仪器分析与环境监测.doc

第五章1.玻璃电极法测定水样pH值的原理：pH由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极。在25摄氏度时，溶液每变化1个pH单位，电位差改变59.16毫安伏，据此在酸度计上直接以pH的读数表示。 电极法测定pH的特点：对H+有高度选择性的指示电极，使用范围广，不受氧化剂还原剂影响，适用于有色、浑浊或胶态溶液的 pH 测定；响应快(达到平衡快)、不沾污试液。膜太薄，易破损，且不能用于含F- 的溶液；电极阻抗高，须配用高阻抗的测量仪表。2.极谱分析法：用滴汞电极为指示电极进行电解，以测定电解过程中的电流电压曲线（伏安曲线）为基础的一类分析方法叫极谱分析法。定量分析依据极限扩散电流方程式（尤考维奇方程式）：定性分析的依据：半波电位3.扩散电流就是离子由本体溶液扩散到电极上进行电极反应而产生的电流。由于发生浓差极化而使电流达到极限值，即极限电流。4.溶出伏安法的原理：这种方法是是被测定的物质，在适当的条件下电解一段时间，然后改变电极的电位，使富集在该电极上的物质重新溶出。根据溶出过程中所得到的伏安曲线来进行定量分析。5.原理：利用电解反应来分析时，测量电解时通过的电荷量，再用公式计算反应物的物质的质量。 法拉第电解定律电流效率100%6. 伏安分析法:以测定电解过程中的电流-电压曲线为基础的电化学分析方法；极谱分析法:采用滴汞电极作为工作电极的伏安分析法。7. 干扰电流及其消除:残余电流迁移电流极谱极大氧波叠波前波和氢波叠波残余电流：在极谱分析时，当外加电压未达分解电压时所观察到的微小电流，称为残余电流(ir)。由电解电流和电容电流两部分组成。解决方法：发展新的极谱技术。迁移电流：由于电极对待测离子的静电引力导致更多离子移向电极表面，并在电极 上还原而产生的电流，称为迁移电流。消除：通常是加入支持电解质(或称惰性电解质)。极谱极大（极谱畸形）：当外加电压达到待测物分解电压后，在极谱曲线上出现的比极限扩散电流大得多的不正常的电流峰，称为极谱极大。消除：加入可使表面张力均匀化的极大抑制剂，通常是一些表面活性物质如明胶、动物胶等。氧波消除：a)通入惰性气体如H2、N2、CO2 (CO2仅适于酸性溶液); b) 在中性或碱性条件下加入Na2SO3，还原O2； c) 在强酸性溶液中加入Na2CO3，放出大量二氧化碳以除去O2；或加入还原剂铁粉，使与酸作用生成H2，而除去O2； d) 在弱酸性或碱性溶液中加入抗坏血酸。 叠波、前波和氢波叠波：两种物质的极谱半波电位相差小于0.2V时，这两个极谱波就会重叠，不易分辨。叠波：消除方法：1）加入适当的络合剂，改变它们的半波电位，使两波分开； 2）或用化学方法分离之或改变其价态，排除干扰。 前波干扰：消除：分离或化学法。氢波干扰：消除办法：改为在中性或碱性溶液中测定，一般是在氨性溶液中测定。这时氢离子会在更负的电位下起波，干扰作用大为减少。8. 库伦滴定是在试液中加入适当物质后,以一定强度的恒定电流进行电解,使之在工作电极上电解产生一种试剂,此试剂与被测物发生定量反应,当被测物作用完毕后,用适当的方法指示终点并立即停止电解。第六章1.采样断面的设置: (1)有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。(2)湖泊、水库、河口的主要入口和出口.(3)较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处；入海河流的河口处；受潮汐影响的河段和严重水土流失地区。(4) 国际河流出入国境线的出入口处。(5) 饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水利设施所在地等功能区。采样点的设置：应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线（等间距设置），再根据采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。2.水样保存的方法及每种保存方法的目的：冷藏或冷冻法：冷藏或冷冻的作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度。加入生物抑制剂：1）HgCl2可抑制生物的氧化还原作用；2）用H3PO4调至pH为4时，加入适量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活动。调节pH值测定金属离子的水样：1）常用HNO3酸化至pH为12，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附； 2）测定氰化物或挥发性酚的水样：加入NaOH调至pH为12时，使之生成稳定的酚盐等。加入氧化剂或还原剂：1）测定汞的水样：加入HNO3(至pH1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高价态；2)测定硫化物的水样：加入抗坏血酸，可以防止被氧化； 3)测定溶解氧的水样：加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧（还原）等。3.预处理的目的：使待测组分转化为适合测定方法所要求的形态和浓度；消除共存组分的干扰。包括的内容：水样的过滤或离心分离 水样的消解 分离与富集4.待测组分含量不能满足或存在干扰组分：当有共存组分干扰测定时，应分离或加入掩蔽剂；当待测组分的含量低于分析方法的检出限时，应进行富集。5.顶空法适用处理的水样：该方法常用于测定挥发性有机物（VOCs）水样的预处理。6. 吹脱法：该方法基于把惰性气体通入调制好的水样中，将欲测组分吹出，直接送入仪器测定，或导入吸收液吸收富集后再测定。适用：挥发性或在一定条件下能转化为挥发性的物质的组分。顶空法：顶空分析是取样品基质（液体和固体）上方的气相部分进行分析。 常用于测定挥发性有机物（VOCs）水样的预处理。蒸馏法：原理：蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法。适用：挥发酚、氟化物、氰化物、氨氮等溶剂萃取法：原理：溶剂萃取法是基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同，进行组分的分离和富集。适用：萃取非极性有机物、萃取弱极性有机物、萃取强极性有机物、无机物的萃取。固相萃取：固相萃取法的萃取剂是固体，其工作原理基于：水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同，使它们彼此分离。吸附法：吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，再用适宜溶剂、加热或吹气等方法将欲测组分解吸，达到分离和富集的目的。离子交换法：该方法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。用于分离富集水样中的离子态组分。共沉淀法：系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀（载体）过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。共沉淀现象在常量分离和分析中是力图避免的，但却是一种分离富集痕量组分的手段。主要用于富集水中痕量的重金属离子7.8.对于不含微生物或含微生物很少的工业废水，如酸性废水、高温废水或经氯化处理的废水，需要进行接种；当废水中存在难被一般生活污水中的微生物以正常速率降解的有机物或有毒物质时，因将驯化后的微生物引入水样中。9.叠氮化钠：2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4 H+NO2- +HN3=N2O+N2+H2O 适用：含有亚硝酸盐的水样。 高锰酸钾修正法：借助高锰酸钾在酸性介质中的强氧化性，将亚铁盐、亚硝酸盐及有机物氧化，消除干扰。适用：亚铁盐含量高的水样。10化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数生化需氧量（BOD）总有机碳（TOC） （关系自己归纳）11. 化学需氧量重铬酸钾氧化法测定COD：12. 生化需氧量、五天生化需氧量13. 4-氨基安替吡林分光光度法 适用：地表水、地下水、饮用水、工业废水和生活污水；溴化滴定法 适用：含高浓度挥发酚的工业废水；气相色谱法 14.1