水質(zhì)監(jiān)測非金屬無機(jī)物的測定

水質(zhì)監(jiān)測非金屬無機(jī)物的測定第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日水的酸度(Acidity)酸度的概念

是指水中所有能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)的總量。包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。

水中酸度的主要來源酸度測定的環(huán)境意義

第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日酸度的測定1、酸堿指示劑滴定法用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定水樣至一定pH值，根據(jù)所消耗的NaOH量計(jì)算酸度。所用指示劑不同分為：(1)用酚酞作指示劑測得的酸度為總酸度（酚酞酸度）；(2)用甲基橙作指示劑測得的酸度稱強(qiáng)酸酸度或甲基橙酸度。單位:用CaCO3mg/L表示。第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日

2、電位滴定法

用玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，用NaOH或Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑，在pH計(jì)上指示反應(yīng)的終點(diǎn)，據(jù)所消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計(jì)算水樣的酸度。

酸度的測定第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日水的堿度(Alkalinity)堿度的概念

水中所有能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。水中堿度的來源堿度測定的環(huán)境意義

第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日堿度的測定1、酸堿指示劑滴定法

水樣用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定至酚酞指示劑由紅色變?yōu)闊o色時(shí)，所測得的堿度稱為酚酞堿度；用甲基橙為指示劑，由桔黃色變?yōu)榻奂t色時(shí)，所測得的堿度稱為甲基橙堿度，又稱總堿度。

2、電位滴定法第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日pH值

1、比色法2、玻璃電極法我國頒布工業(yè)“廢水”最高排放pH＝7.0-8.5，生活飲用水和地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定pH＝6.5-8.5之間，天然水pH＝6-9。pH值測定的環(huán)境意義

pH值表示水的酸堿性的強(qiáng)弱，是最常用和最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一。第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日2、玻璃電極法（1）飽和甘汞電極：參比；（2）玻璃電極：指示電極；組成原電池，在25℃下，每變化1個(gè)pH單位，電位差變化59.1mv，將電壓表的刻度變?yōu)閜H刻度，便可直接讀出溶液pH值，溫度差異可通過儀器上補(bǔ)償裝置進(jìn)行校正。第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日4、電位分析方法直接電位法----pH測量玻璃薄膜飽和甘汞電極Ag-AgCl電極asa玻璃薄膜飽和甘汞電極Ag-AgCl電極axa第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日硬度(Hardness)

1、分類

按陽離子可分:鈣硬度和鎂硬度;

按陰離子分:碳酸鹽硬度(暫硬度）和非碳酸鹽硬度（永久硬度）。

2、表示方法

一般以CaCO3計(jì)，以mg/L為單位。

第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日硬度的測定方法

用原子吸收光譜法分別測水中的Ca和Mg的含量，用公式計(jì)算總硬度。

計(jì)算公式：

總硬度（以CaCO3計(jì)，

mg/L）＝2.497[Ca，mg/L]＋4.118[Mg，mg/L]

第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日EDTA滴定法(GB7477-87)EBTpH10NH3-NH4Cl三乙醇胺藍(lán)色酒紅色樣品EDTA水樣適量終點(diǎn)總硬度第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日溶解氧定義：

溶解在水中的分子態(tài)氧（DO）。

注意事項(xiàng)：水中的DO很不穩(wěn)定，要在現(xiàn)場及時(shí)加入溶解氧固定試劑（硫酸錳和堿性碘化鉀），避免水樣中溶解氧在運(yùn)輸及保存過程中的損失。

水中溶解氧低于3－4mg／L時(shí)，許多魚類呼吸困難，繼續(xù)減少，則會窒息死亡。一般規(guī)定水體中的溶解氧至少在4mg／L以上。第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日深水溶解氧采樣器1、帶重錘的鐵框；2、小瓶；3、大瓶；4、橡膠管；5、夾子；6、塑料管；7、繩子溶解氧瓶采樣儀器第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日碘量法原理：

(1)水樣中加入MnSO4和堿性KI，水中DO將

Mn2+氧化成四價(jià)錳的棕色沉淀;

(2)加酸后，棕色沉淀溶解并與I-反應(yīng)釋放出游

離碘，以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶

液滴定，計(jì)算得出DO的含量。

第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日碘量法化學(xué)反應(yīng)式MnSO4

＋2NaOH→Na2SO4

＋Mn(OH)2↓

白色沉淀

2Mn(OH)2

＋O2→2MnO(OH)2↓

棕色沉淀

MnO(OH)2

＋2H2SO4→Mn(SO4)2

＋3H2O

Mn(SO4)2

＋2KI→MnSO4

＋K2SO4

＋I(xiàn)2

2Na2S2O3

＋I(xiàn)2→Na2S4O6

＋2NaI

滴定碘氧的固定碘的析出第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日返回疊氮化鈉修正法消除亞硝酸干擾2NaN3+H2SO4=2NH+Na2SO4NH3+HNO2=N2O+N2+H2O注意!NaN3劇毒，易爆，不可將堿性KI-NaN3直接酸化高錳酸鉀修正法：排除Fe2＋干擾；

明礬絮凝修正法：消除顏色、藻類及懸浮物等的干擾；

硫酸銅－氨基磺酸絮凝修正法：排除活性污泥等懸浮物干擾。

2、修正碘量法(DO)第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日氰化物氰化物：分子結(jié)構(gòu)中含有氰基（-CN）的一類物質(zhì)，包括無機(jī)氰和有機(jī)氰化物。

無機(jī)氰化物簡單氰化物

絡(luò)合氰化物

來源：

電鍍、焦化、選礦、印染、石油化工、有機(jī)玻璃制造、農(nóng)藥等工業(yè)廢水的排放。第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日（一）水樣預(yù)處理--蒸餾1、在水樣中加入酒石酸和硝酸鋅，在pH4

的條件下加熱蒸餾；2、將所有簡單氰化物和部分絡(luò)合氰化物（如鋅氰絡(luò)合物）轉(zhuǎn)變?yōu)镠CN蒸出，用NaOH溶液吸收待測。該法可測得全部簡單氰化物和部分絡(luò)合氰化物。第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日測定總氰化物時(shí)：1、向水樣中加入磷酸和EDTA，在pH<2條件下加熱蒸餾；2、將所有簡單氰化物和除鈷氰絡(luò)合氰化物外的大部分絡(luò)合氰化物以HCN形式蒸餾出來，用

NaOH溶液吸收待測。

該法可測得全部簡單氰化物和絕大部分絡(luò)合氰化物。（一）水樣預(yù)處理--樣品預(yù)蒸餾第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日（二）氰化物測定

1、硝酸銀滴定法：

AgNO3試銀靈pH11NaOH黃色橙紅色CN-銀氰絡(luò)合物Ag+

試銀靈水樣蒸餾液終點(diǎn)第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日2、異煙酸－吡唑啉酮光度法氯胺TpH中性測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線定量CN-638nm氯化氰異煙酸水解水樣蒸餾液戊稀二醛吡唑啉酮縮合藍(lán)色染料第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日3、吡啶－巴比妥酸光度法氯胺TpH中性測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線定量CN-600nm氯化氰吡啶水解水樣蒸餾液戊稀二醛巴比妥酸縮合藍(lán)紫色染料第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日

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0.5-1.0mg/L（F-）。當(dāng)長期飲用含氟量高于1.5mg/L的水時(shí)，易患斑齒??；水中含氟高于4mg/L時(shí)，可導(dǎo)致氟骨病。

污染源：有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、

電鍍、陶瓷、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水和

含氟礦物廢水。

氟化物第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日（一）氟離子選擇電極法

氟離子選擇電極是一種以氟化鑭LaF3單晶片為敏感膜的傳感器。單晶結(jié)構(gòu)對能進(jìn)入晶格交換的離子F－有嚴(yán)格地限制，有良好的選擇性。測量時(shí)，它與參比電極，被測溶液組成原電池。原理：

指示電極：LaF3

膜電極

參比電極：飽和甘汞

優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)．第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日（二）氟試劑分光光度法

氟試劑即茜素絡(luò)合劑（ALC），化學(xué)名稱為1，2-二羥基蒽醌-3-甲胺-N，N-二乙酸。

硝酸鑭ALCpH4.1HAc-NaAc測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線定量F-620nm藍(lán)色絡(luò)合物第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日水中含氮化合物測定的環(huán)境意義

1、可以反映水體受污染的程度與進(jìn)程

2、水體的富營養(yǎng)化

3、水處理的成本

4、生物毒性

第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日納氏試劑光度法－－氨氮納氏試劑

2K2HgI4＋NH3＋3KOH→NH2Hg2IO＋7KI＋2H2O

HgI2及KIKOH測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線定量NH3410-425nm黃棕色膠態(tài)化合物水樣適量第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日水楊酸-次氯酸鹽分光光度法－氨氮第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日返回構(gòu)造外殼（塑料）指示電極（內(nèi)電極導(dǎo)線）（平頭pH玻璃電極）參比電極Ag—AgCl內(nèi)充液0.01mol/LNH4Cl透氣薄膜（聚四氟乙烯，微孔疏水，選擇型透氣），只能透過NH3；H2O,O2不透過范圍：地面水，生活污水，工業(yè)廢水原理：NH4++OH-=NH3+H2ONH3內(nèi)充液中使NH3+H2O=NH4+OH-平頭pH玻璃電極響應(yīng)NH3↑→OH-↑→pH電極響應(yīng)透氣膜[OH]=K[NH3][NH4+]三、電極法（NH3

）(一)氨氮第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日蒸餾-滴定法適合于氨氮濃度較高的水樣pH6.0-7.4硼酸吸收NextNH3蒸餾水樣適量MgCl2微堿甲基紅-亞甲藍(lán)HCl第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日N－(1-萘基)－乙二胺比色法－－亞硝酸鹽氮酸性測其吸光度紅色染料NO2-重氮鹽水樣適量對氨基苯磺酰胺N-（1-萘基）-乙二胺偶聯(lián)第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日α-萘胺比色法

在酸性溶液中，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，然后再與α－萘胺發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成紅色偶氮染料，在波長520nm處比色定量。第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日硝酸鹽氮測定方法：有酚二磺酸光度法（GB74８0-87）、鎘柱還原法、紫外分光光度法、離子色譜法和電極流動法等。

第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日酚二磺酸光度法無H2O酚二磺酸測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線定量硝基二磺酸酚410黃色的硝基酚二磺酸三鉀鹽NO3-堿性（GB74８0-87）第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日紫外分光光度法1、水樣經(jīng)處理后，先在波長220nm處測一次吸光度，此時(shí)，硝酸鹽和溶解有機(jī)物均有吸收；2、再在波長275nm處測一次吸光度，此時(shí)有機(jī)物有吸收而硝酸鹽無吸收；3、經(jīng)驗(yàn)校正值為：A校＝A220－2A275式中，A220—220nm波長處測得的吸光度；

A275—275nm波長處測得的吸光度。第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日凱氏氮凱氏氮：以凱氏法測得的含氮量，包括氨氮和在此條件下能被轉(zhuǎn)化為銨鹽而測定的有機(jī)氮化合物。有機(jī)氮=凱氏氮-氨氮生活污水和食品、生物制品和制革等工業(yè)廢水中常含較多的有機(jī)氮化合物，并以蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物（多肽和氨基酸）為主。第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日凱氏氮的測定(１)水樣消解水樣中加入硫酸，以硫酸鉀和硫酸銅為催化劑，加熱消解，使水樣中的有機(jī)氮、氨氮都轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟滗@。若以NH2CH2COOH為代表，反應(yīng)式如下：第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日凱氏氮的測定(2)蒸餾

消解后的溶液在堿性條件下可蒸餾出氨，用硼酸溶液吸收。反應(yīng)式為：第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日凱氏氮的測定(3)測定可根據(jù)水樣的具體情況，選用納氏試劑光度法或滴定法測定其含量。該法所測得的有機(jī)氮化合物為蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、尿素等，不包括疊氮、聯(lián)氮、偶氮、硝基氮等物質(zhì)。若將水樣先行蒸餾除去氨氮，再按凱氏法進(jìn)行測定，可直接測得有機(jī)氮化合物第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日過硫酸鉀氧化－紫外分光光度法測總氮原理：在120－124℃的堿性介質(zhì)條件下，用過硫酸鉀做氧化劑，不僅將水中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時(shí)將大部分有機(jī)氮化合物氧化為硝酸鹽。然后用紫外分光光度法測定。該法主要適用于湖泊、水庫、江河水中總氮的測定。其中總氮及各種形式氮的含量均以氮的mg/L計(jì)。第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期日加和法水樣中，總氮與各形態(tài)氮之間的關(guān)系為：總氮＝（有機(jī)氮＋氨