水环境监测_姚运先_学习情境四样品分析测试.doc

学习情境四 样品分析测试 △本情境教学目的、要求 学会化学分析法测定COD、DO、BOD、高锰酸盐指数等监测因子； 学会分光光度法测定总磷、铁、铬、挥发酚等监测因子； 学会原子分光光度法测定Cu、Cd等监测因子。 本情境重点 COD、DO的测定； 总磷、铁、铬的测定； 本情境难点 化学分析法的应用； 分光光度计的使用； 原子分光光度法的使用； 一、化学分析法测定COD、DO、BOD、高锰酸盐指数等监测因子 （一）化学需氧量（COD） 化学需氧量是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克每升来表示。化学需氧量反应了水中受还原性物质污染的程度。 水中还原性物质:有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。 化学需氧量是表征水样中有机物相对含量的指标之一。 COD的测定方法有重铬酸钾法、氧化还原电位滴定和库仑滴定等方法。 1. 重铬酸钾法 重铬酸钾法测定COD的原理是向水样中加入一定量的重铬酸钾溶液氧化水中还原性物质，在强酸性介质下以银盐作为催化剂沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，同样条件做空白，根据硫酸亚铁铵标准溶液的用量计算水样的化学耗氧量。 ⑴ 计算公式 CODcr(O2,mg/L)= 式中：V0—滴定空白时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积（ml）； V1-滴定水样时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积（ml）； V—水样体积（ml）； C—硫酸亚铁铵标准溶液浓度（mol/L）； 8-氧的摩尔质量（g/mol）； ⑵ 重铬酸钾氧化性很强（氧化率可达90%），可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化；挥发性直链脂肪族化合物、苯等存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸钾氧化，并与硫酸银作用生成沉淀，影响测定结果，在回流前加入适量硫酸汞去除。若氯离子含量过高应先稀释水样。 ⑶ COD值大于50mg/L,用 0.25mol/L重铬酸钾氧化，用0.1mol/L硫酸亚铁铵标准溶液回滴；COD值为0-50mg/L,用 0.025mol/L重铬酸钾氧化，用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液回滴。 ⑷ 滴定终点颜色变化由黄色经蓝绿色至红褐色。 ⑸ 重铬酸钾法测定COD适用于工业废水。 ⒉ 其他方法 ⑴ 氧化还原电位滴定法 ⑵ 恒电流库仑分析法 ⑶ 闭管回流分光光度分析法 （二）DO的测定 1.溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。 水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。大气压力降低、水温升高、含盐量增加都会导致水中溶解氧含量降低。 水中的溶解氧虽然不是污染物质，但通过溶解氧的测定，可以大体估计水中的有机物为主的还原性物质的含量，是衡量水质优劣的重要指标。 2.测定溶解氧的方法主要有碘量法及其修正法、膜电极法和电导测定法。 几种方法的比较： 碘量法适用于水源水、地面水等清洁水中溶解氧的测定。 修正的碘量法适用于受污染的地面水和工业废水中溶解氧测定。 膜电极法具有操作简便、快速和干扰少（不受水样色度、浊度及化学滴定法中干扰物质的影响）等优点，并可实现现场监测和在线监测，应用广泛。 电导测定法是测定溶解氧最灵敏的方法之一，可连续监测。 3.碘量法 原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将二价锰氧化成四价锰，并生成氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出碘，可计算出溶解氧含量。 步骤 （1）溶解氧的固定 用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物降到瓶底，一般在取样现场固定。 （2）析出碘 轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下，加入2.0ml硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合均匀至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。 （3）滴定 移取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入lml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。 （4）结果计算公式：DO（O2，mg/L） 式中：C--硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L； V—滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，ml； V水—水样的体积，ml； 8-氧换算值，g。 (三)高锰酸盐指数的测定 1.高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂氧化水样中的还原性物质所消耗的高锰酸钾的量，以氧的mg/L来表示。 2.高锰酸盐指数的测定原理是水样在碱性或酸性条件下，加入一定量高锰酸钾溶液，沸水浴中加热30min（以氧化水中的有机物），剩余的高锰酸钾溶液以过量