实验135 印染废水的水质测定及净化方法设计-临时分类-

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水(2)设计并确定快速准确的COD与脱色率的测定方法。质测实验135

印染废水的水质测定及净化方法设计135.1

设计内容(1)分别使用光催化、电催化、光电催化法、混凝法或其它方法净化印染废水，设计并确定最佳的净化印染废水的方法和条件；1

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测135.2

实验原理1.光催化光催化剂在光照下产生电子-孔穴对，表面羟基或水吸附后形成表面活性中心，表面活性中心吸附水中有机物，氢氧自由基形成，有机物被氧化，氧化产物脱离。1

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9大学通用化学实验技术方法设计XX

+

1在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测定及净化2.电催化原理：利用电极在电场作用下分解水，产生具有强氧化能力的羟基自由基，从而使许多难以降解的有机污染物分解为二氧化碳或其他简单化合物。首先溶液中的H2O或OH-在阳极上放电并形成吸附的羟基自由基MOX

+

H2O

→

MOX(·OH)

+

H+

+

e-

（1）然后吸附的羟基自由基和阳极上现存的氧反应，并使羟基自由基中的氧转移给金属氧化物晶格，而形成高价氧X+1化物MO

:MO

(·OH)

→

MO+

H+

+

e-（2）1

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9大学通用化学实验技术净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测定及当溶液中没有可氧化的有机物时，两种状态的活性氧按以下步骤进行氧析出反应：MOX+1→

1/2O2

+

MOXMOX(·OH)

→

1/2O2

+

MOX

+

H+

+

e

-

（3）（4）当溶液中存在可氧化的有机污染物R时，则反应按式（5）、式（6）进行：+-R

+

MOX(·OH)2

→

CO2

+

MOX

+

2H +

2e

（5）R

+

MOX

+

1

→

RO

+

MOX

（6）1

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9大学通用化学实验技术印染废水的水质测定及3.光电催化净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com半导体光电催化氧化技术是在近紫外光照射电极下，外加一定的阳极偏压，将光激发产生的电子通过外电路驱赶到反向电极上，从而实现与空穴(载流子)的有效分离。1

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9大学通用化学实验技术净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测定及4.混凝法将混凝剂投入到废水中，通过物理或化学的作用，在废水中形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成絮粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为10-3～10-6mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。1

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9大学通用化学实验技术法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测定及净化方135.3

操作步骤１.设计实验流程。２.设计TiO2溶胶的制备方法和催化电极的制备方法。（1）TiO2溶胶的制备将2

mL

70%硝酸溶液加于10

mL无水乙醇中，充分混合

后在磁力加热搅拌器搅拌下缓慢滴入2.5mL钛酸丁酯中，均

匀混合形成A溶液。在另外一个烧杯中，配制10

mL无水乙醇、2.5mL水组成的混合液B。在磁力加热搅拌器搅拌下，将配制好的混合液B，缓慢滴入混合液A（约1～2滴/s），得到均匀、透明的溶液，然后在70～80℃下进行水解缩合，成为白色半透明溶胶。1

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测（2）催化电极的制备不锈钢片经表面处理后，用剪刀剪多块同一形状的不锈钢片做为涂层电极载体；把剪好的不锈钢片浸入TiO2溶胶中，并提拉涂膜，在干燥箱中于40℃左右干燥，由此重复多次直到所需要的涂层厚度。最后在高温箱式电阻炉中于500℃下加热煅烧2h，制备出TiO2涂层不锈钢催化电极。1

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测2.分别使用光催化、电催化、光电催化法、混凝法或其它方法净化印染废水。取一定量的印染废水置于反应器中，考察混凝剂、阳极材料、电解电压、pH、电解时间、电解质等因素对处理废水效果的影响，设计并确定最佳的净化印染废水的条件和方法。1

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测3.色度的测定经净化处理后的废水静置，取上层清液用可见光光度仪测其吸光度，并计算脱色率。脱色率(%)=[(A0-A)/A0]×100%式中：A0

——净化前废水样品的吸光度；A

——净化后废水样品的吸光度。1

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9大化方法设计红褐色即为终点。在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测定及净4.COD的测定

学通分别采用GB

11914—1989《水质化学需氧量的测定

重铬

用酸盐法》与无汞、无银国标COD快速法测定COD值，并计算印

化学染废水的COD降解率。

实验降解率=[进水COD-出水COD]/出水COD

技式中：进水COD——净化前废水的化学需氧量；

术出水COD——净化后废水的化学需氧量。（1）国标法——GB11914-89重铬酸钾法①硫酸亚铁铵的标定：准确吸取10.00

mL重铬酸钾标准溶液于250mL锥形瓶中，加水稀释至100mL左右，缓慢加入30

mL硫酸，摇匀冷却后，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1

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9大学通用化学实验技术化方法设计录空白滴定时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测定及净②COD的测定：取20.0mL水样，加入10.00mL的重铬酸钾溶液，插上回流装置，再加入30mL硫酸-硫酸银溶液，摇匀冷却后，加热回流2h，冷却后，用20～30mL水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶，再用水稀释至140mL左右。溶液冷却至室温后，加3滴1,10-菲咯啉指示液，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。按相同步骤，取20.0

mL重蒸馏水作空白试验。记1

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9大学通用化学实验技术印染废水的水质测定及净以mg∙L-1表示水样化学需氧量，计算公式如下c——硫酸亚铁铵标准溶液的质量浓度，mg∙L-1；V

——空白试验时所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL；1V2——水样测定时所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，mL；V0——水样的体积，mL；8——氧的当量(

)摩尔质量。测定结果一般保留三位小数，对COD值小的水样，当计算出COD值小于10

mg∙L-1时，应表示为“COD<10

mg∙L-1

”

。准确配制邻苯二甲酸氢钾标准溶液，该标准溶液的理论c化方法设计COD值为500

mg∙L-1。在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com1

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9印染废水的水质测定及净（2）快速测定法——无汞、无银国标COD测定法准确吸取水样10.0mL置于150

mL锥形瓶中，准确加入大学通用化10.0

mL重铬酸钾标准溶液。当水样COD值在100～1500

mg∙L-

学实验技术1时加重铬酸钾标准溶液(

）；(当COD值在100

mg∙L-1以下时加重铬酸钾标准液)。再加入0.1g硫酸锰，10.0mL浓硫酸，2.0

mL浓磷酸，溶液混匀后用小烧杯倒盖锥形瓶口，于恒温电热干燥箱中一定温度下消解一段时间，取出空气冷却2min，加蒸馏水40mL，继续冷却至室温，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点。测定水样的同时，取10.0

mL重蒸馏水做空白测化方法设计定，便可计算出水样的COD值，计算方法同国标法。在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com大学通用化学实验技术及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废的水质测定对于化学需氧量小于50

mg∙L-1的水样，应改用0.0250

mol∙L-1重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01

mol∙L-1硫酸亚铁铵标准溶液。用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查时，标液要新配制。1

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9当计算出COD值小于10mg∙L-1时，应表示为“COD<10mg∙L-1”。水135.4

注意事项(3)测定结果一般保留三位小数，对COD值小的水样，(4)每次滴定时，应对硫酸亚铁铵滴定溶液进行标定，室温较高时尤其应注意其浓度的变化。1

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测135.5

问题讨论二氧化钛电极的制备方法有哪些？比较光催化、电催化、光电催化和混凝法等净化印染废水的效果，哪种方法更好？分析几种COD测定方法的优缺点和使用范围？1

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9大学通用化学实验定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com术印染废水的水质测答：二氧化钛的制备方法主要分为三大类：固相法、技135.6

参考答案(1)二氧化钛电极的制备方法有哪些？液相法、气相法。其中液相法又分为：沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法等；气相法又分为气相氧化法、气相水解法和气相热解法等。1

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9大学通用化学实验技术定及净化方法设计在线答疑：lyl1300@wy-fxhx@163.com印染废水的水质测(2)比较光催化、电催化、光电催化和混凝法等净化印染废水的效果，哪种方法更好？答：光催化降解印染废水的效果最差，电催化其次，光电催化降解印染废水的效果较好，混凝法和光电催化联合使用效果最好。1

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