儀器分析與環(huán)境監(jiān)測(cè).doc

第五章1.玻璃電極法測(cè)定水樣pH值的原理：pH由測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)而得。該電池通常由飽和甘汞電極為參比電極，玻璃電極為指示電極。在25攝氏度時(shí)，溶液每變化1個(gè)pH單位，電位差改變59.16毫安伏，據(jù)此在酸度計(jì)上直接以pH的讀數(shù)表示。 電極法測(cè)定pH的特點(diǎn)：對(duì)H+有高度選擇性的指示電極，使用范圍廣，不受氧化劑還原劑影響，適用于有色、渾濁或膠態(tài)溶液的 pH 測(cè)定；響應(yīng)快(達(dá)到平衡快)、不沾污試液。膜太薄，易破損，且不能用于含F(xiàn)- 的溶液；電極阻抗高，須配用高阻抗的測(cè)量?jī)x表。2.極譜分析法：用滴汞電極為指示電極進(jìn)行電解，以測(cè)定電解過(guò)程中的電流電壓曲線（伏安曲線）為基礎(chǔ)的一類分析方法叫極譜分析法。定量分析依據(jù)極限擴(kuò)散電流方程式（尤考維奇方程式）：定性分析的依據(jù)：半波電位3.擴(kuò)散電流就是離子由本體溶液擴(kuò)散到電極上進(jìn)行電極反應(yīng)而產(chǎn)生的電流。由于發(fā)生濃差極化而使電流達(dá)到極限值，即極限電流。4.溶出伏安法的原理：這種方法是是被測(cè)定的物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)臈l件下電解一段時(shí)間，然后改變電極的電位，使富集在該電極上的物質(zhì)重新溶出。根據(jù)溶出過(guò)程中所得到的伏安曲線來(lái)進(jìn)行定量分析。5.原理：利用電解反應(yīng)來(lái)分析時(shí)，測(cè)量電解時(shí)通過(guò)的電荷量，再用公式計(jì)算反應(yīng)物的物質(zhì)的質(zhì)量。 法拉第電解定律電流效率100%6. 伏安分析法:以測(cè)定電解過(guò)程中的電流-電壓曲線為基礎(chǔ)的電化學(xué)分析方法；極譜分析法:采用滴汞電極作為工作電極的伏安分析法。7. 干擾電流及其消除:殘余電流遷移電流極譜極大氧波疊波前波和氫波疊波殘余電流：在極譜分析時(shí)，當(dāng)外加電壓未達(dá)分解電壓時(shí)所觀察到的微小電流，稱為殘余電流(ir)。由電解電流和電容電流兩部分組成。解決方法：發(fā)展新的極譜技術(shù)。遷移電流：由于電極對(duì)待測(cè)離子的靜電引力導(dǎo)致更多離子移向電極表面，并在電極 上還原而產(chǎn)生的電流，稱為遷移電流。消除：通常是加入支持電解質(zhì)(或稱惰性電解質(zhì))。極譜極大（極譜畸形）：當(dāng)外加電壓達(dá)到待測(cè)物分解電壓后，在極譜曲線上出現(xiàn)的比極限擴(kuò)散電流大得多的不正常的電流峰，稱為極譜極大。消除：加入可使表面張力均勻化的極大抑制劑，通常是一些表面活性物質(zhì)如明膠、動(dòng)物膠等。氧波消除：a)通入惰性氣體如H2、N2、CO2 (CO2僅適于酸性溶液); b) 在中性或堿性條件下加入Na2SO3，還原O2； c) 在強(qiáng)酸性溶液中加入Na2CO3，放出大量二氧化碳以除去O2；或加入還原劑鐵粉，使與酸作用生成H2，而除去O2； d) 在弱酸性或堿性溶液中加入抗壞血酸。 疊波、前波和氫波疊波：兩種物質(zhì)的極譜半波電位相差小于0.2V時(shí)，這兩個(gè)極譜波就會(huì)重疊，不易分辨。疊波：消除方法：1）加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑，改變它們的半波電位，使兩波分開(kāi)； 2）或用化學(xué)方法分離之或改變其價(jià)態(tài)，排除干擾。 前波干擾：消除：分離或化學(xué)法。氫波干擾：消除辦法：改為在中性或堿性溶液中測(cè)定，一般是在氨性溶液中測(cè)定。這時(shí)氫離子會(huì)在更負(fù)的電位下起波，干擾作用大為減少。8. 庫(kù)倫滴定是在試液中加入適當(dāng)物質(zhì)后,以一定強(qiáng)度的恒定電流進(jìn)行電解,使之在工作電極上電解產(chǎn)生一種試劑,此試劑與被測(cè)物發(fā)生定量反應(yīng),當(dāng)被測(cè)物作用完畢后,用適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ甘窘K點(diǎn)并立即停止電解。第六章1.采樣斷面的設(shè)置: (1)有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游。(2)湖泊、水庫(kù)、河口的主要入口和出口.(3)較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處；入海河流的河口處；受潮汐影響的河段和嚴(yán)重水土流失地區(qū)。(4) 國(guó)際河流出入國(guó)境線的出入口處。(5) 飲用水源區(qū)、水資源集中的水域、主要風(fēng)景游覽區(qū)、水上娛樂(lè)區(qū)及重大水利設(shè)施所在地等功能區(qū)。采樣點(diǎn)的設(shè)置：應(yīng)根據(jù)水面的寬度確定斷面上的采樣垂線（等間距設(shè)置），再根據(jù)采樣垂線處水深確定采樣點(diǎn)的數(shù)目和位置。2.水樣保存的方法及每種保存方法的目的：冷藏或冷凍法：冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動(dòng)，減緩物理?yè)]發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速度。加入生物抑制劑：1）HgCl2可抑制生物的氧化還原作用；2）用H3PO4調(diào)至pH為4時(shí)，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動(dòng)。調(diào)節(jié)pH值測(cè)定金屬離子的水樣：1）常用HNO3酸化至pH為12，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附； 2）測(cè)定氰化物或揮發(fā)性酚的水樣：加入NaOH調(diào)至pH為12時(shí)，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。加入氧化劑或還原劑：1）測(cè)定汞的水樣：加入HNO3(至pH1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高價(jià)態(tài)；2)測(cè)定硫化物的水樣：加入抗壞血酸，可以防止被氧化； 3)測(cè)定溶解氧的水樣：加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。3.預(yù)處理的目的：使待測(cè)組分轉(zhuǎn)化為適合測(cè)定方法所要求的形態(tài)和濃度；消除共存組分的干擾。包括的內(nèi)容：水樣的過(guò)濾或離心分離 水樣的消解 分離與富集4.待測(cè)組分含量不能滿足或存在干擾組分：當(dāng)有共存組分干擾測(cè)定時(shí)，應(yīng)分離或加入掩蔽劑；當(dāng)待測(cè)組分的含量低于分析方法的檢出限時(shí)，應(yīng)進(jìn)行富集。5.頂空法適用處理的水樣：該方法常用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）水樣的預(yù)處理。6. 吹脫法：該方法基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中，將欲測(cè)組分吹出，直接送入儀器測(cè)定，或?qū)胛找何崭患笤贉y(cè)定。適用：揮發(fā)性或在一定條件下能轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性的物質(zhì)的組分。頂空法：頂空分析是取樣品基質(zhì)（液體和固體）上方的氣相部分進(jìn)行分析。 常用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）水樣的預(yù)處理。蒸餾法：原理：蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點(diǎn)而使其彼此分離的方法。適用：揮發(fā)酚、氟化物、氰化物、氨氮等溶劑萃取法：原理：溶劑萃取法是基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同，進(jìn)行組分的分離和富集。適用：萃取非極性有機(jī)物、萃取弱極性有機(jī)物、萃取強(qiáng)極性有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的萃取。固相萃?。汗滔噍腿》ǖ妮腿┦枪腆w，其工作原理基于：水樣中欲測(cè)組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同，使它們彼此分離。吸附法：吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測(cè)組分解吸，達(dá)到分離和富集的目的。離子交換法：該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。用于分離富集水樣中的離子態(tài)組分。共沉淀法：系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過(guò)程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來(lái)的現(xiàn)象。共沉淀現(xiàn)象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。主要用于富集水中痕量的重金屬離子7.8.對(duì)于不含微生物或含微生物很少的工業(yè)廢水，如酸性廢水、高溫廢水或經(jīng)氯化處理的廢水，需要進(jìn)行接種；當(dāng)廢水中存在難被一般生活污水中的微生物以正常速率降解的有機(jī)物或有毒物質(zhì)時(shí)，因?qū)ⅠZ化后的微生物引入水樣中。9.疊氮化鈉：2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4 H+NO2- +HN3=N2O+N2+H2O 適用：含有亞硝酸鹽的水樣。 高錳酸鉀修正法：借助高錳酸鉀在酸性介質(zhì)中的強(qiáng)氧化性，將亞鐵鹽、亞硝酸鹽及有機(jī)物氧化，消除干擾。適用：亞鐵鹽含量高的水樣。10化學(xué)需氧量(COD)、高錳酸鹽指數(shù)生化需氧量（BOD）總有機(jī)碳（TOC） （關(guān)系自己歸納）11. 化學(xué)需氧量重鉻酸鉀氧化法測(cè)定COD：12. 生化需氧量、五天生化需氧量13. 4-氨基安替吡林分光光度法 適用：地表水、地下水、飲用水、工業(yè)廢水和生活污水；溴化滴定法 適用：含高濃度揮發(fā)酚的工業(yè)廢水；氣相色譜法 14.1