(huì)加深EDTA的絡(luò)合平衡牢固常數(shù)MYMY(1:1)K穩(wěn)[MY][M][Y]MYMY(逆反響)K不穩(wěn)[M][Y][MY]K不穩(wěn)1lgK穩(wěn)PK不穩(wěn)K穩(wěn)牢固常數(shù)用途:用牢固常數(shù)大小判斷一個(gè)絡(luò)合物的牢固性,絡(luò)合物越牢固,絡(luò)合反響越易發(fā)生的酸效應(yīng)MYMY(主反響)YHHYHH2YH6Y(副反響)EDTA的酸效應(yīng)耗資了參加主反響的絡(luò)合劑,影響到主反響定義:由于H的存在,使絡(luò)合劑參加主反響能力下降的現(xiàn)象叫EDTA的酸效應(yīng)酸效應(yīng)的大小用酸效應(yīng)系數(shù)表示,[Y]總Y(H)Y(H)[Y4][Y]總:全部EDTA存在型體之和,[Y4]:有效濃度,只有4-能與金屬離子絡(luò)合Y[Y]總[Y4]Y(H)≥1lgY(H)≥0pH,,[Y4];反之pH降低,Y(H)酸效應(yīng)系數(shù)越大,說(shuō)明H對(duì)EDTA的絡(luò)合反響影響越大只有pH≥12才有l(wèi)gY(H)=0;pH<12,lgY(H)>0(有副反響)條件牢固常數(shù)K穩(wěn)'(描述客觀實(shí)質(zhì)的反響程度)MnY4MYn4K穩(wěn)[MYn4][MYn4]Y(H)[Mn][Y4][Mn][Y]總K穩(wěn)‘'K穩(wěn)[MYn4]K穩(wěn)Y(H)K穩(wěn)Y(H)[Mn][Y]總無(wú)副反響Y(H)1則K穩(wěn)'K穩(wěn)有副反響'Y(H)>1則K〈K穩(wěn)穩(wěn)lgK穩(wěn)'lgK穩(wěn)lgY(H)條件牢固常數(shù)的用途①判斷絡(luò)合物的牢固性②判斷絡(luò)合反響的完好程度,判斷條件:當(dāng)CSP0.01mol/LlgK穩(wěn)'≥8③由lgY(H)≤lgK穩(wěn)8繪制酸效應(yīng)曲線EDTA酸效應(yīng)系數(shù)能夠判斷某金屬離子被正確滴定的最低pH值金屬指示劑影響金屬指示劑的主要因素絡(luò)合滴定曲線突躍范圍金屬離子M的初始濃度金屬指示劑(有機(jī)絡(luò)合劑)①金屬指示劑的作用原理MIn(游離態(tài)顏色)MIn(絡(luò)合態(tài)顏色)(絡(luò)合反響)金屬指示劑加入金屬離子M溶液中顯示生成的絡(luò)合物的顏色加入EDTA后發(fā)生

YMIn(絡(luò)合態(tài)顏色)MYIn(游離態(tài)顏色)要求牢固值MYMIn,KMY比KMIn高2個(gè)數(shù)量級(jí)以上,保證置換完成②種類a.鉻黑T,EBT(pH=10),紅→藍(lán)b.鈣指示劑,NN(pH≥,紅→藍(lán)(pH=5-6),紅→黃d.二甲酚橙,XO(pH<,紅→黃注意:指示劑的使用與pH值有關(guān)③封閉現(xiàn)象,加入過(guò)分的EDTA也不能夠?qū)In中的In置換出來(lái)的現(xiàn)象解決方法:加遮蓋劑原因:絡(luò)合物牢固常數(shù)MYMIn④僵化現(xiàn)象由于生成的顯色絡(luò)合物為膠體或積淀,使終點(diǎn)延長(zhǎng)或拖后的現(xiàn)象解決方法:①加有機(jī)溶劑或加熱②慢滴,振搖提高絡(luò)合滴定的選擇性1.pH值來(lái)控制例:Ca2+、Mg2+、Fe3+共存,測(cè)Fe3+,酸化到pH=22.遮蓋技術(shù)①絡(luò)合遮蓋:例:測(cè)Ca2、Mg2時(shí)Al3、Fe2攪亂,用NH4F、三乙醇胺遮蓋絡(luò)合遮蓋的其他應(yīng)用:測(cè)COD時(shí)用高汞離子遮蓋氯離子Hg2ClHgClHgClClHgClHgCl2ClHgCl3HgCl3ClHgCl

224②積淀掩敝:例:Ca2、Mg2共存時(shí),測(cè)Ca2,調(diào)治PH>Mg2OHMg(OH)2其他應(yīng)用:測(cè)高錳酸鹽指數(shù),遮蓋Cl,用Ag2SO4,AgclAgcl③氧化還原遮蓋:改正攪亂離子的價(jià)態(tài)例:Fe3NH2OHHCLFe2絡(luò)合滴定的方式直接滴定法:直接用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定Mn要求:絡(luò)合反響快,生成絡(luò)合物牢固應(yīng)用:①標(biāo)定EDTA(非基準(zhǔn)物質(zhì))溶液與金屬離子的計(jì)量關(guān)系(1:1)確定基本反響單元(Na2Y)由摩爾質(zhì)量計(jì)算出所需質(zhì)量,稱重正確標(biāo)定其濃度,用Zn粒(HCl溶解)或CaCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定基準(zhǔn)溶液放在錐形瓶(加入金屬指示劑),EDTA的滴定劑用酸式滴定管對(duì)于Zn2pH應(yīng)在5~6(二甲酚橙作指示劑)終點(diǎn):紅色→亮黃色對(duì)于CaCO3pH應(yīng)在10(KB作指示劑)終點(diǎn):紅色→藍(lán)色計(jì)算公式:CEDTACZn2VZn2VEDTA②硬度測(cè)定:暫時(shí)硬度:由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2或CaCO3、MgCO3形成的硬度,可加熱煮沸除掉永久硬度:主要指CaSO4、MgSO4轉(zhuǎn)變形態(tài)+Na2CO3CaCO3、MgCO3測(cè)總硬度:用堿性緩沖溶液NH3NH4Cl調(diào)pH=10,EBT指示劑,EDTA滴定,終點(diǎn)紅色→藍(lán)色(其他常用緩沖溶液:中性緩沖NaHPO4-NaH2PO4,酸性緩沖鄰苯二甲酸或HAc-NaAc)CEDTAVEDTA總硬度(mmol/L)V水樣單獨(dú)測(cè)Ca2硬度需要遮蓋Mg2,Mg2硬度計(jì)算獲取用NaOH調(diào)pH>,NN指示劑,EDTA滴定,終點(diǎn)紅色→藍(lán)色Mg22OHMg(OH)2Ca2NNCaNNCaNNYCaYNNCa2硬度(mmol/L)CEDTAVEDTAV水樣Mg2硬度(mmol/L)總硬度鈣硬度返絡(luò)合滴定①鋁鹽混凝劑中Al3含量解析(Al3%或Al2O3%),絡(luò)合滴定在水質(zhì)工程學(xué)中的應(yīng)用該金屬離子與EDTA生成絡(luò)合物的反響速度慢YAl3充分AlYpH=加熱,防備Al在高pH時(shí),發(fā)生水解冷卻,調(diào)pH=5~6,加指示劑二甲酚橙,用Zn2+返滴定EDTA,終點(diǎn)黃變紅YZn2ZnY計(jì)算:C(CEDTAVEDTACZn2VZn2)103MAl3(mg/l)ALV水Al3%mAl3100%m樣(混凝劑質(zhì)量)Al2O3%mAl2O3100%m樣②Ba2+測(cè)定,無(wú)合適指示劑第四章積淀滴定法知識(shí)點(diǎn)積淀平衡1.活度積常數(shù)KSP0aAgaclaAgAg[Ag]當(dāng)離子強(qiáng)度I<時(shí)(即稀溶液,除AgCl沒(méi)有其他電解質(zhì)),2.離子活度系數(shù)13.溶解積常數(shù)Ksp[Ag][Cl]Ksp0AgCl4.條件溶度積常數(shù)Ksp'KspMA,α為考慮pH,絡(luò)合劑等外界因素造成的副反響系數(shù)5.溶解度S:解離出的離子濃度,即平衡時(shí)每升溶液中有S(mol)化合物溶解例1:AgAgClKsp[Ag][Cl]S2S[Ag]S[Cl]1:1型積淀SKsp例2:Fe(OH)3Fe33OHKsp[Fe3][OH]3S(3S)327S4KSPS427影響積淀平衡的因素同離子效應(yīng):積淀溶解平衡時(shí),向溶液中加入構(gòu)晶離子,溶解度減小構(gòu)晶離子:組成積淀(晶體基本結(jié)構(gòu))的離子-10,不加[Cl]時(shí),Sksp105sp加[Cl]=L,KspS(0.1S)0.1S,S=10-9,積淀溶解度大大減小例2:CaCO3加LNa2CO3CaCO3Ca2CO32Ksp3108S'KspS(0.1s)0.1sKsp0.1工程上用此種方法轉(zhuǎn)變硬水鹽效應(yīng):加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)使積淀溶解度增大酸效應(yīng):溶液pH對(duì)積淀溶解度的影響。用酸效應(yīng)系數(shù)α描述酸效應(yīng),α≥1。對(duì)強(qiáng)酸鹽影響較小,弱酸鹽溶解度增大。例:ZnS加酸ZnSHZn2H2S絡(luò)合效應(yīng):能與構(gòu)晶離子形成絡(luò)合物的絡(luò)合劑使積淀溶解度增大例:AgCl2NH3Ag(NH3)2Cl分步積淀AgClAgClKspAgcl1.81010實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:量少時(shí)為白色渾濁2AgCrO42Ag2CrO4KspAg2CrO41.11012實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:一點(diǎn)磚紅色出現(xiàn)兩種陰離子在水中,用Ag去積淀,假設(shè)[Cl][CrO42]0.1mol/L形成AgCl積淀所需[Ag]KspAgCl1.810101.8109mol/L[cl]0.1小于Ag2CrO4所需[Ag]KspAg2CrO43.3106[CrO4]KspAgCl1.810此時(shí)[Cl]3.310[Ag]

1065.4105mol/L定義:積淀平衡節(jié)氣余離子濃度與初始濃度對(duì)照相差3個(gè)數(shù)量級(jí)以上,積淀完好AgCl積淀先出現(xiàn),且Cl積淀完好,才出現(xiàn)Ag2CrO4分步積淀:利用溶度積Ksp大小不一樣進(jìn)行先后積淀的作用可用于水中離子的連續(xù)測(cè)定,如水中Cl和I,但Cl、Br、I不能夠夠分開(kāi)莫爾法測(cè)定水中ClAgNO3作滴定劑,用K2CrO4做指示劑的銀量法→莫爾法1.原理:分步積淀2.測(cè)定步驟:①取必然量水樣加入少許K2CrO4,用AgNO3滴定,滴定至磚紅色出現(xiàn),記下耗資AgNO3的體積

V1①取同體積空白水樣

(不含

Cl

),加入少許

CaCO3作為襯托,加入少許

K2CrO4,用AgNO3滴定,滴定至磚紅色記下耗資

AgNO3的體積

V0②用基準(zhǔn)

NaCl

配置標(biāo)準(zhǔn)溶液,標(biāo)定

AgNO3溶液的濃度3.注意:①不含Cl的空白水樣中加入少許CaCO3作為襯托,使兩者在終點(diǎn)時(shí)由白色積淀→磚紅色積淀減小終點(diǎn)顏色差別,使終點(diǎn)的一致性強(qiáng)。②pH值對(duì)Cl測(cè)定的影響pH6.5CrO42HCr2O72指示劑減少,需多加Ag才能形成積淀,測(cè)定結(jié)果偏高pH10AgOHAgOH滴定劑參加副反響,量減少,可能達(dá)不到終點(diǎn)另:pH7.2~10時(shí)NH4轉(zhuǎn)變成NH3AgCl2NH3Ag(NH3)2ClAgCl溶解度增大,結(jié)果偏高。NH4存在時(shí),最正確PH值范圍~NH4較低時(shí),不用嚴(yán)格限制pH值,~10條件下,能夠測(cè)[Cl]③滴準(zhǔn)時(shí)激烈振搖CAgNO3(V1V0)35.51034.計(jì)算:Cl(mg/L)V水第五章氧化還原滴定法知識(shí)點(diǎn)氧化還原反響的特點(diǎn)①有電子得失(轉(zhuǎn)移),價(jià)態(tài)發(fā)生變化,且數(shù)量不固定734例:MnO4HMn2C2O42CO22MnO45C2O4216H2Mn210CO28H2O電對(duì):MnO4/Mn2C2O42/CO2MnO4OHMnO42電對(duì):MnO4/MnO42②復(fù)雜反響,由基元反響組成,分步進(jìn)行基元反響:粒子一次碰撞而反響(零級(jí)或一級(jí)反響,擁有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的反響)③反響條件苛刻④反響速度慢,必定戰(zhàn)勝反響勢(shì)能(活化能)才能反響提高氧化還原速度的措施①增加反響物濃度(增加碰撞的機(jī)率)②提高反響溫度(增加活化分子的數(shù)量,越能戰(zhàn)勝反響勢(shì)能)例:KMnO4800C反響迅速完好Na2C2O4③加入催化劑(參加反響,改變反響歷程減小活化能,但成分不變),加速(化學(xué)反響)或減速(如工業(yè)在核反響堆中)例1:KMnO4Mn2Na2C2O4快例2:測(cè)COD時(shí),加Ag2SO4氧化還原反響在水辦理工程中的應(yīng)用1.氧化技術(shù)(AdvancedOxidationProcess)①臭氧氧化:O3強(qiáng)氧化能力使水中的有機(jī)物被氧化(將長(zhǎng)鏈→短鏈分子大分子→小分子)如:臭氧活性炭技術(shù)利用O3的氯化能力和活性炭吸附能力,進(jìn)行廢水深度凈化。②KMnO4、K2FeO4(高鐵酸鉀)氧化有機(jī)物、去除藻類③ClO2/Cl2(氧化、消毒)CNOClN2④芬頓(Fenton)系統(tǒng):Fe2/H2O2OH(羥基自由基)2.還原技術(shù)例:去除重金屬,Hg2H2Hg(不溶于水)氧化還原平衡1.能斯特(Nerst)方程0RTln[Ox]nF[Red]2.0:標(biāo)準(zhǔn)電極電位;25℃,當(dāng)[Ox][Red]1mol/L或有氣體參加反響,其分壓P=時(shí)的電極電位值。0用途:①判斷氧化或還原劑的強(qiáng)弱:對(duì)一個(gè)電對(duì)來(lái)講為正且越大,氧化態(tài)的氧化能力越強(qiáng),還原態(tài)的還原能力越弱;為負(fù),還原態(tài)的還原能力越強(qiáng)。②判斷反響方向:電隊(duì)的電極電位大的氧化態(tài)物質(zhì)能夠氧化電極電位小的還原態(tài)物質(zhì)。3.條件電極電位'(反響條件改變或不能逆)例:曝氣法除鐵4Fe(HCO3)2O22H2O4Fe(OH)38CO200.40V00.77V(理論上不能夠反響)O2/OHFe3/Fe23+0由于生成Fe(OH)3積淀,[Fe]≠1mol/L,不能夠用Fe3/Fe2辦理此問(wèn)題實(shí)質(zhì)0'1.50VFe(OH)3/Fe2∴00',曝氣法去除鐵工程可行2/OHFe(OH)3/Fe2氧化還原反響完好程度1.反響方向的判斷:對(duì)于n1n2時(shí)(氧化劑電子轉(zhuǎn)移數(shù)=還原劑電子轉(zhuǎn)移數(shù))有:①12≥②lnk≥6反響完好%計(jì)量點(diǎn)時(shí)電位n10'0''1n22spn1n20'0'當(dāng)n1=n2時(shí),12(在突躍范圍中心)sp2n1≠n2sp湊近n大的一邊氧化還原指示劑1.身指示劑:反響物自己氧化態(tài)和還原態(tài)有明顯的差別例:KMnO4,MnO4/Mn2(紅色/無(wú)色)終點(diǎn):KMnO4滴定當(dāng)水樣中出現(xiàn)淡粉色,中內(nèi)不用逝。2.用指示劑:指示劑與滴定系統(tǒng)某一態(tài)結(jié)合產(chǎn)生特別色例:淀粉%(w/v0.5g淀粉溶于100ml開(kāi)水中)特地用于碘量法加入指示劑,I2淀粉藍(lán)色絡(luò)合物;加還原劑滴定,I2被還原;終點(diǎn):藍(lán)色消失注意:指示劑加入時(shí)辰——Na2S2O3滴定水樣至淡黃色,再加淀粉呈藍(lán)色,連續(xù)加Na2S2O3,至藍(lán)色消失。否則,若I2濃度高,加入淀粉與大量的I2形成絡(luò)合物使置換還原困難。3.氧化還原指示劑:利用氧化態(tài)和還原態(tài)顏色不一樣,來(lái)指示終點(diǎn)。選擇依照:指示劑變色電位的湊近計(jì)量點(diǎn)例:試亞鐵靈()2(紅色)()3(藍(lán)色)Fephen3Fephen3高錳酸鹽指數(shù)1.高錳酸鹽指數(shù)(Pi):用KMnO4作氧化劑氧化水中有機(jī)物所耗資的量,用mgO2/L表示2.測(cè)定方法及相應(yīng)反響酸性條件下,水樣加入過(guò)分已標(biāo)定的KMnO4水溶液(C1,V1),開(kāi)水浴反響30min;取下趁熱加入過(guò)分Na2C2O4(C2,V2),與節(jié)余的KMnO4反響,紫紅色消失;用KMnO4滴定至淡粉色在不消失(C1,V1’)。0MnO4C(有機(jī)物)H100CCO2Mn2H2O象:有機(jī)物多,紫色淡;有機(jī)物少,紫色化不大C2O42MnO4HCO2Mn2H2OMnO4C2O42HCO2Mn2H2O3.算公式:高酸指數(shù)(mgO2/L)=[C1(V1V1')C2V2]81000V水4.注意:①除掉[Cl24]的干,加AgSO積淀遮蓋②加速反速度措施:a)增加反物度——KMnO4量b)T↑——100℃反,80℃2+滴定c)滴定加催化Mn化學(xué)需氧量(COD)1.化學(xué)需氧量(COD):在必然條件下水中能被得重酸氧化的水中有機(jī)物的量,用mgO2/L表示2.定方法及相反水加重酸、硫酸和硫酸加回流2小,加靈指示,用硫酸回滴優(yōu)秀點(diǎn)。分作水和空白水,下硫酸耗資分V1和V0Cr2O72CHCr3CO2H2OFe2Cr2O72Fe3Cr3Fe(phen)3Fe(phen)2(V0V1)C810003.算公式:COD(mgO2/L)V水4.注意:Ag2SO4催化②除掉Cl的干,加HgSO合遮蓋(Hg2ClHgCl?)。系中有Ag2SO4,4由于合反平衡系數(shù)大,Cl不生成AgCl,而形成定的合物。③誠(chéng)然

Cr2O72

MnO4

,實(shí)質(zhì)中

Cr2O72

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