WB09水中离子测定方法精

1、6金属无机物的测定在工业废水排放标准中规定第一类污染物有：Cr、Pb Hg、Cd、As,其中前四种为金属污染物,它们是积蓄性的难降解的毒物,需严格限制其排放浓度.它们的测定作为本节重点研究内容.此外,第二类污染物中Zn、Cu的测定,也是监测的重点.测定方法特点容量法适于含量较高物质的测定,设备简单比色法分光仪器简单、准确、测定物质范围广原子吸收法干扰少,灵敏度高,快速电化法阳极溶出应用广泛等离子发射光谱测痕量金属离子一、容量法水的硬度测定水的硬度与 Ca、Mg、Fe、Al、Mn、Sr、Zn等金属离子有关,所以总硬度应是测定这些离子致硬效应的总和.但是,一般清洁水中Ca、Mg离子含量高于其它几种

2、离子,因此,通常总硬度只是以Ca、Mg含量计算.EDTA络合滴定法是测定硬度的常用方法.在NHQ Nt M 0缓冲液pH=10.0中,Ca2+、Mg2+与指示剂络黑T反响生成红色络合物,使溶液成酒红色,当参加EDTA标液时,Ca2+、 Mg2+与EDTA生成1:1络合物,指示剂被置换出来,当到达等当点时,溶液呈现指示剂本身的蓝色反响过程如下2Mg2弋 Ca24 (pH =10) 一旦二 Mg24、Ca2弋 MgIn n (红色)一上人 MgY2 CaY2： MgIn (红色)一等当点± MgY2- CaY2- MgYA+HIn 2 (蓝色)硬度有三种表示方法:mmol/L= (AA&

3、#39;)C 1 00 VA滴定水样消耗 EDTA的体积,mL ;A'滴定空白溶液消耗 EDTA的体积,mL;CEDTA的浓度,mol/L ；CaOmg/L(A-A') C 100028.04新标准为CaC 03mg"德国度=(A-A') C 10002.804V水样体积,mL每升水中含有10mgCaO为一度,8度以下为软水,8度以上为硬 水.过硬的水不适宜工业用和饮用.所以硬度是重要的水质指标 工业废水中镒的测定 镒常以MnSO4、胶态有机镒等形式存在于冶金、染料、化工、 人造 橡胶、制革、电池制造等工业废水中.当废水中镒含量较高时,可用 EDTA络 合滴定

4、法测定.取适量水样+去离子水至100mL > +20mLNH4CI NH3 ? H2O缓冲液pH=10.0 , +5mL10%盐酸羟胺抑制氧化性物质+5mL30%三乙 胺抑 制金属离子的干扰铭黑T为指示剂,EDTA滴定终点：当Ca干扰时,力口 NaF 掩蔽.7非金属无机污染物的测定常测的工程有：H+、F-、CN-、As、S2-、N化合物等.一、酸碱度及pH测定工业排放的含酸、含碱废水,会改变水质状况,改变水生生物的生活环境.因此在排放前应监测水质的酸碱度,并进行中和后,房客排入天然水体中.算碱度有几种表示方法：CaC03的mg/L :表示废水中的酸量理论上中和CaC03的量,或表示废水中

5、的碱量相当于CaCO3的量.酸度：用强碱标准溶液将水样滴定至某一pH时所需要的碱量,以毫 摩尔/升表示.由于废水中可能含有：无机酸、有机酸及强酸弱碱盐类,酸性强弱不同,所以,当选用不同的指示剂时,滴定终点的pH有所不同.目前,我国水质标准中规定了 3.7 甲基橙指示剂和8.3 酚酥指示 齐U两种标 度取一定量的水样,以甲基橙为指示剂,NaOH标液滴定至终点,pH=3.7,此时只能将水样中的强酸中和,所以叫做强酸酸度或甲基橙酸度.继续用酚酥指示剂,滴定至终点,pH=8.3,此时强酸、弱酸、有机酸及强酸弱碱盐均被中和,此时消耗的碱量称为总酸度或酚醐酸甲基橙水样pH=3.7NaOH酚醐pH=8.3N

6、aOH酚醐酸度甲基橙酸度强酸酸度总酸度碱度：用强酸标准溶液将水样滴定至某一pH时所需要的酸量,以毫 摩尔/升表示.水样VmL+酚9+HCI标液pH=8.3 终点,此时强碱被中和,2 _总碱度甲基橙酚一.pH=8.3肯pH=3.7 jHCIHCl11 1 Hl酚醐碱度I 甲基橙触度碱度；当采用甲基橙为指示剂,终点pH=3.7,强碱、 弱碱、有机碱C03-, HC03：根据所消耗的酸量,求出的碱度叫做酚甑碱度或强碱均被中和,称为总碱度或甲基橙碱度.强碱碱度注意：1?溶液配制时,蒸播水不用含有C02;2 .废水中的CI2会使甲基橙褪色,力口 Na2s2O3消除影响.3 .通常用中和滴定法测定,当溶液

7、颜色较深时,可用电位滴定五、硫化物的测定Sulphide 硫化物 Sulphur硫地下水,特别是温泉水中常含有硫化物,水体中硫化物大局部是以H2s形式存在,H2s从废水中逸散于空气中,会产生异臭污染环境,如果每升水中有十分之及 mg的H2S ,即会产生特殊的臭气.举例：H2S中毒事件废水中硫化物来源有机物分解工业废水硫酸盐,细菌复原T广生硫化物主要来源水中硫化物的测量方法常量碘量法较为准确的测定方法,适于测定 1mg/L以上浓度的硫化物微量对氨基二甲苯胺比色法反响灵敏,用于0.040.8mg/L的硫化物思考题：根据方法的检测限,国家检测标准选用哪种方法适宜,说明 原因采样：由于水体中硫化物大量

8、是以H2S形式存在,不稳定,还有部分S2易氧化,因此采样时应及时固定硫化物. 现象采样瓶中参加过 量NaOH 一乙 AC 2溶液,然后将水样注满采样瓶,不得有气泡,预防空气中的氧氧化S2-,使 S2-» Zn预处理：当水样成分复杂,干扰物较多时,应进行别离.将硫化物水样加HCI,转化成H2S ,用载气N2或CO2吹出后,由吸收液吸 收,以到达与干扰物分 离的目的.装置：略测定：碘量法硫化物与醋酸锌生成Zn溶于酸后,参加过量I2液,12在酸性条件 下与硫化物作用,用硫代硫酸钠滴定剩余的碘,以淀粉为指示剂,至蓝色刚好消失为止.碘标液的量,又知道过量碘是多少,就可以知道有多少 12与S2-

9、反响,从而计算出S2-的浓度.此法在第三章讲述,并安排实验讨论：加淀粉指示剂的时间何时为宜水样 NaOH Zn Ac 2 > ZnSSH 载气 H2s > Zn Ac 2 - NaAc 吸收液Na 2 s2O3标液 无八色淀粉 一“>蓝色、ZnS；H > H2S KI 3 过量?一 l2 剩余碘标液的配制与标定：用升华法制得的纯碘,可以直接制成I2标液,但由于碘的挥发性及 腐蚀性,不适合在分析天平上称量,所以常采用市售的碘配成近似浓度的溶液,然后进行标定.在托盘天平上称取一定量的I2和过量的KI,置于研钵中,加少量水研 磨,使I2全部 溶解 > 稀释T棕色瓶中保存

10、.I2液可用标准Na2s2O3溶液标定,也可用 As2O3标定.如取一定量 的I2液VI2mL ,参加淀粉指示剂蓝色,以Na2S2O3标液滴定至蓝色消失,5A03和Vg、V；可求出I2标液的浓度.对氨基二甲苯胺比色法S2对氨基二甲苯胺H?>亚甲蓝蓝绿色“5nm>比色测定氮素化合物的测定 Nitroge n Compou nd一水中的氮及其测定意义水中有机物包括 C (carbon)、H(hydrogen)、O(oxygen)、N(nitrogen)、 S(sulphur)、P(phosphorus等化合物,其中以氮素化合物最不稳定,它们最初进入水体时,多以有机氮的形式存在,但受微生

11、物作用后,逐渐变成简单化合物,如：蛋白质氨基酸3有机N不断2,而无机N ,在缺氧(an aerobic additio n )情况下,NH3是有机氮分 解的最终产物；在有氧(aerobic addition )情况 下：nh3_n > NOa-n No-n,此时, 有机氮素化合物已完成了无机化的作用.水质分析中,测定各类氮素化合物,对于了解水源被污染的情况及目前分解的情况有很大帮助.河流的自净作用包括：有机N?NH3 -N > NOf - N > NO -N(organic nitrogen, ammonia nitrogen, nitrite nitrogen, nitra

12、te nitrogen)随着这个变化的进行,水中致病细菌逐渐减少,所以了解氮素化合物在水中的含量,有助于了解水体自净的情况.在好氧条件下,水中N的各种形式的变化规律：第一阶段(初始阶段)：新进入水体中的N是有机一 N,逐渐被微生 物分解为NH3 一 N ,因而随时间的上升,有机一 2 , NH3 - N ；第二阶段(中间阶段)：NH3 - N 上升到一定的含量,又开始被好氧 菌分解为NO2 N, NO2 N,而NH3 一 N上升到一个顶峰 后开始下降,下降的原因不仅是NO2 N上升,更重要的是此时NO2 N又开始转化为NO3 N,促进了 NH3N的转化；第三阶段(末 期阶段)：NH3 NO2

13、,NO3 N.对于氮素化合物进行监测,可以了解水域的自净情况及水体的自净水平.取不同河段的水样测定所含氮素的形态,假设发现上游排污地段有机氮含量较高,而下游有机氮含量低,NO3N含量升高,那么说明水域自净水平强.了解污染状况及污染趋势：假设水中含有有机N和NH3 N,此水体刚受污染,有严重的危险；假设水中含有N03 N,污染已久,根本得到净化,无太大影响；假设水中含有 N02 N,表示有机物的分解尚未完全,假设水中N03 N , NH3- 此时有少量N02 N,无关重要,假设水中 N03 N 少,NH3 - N ,此时发现N02 N那么要警惕,由于此时已提示 N02 N 的污染即将到达峰值.虽

14、然N03 N对人体的危害不如 N02 N严重,但也不能忽略. 近年来发现 N03 一,会引起变性血色蛋白症,给水中 N03一含量 以N计应V 20? 30mg/L.二测定方法在环境监测种,常分析以下几种形式的N :有机一 N、NH3 N、NO2N、NO3N测定结果均以N mg/L表示,便于比拟.NH3-N包括5和NH3中的N 直接比色法：水样+纳氏试剂黄棕色化合物比色纳氏试剂：Nessler' Reage nt, ?HgA,四碘合汞酸钾,碘化汞钾NH3 3KOH 2K 2Hg14 > NH 2Hg2OI 黄棕色7KI 2H 2O黄棕色沉淀无法进行比色,但一般水样中,NH3-N极少

15、,所以只生成黄色溶液,即可比色. 蒸储比色法：假设水样中含 NH3-N较少或水样浑浊、有颜色时,应采用蒸储比色 法测定水样减冲液PH =7.2-7.4一上蒸播?NH3硼酸吸收纳氏t项比色测定 缓冲溶液的作用:碱性介质与利于生成NH4 , 0H-= NH3 Ho起缓冲作用：NH4= NH3 H ?.当加热时,NH3,平衡向右移动,反响可以自动进行下H去,但 H ,缓冲液就是为了中和 H ?,限制溶液PH,使反响正常进行.PH过高,会使有机物释放出一局部NH3,使结果偏高. 容量法：当NH3-N含量较高时,5mg/L,用此法.水样缓冲液PH =7.2-7.4一上蒸播NH3过根硫酸吸收滴定NOr - N采用酚二磺酸比色法：C6H50H 2H 2SO4?C6H3OHSQH 2酚二磺酸H2OC6H30HS0 3H2 NO3 一.h 黄色化合物NO2_ - N采用N-1-蔡乙二胺比色法或a-蔡胺比色法,此外用离子紫色谱法可以快速检测NQ- - N和NO3- - No凯氏氮 Kjeldahl