分析化學(xué)與環(huán)境保護(hù)教學(xué)(00002)課件

1、分析化學(xué)與環(huán)境保護(hù) 徐明環(huán)境化學(xué)是70年代以后剛剛發(fā)展起來得一門新興的化學(xué)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的交叉學(xué)科, 它是化學(xué)科學(xué)的一個新的重要分支,也是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分。 1995年諾貝爾化學(xué)獎第一次授予三位環(huán)境化學(xué)家Crutzen,Rowland和Molina 環(huán)境化學(xué)列為化學(xué)中5個應(yīng)該發(fā)展的尖端領(lǐng)域之一,其他4個領(lǐng)域?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)活性知識、化學(xué)催化反應(yīng)、生命過程化學(xué)和在極端條件下的化學(xué)行為 環(huán)境化學(xué)主要包括環(huán)境分析化學(xué)環(huán)境污染化學(xué)(大氣,水體,土壤環(huán)境化學(xué))環(huán)境污染控制化學(xué)環(huán)境分析化學(xué)(environmental analysis chemistry) 環(huán)境分析化學(xué)是研究環(huán)境污染物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)

2、以及含量的分析化學(xué)的一個新分支。在某種意義上講,環(huán)境科學(xué)的發(fā)展依賴于環(huán)境分析化學(xué)的發(fā)展。 環(huán)境分析化學(xué)中近年發(fā)展的的幾項(xiàng)技術(shù) (1)激光腔內(nèi)共振衰減吸收技術(shù)(Cavity Ringdown Laser Absorption Spectroscopy) (2)固相微萃取技術(shù) (Solid Phase Micro-Extraction) (3)現(xiàn)場分析化學(xué)和工藝技術(shù)(Field Analytical Chemistry And Technology) (4)色譜進(jìn)樣技術(shù)柱頭進(jìn)樣(on column)分流/無分流進(jìn)樣(split/splitless)吹捕法進(jìn)樣(purge and trap) 我們平

3、常可接觸到的環(huán)境分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)用酸堿滴定法做廢水的酸度和堿度測定用絡(luò)合滴定法做水的硬度測定(滴定法)用氧化還原滴定法做化學(xué)需氧量(COD)測定(重鉻酸鉀法)高錳酸鉀指數(shù)的測定(高錳酸鉀法)溶解氧和生化需氧量的測定(碘量法)等參考文獻(xiàn): 曹植菁,朱明,龍炳清,趙 仕林,楊代軍 江桂斌 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 題目 開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計: 請設(shè)計具體實(shí)驗(yàn)方法調(diào)查廢舊干電池的 滲漏液(主要含汞,鉻,鎳,鉛離子)所含的 各種重金屬離子濃度一般情況. 參考答案: (一) 首先收集廢置比較久的5號電池,并 收集一定量的雨水(二) 設(shè)計柱形的放置廢舊電池的容器(材料最好是玻璃或塑料)下端要有供滲漏液流出的出口,

4、上端的柱形開口放置雨水可以緩慢滴下的容器(比如滴定管),柱形容器下端用錐形瓶收集滲漏液,柱形容器中放置適量的廢舊電池,這樣的實(shí)驗(yàn)裝置要求有34組.且各組所放的電池數(shù)目和樣式應(yīng)盡量相同(三) 收集滲漏液,上端應(yīng)控制雨水落下的速度足夠慢,最好使上下滴落的速度盡量相同,且柱形容器中盡量不要有匯集的雨水.每組收集34次,每次50 ml的待測樣品.待測溶液中的雜質(zhì)要事先通過過濾除掉 (四) 進(jìn)行汞,鉻,鎳,鉛四種重金屬離子的分析滴定方案一: (1)汞量法,以氯化鈉作滴定劑,二苯胺基脲作指示劑,未滴定時汞鹽生成的氯化汞是解離度很小的絡(luò)合物形成藍(lán)紫色的螯合物,當(dāng)溶液由藍(lán)紫色變未無色時指示終點(diǎn)到達(dá) (2)溶液

5、中以過量的CN掩蔽鎘和鎳,以EDTA為滴定劑,以鉻黑為指示劑,測定鉛含量 (3)調(diào)至氨性, 在氨性溶液中以丁二酮月虧為沉淀劑,與鎳生成鮮紅色螯合物沉淀,過濾,洗滌, 組成恒定,可烘干直接稱量 (4)液調(diào)制弱酸性,加入Na2S,生成黃色的CdS沉淀析出,過濾,洗滌, 可烘干直接稱量 (五)對所得的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和校正,最終得到滲漏液所含的各種重金屬離子濃度一般情況的數(shù)據(jù).方案二(1)先取四份等量,相同的溶液(2)汞的測定:取一份試樣在95用高錳酸鉀和過硫酸鉀將試樣消解,把所含汞全部轉(zhuǎn)化為二價汞,用鹽酸羥胺將過剩的氧化劑還原.在酸性條件下,汞離子與雙硫腙生成橙色螯合物,用三氯甲烷萃取,再用NaOH-EDTA混合溶液洗去過量的雙硫腙,在485nm處,以氯仿作參比測量吸光度.(3)鎘的測定:另取一份試樣在強(qiáng)堿性溶液中,Cd與雙硫腙生成螯合物,用三氯甲烷萃取分離后于518nm波長處進(jìn)行吸光光度測定,從而求鎘含量(4)鉻的測定:再取一份試樣把其調(diào)至酸性,用高錳酸鉀把水樣中的三