(一)原子吸收分光光度法PPT课件.ppt

环境监测EnvironmentalMonitoring,第3章目录,第五节金属化合物的测定第六节非金属无机物的测定,金属化合物的测定,本节的重点。1）熟练掌握水体中主要的有害金属：铝、汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测定方法：分光光度法、原子吸收法、阳极溶出伏安法、容量法2）特别是分光光度法和原子吸收法等GB方法。,1、汞（日本水俣病）,（三）双硫腙分光光度法,（一）冷原子吸收法,（二）冷原子荧光法,返回,（一）冷原子吸收法1、方法原理,（1）消解Hg2Hg蒸气（2）绘制标准曲线（3）水样的测定,（一）冷原子吸收法2、测定要点,返回,返回,（二）,（三）双硫腙分光光度法测汞原理,返回,三、镉（骨痛病）,（一）原子吸收分光光度法(AAS),（二）双硫腙分光光度法,（三）示波极谱及阳极溶出伏安法,返回,返回,（一）原子吸收分光光度法(AAS),注意两点：,强碱性介质，CHCl3萃取，518nm(红色）硝酸消解稀释NaOH调pH,返回,（二）双硫腙分光光度法测镉,四、铅,（一）原子吸收分光光度法(AAS)（参见镉的测定）,（二）双硫腙分光光度法pH8.59.5，氨性柠檬酸盐-氰化物介质，反应生成螯合物，CHCl3(CCl4)萃取，510nm比色。,（三）示波极谱及阳极溶出伏安法,红色,返回,五、铜,（一）二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法pH910，DDTC试剂，生成胶体络合物，CHCl3(CCl4)萃取，440nm比色。,（二）新亚铜灵萃取分光光度法中性或微酸介质，Cu+与新亚铜灵反应生成螯合物，CHCl3-CH3OH萃取，457nm比色。,黄棕色,黄色,返回,六、锌,（一）原子吸收分光光度法(AAS),（三）双硫腙分光光度法pH4.04.5，锌离子与双硫腙反应生成螯合物，CHCl3(CCl4)萃取，535nm比色。,（二）示波极谱及阳极溶出伏安法,红色,见镉的测定,人体必需有益元素,返回,七、铬,一）二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法,1、六价铬的测定（已用90年之久）Cr6+DPC络合物540nm2、总铬的测定Cr3+Cr6+DPC络合物540nm,DPC,KMnO4,O,NaNO2分解过量的KMnO4,尿素分解过量的NaNO2,(二）AAS法（螯合萃取AAS法）,(三）滴定法,紫红色,紫红色,返回,八、砷,（一）新银盐分光光度法,返回,（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法,八、砷,（一）新银盐分光光度法,KBH4+3H2O+H+H3BO3+K+8HH+As3+(As5+)AsH3AsH3+6AgNO3+2H2O6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收,黄色胶态银,1,2,3,4,砷化氢发生与吸收装置,1、反应管2、U形管3、脱胺管4、吸收管,返回,八、砷,（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法,As5+As3+AsH3,+2e,H,AgDDC,红色胶体银,510nm测吸光度,As5+,返回,九、其他金属化合物,返回,非金属无机物的测定,本节主要内容：1）熟练掌握水体的酸碱度、pH值、溶解氧、氰化物、氟化物、含氮化合物、硫化物和等非金属无机物的测定方法原理、操作要点、方法适用范围等基本内容；2）结合实践制定测定方案，解决非金属无机物的测定中的问题。,酸度和碱度（AcidityandAlkalinity）,1、酸度：凡水中能够给出质子的物质与碱标准溶液作用消耗的量，就叫做酸度。用甲基橙为指示剂所测酸度(终点pH值3.7)称为甲基橙酸度或强酸酸度；以酚酞为指示剂所测酸度(终点pH值8.3)称酚酞酸度（又称总酸度），它包括强酸和弱酸。测定方法有：酸碱指示剂法和电位滴定法。酸度单位：CaCO3mg/L,2、碱度：凡水中能够接受质子的物质与强酸发生中和作用的物质总量，称为碱度。当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时（pH8.3），指示水中氢氧根离子(0H-)已被中和，碳酸盐均被转化为重碳酸盐，此时的滴定结果称为“酚酞碱度”。当滴定至甲基橙指示刘由黄色度为橙红色时（pH4.44.5），指示水中的重碳酸盐已被中和，此时的滴定结果称为“总碱度”。测定方法有：酸碱指示剂法和电位滴定法。,酸度和碱度（AcidityandAlkalinity）,pH值,1、比色法(colorimetricmethod)2、玻璃电极法,我国分别颁布工业“废水”最高排放浓度pH7.0-8.5，生活饮用水和地面水环境质量标准规定pH6.5-8.5之间，天然水pH6-9。,2、玻璃电极法,以饱和甘汞电极（mercurouschlorideelectrode）为参比，以pH玻璃电极(glasselectrode)为指示电极组成原电池，在25下，每变化1个pH单位，电位差变化59.1mv，将电压表的刻度变为pH刻度，便可直接读出溶液pH值，温度差异可通过仪器上补偿装置进行校正。,溶解氧（DO）,（一）定义溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。（二）测定方法：1、碘量法（清洁水样）2、修正碘量法（受污染地面水和工业废水）3、氧电极法（受污染地面水和工业废水）,水中溶解氧低于34mgL时，许多鱼类呼吸困难，继续减少，则会窒息死亡。一般规定水体中的溶解氧至少在4mgL以上,Mn2+Mn4+,原理：,碱性介质,DO,酸性介质,I-,返回,1、碘量法(DO),I2,返回,叠氮化钠修正法,消除亚硝酸干扰,2NaN3+H2SO4=2NH+Na2SO4NH3+HNO2=N2O+N2+H2O,注意!,NaN3剧毒，易爆，不可将碱性KI-NaN3直接酸化,高锰酸钾修正法,2、修正碘量法(DO),聚四氟乙烯薄膜电极,阴极：O2+2H2O+4e=4OH-阳极：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e,反应,外电路接通时，有扩散电流通过，大小与O2浓度，阴极面积、膜性质、厚度有关I=KC(IC),返回,3、氧电极法(DO),氰化物,适用地表水和废（污）水,（硝酸银滴定法）,氰化物的测定,1、异烟酸-吡唑啉分光光度法,（1）试剂及原理,（2）介质,中性（弱酸性）,（3）检测范围,0.004mg/L0.25mg/L,返回,（三）分光光度法,（1）试剂及原理,CN-CNCl戊烯二醛紫色染料：580nm,氯胺T,(o),吡啶,巴比妥酸,（缩合）,（2）介质,中性（弱酸性）,（3）检测范围,0.002mg/L0.45mg/L,返回,2、吡啶-巴比妥酸分光光度法,（三）分光光度法,氟化物,(一)定义氟是人体必需微量元素之一，缺氟易患龋齿病饮用水中含氟的适宜浓度为0.5-1.0mgL(F-)。当长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时，则易患魔齿病。如水中含氟高于4mgL时，则可导致氟骨病。(二)方法测定水中氟化物的主要方法有：一、氟离子选择电极法二、氟试剂分光光度法三、其他方法,一、氟离子选择电极法,原理：三氟化镧LaF3单晶对F的选择性响应工作电池：指示电极：LaF3膜电极参比电极：饱和甘汞优点：测定简便、快速、灵敏、选择性好、可测定浑浊、有色水样等优点检出浓度范围：0.05mgL1900mgL(以F-计),二、氟试剂分光光度法,试剂及原理：茜素络合剂(ALC)和硝酸镧介质：pH41的乙酸盐缓冲介质显色反应产物颜色：蓝色的三元络合物，最大吸收波长：620nm检出浓度范围：0.05mgL约1.80mgL适用水体范围：地面水，地下水和工业废水,三、离子色谱法,含氮化合物,(一)氨氮一、纳氏试剂分光光度法二、水杨酸次氯酸盐分光光度法三、电极法四、滴定法(二)亚硝酸盐氮(三)硝酸盐氮(四)凯氏氮（有机氮）(五)总氮,原理,2K2HgI4+3KOH+NH3NH2Hg2IO+7KI+2H2O,黄棕色,410425nm比色定量,一、纳氏试剂光度法（NH3）,返回,本法检测限为:0.025mgL-2mgL,本法适用于地面水、地下水和污（废）水中氟化物的测定,(一)氨氮,二、水杨酸-次氯酸光度法（NH3）,原理,在亚硝基铁氰化钠存在下，氨与水杨酸和次氯酸反应生成,蓝色化合物,697nm比色定量,返回,该法检测限为：0.01mgL1mgL,(一)氨氮,返回,构造,外壳（塑料）,指示电极（内电极导线）（平头pH玻璃电极）,参比电极AgAgCl,内充液0.01mol/LNH4Cl,透气薄膜（聚四氟乙烯，微孔疏水，选择型透气），只能透过NH3；H2O,O2不透过,范围：地面水，生活污水，工业废水原理：NH4+OH-=NH3+H2ONH3内充液中使NH3+H2O=NH4+OH-平头pH玻璃电极响应NH3OH-pH电极响应,透气膜,OH=K,NH3,NH4+,三、电极法（NH3）,(一)氨氮,四、滴定法,当水样中的氨氮较高时，可用该方法取一定量水样，调节pH在6.0一7.4，加入氯化镁使呈微碱性。加热蒸馏，释出的氨用硼酸溶液吸收。取全部吸收液，以甲基红-亚甲蓝为指示剂，用酸标准溶液滴定。,(一)氨氮,(二)亚硝酸盐氮,亚硝酸盐氮(NO2N)是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸盐，在缺氧条件下也可被还原为氨。亚硝酸盐进入人体后，可使低铁血红蛋白失去输氧能力。还可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。一、N(1萘基)乙二胺分光光度法在pH值为1.8土0.3的酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺反应，生成重氮盐N(1萘基)乙二胺偶联生成红色染料，540nm处进行比色测定。方法检出限为：0.003mgL0.20mgL。二、离子色谱法：见氟化物测定法三、气相分子吸收光谱法,（三）硝酸盐氮,含氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。1、酚二磺酸分光光度法：硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应，生成硝基二磺酸酚，于碱性溶液中又生成黄色的化合物，在410nm处测其吸光度。适用于测定饮用水、地下水、清洁地面水中的硝酸盐氮。检出限为0.02mg/L2.0mg/L。2、紫外分光光度法：硝酸根离子对220nm波长光有特征吸收，与其标准溶液对该波长光的吸收程度比较定量。检出限为0.08mg/L4mg/L。本法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定，对含有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐的水样，需进行预处理。3、气相分子吸收光谱法（P105）,（四）凯氏氮,是指以基耶达（Kjeldahl）法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。如蛋白质、氨基酸、肽、核酸、尿素等。凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中，加入浓硫酸和催化剂（硫酸钾）加热消解，将有机氮转变为氨氮，然后在碱性介质中蒸馏出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法测定氨氮含量。,（五）总氮,总氮包括有机氮和无机氮化合物（氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮）。水体总氮含量是衡量水质的重要指标之一。测定方法：1、加和法：分别测定有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的量，然后加和之。2、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法：在水样中加入碱性过硫酸钾溶液，于过热水蒸气中将大部分有机氮化合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐，再用紫外分光光度法测定硝酸盐氮含量，即为总氮含量。3、仪器测定法（燃烧法）：在专门的总氮测定仪中进行，快速方便。,硫化物,（一）种类：水中硫化物包括溶解性的H2S、HS-和S2-，酸溶性的金属硫化物，以及不溶性的硫化物和有机硫化物。通常所测定的硫化物系指溶解性的及酸溶性的硫化物。（二）意义：硫化氢毒性很大，可危害细胞色素，氧化酶，造成细胞组织缺氧，甚至危及生命：它还腐蚀金属设备和管道，并可被微生物氧化成硫酸，加剧腐蚀性。因此，是水体污染的重要指标。,(三)方法一、对氨基二甲基苯胺分光光度法在含高铁离子的酸性溶液中，硫离子与对氨基二甲基苯胺反应，生成蓝色的亚甲蓝染料，665nm波长处比色定量。方法检出限为0.02mgL(S2-)0.8mgL。二、碘量法适用于测定硫化物含量大于1mgL的水样。其原理基于水样中的硫化物与乙酸锌生成白色硫化锌沉淀，将其用酸溶解后，加入过量碘溶液，则碘与碱化物反应析出硫，用硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余的碘，间接计算硫化物的含量。三、间接火焰