基本水化学实验

1、目 录1碱度（酸滴定法）-12总硬度（络合滴定法）-23钙和镁（络合滴定法）-34溶解氧（碘量法）-45化学耗氧量（碱性高锰酸钾法）-76水样中氮指标测定 -97水样中磷指标测定 -11实验一 总碱度（酸滴定法）一、方法原理用标准HCl溶液直接滴定总碱度。以HCl溶液滴定水样，使HCl与水样中的弱酸阴离子，如OH、CO32-、HCO3-等全部反应，此时pH约为4.3，临近终点时加热驱除二氧化碳，以甲基红次甲基兰混合指示剂指示滴定终点。二、仪器及设备实验室常规设备三、试剂及其配制1. HCl标准溶液（0.01mol/L）：0.9mL浓HCl用除去CO2的纯水稀释至1L。2. Na2CO3标准溶液

2、（C1/2Na2CO3=0.01000mol/L）：称取0.5300g无水碳酸钠（AR，于180烘2h），以除去CO2的纯水溶解并在1000mL容量瓶中定容。3. 甲基红次甲基蓝混合指示剂：0.032g甲基红溶解于80mL95%的酒精中，加入5mL0.1%的次甲基蓝酒精溶液，滴加NaOH溶液（0.02mol/L）至指示剂溶液呈浅褐绿色。四、测定步骤1. 盐酸标准溶液的标定移取Na2CO3标准溶液25.00mL于锥形瓶中，加入甲基红次甲基蓝混合指示剂3滴，用HCl标准溶液滴定至溶液由黄绿色变为玫瑰红，加热驱除CO2，玫瑰红褪去，待稍冷却后继续滴至玫瑰红即为滴定终点，记下消耗的HCl标准溶液体积V

3、（mL，双样标定取平均值），按下式计算HCl标准溶液的准确浓度：CHCl=(0.01000x10.00)/V（mol/L）2. 水样的测定 移取水样50.00mL于锥形瓶中，加入甲基红次甲基蓝混合指示剂6滴，滴定至溶液呈玫瑰红（临近滴定终点加热驱除CO2），记录HCl标准溶液的总消耗量（mL，以T表示）。五、结果计算1. 总碱度A=1000 CHCl T / 50.00 (mmol/L)六、注意事项1. 配制溶液的除CO2纯水是用纯水经煮沸驱除CO2后冷却制得的。2. 水样中OH-、HCO3-不能共存。3. 作为总碱度单位的mmol/L，均以折算为单位电荷的离子量作为基本单元（如HCO3-、1

4、/2CO32-、OH-等），碱度的单位也可用德国度。4. 海水一般只测定总碱度。实验二 总硬度（络合滴定法）一、方法原理 水的硬度是指一升水样中含二价及二价以上金属离子的含量，通常水的总硬度主要由Ca2+、Mg2+组成，其测定采用络合滴定法。在pH10的氨缓冲液中，以铬黑T为指示剂，用标准EDTA溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+总量。在等当点之前，Ca2+、Mg2+和铬黑T形成紫红色络合物；当等当点到达时，游离出指示剂，溶液呈现蓝色。滴定时反应如下：等当点前 Ca2+H2Y2-CaY2-+2H+ Mg2+H2Y2-MgY2-+2H+等当点时 Mg-铬黑T+ H2Y2-MgY2-+2H+铬黑

5、T （酒红色） （蓝色）此滴定需要有Mg2+存在，变色才敏锐。为了使测定适用于缺镁水样，可在氨缓冲液中加入Mg-EDTA盐，利用置换滴定法提高终点变色的敏锐性。二、仪器与设备锥形瓶、酸式滴定管、移液管、量筒等三、试剂及其配制1 EDTA标准溶液（C1/2EDTA=0.1000mol/L）：准确称取在105下烘干的EDTA-Na2（基准级）18.60克于小烧杯中，先用适量蒸馏水溶解后，转入1000毫升容量瓶中，稀释定容。2 氨缓冲溶液（内含Mg-EDTA盐）：溶液A20gNH4Cl固体溶于纯水中，加入100ml浓氨水并稀释至1L；溶液B0.25gMgCl26H2O溶解后于100ml容量瓶中定容，

6、然后用干燥洁净的移液管移取50.00ml溶液，加5mlNH3-NH4Cl溶液，4滴铬黑T指示剂，用0.1mol/L的EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色为止，取与此等体积的EDTA溶液加入容量瓶中与剩余的MgCl2溶液混合，即成Mg-EDTA盐溶液。将溶液A与溶液B混合即得含Mg-EDTA盐的氨缓冲溶液。3 铬黑T指示剂（0.5%）：0.5g铬黑T固体溶于100ml纯水中，于棕色瓶中保存。4. 标准锌溶液：用表面皿精确称取0.310.35克（W）基准锌粒（片），转入150毫升锥形瓶中，盖上一个内外壁均洗净的小漏斗，通过小漏斗往锥形瓶加1：1盐酸3毫升，注意使酸溶液充分同锌粒接触（必要时可加

7、少量纯水）。待全部溶解后，用纯水冲洗漏斗内外壁，将锥形瓶内的锌溶液小心转移到500毫升容量瓶内，并定容至刻度。该液准确浓度依式 C1/2Zn2+ =计算。5. 氨水（1：1）6. EDTA溶液的标定：吸取20毫升标准锌溶液于锥形瓶中，加纯水30毫升。滴加1：1氨水，使有氨味后再加氨缓冲溶液1毫升及铬黑T指示剂少许（溶液有明显的红色即可，不宜过多）。以EDTA溶液滴定，溶液变纯蓝色即为终点。按下式计算EDTA溶液的准确浓度：C1/2EDTA = C1/2Zn2+V1/V式中：V1锌标准溶液的体积（mL）；V滴定消耗EDTA-Na2的体积（mL）。四、测定步骤1. 取25ml水样于锥形瓶中。2.

8、加入9.7ml氨缓冲溶液，3-4滴铬黑T指示剂，摇匀。3. 用EDTA-Na2标准溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色，即为滴定终点。记录所消耗EDTA标准溶液的体积数V（双样滴定取平均值）。 五、结果计算HT=C1/2Ca2+C1/2Mg2+=(C1/2EDTAV1000)/V水样（mmol/L）六、注意事项1 络合反应速度较慢，因此滴定速度不宜太快，尤其临近终点，更应缓慢滴定，并充分摇动。若室温太低，应将溶液略微加温到30400C。2 水中如含有较多的碳酸氢根，加缓冲溶液后可能由CaCO3沉淀析出，使测定偏低。如滴定到蓝色后溶液很快又变紫红，则表明可能有CaCO3沉淀生成。这时应另取水样加11

9、HCl酸化（刚果红试纸变蓝），加热煮沸以驱除CO2，然后再作测定。3 测定时，溶液中加铬黑T后，如果指示剂显色不明显（不显酒红色），或滴定时等当点变色不明显，这可能是因为水中含有Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+ 等离子所产生的干扰。这时可另取水样，加缓冲溶液后再加10%Na2S和10%盐酸羟胺各0.3ml，可以消除干扰。4 一些重金属离子对铬黑T有封闭作用，可用下法消除：在加入氨缓冲溶液和铬黑T指示剂之前，先滴加EDTA标准溶液（不能过量），然后再加缓冲溶液和指示剂，并继续滴定至终点（这样测定的结果也包括水样中的重金属离子）。5 如果水样的总硬度太低，滴定水样可加倍移取，但缓冲液及指示剂

10、加入量亦应加倍。实验三 钙、镁（络合滴定法）一、方法原理采用EDTA容量法测定天然水中的钙，镁含量由水中总硬度与钙的含量计算而得。天然水中钙镁总量的测定即为总硬度的测定，在pH为10的氨缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定；另取一份水样，加入氢氧化钠，调节其pH12，Mg2+即成为Mg(OH)2沉淀，不为EDTA所络合，不干扰钙的测定。采用钙红指示剂，钙红与Ca2+生成酒红色络合物，并且不如EDTA-Ca稳定，而游离钙红指示剂在pH12的条件下为蓝色，可利用溶液颜色的变化指示终点的到达。滴定时反应如下： Ca2+H2Y2-CaY2-+2H+等当点时 Ca-钙红+H2Y2-钙

11、红+CaY2-+2H+ (酒红色) （蓝色） 镁含量一般由钙、镁总量与钙含量之差来计算。二、仪器与设备锥形瓶、酸式滴定管、移液管等。三、试剂及其配制1. EDTA标准溶液（C1/2EDTA=0.1000mol/L）: 准确称取在105下烘干的EDTA-Na2（基准级）18.60克于小烧杯中，先用适量蒸馏水溶解后，转入1000毫升容量瓶中，稀释定容，浓度标定同总硬度。2. 氢氧化钠溶液（50%）：称取50g固体氢氧化钠，溶于50ml蒸馏水中，冷却后稀释至100ml。3. 钙试剂（0.5%）：溶0.20g钙试剂羧酸钠（C21H13O7N2SNa）于40ml50%的丙酮溶液中。4. 三乙醇胺溶液（1

12、:10）。四、测定步骤1 取25ml水样于锥形瓶中，加入2ml三乙醇胺溶液，摇匀，以蒸馏水稀释至95ml混匀，加入5.0ml氢氧化钠溶液，摇匀后加入6滴钙试剂（以溶液呈现明显的紫红色为准），立即以EDTA标准溶液滴定至溶液刚由紫红色变为稳定的纯蓝色，记录EDTA溶液的用量V1。2 取25ml水样于锥形瓶中，加入2ml三乙醇胺溶液，摇匀，以蒸馏水稀释至95ml混匀，向锥形瓶中滴加体积为90%V1的EDTA标准溶液，再向锥形瓶中加入5.0ml氢氧化钠溶液，摇匀后加入6滴钙试剂，继续以EDTA标准溶液滴至溶液由紫红色变为稳定的纯蓝色，记录总的EDTA溶液的用量V2（双样滴定，取平均值）。五、结果计算

13、1钙含量 C1/2Ca2+= (C1/2EDTAV21000)/V水样（mmol/L） Ca2+= C1/2Ca2+20.04(mg/L)2镁含量 C1/2Mg2+=HT- C1/2Ca2+（mmol/L） Mg2+= C1/2Mg2+12.15(mg/L)六、注意事项1 如果Mg(OH)2沉淀太多，将使滴定终点变色不明显，此时可少取水样，稀释后测定。2 水中如果含有较多的碳酸氢根，加入NaOH后将生成碳酸钙沉淀，使测定结果偏低（终点后蓝色又很快变紫色的现象表明有碳酸钙析出）。此时应另取水样，以盐酸酸化（以刚果红试纸变蓝为准），加热煮沸2-3分钟，以驱除CO2，冷却后先用适量NaOH中和到刚果

14、红试纸变红后，再进行测定。实验四 溶解氧（碘量法）本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。一、方法原理用锰（）在碱性介质中与溶解氧反应生成亚锰酸（H2MnO4），然后在酸性介质中使亚锰酸和碘化钾反应，析出碘（I2），最后用硫代硫酸钠（Na2S2O3）滴定析出的I2的量，其反应如下：溶氧的固定：MnSO4+2NaOHMn(OH)2（白色）+Na2SO42Mn(OH)2+O22H2MnO3（褐色）酸化：H2MnO3+2H2SO4+2KI=MnSO4+I2+K2SO4+3H2O滴定：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6合并上述各式得：Na2S2O3 相当于 1/4O2即滴定每

15、消耗1摩尔的Na2S2O3，相当于水中有1/4摩尔的O2，也即相当于水中有8克的O2。二、仪器及设备1. 棕色水样瓶（容积125mL左右的棕色瓶，瓶塞为锥形，磨口要严密，容积须经校正）2. 碱式滴定管3. 移液管及吸管4. 碘量瓶5. 温度计6. 一般实验室常备仪器和设备三、试剂及其制备1. 硫酸锰溶液：称取240g硫酸锰（MnSO44H2O）溶于水，并稀释至500mL。2. 碱性碘化钾溶液：称取250g氢氧化钠（NaOH），在搅拌下溶于250mL水中，冷却后，加75g碘化钾(KI)，稀释至500mL，盛于具橡皮塞的棕色试剂瓶中。3. 硫酸溶液（1:1）：在搅拌下，将50 mL浓硫酸（H2SO

16、4，=1.84g/mL）小心加入同体积的水中，混匀。盛于试剂瓶中。4. 硫代硫酸钠溶液（CNa2S2O3=0.01mol/L）：称取2.5g硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O），用刚煮沸冷却的蒸馏水溶解，加入约2g碳酸钠，稀释至1L，移入棕色试剂瓶中，置于阴凉处保存。5. 重铬酸钾标准溶液（C1/6K2Cr2O7=0.0100mol/L）：称取K2Cr2O7固体（AR，于130烘3h）0.4904g，溶解后在1000mL容量瓶中定容。6. 碘化钾溶液（10%）：将5g碘化钾（KI）溶于水中，并稀释至50mL。7. 0.5%淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水搅成糊状，加入100mL煮沸的蒸馏

17、水，混匀，继续煮至透明。冷却后加入1mL乙酸，稀释至200mL，盛于试剂瓶中。四、测定步骤：1. Na2S2O3溶液浓度的标定 移取K2Cr2O7标准溶液20.00mL于250mL碘量瓶中，加入KI溶液5mL和H2SO4溶液2mL，盖上瓶盖混匀并在暗处放置5min，加纯水50mL。以Na2S2O3溶液滴至淡黄，加入淀粉溶液1mL，继续滴至溶液呈无色为止，读取滴定管读数V（双样滴定取平均值），依下式计算Na2S2O3溶液的准确浓度：CNa2S2O3 =（C1/6K2Cr2O720.00）/V （mol/L）标定时发生的反应如下：K2Cr2O7+6KI+7H2SO4 = 3I2+Cr2(SO4)3

18、+7H2O+4K2SO42Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6综合上述两式，得Na2S2O3 相当于 1/6 K2Cr2O72. 水样的分析水样的采集 采水器出水后，立即套上橡皮管以引出水样。采集时使水样先充满橡皮管并将水管插到瓶底，放入少量水样冲洗水样瓶，然后让水样注入水样瓶，装满后并溢出部分水样（约水样瓶体积的一半左右），抽出水管并盖上瓶盖（此时瓶中应无空气泡存在）。水样的固定 打开水样瓶盖，立即依次加入MnSO4溶液和KI-NaOH溶液，（加液时移液管尖应插入液面下约1cm处），塞紧瓶盖（瓶内不能有气泡），按住瓶盖将瓶上下颠倒不少于20次，静置让沉淀尽可能下沉到水样瓶底部。酸化

19、滴定 小心打开水样瓶瓶盖，将上层澄清液倒出少许于碘量瓶中（切勿倒出沉淀），于水样瓶中加入H2SO4溶液1mL，盖上瓶盖摇动水样瓶使沉淀完全溶解，并把瓶中溶液倒入碘量瓶中，以Na2S2O3溶液滴至淡黄，加入淀粉溶液1mL，再继续滴至无色，倒出少量溶液回洗水样瓶，倒回碘量瓶后再继续滴至无色为止，记下滴定管读数V1。五、结果计算1. 可按下式计算水样中溶解氧的含量：DO(mg/L) = (CNa2S2O3V181000)/(V水样瓶-2)式中 DO 水样中溶解氧的浓度(mg/L)CNa2S2O3 Na2S2O3溶液的浓度(mol/L)V1 滴定水样时用去Na2S2O3溶液的体积(mL)V水样瓶 水样

20、瓶的容积(mL)2. 将水样中的溶解氧换算为在标准状态下的体积（mL）DO(ml/L) = (CNa2S2O3V181000)/(V水样瓶-2) / 1.4292（mg/L）=5.5981000CNa2S2O3/(V水样瓶-2)( mg/L)3. 溶解氧饱和度DO% = (DO/DOs)100%式中： DO 水样中溶解氧的浓度DOs 相同温度和含盐量条件下水体中溶解氧的饱和浓度六、注意事项1. 采样后须及时固定并避免阳光的强烈照射；水样固定后，如不能立即进行酸化滴定，必须把水样瓶放入桶中水密放置，但一般不得超过24h。2. 水样固定后，沉淀降至瓶体高一半时，即可进行酸化滴定。3. 滴定临近终点

21、，速度不宜太慢，否则终点变色不敏锐。如终点前溶液显紫红色，表示淀粉溶液变质，应重新配制。4. 水样中含有氧化性物质可以析出碘产生正干扰，含有还原性物质消耗碘产生负干扰。5. 在碱性碘化钾中配入1%NaN3（叠氮化钠），可以消除水样中高达2mg/L的NO2-N的干扰，此为修正碘量法，常应用于养殖用水中溶氧测定。同一水样的两次分析结果，其偏差不超过0.08mg/L(或0.06ml/L)。实验五 化学需氧量(碱性高锰酸钾法)综合性实验一、实验目的1. 进一步熟悉和掌握烘箱与电子分析天平的使用。2. 加强化学试剂配制的训练。3. 掌握碱性高锰酸钾法测定化学需氧量的原理、步骤、数据处理、注意事项与结果的

22、讨论等。二、方法原理碱性条件下，向水样加入高锰酸钾以氧化水中有机物。将有机物以“C”来代表，则反应式如下：4MnO4- + 3“C”+ 2H2O = 4MnO2 + 3CO2 + 4OH-加硫酸于溶液使呈酸性，加入碘化钾与剩余高锰酸钾和二氧化锰发生反应：2MnO4- + 16H+ + 10I- = 2Mn2+ + 8H2O + 5I2MnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + 2H2O +I2最后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6三、仪器及设备烘箱、电子天平、称量瓶、碘量瓶、锥形瓶、移液管、滴定管、加热板等实验室设备四、化学药品氢氧化钠、

23、浓硫酸、重铬酸钾、高锰酸钾、碘化钾、硫代硫酸钠、碳酸钠、可溶性淀粉五、实验步骤1. 溶液的配制1.1接通烘箱电源，舀取一定量的分析纯重铬酸钾于称量瓶中，打开称量瓶盖，于105-110烘干3小时，取出后加盖，置于干燥器中冷却（提前进实验室）。1.2将万分之一电子分析天平置于稳固、干扰少的实验桌面上，检查干燥剂，确保其具备一定的干燥性能。接通电源，预热20-30分钟。1.3氢氧化钠溶液（50%）的配制：称取50g分析纯氢氧化钠，溶于少量蒸馏水中，并稀释至100mL，盛于试剂瓶中。1.4硫酸溶液（13）的配制：在搅拌下，将50 mL浓硫酸（H2SO4，=1.84g/mL）小心加入150mL的水中，混

24、匀。盛于试剂瓶中。1.5重铬酸钾标准溶液（C1/6K2Cr2O7 = 0.01000mol/L）的配制：称取0.4904g烘干冷却后的重铬酸钾于烧杯中，加少量水溶解后移入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。1.6高锰酸钾标准溶液（C1/5KMnO4 = 0.01mol/L）：称取0.32g高锰酸钾，溶于水中，煮沸1015分钟，冷却后稀释至1000mL，摇匀。1.7碘化钾溶液（10%）的配制：称取10g碘化钾，加少量水溶解后移入100mL容量瓶中定容至标线。1.8硫代硫酸钠标准溶液（CNa2S2O3=0.01mol/L）的配制：称取2.5g硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O），用刚煮沸冷却的

25、蒸馏水溶解，加入约2g碳酸钠，稀释至1L，移入棕色试剂瓶中。1.9淀粉（0.5%）溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，加入100mL煮沸的蒸馏水，混匀，继续煮至透明。冷却后加入1mL冰醋酸，稀释至200mL，盛于试剂瓶中。2. 硫代硫酸钠溶液的标定用移液管移取10mL（V重铬酸钾）重铬酸钾标准溶液于碘量瓶中，加1mL13硫酸。立即加入4mL碘化钾溶液，塞好瓶塞，摇匀，在暗处放置5min，打开瓶塞，沿壁加入50mL蒸馏水稀释，在不断振摇下，以硫代硫酸钠溶液滴至溶液呈淡黄色。加入1mL0.5%淀粉溶液，继续滴至蓝色刚好消失为止，记录硫代硫酸钠的消耗量V1（双样测定，取平均值）。3. 高锰酸

26、钾溶液的标定以高锰酸钾溶液（V高锰酸钾）代替上述重铬酸钾溶液，其余步骤同上，记录硫代硫酸钠的消耗量V2（双样测定，取平均值）。4. 水样测定4.1 水样取样量V水样的确定 吸取水样V水样，加蒸馏水稀释至约100mL，加0.5mL氢氧化钠溶液及10.00mL（V3）高锰酸钾溶液。 加数粒玻璃珠或沸石于锥形瓶中，在瓶口加一小漏斗，并用大火均匀地将瓶内溶液加热至沸，从开始冒大气泡（沸腾）算起准确煮沸10分钟，立即取下。此时溶液应为淡红色，若溶液的红色消失，表明所取水样中有机物含量过多，应重新减少取样量，直至加热后溶液可保持淡红色为止。4.2 碘化钾量V碘化钾的确定立即取下锥形瓶，迅速冷却至室温，加入

27、5mL13硫酸溶液和不同体积的10%碘化钾溶液，摇匀，此时溶液红色应褪尽。若红色未褪尽，表明加入的碘化钾不足以完全氧化溶液中剩余的高锰酸钾，则必须提高碘化钾的加入量，直至红色可褪尽为止。4.3 硫代硫酸钠滴定 待反应剩余的高锰酸钾颜色褪尽，立即在不断振摇下，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加入1mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失，记下硫代硫酸钠溶液消耗量V4。六、结果计算1. 硫代硫酸钠浓度的计算CNa2S2O3 =（C1/6K2Cr2O7V重铬酸钾）/V1 （mol/L）2. 高锰酸钾浓度的计算C1/5KMnO4 =（CNa2S2O3V2）/V高锰酸钾（mol/L）2. 水样化学需氧量的

28、计算COD=（ C1/5KMnO4V3- CNa2S2O3V4）/ V水样81000（mg/L）七、讨论根据测定结果，参照中华人民共和国地面水水质标准，仅考虑COD一项，分析该水样为几类。八、注意事项1. 取水样时，应摇匀后吸取。若用稀释水，则应做稀释水的空白滴定，以便从水样中减去稀释水耗用高锰酸钾标准溶液的体积。2. 水样中含无机还原性物质较多时，应在不加热煮沸情况下，按本法测定这些还原性物质（如亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）的数量，并将测定值从需氧量中减去，才是水样中有机物的需氧量。有文献报道，在含铁量为0.10.2mg/L、亚硝酸根为0.1mg/L及硫化物为0.10.2mg/L以下时，可不

29、予考虑。3. 水样加热完毕，应冷却至室温后，再加入硫酸和碘化钾，否则会因游离碘挥发而造成误差。4. 若水样中有高价金属离子存在，由于在酸性中它可能把碘离子氧化成游离碘，从而使滴定所消耗的硫代硫酸钠溶液增加，导致COD值偏低。5. 本法适用于海水。实验六 水样中氮指标测定u 总氮（TN） 总氮是水中无机氮（含氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮）和有机氮的总称，是判断饮用水、水源水、地表水污染程度的重要指标之一。大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体，使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加，生物和微生物类的大量繁殖，消耗水中溶解氧，使水体质量恶化。湖泊、水库中含有超标的氮、磷类物质时，造成浮游植物繁殖

30、旺盛，出现富营养化状态。因此，总氮是衡量水质的重要指标之一。1、方法选择过硫酸钾氧化 紫外分光广度法总氮测定方法通常采用过硫酸钾氧化，使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐后，再以紫外比色法进行测定。水样采集后，可用硫酸酸化到PH2保存。本方法适用于生活污水和河水的总氮的测定，方法检出限为0.054mg/L。2、方法原理在60以上的水溶液中，过硫酸钾按如下反应式分解，生产氢离子和氧。加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。在120 -124的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氧化为硝酸盐，同时将水样中大部分有机氮化合物氧化物硝酸盐。而后，用紫外分光光度法分别

31、于波长220nm与275nm处测定其吸光度，按A=A220-2A275计算硝酸盐氮的吸光度值，从而计算总氮的含量。其摩尔吸光系数为1.47103L/（mol.cm）3、试剂和材料1)无氨水2)（19）盐酸3) 氢氧化钠（NaOH）:含氮量应小于0.0005%。4)碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾，15g氢氧化钠，溶于无氨水中，稀释至1000ml。溶液存放在聚乙烯瓶内，夏天最多可以贮存五天。不能放于冰箱中保存。5)硝酸钾标准贮备溶液：称取0.7218g经105110烘干4h的优级纯硝酸钾溶于无氨水中，移至1000ml容量瓶中，定容。此溶液每毫升含100ug硝酸盐氮。加入2ml三氯甲烷为保护剂

32、，至少可稳定6个月。6)硝酸钾标准使用液：将贮备用液用无氨水稀释10倍而得。此溶液每毫升含10ug硝酸盐氮4、实验步骤 标准曲线的绘制：a)取数支25ml具塞比色管，分别加入硝酸钾标准使用液0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml，用无氨水稀释至10ml标线。b)加入碱性过硫酸钾溶液5ml，塞紧磨口塞，加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧，以免加热时玻璃塞冲出。c)将具塞刻度管放在大烧杯中，至于高压蒸汽锅中加热，待锅内压力达1.1kg/cm2（相对温度为120）时，保持此压力30min后，停止加热，待压力表指针降至零后，取出放冷。d)加入（19）盐酸1ml，用无

33、氨水稀释至25ml标线。e)用10mm石英比色皿，分别于220和275nm波长处，以无氨水为参比，测量吸光度。f)用校正的吸光度绘制标准曲线。要求曲线的回归系数大于0.999。 样品测定：a)取适量未过滤水样使水样中的含氮量为2080ug。b)摇匀后加水稀释至10ml。c)加入碱性锅硫酸钾溶液5ml，用橡皮经将封口膜把试管口封好。d)将具塞刻度管放在大烧杯中，至于高压蒸汽灭菌锅中加热，待锅内压力达1.1kg/cm2（相对温度为120）时，保持此压力30min后，停止加热，待压力表指针降至零后，取处放冷。e)加入（19）盐酸1ml，用无氨水稀释至25ml标线。f)用10mm石英比色皿，分别于22

34、0和275nm波长处，以无氨水为参比，测量吸光度。u 溶解性总氮（DTN）同总氮测定方法（样品为0.45m过滤后水样）u 氨氮（N-NH4）氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮，两者的组成比取决于水的PH值和水温。当PH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例高，水温则相反。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物氨化作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物（在无氧和厌氧的条件下，微生物将硝酸盐还原成氨为异化硝酸盐还原作用（DNRA)）作用，还原为氨。在有氧环境中，水

35、中氨亦可转变为亚硝酸盐，甚至继续转变为硝酸盐。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。1、方法选择-靛酚蓝比色法氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法、电极法和靛酚蓝比色法等。靛酚蓝比色法对氨氮具有特殊的敏感性和相关性，具有较高的准确度、精确度和敏感度。2、方法原理水中铵态氮在强碱性介质中与苯酚和次氯酸钠作用，生成稳定的水溶性染料靛酚蓝。在含氮0.01mgL-1 0.5 mgL-1的范围内，吸光度与铵态氮含量成正比，可在625 nm 处比色测定。靛酚蓝反应原理如下: NH3 + OCl- NH2

36、Cl +OH-3、注意事项1) pH为12.0 12.8 范围内，此时吸光度达到最大且恒定。2) 用样品+ 掩蔽剂+ 苯酚+ 碱性次氯酸盐的试剂加入次序，此时反应速度快。4、试剂和材料本法最低检出浓度为0.05 mgL-1，测定上限为0.5 mgL-1。反应体系的pH应为10.5-11.7之间。1）酚溶液：10克苯酚（C6H5OH,分析纯）和100mg硝普钠【Na2Fe(CN)5NO 2H2O】于少量水稀释至1L，贮于棕色瓶，存放在4度冰箱中备用。2）次氯酸钠碱性溶液：10克氢氧化钠（NaOH，分析纯），7.06克磷酸氢二钠（Na2HPO4 7H2O,分析纯）或9.43克磷酸氢二钠（Na2HP

37、O4 12H2O,分析纯），31.8克磷酸三钠（Na3PO4 12H2O,分析纯）和10 ml次氯酸钠（NaClO,即含有效氯5的漂白剂溶液）溶于1000ml水中。此试剂应该与酚溶液同样保存。3）掩蔽剂：酒石酸钾钠溶液【（KNaC4H4O6 4H2O）=400 g L-1】与EDTA二钠盐溶液【（C10H14O8N2Na2 2H2O）=100 g L-1】等体积混合，每100ml混合液中加0.5ml NaOH【c(NaOH)10 mol L-1】，即得清凉的掩蔽剂溶液。4）铵态氮标准贮备液【（N）=100 mgL-1】：0.4717克烘干的硫酸铵【（NH4）2SO4，分析纯】溶于水，定容至10

38、00 ml.5）铵态氮标准溶液【（N）=5mgL-1】：测定当天将铵态氮标准贮备液（试剂4）稀释20倍，即为【（N）=5 mgL-1】标准液。5、实验步骤 标准曲线分别吸取铵态氮标准溶液【（N）= 5 mgL-1】0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml放入25 ml比色管中，加水到体积约为10ml，依次加入2.5 ml酚溶液（试剂1）和2.5 ml次氯酸钠碱性液（试剂2），摇匀在20度左右下放置1小时后，加入0.5 ml掩蔽剂（试剂3）以溶解可能生成的沉淀物，用水定容至25 ml，用1cm比色皿在625nm波长处进行比色。 样品测定吸取过滤后水样2ml(含2g25g)放入25

39、ml比色管中，加入水到总体积为15ml，依次加入2.5ml酚溶液（试剂1）和2.5ml次氯酸钠碱性液（试剂2），摇匀在20度左右下放置1小时后，加入0.5ml掩蔽剂（试剂3）以溶解可能生成的沉淀物，然后用水定容，用1cm比色皿在625nm波长处进行比色。注意此法显色反应速度较慢，温度对于显色的影响很大，分温度低时显色时间可适当延长，必要时可将容量瓶放在7080度的水浴上保温5分钟，以加速显色。注意硝普纳有剧毒。u 硝酸盐氮（NO3-N）水中硝酸盐是在有氧环境下，亚硝氮、氨氮等各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物，亦是含氮有机物经无机化作用最终的分解产物。亚硝酸盐可经氧化而生成硝酸盐，硝酸盐在

40、无氧环境中，亦可受微生物的作用而还原为亚硝酸盐。水中硝酸盐（NO3-N）含量相差悬殊，从数十微克/升至数十毫克/升，清洁的地表水中含量较低，受污染的水体，以及一些深层地下水中含量较高。制革废水、酸洗废水、某些生化处理设施的出水和农田排水可含大量的硝酸盐。摄入硝酸盐后，经肠道中微生物左右转变成亚硝酸盐而出现毒性作用。文献报告，水中硝酸盐氮含量达数十毫克/升时，可致婴儿中毒。1、方法选择-双波长比色法本法硝态氮最低检出浓度为0.08 mg L-1，测定上限为4mgL-1。2、方法原理利用硝酸盐在220nm波长具有紫外吸收和在275nm波长不具吸收的性质进行测定，于275nm波长测出有机物的吸收值在

41、测定结果中校正。3、试剂1）硝酸盐标准溶液：0.7218克KNO3(105-110度烘箱，烘干2小时，放入干燥器中冷去)溶于纯水，定容至1000 ml。其中NO3-N100 mg L-1。使用时取10 ml稀释到100ml（稀释到10倍），其中NO3-N10 mg L-1。2）1 mgL-1 HCl (优级纯)。较粗的配置方法为：通常盐酸为12N，所以只要稀释12倍即可。3、实验步骤 标准曲线分别吸取0、0.5、1.00、2.00、3.00、4.00 ml的标准溶液【NO3-N10 mg L-1】到25 ml比色管中，加入0.5 ml 1 mg L-1 HCl，定容，摇匀。 样品的测定：10

42、ml水样中加入 0.5 ml 1 mg L-1盐酸，定容到25 ml，用光程10 mm的石英比色皿在220 nm 和275 nm下分别测定吸光度。A较A220 - 2A275。u 亚硝酸盐（NO2-N）亚硝酸盐氮（N02-N）是氮循环的中间产物，不稳定。根据水环境条件，可被氧化成硝酸盐，也可被还原成氨。亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织缺氧。亚硝酸盐可与中胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质，在PH值较低的酸性条件下，有利于亚硝胺类的形成。1、方法选择-N-（1-萘基）-乙二胺光度法水中亚硝酸盐的测定方法通常采用重氮-偶联反应，使生成红紫色染料

43、。方法灵敏，选择性强。所用重氮和偶联试剂种类较多，最常用的，前者为对氨基苯磺酰胺和对氨基苯磺酸，后者为N-（1-萘基）-乙二胺和-萘胺。亚硝酸盐在水中可受微生物等作用而很不稳定，在采集后应尽快进行分析，必要时冷藏以抑制微生物的影响。2、方法原理在磷酸介质中，pH值为1.80.3时，亚硝酸盐与对-氨基苯磺酰胺反应生成重氮盐，再与N-（1-萘基）-乙二胺偶联生成红色染料，在540nm波长处有最大吸收。本方法适用于饮用水、地表水、地下水、生活污水和工业废水中亚硝酸盐的测定。最低检出浓度为0.003mg/L，测定上限为0.20mg/L亚硝酸盐氮。3、干扰机消除氯胺、氯、硫代硫酸盐和高铁离子有明显干扰。

44、水样呈碱性（PH11）时，可加酚酞溶液为指示剂，滴加磷酸溶液至红色消失。水样有颜色和悬浮物，可加氢氧化铝悬浮液并过滤。4、试剂实验用水均为不含亚硝酸盐的水。1）无亚硝酸盐的水：于蒸馏水中加入少许高锰酸钾结晶，使呈红色，加氢氧化钡（或氢氧化钙）使呈碱性，置于全玻璃蒸馏器中蒸馏，弃去最初的50 ml馏出液，收集中间约70%不含锰盐的馏出液，待用。亦可于每升蒸馏水中加入1ml浓硫酸和0.2ml硫酸锰溶液（每100ml水中含36.4MnSO4.H20）,加入1-3ml0.04%高锰酸钾溶液至呈红色，充蒸馏。2）磷酸（=1.70 g/ml）3）显色剂：于500ml烧杯内，加入250ml水和50ml磷酸，

45、加入20.0g对氨基苯磺酰胺。再将1.00g N-（1-萘基）-乙二胺二盐（C10H7NHC2H4NH2.2HCl）溶于上述溶液中，转移至500ml容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。此溶液贮于棕色瓶中，保存在2-5 ，至少可稳定一个月。注意：本试剂有毒性，避免与皮肤接触或吸入体内。4）亚硝酸盐氮标准贮备液：称取1.232g亚硝酸钠（Na2NO2），溶于150ml水中，转移至1000ml容量瓶中，用水稀释至标线。每毫升含约0.25mg亚硝酸盐氮。此溶液贮于棕色瓶中，加入1ml三氯甲烷，保存在2-5，至少稳定一个月。贮备液的标定如下： 在300ml具塞锥形瓶中，移入50.00ml 0.050mol/

46、L高锰酸钾标准溶液，5ml浓硫酸，用50ml无分度吸管，使下端插入高锰酸钾溶液液面下，加入50.00ml亚硝酸钠标准贮备液，轻轻摇匀，置于水浴上加热至70-80，按每次10.00ml的量加入足够的草酸钠标准溶液，使红色褪去并过量，记录草酸钠标准溶液用量（V2）。然后用高锰酸钾标准溶液滴定过量草酸钠至溶液呈微红色，记录高锰酸钾标准溶液总用量（V1）。 再以50ml水代替亚硝酸盐氮标准贮备液，如上操作，用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液的浓度（C1）。按下式计算高锰酸钾标准溶液浓度：按下式计算亚硝酸盐氮标准贮备液的浓度：式中：c1-经标定的高锰酸钾标准溶液的浓度(mol/L)；V1滴定亚硝酸盐氮标准

47、贮备液时，加入高锰酸钾标准溶液总量（ml）；V2-滴定亚硝酸盐氮标准贮备液时，加入草酸钠标准溶液总量（ml）；V3滴定水时，加入高锰酸钾标准溶液总量（ml）；V4滴定空白时，加入草酸钠标准溶液总量（ml）；7.00亚硝酸盐氮（1/2N）的摩尔质量（g/mol）；50.00亚硝酸盐标准贮备液取用量（ml）；0.0500草酸钠标准溶液浓度（1/2Na2C2O4，mol/L）。5）亚硝酸盐氮标准中间液:分取50.00ml亚硝酸盐标准贮备液（使含12.5mg亚硝酸盐氮），置于250ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0g亚硝酸盐氮。中间液贮于棕色瓶内，保存在2-5，可稳定一周。6)亚硝酸

48、盐标准使用液:取10.00ml亚硝酸盐标准中间液，置于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。每毫升含1.00g亚硝酸盐氮。此溶液使用时，当天配制。7)氢氧化铝悬浮液：溶解125g硫酸铝钾KAl (SO4)212H2O或硫酸铝铵NH4Al(SO4)212H2O于1000ml水中，加热至60，在不断搅拌下，徐徐加入55ml氨水，放置约1h后，移入1000ml量筒内，用水反复洗涤沉淀，最后至洗涤液中不含亚硝酸盐为止。澄清后，把上清液尽量全部倾出，只留稠的悬浮物，最后加入100ml水，使用前应振荡均匀。8)高锰酸钾标准溶液（1/5KMnO4=0.050 mol/L）：溶解1.6g高锰酸钾于1200ml水

49、中，煮沸0.5-1h，使体积减少到1000ml左右，放置过夜。用G-3号玻璃砂芯滤器过滤后，滤液贮存于棕色试剂瓶中避光保存，按上述方法标定。9)草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4=0.0500mol/L）：溶解经105烘干2h的优级纯无水草酸钠3.350g于750ml水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。5、实验步骤 校准曲线的绘制在一组6支50ml比色管中，分别加入0、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml亚硝酸盐标准使用液，用水稀释至标线。加入1.0ml显色剂，密塞，混匀。静置20min后，在2h以内，于波长540nm处，用光程长10mm比色皿，以水为参比，测量吸光度

50、。从测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，获得校正吸光度，绘制以氮含量（g）对校正吸光度的校准曲线。 水样的测定当过滤后水样pH11时，可加入1滴酚酞指示液，边搅拌边逐滴加入（1+9）磷酸溶液，至红色刚消失。水样如有颜色和悬浮物，可向每100ml水中加入2ml氢氧化铝悬浮液，搅拌，静置，过滤，弃去25ml初滤液。分取经预处理的水样入50ml比色管中（如含量较高，则分取适量，用水稀释至标线），加1.0ml显色剂，然后按校准曲线绘制的相同步骤操作，测量吸光度。经空白校正后，从校准曲线上查得亚硝酸盐氮量。实验七 水样中磷指标测定u 总磷（TP）在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，它

51、们分为正磷酸盐，缩合磷酸盐（焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐）和有机结合的磷（如磷脂等），它们存在于溶液中，腐殖质粒子中或水生生物中。一般天然水中磷酸盐含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长必需的元素之一。但水体中磷含量过高（如超过0.2mg/L）,可造成藻类的过度繁殖，直至数量上达到有害的程度（称为富营养化），造成湖泊、河流透明度降低，水质变化。磷是评价水质的重要指标。1、 方法选择-过硫酸钾消解 钼锑分光光度法2、方法原理在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在

52、下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。3、试剂和材料1) 5过硫酸钾溶液：溶解5g过硫酸钾于水中，稀释至100ml，可保存一周，不能放入冰箱保存。2)（11）硫酸3)10抗坏血酸溶液：溶解10g抗坏血酸于水中，并稀释至100ml。贮存在棕色瓶中，在约4可稳定几周。如颜色变黄，则弃去重配。4)钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵【(NH4)6Mo7O244H2O】于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾【K(SbO)C4H4O61/2H2O】于100ml水中，在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300ml（1+1）硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并混合均匀。贮存在棕色的玻璃瓶中约4保存。

53、至少稳定两个月。5)磷酸盐贮备溶液：将优级纯磷酸二氢钾（KH2PO4）于110干燥2h，在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水，移入1000ml容量瓶中。加（1+1）硫酸5ml，用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0ug磷（以P计）。6)磷酸盐标准溶液：吸取10.00ml磷酸盐贮备液于250ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00ug磷。临用时现配。4、实验步骤 标准曲线的绘制（标准曲线2个月绘制一次）a)取数支50ml具塞比色管，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00、15.00ml，加水至25ml。b)加过硫酸加溶液4ml，用橡皮经将封

54、口膜把试管口封好。将具塞刻度管放在大烧杯中，至于高压蒸汽灭菌过中加热，待锅内压力达1.1kg/cm2（相应温度为120）时，保持此压力30min后，停止加热，待压力表指针将至零后，取出放冷。c)将比色管中水样用蒸馏水定容至50ml。d)向比色管中加入1ml10抗坏血酸溶液，摇匀。30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀，放置15min（一定要够）。e)用10mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度溶液为参比，测量吸光度。f)绘制标准曲线。要求曲线的回归系数大于0.999。 水样的测定：过硫酸钾消解法：吸取25.0ml混匀水样（或酌情少取水样并加水至25.0ml，使含磷量不超过30ug）于50ml具塞

55、刻度管中，加过硫酸钾溶液4ml，用橡皮经将封口膜把试管口封好。将具塞刻度管放在大烧杯中，至于高压蒸汽灭菌锅中加热，待锅内压力达1.1kg/cm2（相应温度为120）时，保持此压力30min后，停止加热，待压力表指针降至零后，取出放冷。如溶液浑浊，则用滤纸过滤，洗涤后定容。试剂空白和标准溶液系列也经同样的消解操作。4)样品测定：观察消解后水样的颜色和浊度，选取合适的消解后水样加入50ml比色管中，用水稀释至标线。向比色管中加入1ml10抗坏血酸溶液，摇匀。30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀，放置15min（一定要够）。室温不能低于13。用10mm比色皿，于700nm波长处，减去空白试验的吸光度，测量吸光度。u 溶解态总磷（DTP）同总磷测定方法（样品为0.45m过滤后水样）u 活性磷（SRP）正磷酸盐常被称为活性磷，因为只有这种磷酸盐会和比色法测定磷酸盐的试验中所用的试剂直接发生反应。这种类型的磷酸盐被植物、细菌和藻类所利用，被认为是湖泊等地表水体中的一种限制性营养盐。1、方法选择-