非金屬無機(jī)物的測定.ppt

3.6 非金屬無機(jī)物的測定,DO、pH、氟化物、硫化物 氰化物、N（五種）、P,3.6.1 溶解氧DO 水體與大氣交換或經(jīng)化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)后溶于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。其溶解度隨水溫的升高及水中含鹽量的增加而降低。 清潔地表水溶解氧接近飽和。當(dāng)有大量藻類繁殖時，溶解氧可能過飽和；當(dāng)水體受到有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)還原物質(zhì)污染時，會使溶解氧含量降低，甚至趨于零，此時厭氧細(xì)菌繁殖活躍，水質(zhì)惡化。,測定水中溶解氧的方法 碘量法（A） 修正的碘量法（A） 膜電極法（A） 現(xiàn)場快速溶解氧儀法（B） 清潔水可用碘量法；受污染的地面水和工業(yè)廢水必須用修正的碘量法或氧電極法。 修正的碘量法各適用于什么樣的水樣？,水樣采集、保存：容器？注意事項？ 碘量法原理： O2MnO(OH)2 黃棕色沉淀I2（Na2S2O3滴定） 1 2（4mol Na2S2O3 ） 為何計算公式中氧的摩爾質(zhì)量取1/4，等于8g/mol,I-,修正的碘量法： 游離氯硫代硫酸鈉修正法 亞硝酸鹽、二價鐵在一定濃度時（污水、生化處理水）疊氮化鈉修正法（劇毒、易爆）此法用得多 二價濃度鐵高于1mg/L高錳酸鉀修正法 有色或懸浮物明礬絮凝修正法 含活性污泥懸濁物氨基磺酸絮凝修正法,圖2.34 極譜型氧電極的 結(jié)構(gòu)示意圖,圖2.35 溶解氧測定儀 原理示意圖,膜電極法：,溶解氧儀法（動畫、錄像）,3.6.2 pH值,pH值是水中氫離子活度的負(fù)對數(shù)。 pH=lgH 我國分別頒布工業(yè)“廢水”最高排放濃度pH值為69，生活飲用水和地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定pH值為6.58.5之間。 區(qū)分酸度和pH值：酸度和堿度是反映水中所含酸或堿物質(zhì)的量；同樣酸度的溶液pH值卻大不相同。如0.1mol鹽酸和乙酸，二者的_相等，但_ 卻相差很遠(yuǎn) 。 測定pH值的方法：電極法（A）、便攜式pH計法（B）和比色法。,玻璃電極法 將玻璃電極和甘汞電極置于待測水樣中作為兩極，玻璃電極為溶液中H離子活度指示電極，飽和甘汞電極作為參比電極，兩電極和待測液組成原電池。當(dāng)玻璃電極的玻璃薄膜的兩端溶液氫離子活度不同時，則產(chǎn)生電位差。該電位差可通過測量兩電極間的電位差求得。 pH計法（動畫、錄像）,3.6.3 氟化物 氟是人體必需的微量元素之一，缺氟易患齲齒病。 飲用水中含氟的適宜濃度為0.51.0mg/L(F-)。 當(dāng)長期飲用含氟量高于1.5mg/L的水時，則易患斑齒病。如水中含氟高于4mgL時，則可導(dǎo)致氟骨病。,測定水中氟化物的主要方法有： 、氟離子選擇電極法（A） 原理：三氟化鑭LaF3單晶對F的選擇性響應(yīng) 工作電池：指示電極：LaF3 膜電極 參比電極：飽和甘汞 優(yōu)點：測定簡便、快速、靈敏、選擇性好、可測定渾濁、有色水樣等優(yōu)點。 檢出濃度范圍：0.05mgL1900mgL(以F-計).,、氟試劑分光光度法 （A） 試劑及原理：氟試劑即茜素絡(luò)合劑(ALC)和硝酸鑭 介質(zhì)：pH41的乙酸鹽緩沖介質(zhì) 顯色反應(yīng)產(chǎn)物顏色：藍(lán)色的三元絡(luò)合物 最大吸收波長：620nm 檢出濃度范圍：0.05mgL約1.80mgL 適用水體范圍：地面水，地下水和工業(yè)廢水 、其他方法 茜素磺酸鋯目視比色法 （A） 硝酸釷滴定法 離子色譜法,3.6.4 硫化物,地下水（特別是溫泉水）及生活污水常含有硫化物，其中一部分是在厭氧條件下，由于微生物的作用，使硫酸鹽還原或含硫有機(jī)物分解而產(chǎn)生的。焦化、造氣、選礦、造紙、印染、制革等工業(yè)廢水中亦含有硫化物。 水樣采集注意防止曝氣，并現(xiàn)場固定（如何固定？） 水樣預(yù)處理：三種不同方法,圖2.40 硫化物轉(zhuǎn)化吹氣裝置示意圖 (P67),測定水中硫化物的主要方法,對氨基二甲基苯胺分光光度法（） 碘量法（） 間接火焰原子吸收法（） 氣相分子吸收光譜法,四、氰化物,氰化物包括簡單氰化物、絡(luò)合氰化物和有機(jī)氰化物（腈）。簡單氰化物易溶于水、毒性大；絡(luò)合氰化物在水體中受pH值、水溫和光照等影響離解為毒性強(qiáng)的簡單氰化物。 測定方法 硝酸銀滴定法 分光光度法,測定氰化物時需預(yù)蒸餾消除干擾，同時將大部分氰化物變成簡單氰化氫蒸出，蒸餾法有兩種： (1)在酒石酸和硝酸鋅存在下，調(diào)節(jié)溶液pH為4，加熱蒸餾，游離氰化物及部分絡(luò)合氰Zn(CN)42-，在此條件下以氰化氫(HCN)形式蒸出。本預(yù)蒸餾法是指在上述條件下可被蒸出的氰化物總量。 (2)在磷酸和EDTA存在下，調(diào)pH2，加熱蒸餾，因EDTA絡(luò)合能力大于CN-，使絡(luò)合氰化物游離出CN-。在磷酸酸化條件下也以氰化氫形式蒸出。該蒸餾法包括全部游離氰化物和絕大部分絡(luò)合氰化物(鈷氰化物不能蒸出)。,3.6.6 總氮 人們對水和廢水中關(guān)注的幾種形態(tài)的氮是氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、有機(jī)氮和總氮。 前四者之間通過生物化學(xué)作用可以相互轉(zhuǎn)化。測定各種形態(tài)的含氮化合物，有助于評價水體被污染和自凈狀況。,總氮,水體總氮含量也是衡量水質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一。總氮測定方法有硫酸鉀氧化-紫外分光光度法（A）、氣相分子吸收法（B）等。 硫酸鉀氧化-紫外分光光度法的原理是在水樣中加入堿性過硫酸鉀溶液，于過熱水蒸氣中將大部分有機(jī)氮化合物及氨氮、亞硝酸鹽氮氧化成硝酸鹽，用紫外分光光度法測定硝酸鹽氮含量，即為總氮含量。,氨氮,水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，焦化、合成氨等工業(yè)廢水、以及農(nóng)田排水等。氨氮含量較高時，對魚類呈現(xiàn)毒害作用，對人體也有不同程度的危害。 測定水中氨氮的方法有滴定法（A）、納氏試劑分光光度法（A）、水楊酸次氯酸鹽分光光度法（A） 、氣相分子吸收光譜法（B）電極法。 水樣有色或渾濁及含其他干擾物質(zhì)影響測定，需進(jìn)行預(yù)處理。對較清潔的水,可采用絮凝沉淀法消除干擾；對污染嚴(yán)重的水或廢水應(yīng)采用蒸餾法。,水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子氨，NH3）和離子氨（NH4+）形式存在的氮，兩者的組成比決定于水的pH。對地表水，常要求測定非離子氨。 1.水樣的預(yù)處理： 對于較清潔的水，采用絮凝沉淀法；對污染嚴(yán)重的地面水或工業(yè)污水，采用蒸餾法消除干擾。 絮凝沉淀法 水樣中加入適量硫酸鋅溶液，并加氫氧化鈉使呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，過濾，除去顏色和渾濁。 蒸餾法（動畫）,2. 納氏試劑光度法 納氏試劑（碘化鉀和碘化汞的強(qiáng)堿溶液，有毒?。?3. 滴定法（動畫） 注意事項： 在測定條件下，蒸發(fā)出的揮發(fā)性堿類物質(zhì)使測定結(jié)果偏高。 如水樣含余氯，則加入適量0.35%硫代硫酸鈉溶液去除，每0.5mL可除去0.25mg余氯。,亞硝酸鹽氮,亞硝酸鹽氮（NO2-N）是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。熏肉中含量較多。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸鹽；在缺氧條件下也可被還原為氨。 1、N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法 在pH值為1.80.3的酸性介質(zhì)中，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺反應(yīng)，生成重氮鹽，再與N-（1-萘基）-乙二胺偶聯(lián)生成紅色染料，于540nm處進(jìn)行比色測定。 方法最低檢出濃度為0.003mg/l；測定上限為0.20mg/l。,硝酸鹽氮,硝酸鹽是在有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化合物，也是含氮有機(jī)化合物經(jīng)無機(jī)化作用最終階段的分解產(chǎn)物。 常用的方法有酚二磺酸分光光度法（A）、離子選擇電極法（B）、紫外分光光度法（B） 、鎘柱還原法、戴氏合金法等。 1、酚二磺酸分光光度法 硝酸鹽在無水存在情況下與酚二磺酸反應(yīng)，生成硝基二磺酸酚，于堿性溶液中又生成黃色的硝基酚二磺酸三鉀鹽，于410nm處測其吸光度，并與標(biāo)準(zhǔn)溶液比色定量。,2、紫外分光光度法 硝酸根離子對220nm波長光有特征吸收，與其標(biāo)準(zhǔn)溶液對該波長光的吸收程度比較定量。 溶解的有機(jī)物在220nm處也有吸收，而硝酸根離子在275nm處沒有吸收，因此在275nm處做另一次測量，以校正硝酸鹽氮值。 即在220nm處的吸光度減去經(jīng)驗校正值（在275nm處測得的吸光度值的2倍）為硝酸根離子的吸光度。A=A220-2A275,磷,磷含量過高，可能引起水體的富營養(yǎng)化。 1、鉬銻抗分光光度法（A）