环境监测实验指导书.doc

实验一 实验室基本知识与安全培训一、 环境监测实验的基本要求1、认真预习实验教材，了解实验仪器、设备。2、写好实验预习报告。对于综合性实验，要求学生预习报告中拟出实验方案和操作步骤，分析影响测定准确度的因素及控制方法。3、实验开始后，按操作规范进行准确操作，对实验现象的观察要力求客观、深入、全面、细致，积极思考、认真分析，及时记录实验中出现的现象和数据。4、实验结束后，对记录的数据进行处理，并对各种实验现象进行分析和讨论，得出实验结论，写出实验报告。5、实验报告内容包括：（1）实验名称；（2）实验目的、要求；（3）实验原理；（4）实验方法、步骤；（5）实验数据处理及实验结果；（6）实验现象的分析、 讨论；（7）结论。二、 实验室基本知识（一）实验用水 1、蒸馏水 蒸馏水的质量因蒸馏器的材料与结构而异，水中常含有可溶性气体和挥发性物质。常用蒸馏器有金属蒸馏器、玻璃蒸馏器、石英蒸馏器、亚沸蒸馏器。2、去离子水去离子水是用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂以一定形式组合进行水处理。去离子水含金属杂质极少，适于配制痕量金属分析用的试液，因它含有微量树脂浸出物和树脂崩解微粒，所以不适于配制有机分析试液。3、特殊要求的纯水在分析某些指标时，对分析过程中所用的纯水中这些指标的含量应愈低愈好，这就提出某些特殊要求的纯水以及制取方法。常用特殊要求水有无氯水、无氨水、无二氧化碳水、无铅（重金属）水、无砷水等。（二）试剂与试液实验室中所用试剂、试液应根据实际需要，合理选用相应规格的试剂，按规定浓度和需要量正确配制。试剂和配好的试液需按规定要求妥善保存，注意空气、温度、光、杂质等影响。另外要注意保存时间，一般浓溶液稳定性较好，稀溶液稳定性较差。故许多试液常配成浓的贮存液，临用时稀释成所需浓度。（三）实验室的环境条件实验室空气中如含有固体、液体的气溶胶和污染气体，对痕量分析和超痕量分析会导致较大误差。因此痕量和超痕量分析及某些高灵敏度的仪器，应在超净实验室中进行或使用。（四）仪器的使用与维护1、精密仪器的调试、使用和保养维修均应严格遵照仪器说明书的要求。必须经过培训方可上机操作。2、使用仪器前应先检查仪器是否正常。仪器发生故障时，应立即停止使用，待查清原因、排除故障后方可继续使用，严禁仪器带病运转。3、仪器用完之后，应将各部件恢复到所要求的位置，及时做好清理工作，盖好防尘罩。三、实验室安全知识1实验前要了解电源、消防栓、灭火器、紧急洗眼器的位置及正确的使用方法；了解实验室安全出口和紧急情况时的逃生路线。2实验时要身着长袖、过膝的实验服，不准穿拖鞋、大开口鞋和凉鞋。不准穿底部带铁钉的鞋。3长发（过衣领）必须束起或藏于帽内。做实验期间必须戴防护镜。4实验室内严禁饮食、吸烟。一切化学药品严禁入口。5水、电、煤气使用完毕后，应立即关闭。6浓酸、浓碱具有强腐蚀性，切勿溅在皮肤和衣服上。用浓HNO3、HCl、HClO4、H2SO4等溶解样品时均应在通风橱中进行操作，不准在实验台上直接进行操作。7使用乙醚、苯、丙酮、三氯甲烷等易燃有机溶剂时，要远离火焰和热源，且用后应倒入回收瓶（桶）中回收，不准倒入水槽中，以免造成污染。8使用易燃、易爆气体（如氢气、乙炔等）时，要保持室内空气流通，严禁明火并应防止一切火星的发生。如由于敲击、电器的开关等所产生的火花，有些机械搅拌器的电刷极易产生火花，应避免使用，禁止在此环境内使用移动电话。9开启存有挥发性药品的瓶塞和安瓿时，必须先充分冷却然后再开启(开启安瓿时需要用布包裹)；开启时瓶口须指向无人处，以免液体喷溅而遭致伤害。如遇到瓶塞不易开启时，必须注意瓶内贮物的性质，切不可贸然用火加热或乱敲瓶塞。10汞盐、钡盐、铬盐、As2O3、氰化物以及H2S气体毒较大，使用时要特别小心。由于氰化物与酸作用，放出的HCN气体有剧毒，因此，严禁在酸性介质中加入氰化物！11分析天平、分光光度计、酸度计等化学实验室中常用的精密仪器，使用时应严格按照规定进行操作。用后应拔去电源插头，并将仪器各部分旋钮恢复到原来位置。12割伤是实验中最常见的事故之一。为了避免割伤应注意以下几点：玻璃管（棒）切断时不能用力过猛，以防破碎。截断后断面锋利，应进行熔光；清扫桌面上碎玻管（棒）及毛细管时，要仔细小心；将玻璃管（棒）或温度计插入塞子或橡皮管中时，应先检查塞孔大小是否合适；并将玻璃管（棒）或温度计上沾点水或用甘油润滑，再用布裹住后逐渐旋转插入；拿玻璃管的手应靠近塞子，否则易使玻璃管折断，从而引起严重割伤。发生割伤事故要及时处理，取出伤口内的玻璃渣，用水洗净伤口，涂以碘酒或红汞药水，或用创可贴贴紧，严重者要送医院治疗。13如发生烫伤，可在烫伤处抹上黄色的苦味酸溶液或烫伤软膏。严重者应立即送医院治疗。14实验室如发生火灾，应根据起火的原因有针对性的灭火。酒精及其它可溶于水的液体着火时，可用水灭火；汽油、乙醚等有机溶剂着火时，用沙土扑灭，此时绝不能用水，否则反而扩大燃烧面；导线和电器着火时，应首先切断电源，不能用水和二氧化碳灭火器，应使用CCl4灭火器灭火；衣服着火时，忌奔跑，应就地躺下滚动，或用湿衣服在身上抽打灭火。15使用煤气灯时应先将空气孔关闭，再点燃火柴。然后一边打开煤气开关，一边点火。不允许先打开煤气灯，再点燃火柴。点燃煤气灯后，调节好火焰，用后立即关闭。16使用电器设备时，切不可用湿润的手去开启电闸和电器开关。凡是漏电的仪器不要使用，以免触电。实验二 水样浊度的测定目的1、掌握测定浊度的原理和操作；2、学会浊度标准溶液的配制。原理浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水样呈现浊度。水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关，而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。将水样和硅藻土（或白陶土）配制的浊度标准液进行比较。相当于1mg一定粘度的硅藻土（白陶土）在1000mL水中所产生的浊度，称为1度。仪器1.100mL具塞比色管。2.1L容量瓶。3.750mL具塞无色玻璃瓶，玻璃质量和直径均需一致。4.1L量筒。试剂浊度标准液1、称取10g通过0.1mm筛孔（150目）的硅藻土，于研钵中加入少许蒸馏水调成糊状并研细，移至1000mL量筒中，加水至刻度。充分搅拌，静置24h，用虹吸法仔细将上层800mL悬浮液移至第二个1000mL量筒中。向第二个量筒内加水至1000mL，充分搅拌后再静置24h。虹吸出上层含较细颗粒的800mL悬浮液，弃去。下部沉积物加水稀释至1000mL。充分搅拌后贮于具塞玻璃瓶中，作为浑浊度原液。其中含硅藻土颗粒直径大约为400m左右。取上述悬浊液50mL置于已恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干。于105烘箱内烘2h，置干燥器中冷却30min，称重。重复以上操作，即，烘1h，冷却，称重，直至恒重。求出每毫升悬浊液中含硅藻土的重量（mg）。2、吸取含250mg硅藻土的悬浊液，置于1000mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀。此溶液浊度为250度。3、吸取浊度为250度的标准液100mL置于250mL容量瓶中，用水稀释至标线，此溶液浊度为100度的标准液。于上述原液和各标准液中加入1g氯化汞，以防菌类生长。测定步骤1.浊度低于10度的水样(1)吸取浊度为100度的标准液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0及10.0mL于100mL比色管中，加水稀释至标线，混匀。其浊度依次为0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0度的标准液。(2)取100mL摇匀水样置于100mL比色管中，与浊度标准液进行比较。可在黑色底板上，由上往下垂直观察。2.浊度为10度以上的水样(1)吸取浊度为250度的标准液0、10、20、30、40、50、60、70、80、90及100mL置于250mL的容量瓶中，加水稀释至标线，混匀。即得浊度为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90和100度的标准液，移入成套的250mL具塞玻璃瓶中，每瓶加入1g氯化汞，以防菌类生长，密塞保存。（2）取250mL摇匀水样，置于成套的250mL具塞玻璃瓶中，瓶后放一有黑线的白纸作为判别标志，从瓶前向后观察，根据目标清晰程度，选出与水样产生视觉效果相近的标准液，记下其浊度值。（3）水样浊度超过100度时，用水稀释后测定。数据处理浊度（度）=A(V+Vs)Vs式中 A稀释后水样的浊度，度；V稀释水体积，mL；Vs水样体积，mL。注意事项1、所有与水样接触的玻璃器皿必须清洁，用盐酸或表面活性剂清洗。 2、若需保存，可保存在冷（4）暗处，不超过24h。测试前需激烈振摇并恢复到室温实验三 水样色度的测定目的1、掌握铂钴比色法的测定原理和操作；2、掌握色度标准溶液的配制。一、铂钴比色法水是无色透明的，当水中存在某些物质时，会表现出一定的颜色。溶解性的有机物，部分无机离子和有色悬浮微粒均可使水着色。pH值对色度有较大的影响，在测定色度的同时，应测量溶液的pH值。原理用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列，与水样进行目视比色。每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位。如水样浑浊，则放置澄清，亦可用离心法或用孔径为0.45m滤膜过滤以去除悬浮物，但不能用滤纸过滤，因滤纸可吸附部分溶解于水的颜色。仪器和试剂1.50mL具塞比色管，其刻线高度应一致。2.铂钴标准溶液：称取1.246g氯铂酸钾（K2PtC16）（相当于500mg铂）及1.000g氯化钴（COCl26H2O）（相当于250mg钴），溶于100mL水中，加100mL盐酸，用水定容至1000mL。此溶液色度为500度，保存在密塞玻璃瓶中，存放暗处。测定步骤1.标准色列的配制：向50mL比色管中加入0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00及7.00mL铂钴标准溶液，用水稀释至标线，混匀。各管的色度依次为0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60和70度。密塞保存。2.水样的测定（1）分取50.0mL澄清透明水样于比色管中，如水样色度较大，可酌情少取水样，用水稀释至50.0mL。（2）将水样与标准色列进行目视比较。观察时，可将比色管置于白瓷板或白纸上，使光线从管底部向上透过液柱，目光自管口垂直向下观察，记下与水样色度相同的铂钴标准色列的色度。数据处理A0（V1V0）A1 式中 V1样品稀释后的体积，mL；V0样品稀释前的体积，mL；A1稀释样品色度的观察值，度。注意事项1.可用重铬酸钾代替氯铂酸钾配制标准色列。方法是：称取0.0437g重铬酸钾和1.000g硫酸钴（COSO47H2O），溶于少量水中，加入0.50mL硫酸，用水稀释至500mL。此溶液的色度为500度。不宜久存。2.如果样品中有泥土或其他分散很细的悬浮物，虽经预处理而得不到透明水样时，则只测其表色。二、稀释倍数法原理将有色工业废水用无色水稀释到接近无色时，记录稀释倍数，以此表示该水样的色度。并辅以用文字描述颜色性质，如深蓝色、棕黄色等。仪器50mL具塞比色管，其标线高度要一致。测定步骤（1）取100150mL澄清水样置烧杯中，以白色瓷板为背景，观察并描述其颜色种类。（2）分取澄清的水样，用水稀释成不同倍数，分取50mL分别置于50mL比色管中，管底部衬一白瓷板，由上向下观察稀释后水样的颜色，并与蒸馏水相比较，直至刚好看不出颜色，记录此时的稀释倍数。数据处理将逐级稀释的各次倍数相乘，所得之积取整数值，以此表达样品的色度。同时用文字描述样品的颜色深浅、色调。注意事项1、水样的色度在50倍以上时，用移液管计量吸取水样于容量瓶中，用光学纯水稀释至标线，每次取大的稀释比，使稀释后色度在50倍之内。2、水样的色度在50倍以下时，在具塞比色管中取水样25mL,用光学纯水稀释至标线，每次稀释倍数为2。3、水样或水样经稀释至色度很低时，可自具塞比色管倒适量水样于量筒并计量，然后用此计量过的水样在具塞比色管中用光学纯水稀释至标线，每次稀释倍数应小于2。记下各次稀释倍数值。实验四 废水中悬浮物的测定目的1、 熟练使用分析天平和烘箱；2、 巩固称量分析法的操作要点；3、 掌握污水悬浮物的测定原理和操作。原理悬浮固体系指剩留在滤料上并于103105烘至恒重的固体。测定的方法是将水样通过滤料后，烘干固体残留物及滤料，将所称重量减去滤料重量，即为悬浮固体（总不可滤残渣）。仪器1.烘箱。2.分析天平。3.干燥器。4.孔径为0.45m滤膜及相应的滤器或中速定量滤纸。5.玻璃漏斗。6.内径为3050mm称量瓶。测定步骤1.将滤膜放在称量瓶中，打开瓶盖，在103105烘干2h，取出冷却后盖好瓶盖称重，直至恒重（两次称量相差不超过0.0005g）。2.去除漂浮物后振荡水样，量取均匀适量水样（使悬浮物大于2.5mg），通过上面称至恒重的滤膜过滤；用蒸馏水洗残渣35次。如样品中含油脂，用10mL石油醚分两次淋洗残渣。3.小心取下滤膜，放入原称量瓶内，在103105烘箱中，打开瓶盖烘2h，冷却后盖好盖称重，直至恒重为止。数据处理式中：A悬浮固体+滤膜及称量瓶重（g）；B滤膜及称量瓶重（g）；V水样体积（mL）。注意事项：1.树叶、木棒、水草等杂质应先从水中除去。2.废水粘度高时，可加24倍蒸馏水稀释，振荡均匀，待沉淀物下降后再过滤。3.也可采用石棉坩埚进行过滤。实验五、废水中六价铬的测定目的1、掌握六价铬的测定原理和操作；2、熟练运用所学采样知识，采集代表性的水样；3、进一步熟练分光光度计的使用。原理 在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其最大吸收波长为40nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价,再用本法测定。仪器和试剂1、容量瓶 500mL;1000mL。2、分光光度计。3、丙酮4、硫酸溶液 1+1的硫酸溶液5、磷酸溶液 1+1，将磷酸（H3PO4,优级纯=1.69g/mL）与水等体积混合。6、氢氧化钠溶液 4g/L。7、氢氧化锌共沉淀剂 用时将100mL80g/L硫酸锌（ZnSO47H2O）溶液和120ml20g/L氢氧化钠溶液混合。8、高锰酸钾溶液 40g/L，称取高锰酸钾（KMnO4）4g,在加热和搅拌下溶于水，最后稀释至100mL。9、铬标准储备液 称取于1100C干燥两小时的重铬酸钾（K2Cr2O7,优级纯）（0.28290.0001）g，用水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1mL含0.10mg六价铬。10、铬标准溶液A 吸取5.00mL铬标准储备液置于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1mL含1.00ug六价铬。使用时当天配制。11、铬标准溶液B 吸取25.00mL铬标准储备液置于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1mL含5.00ug六价铬。使用当天配制此溶液。12、尿素溶液 200g/L,将尿素（NH2）2CO20g溶于水并稀释至100mL。13、亚硝酸钠溶液 20g/L，将亚硝酸钠（NaNO2）2g溶于水并稀释至100mL。14、显色剂A 称取二苯碳酰二肼（C13N14H4O）0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释到100mL，摇匀，贮于棕色瓶，置冰箱中（色变深后，不能使用）。15、显色剂B 称取二苯碳酰二肼2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释到100mL，摇匀，贮于棕色瓶，置冰箱中（色变深后，不能使用）。操作步骤1、采样用玻璃瓶按采样方法采集具有代表性水样。采样时，加入氢氧化钠，调节pH值约为8。2、 样品的预处理（1）样品中不含悬浮物，低色度的清洁地表水可直接测定，不需预处理。（2）色度校正 当样品有色但不太深时，另取一份试样，以2mL丙酮代替显色剂，其他步骤同步骤4。试样测得的吸光度扣除此色度校正吸光度后，再行计算。（3）对混浊、色度较深的样品可用锌盐沉淀分离法进行前处理 取适量试样（含六价铬少于100ug）于150mL烧杯中，加水至50mL。滴加氢氧化钠溶液，调节溶液PH值为78。在不断搅拌下，滴加氢氧化锌共沉淀剂至溶液PH值为89。将此溶液转移至100mL容量瓶中，用水稀释至标线。用慢速滤纸干过滤，弃去1020mL初滤液，取其中50.0mL滤液供测定。（4）二价铁、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原性物质的消除 取适量样品（含六价铬少于50ug）于50mL比色管中，用水稀释至标线，加入4mL显色剂B混匀，放置5min后，加入1mL硫酸溶液摇匀。510min后，在540nm波长处，用10或30mm光程的比色皿，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验测得的吸光度后，从标准曲线查得六价铬含量。用同法做标准曲线。（5）次氯酸盐等氧化性物质的消除 取适量样品（含六价铬少于50ug）于50mL比色管中，用水稀释至标线，加入0.5mL硫酸溶液、0.5mL磷酸溶液、1.0mL尿素溶液，摇匀，逐滴加入1mL亚硝酸钠溶液，边加边摇，以除去由过量的亚硝酸钠与尿素反应生成的气泡，待气泡除尽后，以下步骤同步骤4（免去加硫酸溶液和磷酸溶液）。3、空白试验 按同水样完全相同的上述处理步骤进行空白试验，用50mL水代替水样。4、测定 取适量（含六价铬少于50ug）无色透明水样，置于50mL比色管中，用水稀释至标线。加入0.5mL硫酸溶液和0.5mL磷酸溶液，摇匀。加入2mL显色剂A，摇匀放置510min后，在540nm波长处，用10或30mm的比色皿，以水做参比，测定吸光度，扣除空白试验测得的吸光度后，从标准曲线上查得六价铬含量（如经锌盐沉淀分离、高锰酸钾氧化法处理的样品，可直接加入显色剂测定）。5、标准曲线绘制 向一系列50mL比色管中分别加入0，0.20，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00mL和10.00mL铬标准溶液A或铬标准溶液B（如经锌盐沉淀分离法前处理，则应加倍吸取），用水稀释至标线。然后按照测定试样的步骤4进行处理。从测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，绘制以六价铬的量对吸光度的曲线。数据处理六价铬含量(mg/L)=m/vs式中 m由标准曲线查得的试样含六价铬质量，ug; Vs水样的体积，mL。六价铬含量以三位有效数字表示。注意事项（1）采样后尽快测定，放置不超过24h。（2）玻璃仪器不能用K2Cr2O7洗液洗涤，用HNO3和H2SO4混合液洗涤。实验六 氨氮的测定目的1、掌握水样的预处理方法；2、掌握纳氏试剂光度法测定水样中低浓度氨氮的原理和操作。原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410425nm范围内测其吸光度，计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。仪器1.带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管，如图所示。2.分光光度计。3.pH计。试剂配制试剂用水均应为无氨水。1.无氨水。可选用下列方法之一进行制备：（1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。（2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。2.1mol/L盐酸溶液。3.1mol/L氢氧化纳溶液。4.轻质氧化镁（MgD）：将氧化镁在500下加热，以除去碳酸盐。5.0.05溴百里酚蓝指示液（pH6.07.6）。6.防沫剂：如石蜡碎片。7.吸收液：硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。0.01mol/L硫酸溶液。8.纳氏试剂。可选择下列方法之一制备：（1）称取20g碘化钾溶于约25mL水中，边搅拌边分次少量加入二氧化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。（2）称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。另称取7g碘化钾和碘化汞（HgI2）溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中。用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。9.酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O64H2O）溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。10.铵标准贮备溶液：称取3.819g经100干燥过的氯化铵（NH4Cl）溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。11.铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。测定步骤1.水样预处理：取250mL水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至250mL，使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至pH7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达200mL时，停止蒸馏。定容至250mL。采用酸滴定法或纳氏比色法时，以50mL硼酸溶液为吸收液；采用水扬酸-次氯酸盐比色法时，改用50mL0.01mol/L硫酸溶液为吸收液。2.标准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL铵标准使用液于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的标准曲线。3.水样的测定（1）分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50mL比色管中，稀释至标线，加0.1mL酒石酸钾钠溶液。（2）分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50mL比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸，稀释至标线。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，同标准曲线步骤测量吸光度。4.空白试验：以无氨水代替水样，作全程序空白测定。数据处理由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从标准曲线上查氨氮含量（mg）。氨氮mg/L=m/Vs1000式中 m由标准曲线查得的氨氮含量，mg；Vs水样的体积，mL。注意事项1.纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。2.滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。实验七 化学需氧量的测定目的1、了解化学需氧量的含义。2、掌握氧化-还原滴定法（重铬酸钾作氧化剂）测定水样中有机物的原理和方法。原理在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。重铬酸钾作氧化剂时与有机物的反应。2Cr2O72-+16H+3C 4Cr3+8H2O+3CO2过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，以亚铁盐（溶液）回滴Cr2O72-+14H+6Fe2+ 6Fe3+2Cr3+7H2O氯化物的干扰反应Cr2O72-+14H+6Cl- 3Cl2+2Cr3+7H2O在测定过程中加HgSO4，而排除氯离子的干扰，其反应式Hg2+4Cl- HgCl42-仪器1.500mL全玻璃回流装置。2.加热装置（电炉）。3.25mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。试剂1、重铬酸钾溶液,C（1/6K2Cr2O7）=0.2500mol/L 烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。2.试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2H2O）、0.695g硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于水中，稀释至100mL，贮于棕色瓶内。3.硫酸亚铁铵溶液，C(NH4)2Fe(SO4)26H2O=0.1mol/L：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法：准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中，加水稀释至110mL左右，缓慢加入30mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液（约0.15mL），用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。C(NH4)2Fe(SO4)26H2O=0.2500*10.00/V式中：c硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；V硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）。4.硫酸-硫酸银溶液：于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置12d，不时摇动使其溶解。5.硫酸汞：结晶或粉末。测定步骤1.取20.00mL混合均匀的水样（或适量水样稀释至20.00mL）置于250mL磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于15150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5mL，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加20.00mL废水（或适量废水稀释至20.00mL），摇匀。2.冷却后，用90mL水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。3.溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。4.测定水样的同时，取20.00mL重蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。数据处理耗氧量（O2,mg/L）=(V0-V1)C*8*1000/V式中：c硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量（mL）；V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）；V水样的体积（mL）；8氧（1/2O）摩尔质量（g/mol）。注意事项1.使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg，如取用20.00mL水样，即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子的浓度较低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯离子=101（W/W）。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。2.水样取用体积可在10.0050.00mL范围内，但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整，也可得到满意的结果。水样取用量和试剂用量表水样体积（ml）0.2500mol/LK2Cr2O7溶液（ml）H2SO4-Ag2SO4溶液（ml）HgSO4(g)FeSO4(NH4)2SO4(mol/L)滴定前总体积（ml）10.05.0150.20.0507020.010.0300.40.10014030.015.0450.60.15021040.020.0600.80.20028050.025.0751.00.2503503.对于化学需氧量小于50mg/L的水样，应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。4.水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/54/5为宜。5.用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时，由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g，所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾（HOOCC6H4COOK）于重蒸馏水中，转入1000mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至标线，使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。6.CODCr的测定结果应保留三位有效数字。7.每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其注意其浓度的变化。实验八、水中溶解氧的测定目的1、掌握碘量法测定溶解氧的原理和操作；2、巩固滴定分析操作过程。原理测定水中溶解氧常采用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法测定。其原理是：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应，释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫化硫酸钠滴定释出的碘，即可计算出溶解氧的含量。反应式如下： MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4 (白色) 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 (棕色，即H2MnO3亚锰酸) MnO(OH)2+2KI+2H2SO4=I2+MnSO4+K2SO4+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 (连四硫酸钠)仪器和试剂1、溶解氧瓶 250300mL。2、硫酸锰溶液 称取480g硫酸锰（MnSO4.H2O）溶于水，用水稀释至1000mL。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。3、碱性碘化钾溶液 称取500g氢氧化钠溶解于300400mL水中，另称取150g碘化钾溶于200mL水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000mL。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上层清液，储于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。4、硫代硫酸钠溶液 称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3.5H2O)溶于煮沸放冷的水中，加0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL，储于棕色瓶中，使用前用0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液标定。5、硫酸溶液 =1.84的硫酸溶液；+5硫酸溶液。6、淀粉溶液 1%，称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水稀释至100mL。冷却后，加入0.1g水杨酸和0.4g氯化锌防腐。7、重铬酸钾标准溶液 C（1/6K2Cr2O7）=0.025mol/L，称取于105-110C烘干2h，并冷却的重铬酸钾1.2258g，溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。操作步骤1、溶解氧固定用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入1mL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。一般在取样现场固定。2、游离碘打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解，放于暗处静置5min。3、测定吸取100.00mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加1mL淀粉溶液，继续测定至蓝色刚好褪去，并记录硫代硫酸钠溶液用量。数据处理溶解氧（O2，mg/L）=CV81000/100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。注意事项根据水样中所含干扰物质采取相应方法处理。实验九 水中余氯的测定目的掌握碘量法测定余氯的原理和操作。原理氯的单质或次氯酸盐形式加入水中后，经水解生成游离性有效氯，包括含水分子氯、次氯酸和次氯酸盐等形式，其相对比例决定于水的pH和温度，在多数水体的pH条件下，主要是次氯酸和次氯酸盐。游离性氯与铵和某些含氮化合物起反应，生成化合性有效氯（如氯与铵反应生成一氯胺、二氯胺和三氯化氮）。游离性氯与化合性氯二者都同时存在于水中。氯化过的污水和某些工业废水，通常只含有化合性氯。水中余氯的来源主要是对饮用水或污水为杀灭或抑制微生物，以及对电镀废水为分解有毒的氰化物而加入的氯。碘量法适用于所测定总余氯含量1mg/L的水样。测定的原理如下：余氯在酸性溶液内与碘化钾作用，释放出定量的碘，再以硫代硫酸钠标准溶液滴定。 2KI+2CH3COOH 2CH3COOK+2HI 2HI+HOCl I2+HCl+H2O或者 2HI+Cl- 2HCl+I2 I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6本法测定值为总余氯，包括HOCl、OCl-、NH2Cl和NHCl2等。本法适用于生活用水余氯的测定。仪器碘量瓶250ml试剂1、碘化钾：要求不含游离碘及碘酸钾。2、（1+5）硫酸溶液。3、重铬酸钾标准溶液，C（1/6K2Cr2O7）=0.0250mol/L：称取1.2259g优级纯重铬酸钾，溶于水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线。4、硫代硫酸钠标准滴定溶液,C(Na2S2O3)=0.05mol/L：称取12.5g硫代硫酸钠，(Na2S2O35H2O),溶于已煮沸放冷的水中，稀释至1000ml。加入0.2g碳酸钠及数粒碘化汞，贮于棕色瓶内，溶液可保存数月。标定：用无分度吸管吸取20.00ml重铬酸钾标准溶液于碘量瓶中，加入50ml水和1g碘化钾，再加5ml（1+5）硫酸溶液，静置5min后，用待标定的硫代硫酸钠标准滴定液滴定至淡黄色时，加入1ml1%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失为止（注意：此时应带淡绿色，因为含有Cr3+）,记录用量。硫代硫酸钠标准溶液浓度按下式计算： C=C1*20.00/V式中C1-重铬酸钾标准溶液浓度（mol/L）；20.00-吸取重铬酸钾溶液的体积（ml）；V-待标定硫代硫酸钠标准溶液用量（ml）。5、硫代硫酸钠标准滴定溶液，C(Na2S2O3)=0.0100mol/L：把上述已标定的0.05mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液，用煮沸放冷的水稀释至所需的浓度（0.0010mol/L）。6、1%淀粉溶液7、乙酸盐缓冲溶液（pH=4）：称取146g无水乙酸钠溶于水中，加入457ml乙酸，用水稀释至1000ml。步骤1、用无分度吸管吸取100ml水样（如含量小于1mg/L时，可取200ml水样）于300ml碘量瓶内，加入0.5g碘化钾和5ml乙酸盐缓冲溶液。2、自滴定管加入0.0100mol/L硫代硫酸钠标准溶液至变成淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失，记录用量。数据处理总余氯（Cl2,mg/L）=C*V1*35.46*1000/V式中C-硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度（mol/L）；V1-硫代硫酸钠标准滴定溶液用量（ml）;V-水样体积（ml）；35.46-总余氯（Cl2）摩尔质量（g/mol）。注意事项1、水样加入5ml乙酸缓冲溶液后，pH值应为3.5-4.2。如大于此pH值，应继续调pH至4，然后再进行滴定。2、水中如含有亚硝酸盐（如水中有游离性余氯则不可能存在，如采用氯胺消毒则可能存在），高锰酸钾能在酸性溶液中与碘化钾作用，并释出碘，而产生正干扰。由于本法采用乙酸盐缓冲液，pH值为3.5-4.2时，可减少上述物质的干扰作用。此时，亚硝酸盐和高铁含量高达5mg/L也不干扰测定。实验十 硫化物的测定目的掌握碘量法测定硫化物的原理和操作。原理水样中硫化物含量大于1mg/L时，采用碘量法测定。测定的原理为：硫化物在酸性条件下，与过量的碘作用，剩余的碘用硫代硫酸钠溶液滴定，由硫代硫酸钠的消耗量间接求出硫化物的含量。水样中还原性物质、色度、浊度会干扰测定，必须进行适当的欲处理。当水样中只含有少量硫代硫酸盐、亚硫酸盐等干扰物质时，可将现场采用时加过乙酸锌固定的水样，用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜进行过滤，然后测定沉淀中的硫化物。Zn(CH3COO)2+H2S ZnS+2CH3COOHZnS+2HCl ZnCl2+H2SH2S+I2 2HI+SI2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6本法所测定的硫化物是指水和废水中溶解性的无机硫化物和酸溶性金属硫化物。仪器250ml碘量瓶。25ml或50ml棕色滴定管。中速定量滤纸。试剂1、无二氧化碳水：将蒸馏水煮沸15分钟，加盖冷却至室温。所有实验用水均为无二氧化碳水。2、乙酸锌溶液，C(1/2Zn(CH3COO2)=2mol/L:溶解220g乙酸锌Zn(CH3COO)22H2O于水中，用水稀释至1000ml。3、（1+5）硫酸。4、硫代硫酸钠标准溶液，C(Na2S2O3)=0.05mol/L：称取12.4g硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O）溶于水中，稀释至1000ml，加入0.2g无水硫酸钠，保存于棕色瓶中。用重铬酸钾标准溶液标定，标定方法如下：于250ml碘量内，加入1g碘化钾及50ml水，加入15.00ml重铬酸钾标准溶液C（1/6K2Cr2O7）=0.0500mol/L,加入（1+5）硫酸5ml，密塞混匀。静置暗处15min，用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时，即用加入1ml淀粉指示液，继续滴至蓝色刚好消失，记录标准液用量，同时做空白滴定。按下式计算硫代硫酸钠标准溶液的浓度:C(Na2S2O3)=15.00*0.0500/(V1-V2)式中V1-滴定重铬酸钾标准溶液消耗硫代硫酸钠溶液体积（mL）；V2-滴定空白溶液消耗硫代硫酸钠溶液的体积（ml）；0.0500-重铬酸钾标准溶液的浓度（mol/L）。5、碘标准溶液，C（1/2I2）=0.05mol/L：准确称取6.400g碘于250ml烧杯中，加入20g碘化钾，加适量水溶解后，转移至1000ml棕色容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。6、1%淀粉指示液。测定步骤采集水样时，在1L水样中加入2mol/L乙酸锌溶液2ml和1mol/L氢氧化钠1ml，若硫化物含量过高，可酌情多加直至沉淀完全为止。水样瓶充满后立即密塞保存。将现场采集并以固定的水样，用中速定量滤纸过滤。将硫化锌沉淀连同滤纸转入250ml碘量瓶中，用玻璃棒搅碎，加50ml水及10.00ml碘标准液，（1+5）硫酸溶液5ml，密塞混匀。置暗处5min，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时，加入1ml淀粉指示液，继续滴定至蓝色刚好消失，记录用量。同时做空白试验。数据处理硫化物（S2-，mg/L）=(V0-V1)C*16.03*1000/V式中V0-空白试验中，硫代硫酸钠标准溶液用量（ml）；V1-水样滴定时，硫代硫酸钠标准溶液用量（ml）；V-水样体积（ml）；16.03-硫离子（1/2 S2-摩尔质量（g/mol）；C-硫代硫酸钠标准溶液浓度（mol/L）。注意事项1、当加入碘液和硫酸后，若溶液为无色，说明硫化物含量较高，应补加适量碘标准溶液，使呈淡黄棕色。空白试验亦应加入相同的碘液。2、水样的预处理是测定硫化物的一个关键性步骤，应注意既要消除干扰物的影响，又不至于造成硫化物的损失。本实验中所采取的乙酸锌沉淀过滤法，适用于含少量硫代硫酸盐，亚硝酸盐等干扰物质的水样。若水样中存在悬浮物或浑浊度高、色度深时，宜采用酸化-吹气法。即将现场采集固定后的水样加入一定量的磷酸，使水样中的硫化锌转变为硫化氢气体，利用载气将硫化氢吹出，用乙酸锌-乙酸钠或2%氢氧化钠溶液吸收，再行测定。若水样污染严重，不仅含有不溶性物质及影响测定的还原性物质，并且浊度和色度都高时，宜用过滤-酸化-吹气分离法。即将现场采集且固定的水样，用中速定量滤纸过滤后，按酸化-吹气法进行预处理。实验十一碱度和电导率的测定一、酸度和碱度的测定目的1、了解酸度和碱度的基本概念。2、掌握酸碱指示滴定法测定酸度和碱度的原理和方法。原理酸度和碱度是衡量水体变化的重要指标，它们是水的综合性特征指