海洋环境监测实验指导Word文档下载推荐.docx

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数量

备注

种数

总计

计数_______________统计________________校对_________________

实验三总碱度

（酸滴定法）

一、方法原理

用标准HCl溶液直接滴定总碱度。

以HCl溶液滴定水样，使HCl与水样中的弱酸阴离子，如OH、CO32-、HCO3-等全部反应，此时pH约为4.3，临近终点时加热驱除二氧化碳，以甲基红—次甲基兰混合指示剂指示滴定终点。

二、仪器及设备

实验室常规设备

三、试剂及其配制

1.HCl标准溶液（0.01mol/L）：

0.9mL浓HCl用除去CO2的纯水稀释至1L。

2.Na2CO3标准溶液（C1/2Na2CO3=0.01000mol/L）：

称取0.5300g无水碳酸钠（AR，于180℃烘2h），以除去CO2的纯水溶解并在1000mL容量瓶中定容。

3.甲基红—次甲基蓝混合指示剂：

0.032g甲基红溶解于80mL95%的酒精中，加入5mL0.1%的次甲基蓝酒精溶液，滴加NaOH溶液（0.02mol/L）至指示剂溶液呈浅褐绿色。

四、测定步骤

1.盐酸标准溶液的标定

移取Na2CO3标准溶液25.00mL于锥形瓶中，加入甲基红—次甲基蓝混合指示剂3滴，用HCl标准溶液滴定至溶液由黄绿色变为玫瑰红，加热驱除CO2，玫瑰红褪去，待稍冷却后继续滴至玫瑰红即为滴定终点，记下消耗的HCl标准溶液体积V（mL，双样标定取平均值），按下式计算HCl标准溶液的准确浓度：

CHCl=（0.01000x10.00）/V（mol/L）

2.水样的测定

移取水样50.00mL于锥形瓶中，加入甲基红—次甲基蓝混合指示剂6滴，滴定至溶液呈玫瑰红（临近滴定终点加热驱除CO2），记录HCl标准溶液的总消耗量（mL，以T表示）。

五、结果计算

总碱度：

A=1000·

CHCl·

T/50.00（mmol/L）

六、注意事项

1.配制溶液的除CO2纯水是用纯水经煮沸驱除CO2后冷却制得的。

2.水样中OH-、HCO3-不能共存。

3.作为总碱度单位的mmol/L，均以折算为单位电荷的离子量作为基本单元（如HCO3-、1/2CO32-、OH-等），碱度的单位也可用德国度。

4.海水一般只测定总碱度。

实验四钙、镁

（络合滴定法）

采用EDTA容量法测定天然水中的钙，镁含量由水中总硬度与钙的含量计算而得。

天然水中钙镁总量的测定即为总硬度的测定，在pH为10的氨缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定；

另取一份水样，加入氢氧化钠，调节其pH>

12，Mg2+即成为Mg（OH）2沉淀，不为EDTA所络合，不干扰钙的测定。

采用钙红指示剂，钙红与Ca2+生成酒红色络合物，并且不如EDTA-Ca稳定，而游离钙红指示剂在pH>

12的条件下为蓝色，可利用溶液颜色的变化指示终点的到达。

滴定时反应如下：

Ca2++H2Y2-→CaY2-+2H+

等当点时Ca-钙红+H2Y2-→钙红+CaY2-+2H+

（酒红色）（蓝色）

镁含量一般由钙、镁总量与钙含量之差来计算。

二、仪器与设备

锥形瓶、酸式滴定管、移液管等。

1.EDTA标准溶液（C1/2EDTA=0.1000mol/L）:

准确称取在105℃下烘干的EDTA-Na2（基准级）18.60克于小烧杯中，先用适量蒸馏水溶解后，转入1000毫升容量瓶中，稀释定容，浓度标定同总硬度。

2.氢氧化钠溶液（50%）：

称取50g固体氢氧化钠，溶于50ml蒸馏水中，冷却后稀释至100ml。

3.钙试剂（0.5%）：

溶0.20g钙试剂羧酸钠（C21H13O7N2SNa）于40ml50%的丙酮溶液中。

4.三乙醇胺溶液（1:

10）。

1．取25ml水样于锥形瓶中，加入2ml三乙醇胺溶液，摇匀，以蒸馏水稀释至95ml混匀，加入5.0ml氢氧化钠溶液，摇匀后加入6滴钙试剂（以溶液呈现明显的紫红色为准），立即以EDTA标准溶液滴定至溶液刚由紫红色变为稳定的纯蓝色，记录EDTA溶液的用量V1。

2．取25ml水样于锥形瓶中，加入2ml三乙醇胺溶液，摇匀，以蒸馏水稀释至95ml混匀，向锥形瓶中滴加体积为90%V1的EDTA标准溶液，再向锥形瓶中加入5.0ml氢氧化钠溶液，摇匀后加入6滴钙试剂，继续以EDTA标准溶液滴至溶液由紫红色变为稳定的纯蓝色，记录总的EDTA溶液的用量V2（双样滴定，取平均值）。

1．钙含量C1/2Ca2+=（C1/2EDTA×

V2×

1000）/V水样（mmol/L）

ρCa2+=C1/2Ca2+×

20.04（mg/L）

2．镁含量C1/2Mg2+=HT-C1/2Ca2+（mmol/L）

ρMg2+=C1/2Mg2+×

12.15（mg/L）

1．如果Mg（OH）2沉淀太多，将使滴定终点变色不明显，此时可少取水样，稀释后测定。

2．水中如果含有较多的碳酸氢根，加入NaOH后将生成碳酸钙沉淀，使测定结果偏低（终点后蓝色又很快变紫色的现象表明有碳酸钙析出）。

此时应另取水样，以盐酸酸化（以刚果红试纸变蓝为准），加热煮沸2-3分钟，以驱除CO2，冷却后先用适量NaOH中和到刚果红试纸变红后，再进行测定。

实验五溶解氧

（碘量法）

本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。

用锰（Ⅱ）在碱性介质中与溶解氧反应生成亚锰酸（H2MnO4），然后在酸性介质中使亚锰酸和碘化钾反应，析出碘（I2），最后用硫代硫酸钠（Na2S2O3）滴定析出的I2的量，其反应如下：

溶氧的固定：

MnSO4+2NaOH—Mn（OH）2↓（白色）+Na2SO4

2Mn（OH）2+O2——2H2MnO3↓（褐色）

酸化：

H2MnO3+2H2SO4+2KI=MnSO4+I2+K2SO4+3H2O

滴定：

2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6

合并上述各式得：

Na2S2O3相当于1/4O2

即滴定每消耗1摩尔的Na2S2O3，相当于水中有1/4摩尔的O2，也即相当于水中有8克的O2。

1.棕色水样瓶（容积125mL左右的棕色瓶，瓶塞为锥形，磨口要严密，容积须经校正）

2.碱式滴定管

3.移液管及吸管

4.碘量瓶

5.温度计

6.一般实验室常备仪器和设备

三、试剂及其制备

1.硫酸锰溶液：

称取240g硫酸锰（MnSO4•4H2O）溶于水，并稀释至500mL。

2.碱性碘化钾溶液：

称取250g氢氧化钠（NaOH），在搅拌下溶于250mL水中，冷却后，加75g碘化钾（KI），稀释至500mL，盛于具橡皮塞的棕色试剂瓶中。

3.硫酸溶液（1:

1）：

在搅拌下，将50mL浓硫酸（H2SO4，ρ=1.84g/mL）小心加入同体积的水中，混匀。

盛于试剂瓶中。

4.硫代硫酸钠溶液（CNa2S2O3=0.01mol/L）：

称取2.5g硫代硫酸钠（Na2S2O3•5H2O），用刚煮沸冷却的蒸馏水溶解，加入约2g碳酸钠，稀释至1L，移入棕色试剂瓶中，置于阴凉处保存。

5.重铬酸钾标准溶液（C1/6K2Cr2O7=0.0100mol/L）：

称取K2Cr2O7固体（AR，于130℃烘3h）0.4904g，溶解后在1000mL容量瓶中定容。

6.碘化钾溶液（10%）：

将5g碘化钾（KI）溶于水中，并稀释至50mL。

7.0.5%淀粉溶液：

称取1g可溶性淀粉，用少量水搅成糊状，加入100mL煮沸的蒸馏水，混匀，继续煮至透明。

冷却后加入1mL乙酸，稀释至200mL，盛于试剂瓶中。

四、测定步骤：

1.Na2S2O3溶液浓度的标定

移取K2Cr2O7标准溶液20.00mL于250mL碘量瓶中，加入KI溶液5mL和H2SO4溶液2mL，盖上瓶盖混匀并在暗处放置5min，加纯水50mL。

以Na2S2O3溶液滴至淡黄，加入淀粉溶液1mL，继续滴至溶液呈无色为止，读取滴定管读数V（双样滴定取平均值），依下式计算Na2S2O3溶液的准确浓度：

CNa2S2O3=（C1/6K2Cr2O7×

20.00）/V（mol/L）

标定时发生的反应如下：

K2Cr2O7+6KI+7H2SO4=3I2+Cr2（SO4）3+7H2O+4K2SO4

综合上述两式，得Na2S2O3相当于1/6K2Cr2O7

2.水样的分析

①水样的采集采水器出水后，立即套上橡皮管以引出水样。

采集时使水样先充满橡皮管并将水管插到瓶底，放入少量水样冲洗水样瓶，然后让水样注入水样瓶，装满后并溢出部分水样（约水样瓶体积的一半左右），抽出水管并盖上瓶盖（此时瓶中应无空气泡存在）。

②水样的固定打开水样瓶盖，立即依次加入MnSO4溶液和KI-NaOH溶液，（加液时移液管尖应插入液面下约1cm处），塞紧瓶盖（瓶内不能有气泡），按住瓶盖将瓶上下颠倒不少于20次，静置让沉淀尽可能下沉到水样瓶底部。

③酸化滴定小心打开水样瓶瓶盖，将上层澄清液倒出少许于碘量瓶中（切勿倒出沉淀），于水样瓶中加入H2SO4溶液1mL，盖上瓶盖摇动水样瓶使沉淀完全溶解，并把瓶中溶液倒入碘量瓶中，以Na2S2O3溶液滴至淡黄，加入淀粉溶液1mL，再继续滴至无色，倒出少量溶液回洗水样瓶，倒回碘量瓶后再继续滴至无色为止，记下滴定管读数V1。

1.可按下式计算水样中溶解氧的含量：

DO（mg/L）=（CNa2S2O3×

V1×

8×

1000）/（V水样瓶-2）

式中DO—水样中溶解氧的浓度（mg/L）

CNa2S2O3—Na2S2O3溶液的浓度（mol/L）

V1—滴定水样时用去Na2S2O3溶液的体积（mL）

V水样瓶—水样瓶的容积（mL）

2.将水样中的溶解氧换算为在标准状态下的体积（mL）

DO（ml/L）=[（CNa2S2O3×

1000）/（V水样瓶-2）]/1.4292（mg/L）

=5.598×

1000×

CNa2S2O3/（V水样瓶-2）（mg/L）

3.溶解氧饱和度

DO%=（DO/DOs）×

100%

式中：

DO—水样中溶解氧的浓度

DOs—相同温度和含盐量条件下水体中溶解氧的饱和浓度

1.采样后须及时固定并避免阳光的强烈照射；

水样固定后，如不能立即进行酸化滴定，必须把水样瓶放入桶中水密放置，但一般不得超过24h。

2.水样固定后，沉淀降至瓶体高一半时，即可进行酸化滴定。

3.滴定临近终点，速度不宜太慢，否则终点变色不敏锐。

如终点前溶液显紫红色，表示淀粉溶液变质，应重新配制。

4.水样中含有氧化性物质可以析出碘产生正干扰，含有还原性物质消耗碘产生负干扰。

5.在碱性碘化钾中配入1%NaN3（叠氮化钠），可以消除水样中高达2mg/L的NO2--N的干扰，此为修正碘量法，常应用于养殖用水中溶氧测定。

同一水样的两次分析结果，其偏差不超过0.08mg/L（或0.06ml/L）。

实验六化学需氧量

（碱性高锰酸钾法）

——综合性实验

一、实验目的

1.进一步熟悉和掌握烘箱与电子分析天平的使用。

2.加强化学试剂配制的训练。

3.掌握碱性高锰酸钾法测定化学需氧量的原理、步骤、数据处理、注意事项与结果的讨论等。

二、方法原理

碱性条件下，向水样加入高锰酸钾以氧化水中有机物。

将有机物以“C”来代表，则反应式如下：

4MnO4-+3“C”+2H2O=4MnO2↓+3CO2↑+4OH-

加硫酸于溶液使呈酸性，加入碘化钾与剩余高锰酸钾和二氧化锰发生反应：

2MnO4-+16H++10I-=2Mn2++8H2O+5I2

MnO2+2I-+4H+=Mn2++2H2O+I2

最后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘：

三、仪器及设备

烘箱、电子天平、称量瓶、碘量瓶、锥形瓶、移液管、滴定管、加热板等实验室设备

四、化学药品

氢氧化钠、浓硫酸、重铬酸钾、高锰酸钾、碘化钾、硫代硫酸钠、碳酸钠、可溶性淀粉

五、实验步骤

1.溶液的配制

1.1接通烘箱电源，舀取一定量的分析纯重铬酸钾于称量瓶中，打开称量瓶盖，于105-110℃烘干3小时，取出后加盖，置于干燥器中冷却（提前进实验室）。

1.2将万分之一电子分析天平置于稳固、干扰少的实验桌面上，检查干燥剂，确保其具备一定的干燥性能。

接通电源，预热20-30分钟。

1.3氢氧化钠溶液（50%）的配制：

称取50g分析纯氢氧化钠，溶于少量蒸馏水中，并稀释至100mL，盛于试剂瓶中。

1.4硫酸溶液（1∶3）的配制：

在搅拌下，将50mL浓硫酸（H2SO4，ρ=1.84g/mL）小心加入150mL的水中，混匀。

1.5重铬酸钾标准溶液（C1/6K2Cr2O7=0.01000mol/L）的配制：

称取0.4904g烘干冷却后的重铬酸钾于烧杯中，加少量水溶解后移入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。

1.6高锰酸钾标准溶液（C1/5KMnO4=0.01mol/L）：

称取0.32g高锰酸钾，溶于水中，煮沸10—15分钟，冷却后稀释至1000mL，摇匀。

1.7碘化钾溶液（10%）的配制：

称取10g碘化钾，加少量水溶解后移入100mL容量瓶中定容至标线。

1.8硫代硫酸钠标准溶液（CNa2S2O3=0.01mol/L）的配制：

称取2.5g硫代硫酸钠（Na2S2O3•5H2O），用刚煮沸冷却的蒸馏水溶解，加入约2g碳酸钠，稀释至1L，移入棕色试剂瓶中。

1.9淀粉（0.5%）溶液：

称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，加入100mL煮沸的蒸馏水，混匀，继续煮至透明。

冷却后加入1mL冰醋酸，稀释至200mL，盛于试剂瓶中。

2.硫代硫酸钠溶液的标定

用移液管移取10mL（V重铬酸钾）重铬酸钾标准溶液于碘量瓶中，加1mL1∶3硫酸。

立即加入4mL碘化钾溶液，塞好瓶塞，摇匀，在暗处放置5min，打开瓶塞，沿壁加入50mL蒸馏水稀释，在不断振摇下，以硫代硫酸钠溶液滴至溶液呈淡黄色。

加入1mL0.5%淀粉溶液，继续滴至蓝色刚好消失为止，记录硫代硫酸钠的消耗量V1（双样测定，取平均值）。

3.高锰酸钾溶液的标定

以高锰酸钾溶液（V高锰酸钾）代替上述重铬酸钾溶液，其余步骤同上，记录硫代硫酸钠的消耗量V2（双样测定，取平均值）。

4.水样测定

4.1水样取样量V水样的确定

1吸取水样V水样，加蒸馏水稀释至约100mL，加0.5mL氢氧化钠溶液及10.00mL（V3）高锰酸钾溶液。

2加数粒玻璃珠或沸石于锥形瓶中，在瓶口加一小漏斗，并用大火均匀地将瓶内溶液加热至沸，从开始冒大气泡（沸腾）算起准确煮沸10分钟，立即取下。

此时溶液应为淡红色，若溶液的红色消失，表明所取水样中有机物含量过多，应重新减少取样量，直至加热后溶液可保持淡红色为止。

4.2碘化钾量V碘化钾的确定

立即取下锥形瓶，迅速冷却至室温，加入5mL1∶3硫酸溶液和不同体积的10%碘化钾溶液，摇匀，此时溶液红色应褪尽。

若红色未褪尽，表明加入的碘化钾不足以完全氧化溶液中剩余的高锰酸钾，则必须提高碘化钾的加入量，直至红色可褪尽为止。

4.3硫代硫酸钠滴定

待反应剩余的高锰酸钾颜色褪尽，立即在不断振摇下，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加入1mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失，记下硫代硫酸钠溶液消耗量V4。

六、结果计算

1.硫代硫酸钠浓度的计算

V重铬酸钾）/V1（mol/L）

2.高锰酸钾浓度的计算

C1/5KMnO4=（CNa2S2O3×

V2）/V高锰酸钾（mol/L）

3.水样化学需氧量的计算

COD=（C1/5KMnO4×

V3-CNa2S2O3×

V4）/V水样×

1000（mg/L）

七、讨论

根据测定结果，参照《中华人民共和国地面水水质标准》，仅考虑COD一项，分析该水样为几类。

八、注意事项

1.取水样时，应摇匀后吸取。

若用稀释水，则应做稀释水的空白滴定，以便从水样中减去稀释水耗用高锰酸钾标准溶液的体积。

2.水样中含无机还原性物质较多时，应在不加热煮沸情况下，按本法测定这些还原性物质（如亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）的数量，并将测定值从需氧量中减去，才是水样中有机物的需氧量。

有文献报道，在含铁量为0.1—0.2mg/L、亚硝酸根为0.1mg/L及硫化物为0.1—0.2mg/L以下时，可不予考虑。

3.水样加热完毕，应冷却至室温后，再加入硫酸和碘化钾，否则会因游离碘挥发而造成误差。

4.若水样中有高价金属离子存在，由于在酸性中它可能把碘离子氧化成游离碘，从而使滴定所消耗的硫代硫酸钠溶液增加，导致COD值偏低。

5.本法适用于海水。

实验七亚硝酸盐氮

（萘乙二胺分光光度法）

一、方法原理

在酸性介质中亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应，其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料，于543nm波长测定吸光值。

光电比色在0—0.25mg/L范围内符合比尔定律，最低测定浓度为0.001mg/L。

1.分光光度计及配套比色皿

2.具塞比色管

3.容量瓶、移液管等常规实验室设备

1.磺胺溶液（10g/L）：

称取5g磺胺（NH2SO2C6H4NH2），溶于360mL盐酸溶液（1:

6），用水稀释至500mL，盛于棕色试剂瓶中，有效期为2个月。

2.盐酸萘乙二胺溶液（1g/L）：

称取0.5g盐酸萘乙二胺（C10H7NHCH2CH2NH2·

2HCl），溶于500mL水中，盛于棕色试剂瓶中于冰箱内保存，有效期为1个月。

3.亚硝酸钠标准贮备溶液（100mgN/L）：

称取0.4926g亚硝酸钠（NaNO2，于110℃烘干），溶于少量水中后全量转移入1000mL容量瓶中，加水至标线，混匀。

加1mL三氯甲烷（CHCl3），混匀。

贮于棕色试剂瓶中于冰箱内保存，有效期为两个月。

4.亚硝酸钠标准使用溶液（1mgN/L）：

取1mL贮备液于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，混匀。

临用前配制。

1.绘制标准曲线

1取6个50mL具塞比色管，分别加入0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00mL亚硝酸钠标准使用溶液，加水至标线，混匀。

标准系列各点的浓度分别为0、0.005、0.010、0.020、0.040、0.060mg/L。

2每个比色管中各加入1.0mL磺胺溶液，混匀，放置5min。

3在每个比色管中加入1.0mL盐酸萘乙二胺溶液，混匀，放置显色5min。

4选543nm波长，2cm比色皿，以蒸馏水作参比，测其吸光值E。

其中零浓度为标准空白吸光值E0。

5以吸光值（E-E0）为纵坐标，浓度（mgN/L）为横坐标绘制标准曲线。

序列号

1

2

3

4

5

6

亚硝酸钠标准使用液体积（ml）

0.00

0.25

0.50

1.00

2.00

3.00

亚硝酸盐氮浓度（mgN/L）

0.005

0.010

0.020

0.040

0.060

吸光度值E

E0

E-E0

1移取50.0mL已过滤的水样于具塞比色管中。

2参照标准曲线制订过程中的步骤②—④，显色并测定该水样的吸光值Ew。

3量取50.0mL澄清水样（如水样较浑浊需经过滤），参照上述步骤④测量由于水样浑浊引起的吸光值Et。

水样由亚硝酸盐氮引起的吸光值可依下式计算：

En=Ew–E0-Et，由En查标准曲线，得该水样中亚硝酸盐氮的浓度。

六、注意事项：

1.水样可用有机玻璃或塑料采水器采集，经0.45μm滤膜过滤后贮于聚乙烯瓶中，应从速分析，必须在12h内测定完毕；

水样加盐酸萘乙二胺后，须在2h内测量完毕，并避免阳光照射。

2.水样需过滤时，滤纸中常含有不可忽略的亚硝酸根，水样过滤后时结果偏高。

使用前应用纯水淋洗滤纸，并检查有无NO2-，若有则应淋洗到无NO2-后才开始过滤水样。

3.本法的显色速度与显色过程与水的温度有关，若水温太低（低于10℃），可在水浴中温热反应。

要注意各管受热一致，温度相同时，颜色稳定后可保持十多个小时不变。

4.标准曲线每隔一周须重制一次，当测定样品的实验条件与制定标准曲线的条件相差较大时，如更换光源或光电管、温度变化较大时，须及时重制标准曲线。

5.无氮海水可模仿人工海水配方以化学试剂配制，也可取低氮澄清海水，放入海藻置于阳光下照射数日除氮。

实验八活性磷酸盐

（磷钼蓝法）

水样中的活性磷酸盐采用磷钼蓝法测定。

活性磷酸盐在一定的酸性条件下可与钼酸铵作用，生成淡黄色的磷钼酸铵，但磷钼酸铵发色能力弱，在通常的磷浓度下显不出黄色来。

磷钼酸铵可被还原剂（氯化亚锡、抗坏血酸、亚硫酸钠等）还原成发色能力很强的蓝色化合物——“钼蓝”，还原后的溶液在690nm处有较大吸收，可用比色法分析。

1．分光光度计及配套比色皿

2．具塞比色管

3．容量瓶、移液管等常规实验室设备

1．硫酸溶液（1:

2）：

在不断搅拌下将浓硫酸缓缓倒入同体积蒸馏水中，冷却后盛于试剂瓶中。

2．酒石酸锑钾：

溶解6g酒石酸锑钾于200ml水中，贮于聚乙烯瓶中，溶