一水分析讲解化学概论.ppt

* 第一章 概论 王敏 痛痛病患者骨骼严重畸形 20世纪50~60年代，日本富山 县神通川流域，上游炼锌厂排放 的废水中含有较多的镉，通过河 水、稻米和鱼虾等食物链进入人 体，引起肾功能失调，骨质中钙 被镉取代所致，患者骨骼软化， 极易骨折，全身疼痛难忍，这种 公害病在当地流行20多年。 狂猫跳海和水俣病 猫也会发疯，甚至跳海自杀。这是 20世纪50年代初，在日本熊本县水俣 湾附近的小渔村中发生的奇闻。1953年， 也是在水俣湾，有一个人起初口齿不清， 面部痴呆，后来耳朵也聋了，眼睛瞎了， 全身麻木，最后神经失常，高声嚎叫而 死。当时，人们不知道这是什么病。直 到1956年，又有96人得了同样的病，其 中18人死亡。此后，以熊本大学为主组 成医学研究所，开展流行病学调查，并 把猫死人病的现象联系起来进行分析， 终于找到了致病的根源。 甲基汞 必须加强水环境污染的分析工作，弄清污染物的种类、来源、分布迁移、转化及消长规律，为保护水环境提供监测手段和科学依据，由此，导致水分析化学的产生。 水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。是化学学科的重要分支。 §1-1 水分析化学的任务和分类 一、水分析化学的任务 两个“掌握”一个“注重” 掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法）和仪器分析法（如吸收光谱法、色谱法和原子光谱法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能； 掌握水质分析的基本操作； 注重培养学生严谨的科学态度，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。 二、水分析化学分析方法的分类 水中污染物包括 无机：金属离子Ca2+、Mg2+ + 重金属离子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等 有机：酚、农药、洗涤剂等 以上污染物都需要水分析方法去定量 分析方法包括 重量分析——称重的办法 滴定分析——借助化学反应 仪器分析 ——以成套的物理仪器为手段 转到下一节 用途：残渣分析 滴定分析法（容量分析法） 酸碱滴定——质子传递(最基础的滴定分析) 络合滴定——络合反应M+Y → MY 用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+ 另外，络合反应可用于掩蔽技术，消除非测定离子的干扰 沉淀分析—沉淀反应Ag++Cl- → AgCl 氧化还原滴定—氧化还原反应(特点：电子转移) 用途：测COD等有机污染指标 氧化还原反应也用于废水的化学处理,(如脱CN-，CN-+ClO2 →N2) 检验碱度、酸度 用途：测定水中Cl- 仪器分析 光学分析法 吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机离子 原子吸收法 用途：金属元素测定 电化学分析法 用途：pH值的测定 色谱法 气相色谱 用途：如氯仿测定 液相色谱 用途：如多环芳烃测定 离子色谱 用途：如阴离子测定 §1-2水质指标与水质标准 水质指标 物理指标：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化 化学指标 微生物学指标 水质标准：按不同用水目的制定的污染物的量阈值。除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越 转到下一节 物理指标 水温 臭味(臭阈值)文字描述 色度 残渣 （总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣），重量法测定 浊度 电导率，电导率仪测定 UVA254：反映水中有机物含量 氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数 色度 表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述) 真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量，饮用水色度＜15度) 色度的测定方法：标准比色法（目视比色法） a.用具塞比色管配制标准色阶 （Pt—Co色阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性高，1mgPt/L定义为1度） b. 未知水样置于同规格比色管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准色阶对比 浊度：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是天然水和饮用水的一项重要指标，是混凝工艺重要的控制指标。对于生活污水和工业废水，悬浮污染物含量较大，则测定不可滤残渣。 浊度的测定方法 目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度色阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视对比 分光光度法：680nm分光光度计测定 散射法，浊度仪（ 1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成福尔马肼混悬液所产生的浊度为1度，测定结果单位FTU ） 残渣（重量法） 总残渣：（也称总固体） 103～105℃烘至恒重，增加的重量 总可滤残渣：