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《水分析化学》课件

Contents

目录

水分析化学概述

水质指标与检测方法

水的物理性质与化学性质

水中的污染物与检测

水处理技术与方法

水分析化学实验与操作

水分析化学概述

定义

水分析化学是研究水样的采集、制备、测定和数据处理等方面的科学，旨在提供准确、可靠的水质数据，以评估水体的质量、污染程度和潜在的健康风险。

解释

水分析化学是环境科学领域的一个重要分支，它涉及到水体的化学成分、物理性质、生物指标等方面的测定和分析，为环境保护、水资源管理和公共卫生等领域提供科学依据。

水分析化学可以根据不同的分类标准进行分类，如按分析方法可分为化学分析法、光谱分析法、色谱分析法等；按水体类型可分为地表水分析、地下水分析、废水分析等。

分类

不同的分类方法对应着不同的分析方法和应用领域，了解分类有助于选择合适的方法和更好地理解水分析化学的应用范围。

说明

水分析化学广泛应用于环境保护、水资源管理、公共卫生、工业生产等领域，如水质监测、饮用水安全保障、污水处理、工业废水排放监管等。

应用领域

在水质监测方面，通过对水体中的溶解氧、浊度、pH值等指标的测定，可以评估水体的质量状况；在饮用水安全保障方面，通过检测水中的重金属、消毒副产物等有害物质，可以确保饮用水的安全；在污水处理方面，通过测定污水中有机物、氮、磷等含量，可以评估污水处理效果。

具体实例

水质指标与检测方法

包括温度、颜色、浑浊度、臭和味等，用以初步判断水质。

物理指标

化学指标

生物指标

包括pH值、溶解氧、总硬度、各种离子和化合物等，用以了解水质的具体化学性质。

包括细菌、病毒、原生动物等，用以评估水质的卫生状况和潜在的健康风险。

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用于比色法和光谱法的检测，可测量紫外-可见光谱和红外光谱。

分光光度计

用于测量水的电导率，从而判断溶解离子的浓度。

电导率仪

用于测量水的酸碱度。

pH计

用于高精度、高灵敏度的水质检测，可分析水中微量甚至痕量的化合物。

质谱仪

水的物理性质与化学性质

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水的热容

水的热容较大，约为4.186焦耳每克摄氏度，对水体温度变化有较大的缓冲作用。

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水的密度

水在标准状况下的密度为1千克每升，随着温度和压力的变化，密度也会发生变化。

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水的粘度

水的粘度较小，约为0.001帕秒，对水中溶解物的扩散和迁移有重要影响。

水是一种极弱的电解质，存在微弱的电离平衡，产生氢离子和氢氧根离子。

水的电离性质

水在不同的条件下可发生氧化或还原反应，与水中溶解的物质发生反应。

水的氧化还原性质

水既可表现出酸性，也可表现出碱性，其酸碱性与水的温度、压力以及所含杂质有关。

水的酸碱性质

水的纯度

无机杂质

有机杂质

有机物与无机物的区别

水中的污染物与检测

通过化学反应测定污染物的含量，具有较高的准确度。

化学分析法

仪器分析法

生物检测法

遥感遥测技术

利用光谱、色谱、质谱等仪器设备进行污染物定性和定量分析。

利用生物个体或群体对污染物的反应，判断水体的污染状况。

通过卫星或无人机搭载的传感器远程监测水体的污染状况。

水处理技术与方法

通过自然沉淀或混凝沉淀的方法，使水中的悬浮物沉降到底部，以实现固液分离。

沉淀

通过过滤介质（如砂、活性炭等）去除水中的悬浮物、胶体和部分溶解性物质。

过滤

采用物理或化学方法杀灭水中的细菌、病毒等微生物，确保饮用水安全。

通过物理、化学或生物方法去除水中的异味、臭味，提高饮用水的口感。

除臭

消毒

反渗透

利用半透膜，在压力作用下使水透过膜而使离子、有机物和微生物等截留，从而达到净化目的。

超滤

利用孔径较大的半透膜，在压力作用下使水透过而截留悬浮物、细菌和病毒等，以达到净化目的。

水分析化学实验与操作

确保实验所需的仪器、试剂和玻璃器皿都准备齐全，并经过清洗和干燥处理。

实验器材

保持实验室整洁，确保通风和照明良好，以及具备适当的消防设施。

实验环境

穿着适当的实验服，佩戴护目镜、实验服和化学防护眼镜，避免皮肤直接接触化学试剂。

个人防护

了解实验目的、原理和步骤，熟悉实验操作流程和注意事项。

实验前准备

按照规定的步骤进行实验，注意观察实验现象，记录实验数据。

实验操作

清洗实验器具，妥善处理废弃物，确保实验室安全卫生。

实验后处理

数据记录

准确记录实验数据，包括实验条件、实验步骤和观察到的现象等。

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