金属化合物的测定_精品文档.ppt

1、金属化合物的测定,汞：汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金属冶炼、仪器仪表制造、颜料、塑料、食盐电解及军工等废水。天然水中汞含量一般不超过0.1g/L；我国饮用水标准限值为0.001mg/L。1、双硫腙分光光度法（双硫腙为显色剂）2、冷原子吸收法,（三）双硫腙分光光度法测汞原理,双硫腙分光光度法测汞、镉、锌、铅的比较,（一）冷原子吸收法 1、方法原理,（1）水样保存及预处理保存见表26方法；消解 Hg 2 Hg蒸气（2）绘制标准曲线（3）水样的测定,（一）冷原子吸收法 2、测定要点,三、镉,镉属剧毒金属，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成脏器组织损伤，尤以对肾脏损害最为明显。还会导致骨质疏松

2、，诱发癌症。我国生活饮用水卫生标准规定镉的浓度不能超过0.005mg/L。（一）原子吸收分光光度法1.火焰原子吸收法2.石墨炉原子吸收法测定镉、铜、铅,Cd、Cu、Pb、Zn、Cr原子吸收法的测定条件及浓度范围,阳极溶出伏安法测定要点：（1）水样预处理（2）标准曲线的绘制（3）样品测定,图2.29 阳极溶出伏安曲线,铜、铅、镉、锌的阳极溶出伏安法,铬,铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内蓄积。二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法（紫红色，540nm，六价铬、总铬）火焰原子吸收法测定总铬 硫酸亚铁铵滴定法（总铬大于1mg/L）

3、,七、铬,一）二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法,1、六价铬的测定（已用90年之久）Cr6+DPC 络合物 540nm2、总铬的测定Cr3+Cr6+DPC 络合物 540nm,DPC,KMnO4,O,NaNO2分解过量的KMnO4,尿素分解过量的NaNO2,紫红色,紫红色,砷,元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。砷化物容易在人体内积累，造成急性或慢性中毒。新银盐分光光度法氢化物发生-原子吸收法二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法,砷,（一）新银盐分光光度法,KBH4+3H2O+H+H3BO3+K+8HH+As3+(As5+)AsH3AsH3+6AgNO3+2H2O6

4、Ag0+HAsO2+6HNO3 400nm吸收,黄色胶态银,1,2,3,4,砷化氢发生与吸收装置,1、反应管2、U形管（二甲基甲酰胺、乙醇胺、三乙醇胺）3、脱胺管（硫酸钠和硫酸氢钾4、吸收管（硝酸、硝酸银、聚乙烯醇、乙醇）,砷,（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法,As5+As3+AsH3,+2e,H,AgDDC,红色胶体银,510nm测吸光度,As5+,九、其他金属化合物,第七节 非金属无机物的测定,酸度指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。测定方法：1、酸碱指示剂滴定法 2、电位滴定法,碱度,指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。引起碱

5、度的原因：碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化钠酸碱指示剂滴定法和电位滴定法,1.M=0（P=T）；2.PM（或P0.5T）；3.P=M；4.PM（或P0.5T）；5.P=0（或M=T）。,图2.32 水中碱度组成示意图,测定水的总碱度时，可能出现下列5种情况：,pH和酸度、碱度的区别和联系 pH表示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液，如0.1 mol盐酸和0.1 mol乙酸，二者的酸度都是100 mmol/L，但其pH却大不相同。,pH值,pH值,PH值：测定水的PH值的方法有玻璃电极法和比色法原理：以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极与被测溶液组成原电池，

6、通过测定该电池的电动势可测定溶液pH值原电池为：玻璃电极 待测溶液 S.C.E.(饱和甘汞电极)该电池的电动势为：E=甘汞-玻,玻=0+2.303RT/FLgaH 玻=0+2.303RT/FpH玻=k+0.059pH所以 E=K+0.059pH实际测定K不易求得，所以不用该方法。测定步骤：用pH标准溶液校准仪器 测定溶液pH注意：玻璃电极使用前需浸泡24小时，因为干玻璃电极对H+反应不灵敏。,图2.33 pH测定示意图,酸度计及玻璃电极,（DO）溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含量降低。1.测定DO都有哪些方法？原理是什么？2.为什么要

7、进行修正，修正原理是什么？,溶解氧（DO）,（BOD）,图2.34 极谱型氧电极的结构示意图,图2.35 溶解氧测定仪原理示意图,氰化物,测定氰化物的方法有：滴定法和分光光度法样品预处理：蒸馏，但控制条件不同结果不同 酒石酸 pH 4 水样+NaOH吸收(易释放氰化物)Zn(NO3)蒸馏 H3PO4 pH 2 水样+NaOH吸收(总氰化物)EDTA 蒸馏,氰化物,2.测定1）硝酸银滴定法：将水样的pH调至11+试银灵指试剂（黄色）用硝酸银滴定由黄色到橙红色 Ag+CN-Ag(CN)Ag+试银灵 Ag(试银灵)+H2O（计算公式95页）,2）异烟酸吡唑啉酮 将水样的pH调至中性+氯胺T 氯化氰（

8、CNCl)+异烟酸吡唑啉酮 兰色染料（638nm）测定。,3）吡啶巴比妥酸光度法将水样的pH调至中性+氯胺T 氯化氰CNCl)+吡啶戊烯二醛+巴比妥酸 红色染料（580nm）测定。,氟化物,氟化物：离子选择性电极法1）离子选择性电极：是一类薄膜电极，它能从含有多种离子的溶液中选择性地测量某一种特定离子的活度（测定pH的玻璃电极就是氢离子选择性电极）。,组成：敏感膜：内参比电极：Ag/Agcl电极内充液：含待测离子、Cl-的电解质溶液电极管：玻璃或其它材料,2）离子选择性电极法：将离子选择性电极浸入待测溶液，与参比溶液组成原电池，其电动势在一定条件下与待测离子的活度对数呈直线关系原电池：S.C.

9、E 待测溶液 ISE 电动势：E=k 2.303RT/nFlga(+阳离子、-阴离子）3）氟离子选择性电极：=0 2.303RT/FlLgaF-,LaF3单晶,Ag/AgCl电极,0.1mol/LNaCl0.1mol/LNaF,4）氟的测定原理：组成上述原电池；标准曲线法（测定结果为F-的活度）E=K 2.303RT/FlLgaF-5）F-浓度的测定：加入总离子强度调节剂(TISAB)TISAB的作用：稳定离子强度和pH值、络合干扰离子、使络合态氟离子释放出来。TISAB的组成：含有强电解质、络合剂、pH缓冲剂的溶液,6）F-浓度的测定步骤：绘制标准曲线水样 蒸馏 测定 加酸 样品测定,离子色

10、谱法：利用离子交换原理，同时对多种阴离子或阳离子进行分离、定性、定量测定的方法。测定由离子色谱仪完成，主要有:输液泵、进样阀、分离柱、抑制柱和电导检测器组成 输液泵:输送淋洗液（强电解质溶液，阳离子用稀HCL；阴离子用NaOH或NaHCO3与Na2CO3的混合液）,进样阀：引进样品分离柱：内装离子交换树脂，被测离子在此交换分离。分析阳离子装阳离子交换树脂；分析阴离子装阴离子交换树脂；抑制柱：内装与分离柱相反的离子交换树脂，抑制淋洗液电导，将高电导的淋洗液变为低电导的水或弱酸。（反应见书98页）电导检测器：将待测离子的浓度变为相应的电导并由记录仪记录下来特点：可同时测定多种阴离子和阳离子而不需提

11、前分离,图2.36 离子色谱分析流程示意图,图2.37 离子色谱图,2.离子色谱法：,含氮化合物的测定,含氮化合物包括：氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、硝酸盐氮(NO3-N)、有机氮、总氮1.氨氮(NH3-N):水样中以游离氨（通常叫做非离子氨）和NH4+形式存在的氮的含量 地表水质标准中该项指标为：游离氨（非离子氨，NH3）其它水质标准为总氮。测定方法：纳氏试剂分光光度法；电极法；容量法1）纳氏试剂分光光度法：该试剂与氨反应生成黄棕色胶态化合物，通过测吸光度可定量纳氏试剂的组成：碘化汞和碘化钾的强碱性溶液,含氮化合物的测定,2）水杨酸次氯酸盐分光光度法。3）滴定法4）气相分子吸

12、收光谱法：利用气相分子对某种金属的空心阴极灯发射的一定波长的光的吸收来定量分析。,如测定氨氮时，在水样中加入次溴酸钠，将氨及氨盐氧化成亚硝酸盐，再加入盐酸和乙醇溶液使亚硝酸盐迅速分解成二氧化氮。利用空气把二氧化氮栽入气相分子吸收光谱仪，测量二氧化氮对锌空心阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸收。,图2.39 气相分子吸收光谱仪组成示意图,气相分子吸收光谱法：,含氮化合物的测定,2.亚硝酸盐氮(NO2-N):水样中以NO2-形式存在的氮的含量测定方法有：N-（1-萘基)-乙二胺分光光度法；离子色谱法,含氮化合物的测定,3.硝酸盐氮(NO3-N):以NO3-形式存在的氮的含量测定方法有：1）紫

13、外分光光度法：可见；紫外（NO3-在200nm有强烈吸收，但有机物在此波长干扰，可在275nm测吸光度校正：A NO3-=A220-2A275)2）酚二黄酸分光光度法：3）气相分子吸收光谱法,含氮化合物的测定,4.凯氏氮：用凯氏定氮仪测得的含氮量。包括氨氮和在此条件下可被转化为NH4+的有机氮化合物，凯氏氮与氨氮的差值为有机氮。浓H2SO4 加热 加碱水样+K2SO4 NH3 硼酸吸收再测定吸收液中的NH4+（分光光度法、滴定法）,含氮化合物的测定,5.总氮：上述各项之和 过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定硫化物1、对氨基二氨基苯胺分光光度法2、碘量法（乙酸锌）3、间接火焰原子吸收法4、气相分子吸

14、收光谱法,间接火焰原子吸收法：,图2.40 硫化物转化吹气装置示意图,磷（总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷）水样 消解 总磷 0.45微米滤膜 消解 可溶性磷酸盐 可溶性总磷酸盐,1、钼锑抗分光光度法钼酸铵和酒石酸锑氧钾反应生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原生成兰色络合物。700nm2、孔雀绿磷钼杂多酸分光光度法（绿色缔合物）3、离子色谱法,第八节 有机污染物的测定,一、综合指标和类别指标化学需氧量(COD)高锰酸盐指数生化需氧量（BOD）总有机碳（TOC）挥发酚硝基苯类石油类,有机化合物的测定,1、化学需氧量（CODCr）定义：是指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗氧化剂的量，以氧

15、的mg/L表示。（CODCr 是我国实施排放总量控制的指标之一）注意：水样的COD，可由于加入氧化剂的种类及浓度，反应溶液的酸度、温度和反应时间，以及催化剂的有无而获得不同的结果，因此，必须严格按操作步骤进行,化学需氧量（CODCr）,（1）、重铬酸钾法（A）原理及步骤：水样+HgSO4 混匀+k2Cr2O7(过量)+AgSO4-浓H2SO4 回流2h 冷却+水 滴定 计算注意：氯离子含量高于1000mg/L时，样品应稀释；COD50mg/L时用0.25mol/L的k2Cr2O7溶液、COD为550mg/L时用0.025mol/L的k2Cr2O7 溶液；CODCr的测定应保留三位有效数字。,图

16、238 氧化回流装置示意图,重铬酸钾法 滴定过程,COD测定实验的结果：,2、高锰酸盐指数,定义：高锰酸盐指数指以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，该指数常被作为反映地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。测定方法:返滴定法 酸性法：水样氯离子含量 300mg/L（因为碱性条件下，高锰酸钾氧化性弱，不氧化氯离子）,注意：无论是高锰酸钾法还是重铬酸钾法测定的都是水样中的还原性物质，但并没有完全氧化水中所有的还原性物质，所以只是一个参考值，而且二者没有明显的相关关系。,3、生化需氧量（BOD）,定义：生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。DO,测定方法1.五天培养法2.微生物电极法3.其他方法微生物分解有机物的过程：两个阶段(碳化和硝化),生化需氧量（BOD）,1）五天培养法（稀释接种法）BOD5 水样稀释后，放入专用的测量瓶中，201 培养5天，5天内消耗的溶解氧即为该稀释样的BOD