非金屬無機物的測定.ppt

3.6 非金屬無機物的測定,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化學、生物化學反應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。當有大量藻類繁殖時，溶解氧可能過飽和；當水體受到有機物質、無機還原物質污染時，會使溶解氧含量降低，甚至趨于零，此時厭氧細菌繁殖活躍，水質惡化。,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 結構示意圖,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)境質量標準規(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 。 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。當玻璃電極的玻璃薄膜的兩端溶液氫離子活度不同時，則產生電位差。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 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：氟試劑即茜素絡合劑(ALC)和硝酸鑭 介質：pH41的乙酸鹽緩沖介質 顯色反應產物顏色：藍色的三元絡合物 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物分解而產生的。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？） 水樣預處理：三種不同方法,圖2.40 硫化物轉化吹氣裝置示意圖 (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、絡合氰化物和有機氰化物（腈）。簡單氰化物易溶于水、毒性大；絡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，調節(jié)溶液pH為4，加熱蒸餾，游離氰化物及部分絡合氰Zn(CN)42-，在此條件下以氰化氫(HCN)形式蒸出。本預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pH2，加熱蒸餾，因EDTA絡合能力大于CN-，使絡合氰化物游離出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注的幾種形態(tài)的氮是氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、有機氮和總氮。 前四者之間通過生物化學作用可以相互轉化。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好壞的重要指標之一?？偟獪y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物受微生物作用的分解產物，焦化、合成氨等工業(yè)廢水、以及農田排水等。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影響測定，需進行預處理。對較清潔的水,可采用絮凝沉淀法消除干擾；對污染嚴重的水或廢水應采用蒸餾法。,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.水樣的預處理： 對于較清潔的水，采用絮凝沉淀法；對污染嚴重的地面水或工業(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)性堿類物質使測定結果偏高。 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的酸性介質中，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺反應，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，也是含氮有機化合物經無機化作用最終階段的分解產物。 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，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，并與標準溶液比色定量。,2、紫外分光光度法 硝酸根離子對220nm波長光有特征吸收，與其標準溶液對該波長光的吸收程度比較定量。 溶解的有機物在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）