哈工大给排水水分析化学考研资料大全(精华版)(共86页)

1、 哈工大给排水考研资料大全之水分析化学 个人整理，请勿盗用。读者须知：本资料为个人精心收集，只用于哈工大给排水的考研，其它商业用途，盗用请注明(zh mn)出处。壹 2007年硕士(shush)研究生入学考试大纲考试科目(km)名称：水分析化学 考试科目代码：473考试要求要求考生全面系统地掌握水分析化学的基本概念及基本原理，熟悉各种水质指标的测定原理和试验方法，具备较强分析和解决市政工程和城市水资源工程研究中遇到的水质分析问题。二、考试内容：1）水分析化学的基本知识a:水质指标和水质指标体系b:水质指标分析方法的评价c:水样的保存与预处理方法d:溶液的配制与浓度的表示方法2)酸碱滴定法a:酸

2、碱滴定的基本原理b:酸碱滴定曲线与酸碱指示剂c:碱度的组成及测定方法、计算3)络合滴定法a:络合滴定的基本原理、EDTA的应用b:金属指示剂作用原理、封闭与僵化效应c:掩蔽技术与掩蔽剂d:硬度的组成及测定方法、计算4)重量分析与沉淀滴定法a: 重量分析的基本原理与应用、相关计算b:沉淀滴定法的应用（莫尔法）c:影响(yngxing)沉淀的基本因素5)氧化(ynghu)还原滴定法a:氧化还原(hun yun)的理论、完全程度与提高氧化还原反应速度的措施b:氧化还原滴定曲线与氧化还原指示剂c:高锰酸盐指数与化学需氧量应用与计算d:碘量法及其应用、计算e:其它涉及氧化还原反应的污染物测定方法与计算6

3、)吸收光谱法a:吸收光谱的基本原理、常用术语b: 吸收光谱仪或分光光度计的原理与使用c:吸收光谱测定方法、计算7)电化学分析法a:电化学分析的基本原理、常用术语b:电化学分析的分类、电极种类与应用c:pH计基本原理与使用8)气相色谱和原子吸收法a:气相色谱的基本原理、常用术语b:气相色谱的组成及各单元作用c:气相色谱法的定性定量方法d:原子吸收法的基本原理e:原子吸收法组成及各单元作用f:原子吸收法定性定量方法试卷结构：考试时间：180分钟，满分：150分题型结构a:概念题(20分)b:论述题(50分)c:填空题(30分)b:计算题(50分)四、参考书目1）黄君礼 编著 水分析化学（第二(d

4、r)版） 中国建筑出版社 19972）崔崇威 水分析化学试题精选(jn xun)与答题技巧 哈尔滨工业大学出版社 2004贰 水分析化学(fn x hu xu)教案课程名称水分析化学课程层次本科专业分类体系所属一级学科名称工学所属二级学科名称土建类水分析化学教学设计1、课程名称：（中文）水分析化学（英文）Water Analytic Chemistry2、课程定位：给水排水工程专业的专业技术基础课，是专业指导委员会指定的十门骨干课程之一，全国统编教材的主编单位和教学基本要求起草单位。本课程在第二学年的第二期开设，教学时数60学时，其中课堂教学40学时，实践教学20学时。在学习本课程前要求学生具

5、有较好的普通化学、有机化学和物理化学基础，通过本课程的学习使学生系统地掌握水质指标分析中的基本概念、基本理论和基本方法，并能熟练解决给水排水工程研究中的水质分析问题。重点强化学生的实验组织和动手能力。为后续水质工程学等课程的学习奠定扎实的水质分析的科学基础。3、课程(kchng)的主要内容和特色本课程主要内容包括：水质指标体系的建立及在工程(gngchng)研究中的应用，水样的保存及预处理技术，标准溶液的获得，碱度的测定原理及应用，硬度的测定原理及应用，重量分析及氯离子的测定，有机污染物综合指标的测定方法及应用，吸收光谱法原理及应用，电化学分析原理及应用，原子吸收分光光度法原理及应用，气相色谱

6、原理及应用。本课程的特色是建立在传统分析化学基础之上，以水质指标体系为讲授脉络，突出水质指标的工程应用地位，由水质分析技术引出相关的理论内容(nirng)，最终实践教学效果的“纲举目张”。4、教学设计及教学安排第一次课：上好本课程第一节十分重要。讲清本课程的性质、讲授内容、基本要求及教学定位。请同学们观看水质分析技术发展的多媒体素材。接下来要系统讲授水质指标体系的建立，分类及相关标准。以色度、浊度、总残渣的分析方法为主介绍目视比色法和重量分析的初步知识，其它水质指标讲解概念。第二次课：水质(shu zh)分析方法的选择及评价，重点讲解加标回收率和相对标准偏差在水质分析方法评价中的应用。略讲准确

7、度和精密度之关系。介绍水样的取、存原则及水样预处理方法。作业是查找一篇(y pin)具有加标回收率和CV内容的分析方法文章。准确称量粗称标定第三次：物质量浓度(nngd)，基准物质，标准溶液获得，如何标定，浓度的其它表示方法，滴定度Ts/x。基准物质 标准溶液非基准物质 溶液 标准溶液介绍酸、碱概念，重点是共轭酸碱对概念的建立，酸碱强度的表征方法，KaKb=Kw，pKa+pKb=pKw=14。作业是推导HB/B-之间的Ka与Kb之关系。T（甲基橙碱度）=P（酚酞碱度）+MP 酚酞碱度pH=8.3MpH=4.8甲基橙碱度第四次课：区分效应和拉平效应，缓冲溶液理论，酸碱指示剂：pH=pK11，重点

8、讲解水中碱度的来源及组成，介绍连续滴定法测定水中碱度。要求学生熟练应用下面图示。作业：教材P79，6-9第五次课：复习配位化学的基础知识，引入乙二胺四乙酸（EDTA），讲授其化学结构，配位特征。介绍影响络合平衡的主要因素，以酸效应为主，讲主体反应、副反应，重点讲解酸效应系数与lgK稳及lgK不稳之间的关系，Fe3+，Al3+，Ca2+，Mg2+被准确滴定的最低pH值，金属指示剂介绍及作用原理。第六次课：重点讲解金属指示剂封闭现象、僵化现象产生的原因，解决措施。介绍三种(sn zhn)常用掩敝剂三乙醇胺，NH4F和KCN，EDTA的配制与标定，总硬度(yngd)的测定原理，暂时硬度与永久硬度之间

9、关系，水垢的形成及去除方法。作用(zuyng)：教材P121，5-8第七次课：沉淀理论，影响沉淀形成的主要因素分析，介绍同离子效应，举CaCO3+Na2CO3作例子，盐效应讲解时复习一下离子强度概念。酸效应和络合剂效应略讲。以水中SO42-测定为例讲授重量分析原理。讲清分步沉淀原理，讨论莫尔法测定水中Cl-时需要注意的几个问题。其它教材上内容要求学生自行阅读。作业：教材P138，2-5第八次课：氧化还原反应特征，影响氧化还原反应速度的因素，判断氧化还原反应完全程度，氧化还原指示剂（自身，专用和试亚铁灵），对比讲解PI和COD，如下图。有机污染物综合指标 高锰酸盐指数（PI） 化学需氧量（COD

10、） （给水、污染轻） （排水，污染重） 80-90 100回流(hu li) 氧化能力弱（中间(zhngjin)产物） 氧化能力强（无中间态） 催化剂 沉淀(chndin)掩敝（Cl-） Ag2SO4 HgSO4 （络合掩敝Cl-）第九次课：碘量法原理、溶解氧、BOD520讲概念，测定方法自学或开放实验时选做。余氯和ClO2测定过程中的对比分析，设计一个O3测定的装置并开展课堂讨论。溴酸钾法测苯酚，介绍水中甲醇和硫化物的分析方法。作业：教材P192-193，2-12第十次课：本次课设计为大综合，包括作业问题讲解，习题演算，思考题问答，授课形式以课堂讨论为主。进实验室前的集中讲授实验目的、意义和

11、基本要求。拟定的实验题目有：（1）碱度的测定；（2）硬度的测定；（3）Cl-的测定；（4）高锰酸盐指数或COD测定；（5）溶解氧测定（对比碘量法和溶解氧仪）；（6）BOD520测定；（7）浊度和色度的测定；（8）总残渣，可滤残渣，不可滤残渣的测定；（9）硫酸根含量测定，可选择厌氧废水进行实际水样测定；（10）松花江水和生活污水大综合试验。第十一次课：介绍电化学分析的基本内容，方式和方法。重点讲授指示电极和参比电极，略讲电极种类，详讲pH值的测定原理及应用，pH计的使用，扩展内容ORP测定。电位滴定的用途，终点突跃的几种表示方法。电导部分要求学生自学。实验内容：pH值的测定(cdng)，熟悉复合

12、电极的使用及保养。作业(zuy)：教材P256，1第十二次课：吸收光谱产生原理，介绍一些分子轨道理论，电子跃迁方式(fngsh)及判断方法。朗伯-比尔定律是本章的重点内容。对吸收光谱中涉及到的基本概念要用图文并茂的方式交代清楚。第十三次课：讲授显色反应及影响因素。重点讲授721或752分光光度计的使用及操作要领。介绍铁、挥发酚及氨氮的测定方法。实验内容：铁吸收光谱手绘和仪器自动绘制的对比，铁、挥发酚及氨氮的测定。作业：教材P233，1-10第十四次课：色谱产生，历史，用途。色谱的分离原理。色谱的分类。本章以气相色谱应用为重点。讲授气相色谱的基本概念。讲清楚色谱流出曲线，以色谱流出曲线为例，讲授

13、所涉及到的基本概念。交待一下气相色谱仪的组成。第十五次课：重点讲授色谱柱分类制备方法及选择，突出柱效率相关内容。以ECD，TCD，FID和FPD四种检测器为例讲授它使用原理，要求学生能正确选用检测器，区分质量型和浓度型检测器。介绍气相色谱的定性方法。第十六次课：继续讲解GC的定量方法，引入质谱。讲授MS的初步(chb)知识，介绍饮用水水样进行GC/MS分析时水样预处理方法。第十七次课：本次课重点是原子吸收分光光度基本原理，AAS基本组成，结构简图，阴极射线灯、原子化器等基本概念。难点(ndin)是对共振吸收和共振发射的理解以及锐线光源特谱线的选择。第十八次课：重点讲授AAS的定性，定量方法。难

14、点是干扰的消除技术，介绍水质指标(zhbio)中重金属离子的分析方法。第十九次课：介绍水质分析技术发展的最新进展。重点内容包括：LC和IC技术在水质分析中的应用。以讨论形式研讨分析检测技术的自动化问题。第二十次课：总复习。先复习仪器分析部分内容，然后对实践教学中出现的问题集中讲解。对课后思考题和作业进行评述。安排期末考核和答疑时间。5、考核方式及成绩评定本课程采取百分制。闭卷笔试。题型设计为：基本概念（10分），填空（10分），论述题（20分），试验设计题（20分），计算题（40分）。分数核定为：作业（10%），实践教学（20%），期末卷面（70%）。原则上实践教学不合格者，不允许参加期末考试

15、。6、教材及参考书教材：黄君礼编著，水分析化学（2）。中国建筑工业出版社。教参：薛华等，分析化学(fn x hu xu)。清华大学出版社。水分析化学(fn x hu xu)教学基本要求一、课程(kchng)性质与任务水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。水分析化学是给水排水专业的重要专业技术基础课、必修课。主要培养学生的水质工程分析技能，为专业课的学习打下坚实的基础。基本要求水分析化学是研究水中杂质及其变化规律的重要方法。通过水分析化学的学习，掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要的仪器分析法（吸收光谱

16、法、色谱法以及原子吸收法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，注意培养学生严谨的科学态度，树立准确“量”的理念，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。其它课程的联系与分工根据给水排水专业培养计划的要求，水分析化学授课建议安排在普通化学、有机化学和物理化学课程结束之后，一般宜安排在第二学年的第四学期。在学习水分析化学之前，要求学生必须具有扎实的化学基础理论和基本技能。水分析化学服务于本专业的后续专业课学习，是学好给水排水设计、水处理工艺、水环境评价、废水综合处理工艺等课程的基本保证，正确的分析结果是工程正确与否的主要评价标准。总学时(xush)授课(

17、shuk)时数：40实践环节(hunji)教学（实验）时数：20总学时：60基本内容、学时分配及重点、难点序号 授课内容及重点、难点 学时分配1 第一章 绪论（1）水分析化学的任务与分类 2重点：化学分析与仪器分析的主要方法2 （2）水质指标与水质标准 1.5 重点：水质物理指标和化学指标、微生物指标 （3）水样的保存和预处理、取样与分析方法的选择 0.53 （4）分析方法的评价 1 重点：精确度与精密度的定义、二者关系 加标回收率实验设计 （5）标准溶液与物质的量浓度 1 重点：量浓度与基本单元4 第二章 酸碱滴定法酸碱质子理论 1.5酸碱指示剂 0.5重点：指示剂的变色范围5 （3）酸减滴

18、定曲线和指示剂选择 1.5 （4）酸度（概述） 0.56 （5）碱度 1.0重点：连续滴定法测碱度与计算第三章 络合滴定法概述 1.0EDTA重点：EDTA金属络合物的结构特征、稳定性7 （3）pH对络合滴定的影响 1.0重点：酸效应、条件稳定常数与酸效应曲线（4）金属(jnsh)指示剂 1.0重点：金属指示剂的作用(zuyng)原理金属(jnsh)指示剂僵化作用与封闭作用铬黑T与钙指示剂 （5）提高络合滴定选择性 0.5（6）络合滴定的方式与应用 1.5重点：硬度的测定与计算9 第四章 沉淀滴定法 2.0沉淀溶解平衡与影响因素沉淀滴定法的应用重点：莫尔法原理与滴定条件10 第五章 氧化还原滴

19、定法氧化还原反应的特点 0.5提高氧化还原反应速度的方法 0.5氧化还原平衡与电极电位的应用 1.011 （4） 氧化还原指示剂 2.0（5）高锰酸钾法重铬酸钾法重点：高锰酸盐指数与COD的测定、计算12 （7）碘量法 1.5重点：碘量法的指示剂与终点余氯、溶解氧的测定与计算溴酸钾法 0.5有机污染物综合指标重点：高锰酸盐指数、COD、BOD5、TOC、TOD的定义及在水质监测中的作用13 第一章第五章 阶段复习重点内容概述 1.0习题讲解 1.014 第六章 吸收光谱法吸收光谱 2.0重点：朗伯比尔定律、吸收光谱曲线显色反应与影响因素 （3）比色分析方法与仪器 1.0重点(zhngdin)：

20、分光光度计的工作原理与使用方法（4）天然(tinrn)水中铁的测定 1.0（5）吸收光谱法的定量(dngling)方法重点：标准曲线法16 第七章 电化学分析法（1）电位分析法 1.5重点：指示电极、参比电极、PH测定（2）电导分析法 0.517 第八章 大型仪器分析技术色谱产生 0.5色谱构成与分类色谱分离原理 0.5气相色谱 1a.结构 b.色谱术语重点：色谱分离原理、色谱结构、色谱柱的分类与制备、检测器分类18 （4）气相色谱 2c.定性与定量方法 d.GC用于水质分析 重点：气象色谱水质分析水样预处理19 （5）色质联机的原理与结构 2（6）液相色谱的特点与结构（7）离子色谱工作原理与

21、水中无机离子测定20 （8）原子吸收光谱法 1.5重点：工作原理、组成仪器分析部分 0.5六、实践性环节实验课程共20学时，其中18学时学生操作实验，2学时演示实验，实验授课按小班进行，每班少于36个，2人一组进行实验。序号实验题目学时1标准溶液的配制及标定12碱度（酸碱滴定法）13硬度（络合滴定法）24氯化物（沉淀滴定法）25高锰酸盐指数26COD（重铬酸钾法）27溶解氧（碘量法）28铁（吸收光谱法）49PH值（电位分析法）色度（目视比色法）浊度210大型仪器分析演示实验气相色谱仪离子色谱仪色质联用仪原子吸收分光光度计2七、教学方式理论授课以课堂讲授为主，配以多媒体课件和少部分投影图片，仪器

22、分析部分课以VCD演示仪器结构和使用(shyng)方法。第一章 绪论(xln)知识点1 水分析化学(fn x hu xu)的地位及作用2 水分析化学分析方法的分类1水中污染物包括无机：金属离子Ca2+、Mg2+ + 重金属离子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等有机：酚、农药、洗涤剂等以上污染物都需要水分析方法去定量2分析方法包括 重量(zhngling)分析称重(chn zhn)的办法用途：残渣(cn zh)分析化学分析借助化学反应酸碱滴定质子传递(最基础的滴定分析)用途：检验碱度、酸度b.络合滴定络合反应M+Y MY 用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+另外，

23、络合反应可用于掩蔽技术，消除非测定离子的干扰c.沉淀分析沉淀反应Ag+Cl- AgCl用途：测定水中Cl-d.氧化还原滴定氧化还原反应(特点：电子转移)用途：测COD等有机污染指标氧化还原反应也用于废水的化学处理,(如脱CN-，CN-+ClO2 N2)仪器分析a.吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机离子b.色谱法：气相色谱 用途：如氯仿测定 液相色谱 用途：如多环芳烃测定离子色谱 用途：如阴离子测定c.原子吸收法 用途：金属元素测定d.电化学分析法 用途：pH值的测定 3水质(shu zh)指标与水质标准水质(shu zh)指标 物理(wl)化学微生物学一、物理指标(特点：不涉及化学反应，参数

24、测定后水样不发生变化)水温 臭味(臭阈值)文字描述 色度：表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述)真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量)色度的测定方法：标准比色法（目视比色法）用具塞比色管配制标准色阶（PtCo色阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性高，1mgPt/L定义为1度） b. 未知水样置于同规格比色管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准色阶对比 浊度：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是混凝工艺重要的控制指标。浊度的测定方法a.目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视(fsh)对比b.分光(fn un)光度法：680nm分光光度计

25、测定标准(biozhn)浊度单位（1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成甲 聚合物为1度，测定结果单位FTU）c.散射法，浊度仪（也以甲 聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）残渣（总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣），重量法测定电导率，电导率仪测定UVA254：反映水中有机物含量氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数二、化学指标pH值 pH=-lgH+酸度和碱度：给出质子物质的总量(酸度) 接受质子物质的总量(碱度) 硬度：水中Ca2+、Mg2+离子的总量永久硬度：硫酸盐、氯化物等形成暂时硬度：碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀总盐量（水中全部阴阳离子

26、总量）有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物)a.高锰酸盐指数(zhsh)(Pi)：用KMnO4作氧化(ynghu)剂氧化水中有机物所消耗的量，用mgO2/L表示(biosh)b.化学需氧量(COD)：在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用mgO2/L表示c.生物化学需氧量（BOD）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位mgO2/Ld.总有机碳（TOC）：水体有机物总的碳含量，用总有机碳分析仪高温燃烧水样测定，单位mgC/Le.总需氧量（TOD）：水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时

27、的需氧量，单位mgO2/L三、微生物学指标保障供水安全的重要指标细菌总数 大肠菌群游离性余氯：Cl2/HOCl/OCl- 水质标准：根据不同用水目的制定的污染物的限量域值除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越 4取水样、保存、预处理1取水样根据试验目的选取取样点，取样量，容器和取样方法取样点：河流水系沿上下游和深度布设，处理设施在进出水口取样(qyng)量：保证分析用量3倍以上(yshng)，至少做2次平行(pngxng)样容器：玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标）取样方法2保存意义：采用一些措施终止或减缓各种反应速度冷藏 控制pH值，加酸调pH 1，在水中完全解离，强

28、酸Hac，Ka=1.810-5，Ka10存在、pH8.32存在、pH4.5存在2连续滴定法测水中碱度同一锥形瓶中，连续用酚酞和甲基橙作指示剂。测定步骤：先加酚酞，当酚酞由红色无色，HCl的消耗量为P(ml)后加甲基橙，当甲基橙由橙黄橙红，HCl的消耗量为M(ml)P和M的数值判断碱度的组成，并且计算相应的含量。概念：P相当的碱度叫酚酞碱度；直接在水样中加入(jir)甲基橙，用HCl滴定相应的碱度，叫甲基橙碱度，又叫总碱度。发生(fshng)反应：酚酞(fn ti)变色， 甲基橙变色， 水中的总碱度：=P+M5种组合的判据： P0 M=0 (酚酞红无，甲基橙加入即呈橙红) 、 PM P=M 、

29、P0 P=0 (酚酞加入即无色，甲基橙橙红) =M5碱度计算首先由P和M的数值判断碱度的组成确定碱度的表示方法以mg/L计，以mol/L或mmol/L计，以mgCaO/L或mgCaCO3/L计记住一些常用的摩尔质量 17g/mol 30g/mol 61g/mol 28g/mol 50g/mol写出碱度计算(j sun)的正确表达式CHCL: HCl的量浓度(nngd)mol/l例：当P0，M=0时OH-碱度(mol/L)=OH-碱度(mmol/L) OH-碱度(当P和M呈其它关系(gun x)时，用f(P,M)代替上式中P即可例：已知某酸，求其共轭碱的PKb 第三章 络合滴定法知识点：1络合反

30、应及特征前提(qint)中心(zhngxn)离子(金属(jnsh)离子)，一定能提供空的轨道配体：提供孤对电子的化合物配位键：一个原子提供一对电子对 例：配位原子：提供孤对电子对的原子配位数：与中心离子络合的配位原子数目中心离子和配体一定时，络合比可以不一样，多级络合2氨羧络合剂特征：同时存在氨基和羧基最常见：EDTA 乙二胺四乙酸(盐)，EDTA可同时提供6个配位原子2个N，4个O一般定义EDTA用Y表示EDTA呈现六元酸的特点，存在六级解离，七种型体七种型体存在量的相对多少取决于溶液的pH值常用乙二胺四乙酸二钠盐（Na2H2Y）来配制EDTA水溶液，因为H4Y的溶解度小于Na2H2Y3ED

31、TA络合物的特征 络合比1：1为什么1:1?因为(yn wi)EDTA可以同时提供6个配位(pi wi)原子，则中心离子提供6个空轨道(gudo)空间因素：排列使原子与原子排斥最小，使配位原子从中心离子四面按最近形成笼状化合物，由5个五元环组成，将金属离子包夹在中间，形成螯合物EDTA络合滴定也称螯合滴定(分析)EDTA与无色金属离子生成无色络合物，与有色金属离子形成络合物颜色会加深4 EDTA的络合平衡稳定常数 (1:1) （逆反应） 稳定常数用途：用稳定常数大小判断一个络合物的稳定性，络合物越稳定，络合反应越易发生2.EDTA的酸效应 (副反应)EDTA的酸效应消耗了参加主反应的络合剂，影

32、响到主反应定义(dngy)：由于的存在，使络合剂参加(cnji)主反应能力下降的现象叫EDTA的酸效应酸效应的大小(dxio)用酸效应系数表示，：所有EDTA存在型体之和，：有效浓度，只有Y4-能与金属离子络合 1 0；反之pH降低，酸效应系数越大，说明对EDTA的络合反应影响越大只有pH12才有=0；pH0(有副反应) 3.条件稳定常数(描述客观实际的反应程度) 无副反应 则有副反应 1 则条件稳定常数的用途判断络合物的稳定性判断络合反应的完全程度，判定条件：当 8由绘制酸效应(xioyng)曲线EDTA酸效应系数可以判断某金属(jnsh)离子被准确滴定的最低pH值 5金属(jnsh)指示剂

33、1.影响金属指示剂的主要因素络合滴定曲线突跃范围 金属离子M的初始浓度 2.金属指示剂(有机络合剂)金属指示剂的作用原理金属指示剂加入金属离子M溶液中显示生成的络合物的颜色加入EDTA后发生 要求稳定值，比高2个数量级以上，保证置换完成种类a.铬黑T，EBT(pH=10)，红蓝b.钙指示剂,NN(pH12.5)，红蓝c.PAN(pH=5-6)，红黄d.二甲酚橙，XO(pH12.5 其他应用：测高锰酸盐指数，掩蔽，用， 氧化还原掩蔽：变更干扰离子的价态 例： 7络合滴定的方式1.直接滴定法：直接用EDTA标准溶液来滴定要求(yoqi)：络合反应快，生成络合物稳定应用(yngyng)：标定(bio

34、 dn)EDTA(非基准物质)溶液a.EDTA与金属离子的计量关系(1:1)确定基本反应单元(Na2Y)b.由摩尔质量计算出所需质量，称重c.准确标定其浓度，用Zn粒（HCl溶解）或CaCO3 标准溶液标定基准溶液放在锥形瓶(加入金属指示剂)，EDTA的滴定剂用酸式滴定管对于pH应在56(二甲酚橙作指示剂)终点：红色亮黄色对于CaCO3 pH应在10 (KB作指示剂)终点：红色蓝色计算公式：硬度测定：暂时硬度：由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2或CaCO3、MgCO3形成的硬度，可加热煮沸除去永久硬度：主要指CaSO4、MgSO4转化形态+测总硬度：用碱性缓冲溶液 调pH=10，EBT指

35、示剂，EDTA滴定，终点红色蓝色（其他(qt)常用缓冲溶液：中性缓冲-，酸性(sun xn)缓冲邻苯二甲酸或HAc-NaAc)总硬度(yngd)单独测硬度需要掩蔽，硬度计算得到用NaOH调pH12.5 ，NN指示剂，EDTA滴定，终点红色蓝色 硬度硬度2.返络合滴定铝盐混凝剂中含量分析()，络合滴定在水质工程学中的应用该金属离子与EDTA生成络合物的反应速度慢 pH=3.5加热，避免Al在高pH时，发生水解冷却，调pH=56, 加指示剂二甲酚橙，用Zn2+返滴定EDTA，终点黄变红计算：Ba2+测定(cdng)，无合适指示剂 沉淀(chndin)滴定法知识点 1沉淀(chndin)平衡1活度积

36、常数 当离子强度I氧化性 在发生还原反应经历地中间价态比多，减弱了的氧化性空白(kngbi)实验9甲醇的测定(cdng)：重铬酸钾法测定方法及相应(xingyng)反应含甲醇废水，加入重铬酸钾（C1，V1）、浓硫酸，反映完成后，加试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵回滴出现红色终点，硫酸亚铁铵消耗C2，V2。计算公式： （）10碘量法用于测定氧化性物质，如、O3、H2O2等，水质指标余氯、溶解氧和BOD等基本原理：利用，电位居中，可做氧化剂和还原剂的特点。在酸性条件下，水样中氧化性物质与KI作用，定量释放出I2，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3滴定至蓝色消失，由Na2S2O3消耗量求出水中氧化性物质的

37、量。反应： 2注意：歧化 (pH9)Na2S2O3 (非基准，配制后标定)a.光照(gungzho)：S，有单质(dnzh)S析出(xch) b.碱性： c.强酸性：碘量法最佳pH值范围：中性或弱酸性，48.5应用余氯的测定： 取水样，用HAc-NaAc缓冲液调节pH=4，加Na2S2O3至淡黄色，再加12滴0.5%淀粉指示剂继续加Na2S2O3至蓝色消失（C,V）余氯DO的测定:将水中溶解氧用锰固氧技术固定，酸溶解析出I2后，用Na2S2O3滴定。反应：计算：O3的测定：测臭氧消毒水样残余臭氧量（mg/L）或臭氧发生器每小时产生O3量：KI配成吸收溶液，O3+KII2，气体通入2min，用N

38、a2S2O3滴定臭氧(chuyng)发生器的O3发生量(g/h)=C1V11660/2BOD的测定(cdng)：BOD（生物化学需氧量）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应(huxu fnyng)中所消耗的溶解氧量，单位mgO2/L通常测定BOD205，即20培养5天。当BOD205/COD0.45，污水可生化性高。方法:a.直接测定法：BOD5=DO5-DO0 ；b.稀释倍数法11溴酸钾法碘量法的变异，多用于测定苯酚1基本原理：在酸性条件下，水样中加入过量的KBr+KBrO3=Br2，与水中还原性物质作用，加过量KI还原剩余的Br2，等量释放出I2，以淀粉为指示剂，用Na

39、2S2O3滴定至蓝色消失（C,V1）。作空白试验， Na2S2O3消耗V0。由Na2S2O3消耗量之差求出水中氧化性物质的量。计算： 以Na2S2O3作基本单元，苯酚基本单元为1/6C6H6OH，M=15.68第六章 吸收光谱(x shu un p)法知识点基于物质对光的选择性吸收建立(jinl)的分析方法，又称吸光光度法或分光光度法。 1吸收光谱(x shu un p)的产生当以一定范围的光波连续照射分子或原子时，就有一个或几个一定波长的光波被吸收，由于光的互补性，透过的光谱中不出现这些波长的光，称为吸收光谱。2可见光与紫外光分子的能级具有量子化特征，是非连续的，只能吸收n个能级之差的能量。

40、光的能量取决于波长。 当分子吸收适宜的光子以后，产生电子能级的跃迁而形成的光谱称为电子光谱。位于可见光区（400800nm）和紫外光区（200400nm） 3吸收光谱的定量方法由于溶液对光的选择性吸收，使透射光It发生变化溶液对单色光的吸收符合朗伯比尔定律： A=CL摩尔吸收系数的物理意义：当光所通过的距离为1cm，被测溶液量浓度为1mol/L时，所相应的吸光度值A为，单位L/mol.cm的大小(dxio)反映了物质对光的敏感强度，值愈大说明(shumng)物质对光的吸收(xshu)程度越好，敏感度强，用吸收光谱法测定该系光物质的灵敏度越大。4吸收光谱的基本术语1.特征吸收曲线：以A对做图，得

41、到有峰谷的平滑吸收光谱曲线叫做特征吸收曲线，可作为定性的依据。2.最大吸收波入max：特征吸收曲线上最大吸收峰所对应的波长，在这个max下，物质吸收灵敏度最高，通常选作工作波长。3.末端吸收：出现在短波区，紫外区末端吸收增强，未成峰形。4.生产基团：能产生吸收峰的原子或原子团。5.助色基团：本身不能产生吸收，对周围的生色基团产生作用，使生色基团产生吸收。6.红移：由于结构微小改变测定结果改变，吸收峰向长波长方向移动。7.紫移：由于结构微小改变测定结果改变，向短波长方向移动。5吸收光谱分析的一般步骤确定最佳显色体系样品通常无色，要进行显色反应例1： Cd2+的测定本身不能产生吸收光谱，进行显色反

42、应例2： Fe2+的测定，显色反应：Fe2+3phen=Fe(phen)2+3绘制特征吸收曲线(qxin)，找出最大的吸收波长maxmax只与溶液性质(xngzh)有关，与浓度C无关，定量分析(dnglingfnx)，在最大下进行工作。绘制标准曲线绘制方法：配制系列标准溶液在max下测定得到一组()在平面直角坐标系上图，得一直线注意取值范围，标准溶液的吸光度A应在0.040.8实际在高浓度时，A与C不是直线(偏离)测未知水样的A未，在该标准曲线上找出相应的C未6比色法与分光光度法1.比色分析：比较溶液颜色的深浅确定物质含量的方法目视比色法：例如色度测定光电比色法：初步具有分光系统2.分光光度分

43、析：特点：光源用棱镜或光栅将复合光变为单色光监测系统光电倍增管，光信号转化为电信号分类：可见分光光度计，紫外可见分光光度计构成：光源：紫外氢弧灯，氘灯(200400nm)，可见光钨灯 (400800nm)分光系统：狭缝+棱镜（或光栅）吸收系统：样品架+样品池（吸收池，比色皿）通常(tngchng)将4个样品池的第一个位置作为参比池，放参比液，用来(yn li)凋零 检测记录(jl)系统光电（倍增）管，数字或指针表盘显示相应的A值7721或752的使用打开光源，黄灯亮,预热10min用波长旋钮调max打开样品池暗箱盖，断开光路，调100%，吸光度A=，透光率T=0 选择合适的参比液(如：蒸馏水)

44、，合上暗箱盖，将参比池置于光路中，调零，T=100%,A=0重复和至少两遍8分光光度法应用例：铁的测定Fe2+的测定配制系列标准溶液，显色反应：Fe2+3phen=Fe(phen)2+3绘制特征吸收曲线，找出最大的吸收波入max(每变化波长，就重新调整零点)绘制标准曲线未知水样显色反应，测未知水样的A未，在该标准曲线上找出相应的C未总铁的测定在水样中加NH2OHHCL（盐酸(yn sun)羟胺）或抗坏血酸还原，重复(chngf)Fe2+的测定(cdng)步骤电化学分析知识点1直接(zhji)电位分析 1.电化学分析(fnx)的专用电极指示(zhsh)电极电极电位随待测物质含量变化而变化参比电极

45、电极电位在测定过程中不变2.指示电极的种类a.金属基电极M/Mn+ 金属/金属离子电极例：Cu/Cu2+ 电极反应Cu2+2e=Cu 电极电位金属/金属难溶盐电极例： 电极反应 电极电位与浓度有关均相氧化还原电极（惰性金属） 例：Pt/Fe3+，Fe2+ 气体电极 例：Pt/H+，H2 定义：b.膜电极离子选择电极 例：pH玻璃电极测定不同的体系，应选择不同的指示电极3.参比电极例：饱和甘汞电极 Hg，Hg2Cl2/Cl- 电极电位氯离子溶液(rngy)用配制(pizh)，饱和溶液在一定条件(tiojin)下电极电位是一个定值。4.复合电极=指示电极+参比电极2电位滴定电位滴定终点判断方式：电

46、极电位突跃电位滴定的用途：无合适指示剂 有色，混浊，有胶体物，覆盖指示剂产生的颜色混合离子连续滴定例：cl-、Br-和I-不可用分步沉淀滴定，可使用电位滴定连续测定(分步沉淀的前提，当第二种离子沉淀，前一种离子必须沉淀完全)非水滴定(滴定体系不含水，但绝大多数指示剂都是水溶液)3pH值的测定原理和方法是一种直接电位分析，用玻璃电极做指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成工作电池玻璃电极H+专属性离子选择电极电极浸泡后形成水合硅胶层： 电极电位：其中：，其它值为常数玻璃电极使用注意：浸泡24小时形成水合硅胶层 通过缓冲溶液进行校正pH的测定(cdng)原理电池(dinch)：(-)玻璃(b l)电

47、极饱和甘汞电极(+) 定义： 由于K值很难测量和计算，实际应用时以pH值已确定的标准溶液为基准计算 pH计的使用定位用标准缓冲溶液：邻苯二甲酸氢钾pH=4.0 混合磷酸盐pH=6.86 四硼酸钠pH=9.18两点定位法第一点定位：用pH=6.86缓冲溶液第二点定位：水样pH7 用pH=9.18重新定量一点第八章 色谱法与原子(yunz)吸收光谱法知识点1色谱(s p)的用途色谱(s p)技术的核心混在一起的有机物进行分离的过程 分离技术：2色谱的组成固定相分离的过程中，这一相始终不动，吸附或溶解有机物主要类型：液体固定相高沸点的有机溶剂，溶解有机物 例：角鲨烷 固体固定相吸附有机物 例：硅胶流

48、动相携带有机或无机气体进入固定相，主要类型：气体流动相惰性气体 N2、Ar、He，称为载气 液体流动相水或有机溶剂3色谱的分类按流动相分 气相色谱法 (GC) 液相色谱法 (LC)，离子色谱是其中一种按动力学原理分类：迎头、顶空、柱上4气相色谱的基本结构进样系统（汽化室、进样）+分离系统+检测器5基本术语色谱图即色谱流出曲线，将检测电流信号，对混合物分离(fnl)时间(min) 作图得到(d do)的曲线基线：只有纯流动相通过检测器时得到的信号-时间曲线，理论上是一条水平直线，操作条件变化时会产生(chnshng)基线漂移或或起伏即噪声死时间t0：从进样开始到空气峰最大值，所经历的时间死体积V

49、0：从进样开始到空气峰最大值，载气通过的体积保留时间tR：从进样开始到样品峰最高时所经历的时间保留体积VR:从进样开始到样品峰最高时所所流过的载气体积校正保留时间tR：从空气峰的最大值到样品峰最高时的时间tR=tR-t0校正保留体积VR：从空气峰的最大值到样品峰最高时流过的载气体积 VR=VR-V0相对保留值 峰高h：从样品峰的顶点到基线的垂直距离半峰宽W1/2：样品峰峰高一半处的峰宽度基线宽度Wb：即峰宽，样品峰两侧拐点作切线与基线相交部分的宽度6分离(fnl)原理当载气携带样品进入色谱柱，由于物质结构的不同，导致吸附(xf)或溶解能力不同；吸附或溶解能力大在柱中停留时间长；吸附能力弱或溶解

50、小的物质停留时间短，先行流出色谱柱。7检测器作用(zuyng)：将组分浓度或含量转化成电信号热导池检测器(TCD)用途：测烃、永久气体 例：CO2、H2、CH4原理：利用惠斯登电桥，物质导热系数不同，当物质进入测量壁，对热敏阻值影响不同，阻值大小不同，电信号不同氢焰离子化检测器(FID)用途：测易燃有机化合物原理：氢气在空气中燃烧，有机物进入火焰中电离带正电的离子，进入偏转磁场，离子的偏转轨迹不同，离子流强度不同电子捕获检测器(ECD)用途：测带有电负性大的原子的有机卤化物原理：放射性源N63i 载气电离发射电子形成基流，当电负性大的元素进入后，可以捕捉基流中的电子，使基流下降火焰光度 (FP

51、D)用途：含硫、磷元素化合物的分析，又称硫磷检测器原理：助燃气体，硫磷燃烧产生光强度不同产生火燃8色谱(s p)柱 柱型：毛细柱或填充(tinchng)柱填充柱：可反复(fnf)使用，可更换固定相材料承受一定的温度，玻璃，聚氯乙烯，不锈钢 形状U型 螺旋型分类按固定相，分为：非极性柱、弱极性柱、中等、强2填充柱的制备填充柱的清洗 固体固定相：用负压抽吸法填充 液体固定相：要进行涂渍(固定)后再填充 老化：用不含任何样品的载气进行吹扫老化温度：老化时色谱柱的温度低于固定相的使用温度、高于分析时的柱温老化时间：4-8h 老化目的：赶走残存的溶剂 赶走在固定相制备过程中低沸点的杂质 赶走低分子量的聚

52、合物 老化过程是固定相的再分配过程老化时注意断开检测器3.柱效能用塔板理论(lln)来衡量： H有效(yuxio)有效(yuxio)塔板高 n有效有效理论塔板数分高度R：相邻两组分间的实际分离程度，R值是否大于1.5进行判断两峰是否完全分离R与n有效的关系： 例：r1、2=1.12 当H有效=0.1cm 若R1.5，求柱长L=？解：9色谱的定性与定量选择色谱纯试剂为标样小知识：化学试剂按纯度分类：色谱纯优级纯分析纯化学纯工业品色谱条件：仪器型号 选择色谱柱柱温 恒温：测定过程中不变程序升温：不同沸点的有机物分离效果好检测器种类与温度选择气化温度：使气化室的有机物气化 载气：N高纯2、空气(kn

53、gq) (指明(zhmng)流速、流量)记录(jl)条件定性：前提：相同的色谱条件tR、tR、VR、VR、r12 相同可定性峰高增加法：若水样加入丙酮，峰高明显增加，则可知水中现有有机物是丙酮定量方法： 被测物质的量与峰面积或峰高成正比 标准曲线外标法10色质联用技术在给水排水中的应用1.色质联用技术的发展由于标准样品的限制和色谱检测器的分辨能力使得大量的混和有机物的分析受到制约，选择鉴定能大强的质谱（MS）与GC一道完成混合物的定性GC(分离能力)+MS(鉴定能力)+分子分离器(去除载气)2. 质谱的原理质谱的操作是在高真空的状态下真空度10-10atm，一般质谱设备包括离子室 电子轰击 （

54、分子离子，失去一个电子，带正电）继续(jx)电子轰击，将部分分子离子打碎，变成碎片质量分析器：测定(cdng)碎片质量数 离子(lz)检测器：测定碎片电荷数得（m/q）3.质谱图不连续(检测的是碎片)的质荷比棒状图 一般来说，最高峰是分子离子峰 (可确定其相对分子量)碎片最多的定为1，其他碎片相对于最多的百分比，与分子离子峰相比4.计算机检索要有化学结构知识 良好的英文能力 正确的检索策略专家系统GC/MS首先输出的是总离子流图(TIC)总离子流图中的每一个峰代表一种有机化合物，峰的个数和强度表示有机物的种类和含量5.水样预处理给水样品中有机物含量低，需用固体吸附方式富集水中痕量有机物，使待分

55、析的有机物提取出来，浓缩步骤选择吸附树脂XAD-2大孔树脂(美国Aldcsh)树脂的纯化：使用索氏提取器，用甲醇乙睛丙酮等三种溶剂各淋洗2h，放在甲醇中与空气隔绝 吸附柱装填树脂 高度h10cm取样(qyng)(注意：在工艺(gngy)中恰当位置) 取样量根据(gnj)浓缩倍数来进行确定，常规取50L洗脱(用乙醚等)将树脂上的有机物洗下来，收集浓缩：用K-D蒸发器，氮气吹扫，浓缩至1ml，备注样用该浓缩方法可用于GC/MS分析或微生物学上的AMES致突变实验分析。11原子吸收光谱法1.原子吸收(AAS) 的原理将无机离子高温离解成基态的自由原子，吸收火焰热能或适当波长辐射能变为激发态，很快回到

56、基态并以光的形式放出能量，由基态到第一激发态化的谱线称为共振吸收线每一种元素在高温作用下，都可以发出一定波长的特征谱线例：钠(发出黄色光) 588.996nm和589.593nm波长所代表的特征谱线2.原子吸收法的特征优点：可以分析大部分的无机元素(主要指阳离子)缺点：测定的无机元素必须选择使用与它结构性质完全相同同种元素所发出的射线3原子吸收分光光度计的组成 空心阴极灯+原子化器（心脏部件）+单色器+检测系统4.定量方法定量公式 基于朗伯比尔定律 分子光谱 原子光谱 A=KNL=kCL原子蒸气(zhn q)的厚度 N基态(j ti)自由原子的个数K比例(bl)常数 C被测元素的浓度定量方法：

57、标准曲线法叁 复习提纲：基本内容、学时分配及重点、难点序号 授课内容及重点、难点 学时第一章 绪论1 （1）水分析化学的任务与分类 2重点：化学分析与仪器分析的主要方法2 （2）水质指标与水质标准 1.5 重点：水质物理指标和化学指标、微生物指标（3）水样的保存和预处理、取样与分析方法的选择 0.53 （4）分析方法的评价 1 重点：精确度与精密度的定义、二者关系、加标回收率实验设计4 （5）标准溶液与物质的量浓度 1 重点：量浓度与基本单元第二章 酸碱滴定法酸碱质子(zhz)理论 1.5酸碱指示剂 0.5重点(zhngdin)：指示剂的变色范围5 （3）酸减滴定曲线(qxin)和指示剂选择1

58、.5 （4）酸度（概述）0.56 （5）碱度1.0重点：连续滴定法测碱度与计算第三章 络合滴定法概述1.0EDTA重点：EDTA金属络合物的结构特征、稳定性7 （3）pH对络合滴定的影响1.0重点：酸效应、条件稳定常数与酸效应曲线（4）金属指示剂 1.0重点：金属指示剂的作用原理金属指示剂僵化作用与封闭作用铬黑T与钙指示剂 （5）提高络合滴定选择性0.5（6）络合滴定的方式(fngsh)与应用1.5重点：硬度的测定(cdng)与计算第四章 沉淀(chndin)滴定法 沉淀溶解平衡与影响因素2.09沉淀滴定法的应用重点：莫尔法原理与滴定条件第五章 氧化还原滴定法氧化还原反应的特点0.510提高氧

59、化还原反应速度的方法0.5氧化还原平衡与电极电位的应用1.011 （4） 氧化还原指示剂 2.0高锰酸钾法重铬酸钾法重点：高锰酸盐指数与COD的测定、计算12 （7）碘量法1.5重点(zhngdin)：碘量法的指示剂与终点余氯、溶解氧的测定(cdng)与计算溴酸钾法0.5有机污染物综合(zngh)指标重点：高锰酸盐指数、COD、BOD5、TOC、TOD的定义及在水质监测中的作用第一章第五章 阶段复习重点内容概述1.0习题讲解1.0第六章 吸收光谱法吸收光谱2.0重点：朗伯比尔定律、吸收光谱曲线显色反应与影响因素（3）比色分析方法与仪器1.0重点：分光光度计的工作原理与使用方法（4）天然水中铁的

60、测定1.0（5）吸收光谱法的定量方法重点：标准曲线法第七章 电化学分析法（1）电位(din wi)分析法 1.5重点：指示电极(dinj)、参比电极、PH测定（2）电导分析法0.5第八章 大型仪器(yq)分析技术色谱产生0.5色谱构成与分类色谱分离原理0.5气相色谱1 a.结构 b.色谱术语重点：色谱分离原理、色谱结构、色谱柱的分类、与制备、检测器分类18 （4）气相色谱2 c.定性与定量方法 d.GC用于水质分析 重点：气象色谱水质分析水样预处理19 （5）色质联机的原理与结构2（6）液相色谱的特点与结构（7）离子色谱工作原理与水中无机(wj)离子测定20 （8）原子(yunz)吸收光谱法1