水样的运输和保存.ppt

七 水样的运输和保存 一 水样的运输 注意以下两点 1 塞紧采样器塞子 必要时用封口胶 石蜡封口 避免因震动 碰撞而损失或玷污 因此最好将样瓶装箱 用泡沫塑料或纸条挤紧 2 需冷藏的样品 应配备专门的隔热容器 放入制冷剂 将样瓶置于其中 冬季应注意保温 以防样瓶冻裂 二 水样的保存方法 1 冷藏或冷冻法抑制微生物活动 减缓物理挥发和化学反应速度 2 加入化学试剂保存 1 加入生物抑制剂测定氨氮 硝酸盐氮 化学需氧量的水样 加入hgcl2 抑制生物氧化还原作用 对测定酚的水样 加磷酸调至ph4时 加入适量cuso4 可抑制苯酚菌的分解 2 调节ph值 3 加入氧化剂或还原剂 2 调节ph值测定金属离子的水样 用硝酸酸化至ph1 2 防止重金属离子水解沉淀 又可避免金属被器壁吸附测定氰化物或挥发性酚的水样 加入naoh调至ph12 生成稳定的酚盐 3 加入氧化剂或还原剂测定汞的水样 加入硝酸至ph小于1 加入k2cr2o7 使汞保持高价态 测定硫化物的水样 加入抗坏血酸 防止被氧化 测定溶解氧的水样 加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧 见表2 2 三 水样的过滤或离心分离 测定可滤态组分含量 所采水样用0 45 m微孔滤膜过滤 除去藻类和细菌 提高水样稳定性 有利于保存 对于泥沙型水样 可用离心方法处理 对含有机质多的水样 可用滤纸或砂芯漏斗过滤 用自然沉降后取上层清液测定可滤态组分的方法不可取 思考题 1 下列水质监测项目应现场测定的是 a codb 挥发酚c 六价铬d ph2 在水样中加入 是为防止金属沉淀 a h2so4b naohc chcl3d hno33 测定水体中无机物项目时 一般以作为容器 而测定有机物项目时 一般以 作为容器 4 判断对错 测定溶解氧的水样可密封后带回实验室再加固定剂 5 环境监测中采集到的水样在放置期间 一般受 因素的影响 待测组分的价态或形态易发生变化 通常采用和的措施保存水样 6 测 和 等项目时 水样必须注满容器 上部不留空间 并有水封口 7 按要求填写下表 第四节水样的预处理 一 水样的消解二 富集与分离 一 水样的消解 测定含有机物水样中的无机元素时 进行消解处理 目的 破坏有机物 溶解悬浮性固体 将各种价态的欲测元素氧化呈单一高价态或转变成易于分离的无机化合物 消解后的水样应该是清澈 透明 无沉淀 分为 湿式消解法干式分解法 干灰化法 微波消解法 5 hno3 kmno46 多元消解法 一 湿式消解法 一 湿式消解法 硫酸 氢氟酸消解法 氢氟酸能与硅酸盐和硅胶态物质发生反应 生成四氟化硅挥发分离 消解时不能用玻璃容器 用聚四氟乙烯材质的容器 二 干灰化法 高温分解法 干灰化法又称高温分解法 其处理过程是 取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中 水浴蒸干 移入马弗炉 450 550 灼烧到残渣呈灰白色 有机物完全分解除去 取出蒸发皿 冷却 用适量2 hn03 或hcl 溶解样品灰分 过滤 滤液定容后供测定 本方法不适用于处理测定易挥发组分 如砷 汞 镉 硒 锡等 的水样 三 微波消解法 用微波作热源 从样品和消解液内部进行加热并伴随激烈搅拌 加快样品分解速率 提高了加热效率 并且在密闭容器中进行 避免了易挥发组分的损失和有害气体排放对环境造成污染 二 富集与分离 一 气提 顶空 蒸馏 易挥发组分 二 萃取法 三 吸附法 四 离子交换法 五 共沉淀法 富集与分离常用的方法 1 气提法 把惰性气体通入水样中 将欲测组分吹出测定 p58 2 顶空法 用于测定挥发性有机物 vocs 或挥发性无机物 vics 水样的预处理 先在密闭容器中装上水样 容器上部留存一定空间 再将容器置于恒温水浴中 经过一段时间 溶液内的气液两相达到平衡 预测物质在气相中的平衡浓度与其在水样中的原始浓度之间有线性关系 3 蒸馏法 利用水样中各污染组分具有不同沸点而使其彼此分离的方法 分为常压蒸馏 减压蒸馏 水蒸气蒸馏 分馏法 测定水样中挥发酚 氰化物 氟化物时 在酸性介质中常压蒸馏分离 测定水样中氨氮时 在微碱性介质中常压蒸馏分离 见挥发酚 氰化物的蒸馏装置 图2 8 page 59 蒸馏装置见p59 含氟水样在高沸点酸性溶液中 氟化物形成易挥发的氟硅酸 h2sio6 或氢氟酸 hf 在120 180 的溶液中可直接蒸馏出 借用蒸馏出氟硅酸或氢氟酸的方法 达到富集和分离氟化物的目 二 萃取法 溶剂萃取法 固相萃取法 溶剂萃取法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 分配系数k k大 易进入有机相 分配比d a在有机相和水相中各种存在形式的总浓度之比 萃取率e 分配比d和萃取率e的关系 作业 p142 7 无机物的萃取 先加入一种试剂 使其与水相中的离子态组分结合 生成一种不带电 易溶于有机溶剂的物质 根据生成可萃取物类型不同 分为螯合物萃取体系 离子缔合物萃取体系 三元络合物萃取体系 协同萃取体系 例如 分光光度法测定水中cd2 hg2 zn2 pb2 ni2 等 双硫腙 螯合剂 能与上述离子生成难溶于水的螯合物 用三氯甲烷 或四氯化碳 从水中萃取后测定 有机物的萃取 根据 相似相溶 选择合适的有机溶剂直接萃取例如 用4 氨基安替比林分光光度法测定水样中的挥发酚时 酚经蒸馏分离后 再用三氯甲烷萃取 用气相色谱法测定六六六 ddt时 先用石油醚萃取 2 固相萃取法 spe 萃取剂为固体 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 彼此分离 利用选择性固体吸附剂与选择性洗脱的分离原理将液体样品中的目标化合物吸附 从而保留目标化合物 将样品的基体和干扰化合物分离去 再用适宜的洗脱剂洗脱 最终达到分离 净化 浓缩化合物的目的 预处理 加样 洗去干扰杂质 洗脱分析物 固相萃取步骤 固相微萃取solidphasemicroextraction spme 基于固相与样品之间的平衡而建立起来的集进样 萃取 浓缩功能于一体的技术 由手柄 萃取头两部分构成 spme优点 与gc联用的spme无需使用有机溶剂 与hplc联用的spme有机溶剂用量少操作简便 便于携带 适合现场分析分析时间短挥发性样品5min 一般5 30min样品需要量小直接进样1ml 顶空进样10ml易于自动化和与其他技术在线联用 三 吸附法 利用多孔性的固体吸附剂将水样中组分吸附于表面 再用溶剂解吸或热解吸 常用于水样预处理的吸附剂有活性炭 氧化铝 多孔高分子聚合物 巯基棉等 活性炭 吸附金属离子或有机物 如吸附重金属多孔高分子聚合物 树脂 如gdx 高分子多孔小球 tenax porapak等 主要用于吸附有机物 如测定水中卤代烃 先用气提法将水样中卤代烃吹出 送入装有tenax的吸附柱 加热解吸 转入gc分析 巯基棉 巯基棉是一种含有巯基的纤维素 对很多元素有很强的吸附力 可用于富集水样中的烷基汞 汞 铜 铅 镉 砷 硒等组分 四 离子交换法 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 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 强酸型 so3h 富集金属阳离子 弱酸型 强碱型 n ch3 3 oh 弱碱型 离子交换树脂进行分离的操作程序 交换柱的制备 阳离子交换树脂 稀酸中浸泡 变成h型 蒸馏水洗至中性 交换 样品以适宜流速倒入交换柱中 欲分离离子发生离子交换 用蒸馏水洗涤残留的盐类等 洗脱 将洗脱液以适宜流速倒入交换柱中 洗脱下交换在树脂上的离子 达到分离目的 阳离子交换树脂用盐酸洗脱 阴离子交换树脂用盐酸 氯化钠 氢氧化钠等洗脱 应用实例 应用螯合阳离子交换树脂 分离 富集工业废水中的cu2 pb2 zn2 cd2 ni2 和fe3 离子 洗脱液为hcl 测定湖水中na k ca2 mg2 cl so42 等离子 先通过阳离子交换树脂 再通过阴离子交换树脂 收集上述洗脱液 分别测定 无机汞离子与有机汞离子的分离 选用弱酸型阳离子交换树脂 其在中性或微碱性溶液中具有高度选择吸留无机汞的特性 不吸附有机汞 滤液收集有机汞 树脂经洗脱收集无机汞 eg 1 eg 2 eg 3 四 共沉淀法 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 1 利用吸附作用的共沉淀分离常用载体有fe oh 3 al oh 3 mno oh 2及硫化物等非晶型胶体沉淀 表面积大 吸附力强 例如 分离含铜溶液中的微量铝 仅加氨水不能使铝以al oh 3沉淀析出 若加入适量fe3 和氨水 利用生成的fe oh 3做载体 将al oh 3载带沉淀出来 2 利用生成混晶的共沉淀分离当欲分离组分及沉淀剂具有相似的晶格 可能生成混晶共同析出 例如 硫酸铅和硫酸锶的晶型相同 分离水中的痕量pb2 可加入适量sr2 和过量的可溶性硫酸盐 生成pbso4 srso4的混晶 将pb2 共沉淀出来 3 用有机共沉淀剂进行共沉淀分离有机共沉淀剂得到的沉淀纯净 可以通过灼烧除去有机共沉淀剂 思考题 1 水样金属 无机非金属 有机物测定时常用的预处理方法分别是 a 消解 蒸馏 萃取b 消解 萃取 蒸馏c 消解 蒸馏 挥发d 蒸馏 消解 萃取