化學需氧量測定

化學需氧量測定第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、原理在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水中還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作為指示劑。用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液用量算出水樣中還原性物質消耗氧的量。酸性重鉻酸鉀氧化性很強，可氧化大部分有機物，加入硫酸銀做催化劑時，直鏈脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有機物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子含量高于2000mg/L的樣品應先做定量稀釋，使含量降低至2000mg/L以下，在進行測定。用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值，用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測5~50mg/L的COD值，但準確性較差。第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、儀器與試劑回流裝置。帶250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置（如取樣量在30mL以上，采用500mL錐行瓶的全玻璃回流裝置）。加熱裝置。電熱板或變阻電爐。50mL酸式滴定管。重鉻酸鉀標準溶液（K2Cr2O7=0.2500mol/L）。準備稱取預先在120℃烘干2h的基準或優(yōu)級純重鉻酸鉀12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀釋至標線，搖勻。第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日試亞鐵靈指示液。稱取1.485g鄰菲啰啉（C12H8N2·H2O1，10-phenanthnoline），0.695g硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）溶于水中，稀釋至100mL，儲于棕色瓶內。硫酸亞鐵銨標準溶液[C(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L]。稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸，冷卻后移入1000mL容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日硫酸亞鐵銨標準溶液標定

標定的方法：準確吸取10.00mL重鉻酸鉀標準溶液于250mL錐形瓶中，加水稀釋至110mL左右，緩慢加入30mL濃硫酸，混勻。冷卻到室溫后，加入3滴試亞鐵靈指示液（約0.15mL），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色有黃色經(jīng)藍綠色至紅褐色即為終點。C[(NH4)2Fe(SO4)2]=式中：C[(NH4)2Fe(SO4)2]-------硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度，mol/L；V--------硫酸亞鐵銨標準溶液的用量，mL。第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日硫酸-硫酸銀溶液。于2500mL濃硫酸溶液中加入25g硫酸銀。放置1~2d，不時搖動使其溶解（如無2500mL容器，可在500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀）。硫酸汞。結晶或粉末。第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日四、注意事項使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mg，如取用20.00mL水樣，即最高可絡合2000g/l氯離子濃度的水樣。若氯離子濃度較低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯離子=10：1（質量分數(shù)）。若出現(xiàn)少量氯化汞沉淀，并不影響測定。對于化學需氧量小于50mg/L的水樣，應改用0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液，回滴時用0.01mol/l硫酸亞鐵銨標準溶液。水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應為加入量的1/5~4/5為宜。第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日用鄰苯二鉀酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作技術時，由于每克鄰苯二鉀酸氫鉀的理論CODcr為1.176g，所以溶解0.4251g鄰苯二鉀酸氫鉀（HOOCC6H4COOK）于重蒸餾水中，轉入1000mL容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標線，使之成為500mg/l的CODcr標準溶液，用時新配。CODcr的測定結果應保留三位有效數(shù)字。每次實驗時應對硫酸亞鐵銨標準溶液進行標定，室溫較高時尤其注意其濃度變化。第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日五日生化需氧量的測定——BOD5

一、目的和要求了解BOD5測定的意義及稀釋與接種法測BOD5的基本原理。掌握本方法操作技能，如稀釋水的制備、稀釋倍數(shù)選擇、稀釋水的校核和溶解氧的測定等。第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、原理生化需氧量是指在好氧條件下，微生物分解存在水中的有機物質的生物化學過程中所需的溶解氧量。根據(jù)參加反應的物質和最終生成的物質，可用下列的反應式來概括生物化學反應過程：酶6C6H12O6+16O2+4NH34C5H7O2N+16CO2+28H2O微生物有機污染物CO2+H2O+NH3O2第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日微生物分解有機物是一個緩慢的過程，要把可分解的有機物全部分解掉常需要20d以上的時間，微生物的活動與溫度有關，所以測定生化需氧量時，常以20℃作為測定的標準溫度。一般來說，在第5天消耗的氧量大約是總需氧量的70%，為便于測定，目前國內外普遍采用20℃培養(yǎng)5d所需溶解氧含量作為指標，單位以的mg/L表示，簡稱BOD5。第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、儀器與試劑恒溫培養(yǎng)箱[（20+1）℃]。20L細口玻璃瓶。1000～2000mL量筒。特制攪拌棒，在玻璃下端安裝一個2mm厚，大小和量筒相匹配的有孔橡皮片。250~300mL碘量瓶，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口。虹吸管，供分取水樣和添加稀釋水用。第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日氯化鈣溶液。稱取27.5g無水氯化鈣，溶于水中，稀釋至1000mL。三氯化鐵溶液。稱取0.25g三氯化鐵（FeCl3·6H2O），溶于水中，稀釋至1000mL。硫酸鎂溶液。稱取22.5g硫酸鎂（MgSO4·7H2O）,溶于水中，稀釋至1000mL。磷酸鹽溶液。稱取8.5g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、21.75g磷酸氫二鉀（K2HPO4）、33.4g磷酸氫二鈉（NaHPO4·7H2O）和1.7g氯化氨（NH4Cl），溶于約500mL水中，稀釋至1000mL并混合均勻，此緩沖溶液的pH應為7.2。第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日葡萄糖-谷氨酸溶液。分別稱取150mg葡萄糖和谷氨酸（均于130℃烘過1h），溶于水中，稀釋至1000mL。鹽酸溶液，0.5mol/L。氫氧化鈉溶液，0.5mol/L。稀釋水。在20L玻璃瓶內加入18L水，控制水溫在20℃左右，用抽氣或無油壓縮機通入清潔空氣2~8h，使水中溶解氧飽和或接近飽和（20℃時溶解氧大于8mg/L）。使用前，每升水中加入氯化鈣溶液、三氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液和磷酸鹽溶液各1mL，混合均勻。稀釋水pH值應為7.2，其BOD5值應小于0.2mg/L。第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日接種稀釋水。取適量生活污水于20℃放置24~36h，上層清液即為接種液，每升稀釋水中加入1~3mL接種液即為接種稀釋水。接種稀釋水pH值應為7.2，其BOD5值以在0.3～1.0mg/L之間為宜，接種稀釋水配制后應立即使用。對某些特殊工業(yè)廢水最好加入專門培養(yǎng)馴化過的菌種。其他溶液。與碘量法測定溶解氧實驗相同的硫酸錳溶液、堿性碘化鉀溶液、（1+5）硫酸、0.025mol硫代硫酸鈉標準溶液和1%的淀粉溶液（詳見實驗四“水中溶解氧的測定”）。第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日四、注意事項為除去水樣中游離氯而加入亞硫酸鈉的量可用實驗方法得到。取100.0mL待測水樣于碘量瓶中，加入1mL1%硫酸溶液，1mL10%碘化鉀溶液，搖勻，以淀粉為指示劑，用標準硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉溶液滴定，計算100mL水樣所需硫代硫酸鈉的量，推算所用水樣應加入的量。本實驗操作最好在20℃左右室溫下進行，實驗用稀釋水和水樣應保持在20℃左右。第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日溶解氧DO測定方法一、目的和要求了解測定水中溶解氧的意義。掌握碘量法測定水中溶解氧的原理及測定方法。第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、原理在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶解氧將二價錳氧化成四價錳，并生成氫氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價錳又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相當?shù)挠坞x碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘，可計算出溶解氧含量。第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、儀器與試劑1、儀器：溶解氧瓶（250ml）、錐形瓶（250ml）、酸式滴定管（25ml）、移液管（50ml）、吸耳球、1000ml容量瓶、100ml容量瓶、棕色容量瓶、電子天平2、藥品：硫酸錳、碘化鉀、氫氧化鈉、濃硫酸、淀粉、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日四、注意事項1、當水樣中含有亞硝酸鹽時會干擾測定，可加入疊氮化鈉使水中的亞硝酸鹽分解而消除干擾。其加入方法是預先將疊氮化鈉加入堿性碘化鉀溶液中。2、如水樣中含F(xiàn)e3+達100—200mg/L時，可加入1mL40％氟化鉀溶液消除干擾。3、如水樣中含氧化性物質（如游離氯等），應預先加入相當量的硫代硫酸鈉去除。第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日氟的測定一、目的和要求1.了解用F-離子選擇電極測定水中微量氟的原理和方法。2.了解總離子強度調節(jié)緩沖溶液的意義和作用。3.掌握用標準曲線法和標準加入法測定水中微量F-離子對方法。第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、原理離子選擇電極是一種電化學傳感器，它將溶液中特定離子的活度轉換成相應的電位。用氟離子選擇性電極（簡稱氟電極，它是LaF3單晶敏感膜電極，內裝0..1mol/LNaCl-NaF內參比溶液和Ag-AgCl內參比電極）測定F-離子濃度的方法與測定pH值的方法相似。當氟電極插入溶液時，其敏感膜對F-離子產(chǎn)生影響，在膜和溶液間產(chǎn)生一定的膜電位：ψ膜=K-(2.303RT/F)lgaF-在一定條件下膜電位ψ膜與F-離子活度的對數(shù)值成直線關系。當氟電極（作指示電極）與飽和甘汞電極（參比電極）插入被測溶液中組成電池時，電池的電動勢E在一定條件下與F-離子活度的對數(shù)值成直線關系：E=K’-(2.303RT/F)lgaF-第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日式中K值為包括內外參比電極的電位、液接電位等的常數(shù)。通過測量電池電動勢可以測定F--離子的活度。當溶液的總離子強度不變時，離子的活度系數(shù)為一定值，則E=K’-(2.303RT/F)lgcF-。E與F-離子的濃度cF-的對數(shù)值成直線關系。因此，為了測定F-離子的濃度，常在標準溶液與試樣溶液中同時加入相等的足夠量的惰性電解質作總離子強度調節(jié)緩沖溶液，使它們的總離子強度相同。當F-離子濃度在1—10-6mol/L范圍是，氟電極電位與pF（F-離子濃度的負對數(shù)）成直線關系，可用標準曲線法或便準加入法進行測定。在酸性溶液中，H+離子與部分F-離子形成HF活HF2-，會降低F-離子的濃度。在堿性溶液中，LaF3薄膜與OH-離子發(fā)生交換作用而使溶液中F-離子濃度增加。因此溶液的酸度對測定有影響，氟電極適宜于測定的pH范圍為5—8（視F-離子濃度大小而定）。第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、儀器與試劑1.儀器：PHS-2型或PHS-1型精密酸度計，HDF或7601型氟電極，232或222型甘汞電極，電磁攪拌器。2.試劑;0.100mol/L氟標準溶液：準確稱取于120℃干燥2并冷卻的分析純NaF4.199g，將它溶于去離子水，轉入1L容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，貯于聚乙烯瓶中。TISAB（總離子強度調節(jié)緩沖溶液）：于1000mL燒杯中，加入500mL去離子水和50mL冰醋酸、58gNaCl、12g檸檬酸鈉（Na3C6H5O7.2HO），攪拌至溶解。將燒杯放在冷水浴中，緩慢加入6mol/LNaOH溶液，直至pH在5.0—5.5之間（約需125mL，用pH計檢查），冷至室溫，轉入1000mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日四、注意事項1測量標準溶液時，濃度應由稀至濃，每次測定后用被測試液清洗電極、燒杯及攪拌子。2繪制標準曲線時，測定一系列標準溶液后，應將電極清洗至原空白電位值，然后再測定未知液的電位。3測定過程中，更換溶液時，測量鍵應斷開，以免損壞離子計。4測定過程中，攪拌溶液的速度應恒定。第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日色度的測定一、目的和要求掌握稀釋倍數(shù)法測定水和廢水色度的測定的方法，以及不同方法所適用的范圍。第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、原理將樣品用光學純水稀釋至用目視比較與光學純水相比剛好看不見顏色時的稀釋倍數(shù)作為表達顏色的強度，單位為倍。同時用目視觀察樣品，檢驗顏色性質：顏色的深淺(無色，淺色或深色)，色調(紅、橙、黃、綠、藍和紫等)，如果可能包括樣品的透明度(透明、混濁或不透明)。用文字予以描述。結果以稀釋倍數(shù)值和文字描述相結合表達。第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、儀器與試劑實驗室常用50ml比色管，100ml容量瓶一個，500ml容量瓶1個。1L容量瓶一個。精密PH試紙。光學純水（用瓶裝純凈水代替）第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日四、注意事項比色皿，移液管清洗干凈采樣后立即測定第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日氨氮的測定方法一、目的和要求了解氨氮的測定方法納氏比色法測量吸光度繪制校準曲線由校準曲線查氨氮含量第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、原理碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應生成淡黃棕色膠態(tài)化合物，其色度與氨氮含量成正比，通?？稍诓ㄩL410—425nm范圍內測其吸光度，計算其含量。本法最低檢出濃度為0.025mg/L（光度法），測定上限為2mg/L。第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日三、儀器與試劑500mL全玻璃蒸餾器，50mL具塞比色管，分光光度計，pH計。配制試劑用水均應為無氨水。無氨水：可用一般純水通過強酸性陽離子交換樹脂或加硫酸和高錳酸鉀后，重蒸餾得到。1mol/L氫氧化鈉溶液。吸收液：①硼酸溶液：稱取20g硼酸溶于水中，稀釋至1L。②0.01mol/L硫酸溶液。4．納氏試劑：稱取16g氫氧化鈉，溶于50mL水中，充分冷卻至室溫。第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日另稱取7g碘化鉀和碘化汞(HgI2)溶于水，然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中。用水稀釋至100mL，貯于聚乙烯瓶中，密塞保存。5．酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6·4H2O)溶于100mL水中，加熱煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。6．銨標準貯備溶液：稱取3.819g經(jīng)100℃干燥過的氯化銨(NH4Cl)溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀釋至標線。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。7．銨標準使用溶液：移取5.00mL銨標準貯備液于500mL容量瓶中，用水稀釋至標線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日四、注意事項1、納氏試劑中碘化汞與碘化鉀的比例，對顯色反應的靈敏度有較大影響。靜置后生成的沉淀應除去。2、濾紙中常含痕量銨鹽，使用時注意用無氨水洗滌。所用玻璃器皿應避免實驗室空氣中氨的沾污。