仪器分析水质分析.pptx
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1、地球上总水量约为地球上总水量约为1.37109 km3,其中海洋占,其中海洋占97.3%,淡水占,淡水占 2.7%,可利用的淡水仅占可利用的淡水仅占1%还不到!还不到!第一节第一节 概概 述述水是生命之源!水是生命之源!工业生产往往也需要用到大量的水,主要用作溶工业生产往往也需要用到大量的水,主要用作溶剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等。剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等。水质的优劣,事关人类健康、生态平衡、工农业水质的优劣,事关人类健康、生态平衡、工农业正常生产;正常生产;水质分析,重要!水质分析,重要!一、水的用途一、水的用途二、水的分类二、水的分类天(自)然水天(自)然水 生活用水生活用水 工业
2、用水工业用水1天(自)然水天(自)然水 自然界的水。自然界的水。一般分为:一般分为:雨水雨水、地表水地表水(江、河、湖水)、(江、河、湖水)、地下水地下水(井水、泉水)等。(井水、泉水)等。因为在自然界中存在,都或多或少地含有一些因为在自然界中存在,都或多或少地含有一些杂质,如气体、尘埃、可溶性无机盐等,如杂质,如气体、尘埃、可溶性无机盐等,如矿泉矿泉水中含有多种微量元素。水中含有多种微量元素。专题一:何谓矿泉水,如何界定,有何依据(标准!)?何种饮用水最适合饮用?昆仑山昆仑山天然雪山矿泉水天然雪山矿泉水纯净水加点矿纯净水加点矿物质物质!多一点,多一点,生活更健康生活更健康我们不生产水,我们不
3、生产水,我们只做我们只做大自然大自然的搬运工!的搬运工!水的质量决定生命的质量水的质量决定生命的质量2.生活用水生活用水 人们日常生活中所使用的水;人们日常生活中所使用的水;主要是主要是自来水,自来水,也有少量直接使用天然水的。也有少量直接使用天然水的。水质要求:水质要求:不能影响人类的身体健康;不能影响人类的身体健康;分析重点:分析重点:有害元素有害元素,对其含量都有严格限量规定。,对其含量都有严格限量规定。比如:比如:F-的含量,正常情况下应为的含量,正常情况下应为 0.51.0 mg/L,如果如果F-1.01.5 mg/L,易得,易得氟斑牙氟斑牙,如果如果F-4.0 mg/L,则易得,则
4、易得氟骨病氟骨病。相关标相关标准?准?相关案例相关案例?专题二:专题二:查找自来水或生活饮用水的质量控制标准,分析其质控查找自来水或生活饮用水的质量控制标准,分析其质控 重点。列举几种有害元素对人体的危害,并列举相应案例。重点。列举几种有害元素对人体的危害,并列举相应案例。氟是人体必需的微量元素之一,过量的氟会导致氟氟是人体必需的微量元素之一,过量的氟会导致氟中毒。中毒。氟中毒氟中毒是一种以侵犯牙齿和骨骼为主的全身是一种以侵犯牙齿和骨骼为主的全身性慢性中毒,主要临床表现是性慢性中毒,主要临床表现是氟斑牙和氟骨症。氟斑牙和氟骨症。牙齿危害牙齿危害影响咀嚼、消化功能,并导致牙齿过早脱落。影响咀嚼、
5、消化功能,并导致牙齿过早脱落。骨骼及其它软组织损害骨骼及其它软组织损害腰、腿及全身关节麻木、疼痛、腰、腿及全身关节麻木、疼痛、关节变形,出现腰弯背驼、功能障碍乃至瘫痪关节变形,出现腰弯背驼、功能障碍乃至瘫痪、丧失劳动能力,生活不能自理。丧失劳动能力,生活不能自理。长期饮用高氟水的危害长期饮用高氟水的危害氟骨病威胁山村氟骨病威胁山村 http:/ 工业生产中所使用的水;工业生产中所使用的水;要求:要求:不影响产品质量,不损害设备、容器及管道;不影响产品质量,不损害设备、容器及管道;分析要点:分析要点:根据具体应用场合设定相应质控指标。根据具体应用场合设定相应质控指标。另外:还有另外:还有废水,特
6、别是工业废水废水,特别是工业废水,污染环境,污染环境,必须(经过处理并)符合一定的标准才允许排放。必须(经过处理并)符合一定的标准才允许排放。相关标准相关标准?排放废水要求:排放废水要求:不能影响人类和环境健康;不能影响人类和环境健康;监测重点:监测重点:有害元素和有机物等有害元素和有机物等,有严格限量规定。,有严格限量规定。三、水质分析项目三、水质分析项目 水质分析项目繁多,主要有以下四类:水质分析项目繁多,主要有以下四类:1物理性质物理性质 2金属化合物金属化合物 3非金属无机化合物非金属无机化合物 4有机化合物有机化合物现代现代分析化学的各种方法分析化学的各种方法四、水质分析方法四、水质
7、分析方法化学分析法化学分析法滴定分析滴定分析酸碱、络合、氧化还原、沉淀酸碱、络合、氧化还原、沉淀 重量分析法重量分析法沉淀法、挥发法沉淀法、挥发法仪器分析法仪器分析法光谱分析光谱分析色谱分析色谱分析GC、LC、IC电化学分析电化学分析离子选择性电极、溶出伏安法离子选择性电极、溶出伏安法分子光谱分子光谱紫外、可见、荧光紫外、可见、荧光原子光谱原子光谱AAS、AES、AFS质谱分析质谱分析MS、ICP-MS 水中各种组分测定的常用分析方法水中各种组分测定的常用分析方法详详见教材见教材P46表表3-1或相关标准或相关标准常量常量组分组分化学分析化学分析法法微量、痕量微量、痕量组分组分仪器分析仪器分析
8、法法痕量、超痕量痕量、超痕量组分组分富集仪器分析富集仪器分析法法水质分析方法的选择水质分析方法的选择何谓富集,有何谓富集,有哪些方法?哪些方法?水质分析水质分析特点:特点:各组分可能随时间变化各组分可能随时间变化检测项目可能存在不同检测项目可能存在不同价态和形态价态和形态待测组分浓度变化范围大待测组分浓度变化范围大往往属于痕量甚至超痕量分析往往属于痕量甚至超痕量分析五、水质分析对采样和保存的要求五、水质分析对采样和保存的要求水质分析对样品采集和保存有特别要求!水质分析对样品采集和保存有特别要求!详详见教材见教材P47表表3-2或相关标准或相关标准有什么区别,分别研有什么区别,分别研究意义何在?
9、例如?究意义何在?例如?颜色(色度)浊度臭和味肉眼可见物pH值残渣矿化度电导率第二节第二节 水的物理性质检验水的物理性质检验检检验验项项目目感官指标感官指标 水的颜色:水的颜色:纯水:无色透明纯水:无色透明 深层水:无色或浅蓝色深层水:无色或浅蓝色 污水(特别受工业废水污染):有色且透光性减弱污水(特别受工业废水污染):有色且透光性减弱 一、一、颜色(色度)颜色(色度)水颜色的分类水颜色的分类 真色真色除去浊度后测得的颜色除去浊度后测得的颜色表色表色未经过滤或离心的原始水样的颜色未经过滤或离心的原始水样的颜色测定方法测定方法 1.铂钴标准比色法铂钴标准比色法较清洁天然水较清洁天然水 铂氯酸钾与
10、氯化钴标准色阶目视比色铂氯酸钾与氯化钴标准色阶目视比色 1个色度单位个色度单位1mg Pt+0.5 mg Co/L 铂钴标准比色法标准色列铂钴标准比色法标准色列2.稀释倍数法稀释倍数法工业废水等污染水工业废水等污染水 色度色度水样以水稀释到接近无色时的稀释倍数水样以水稀释到接近无色时的稀释倍数二、浊度二、浊度 反映水中的反映水中的不溶解物质对光线透过时阻碍程度不溶解物质对光线透过时阻碍程度的指标。的指标。通常仅用于天然水和饮用水。通常仅用于天然水和饮用水。污水和废水:不溶物质含量高,一般要求测悬浮物。污水和废水:不溶物质含量高,一般要求测悬浮物。浊度测定方法浊度测定方法 1.目视比浊法目视比浊
11、法一般水样一般水样 1度度1mg 硅藻土硅藻土/100mL 2.分光光度法分光光度法天然水、饮用水天然水、饮用水3.浊度仪法浊度仪法(略)(略)浊度测定方法浊度测定方法400度浊度储备液:度浊度储备液:一定温度下一定温度下(253),5.00 mL 10 g/L硫酸肼溶液与硫酸肼溶液与5.00 mL 100 g/L六次甲基四胺六次甲基四胺 溶液于溶液于100 mL容量瓶中反应容量瓶中反应24 h,稀释至标线,稀释至标线.680nm、3cm比色皿测吸光度,比色皿测吸光度,标准曲线法得标准曲线法得注意事项注意事项1.必须在规定温度下进行,或进行必须在规定温度下进行,或进行温度校正温度校正2.测定时
12、,必须用与水样测定时,必须用与水样pH接近的接近的标准缓冲溶液校正标准缓冲溶液校正仪器仪器.缓缓 冲冲 溶溶 液液pH(25oC)邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾(0.050 molkg-1)4.0080.025 molkg-1 KH2PO4+0.025 molkg-1 Na2HPO4 6.865硼砂硼砂(0.010 molkg-1)9.180三、三、pH值值pH -lgaH+pH值测定方法:值测定方法:比色法、比色法、玻璃电极(玻璃电极(pH计)法计)法四、残渣(悬浮物)四、残渣(悬浮物)水水样样经经蒸蒸发发后后的的残残余余物物,表表征征水水中中溶溶解解性性物物质质、不不溶溶解解性物质含量的指标
13、。性物质含量的指标。分类:分类:总残渣、可滤残渣和不可滤残渣总残渣、可滤残渣和不可滤残渣测定:测定:重量法(重量法(103-105 或或(1802)烘干)烘干)五、矿化度五、矿化度水中无机矿物成份的总量,总含盐量评价指标。水中无机矿物成份的总量,总含盐量评价指标。测定:测定:重量法(重量法(103-105 烘干时可滤残渣量)烘干时可滤残渣量)六、电导率六、电导率间接表示溶解盐的含量,间接表示溶解盐的含量,电导仪测定电导仪测定矿泉水水源寻矿泉水水源寻找?找?第三节第三节 金属化合物的测定金属化合物的测定 主要包括:主要包括:总硬度、总硬度、钾、钠、钾、钠、钙、镁钙、镁、铁铁、铜、锌、镍、铜、锌、
14、镍、锰、锰、汞、铅、铬、镉、砷、硒汞、铅、铬、镉、砷、硒等。等。微量金属测定微量金属测定仪器分析法仪器分析法分子光谱法:紫外、可见、荧光分光光度法分子光谱法:紫外、可见、荧光分光光度法原子光谱法:吸收、发射、荧光分光光度法原子光谱法:吸收、发射、荧光分光光度法质谱法:电感耦合诱导等离子体质谱法:电感耦合诱导等离子体-质谱(质谱(ICP-MS)色谱法:离子色谱法色谱法:离子色谱法电化学分析法:极谱法、溶出伏安法电化学分析法:极谱法、溶出伏安法常量金属测定常量金属测定化学分析法(滴定分析)化学分析法(滴定分析)一、总硬度的测定一、总硬度的测定硬度:硬度:水中钙、镁等金属离子沉淀肥皂的程度水中钙、镁
15、等金属离子沉淀肥皂的程度 总硬度暂时硬度永久硬度总硬度暂时硬度永久硬度、测定意义:测定意义:生活饮用水?工业用水?生活饮用水?工业用水?测定方法:测定方法:EDTA络合滴定法络合滴定法 pH 10氨缓冲,铬黑氨缓冲,铬黑T指示,指示,酒红酒红 纯蓝,纯蓝,必要时掩蔽必要时掩蔽表示方法:表示方法:德国硬度德国硬度 1=10 mg CaO/L总硬度总硬度()()0-40-44-84-88-168-1616-3016-303030标志标志极软极软 软软微硬微硬 硬硬极硬极硬 生活饮用水要求生活饮用水要求25 ,锅炉用水要求软水锅炉用水要求软水.二、铁的测定二、铁的测定测定意义:测定意义:影响影响印染
16、、纺织、造纸等工业印染、纺织、造纸等工业产品质量产品质量采样保存:采样保存:Fe3+HCl使使pH1;Fe2+立即测定立即测定测定方法:测定方法:重污染重污染EDTA络合滴定络合滴定K2Cr2O7氧还滴定氧还滴定pH 2,磺基水杨酸指示,磺基水杨酸指示酒红酒红淡黄淡黄SnCl2还原,还原,S-P混酸介质,混酸介质,二苯胺磺酸钠,二苯胺磺酸钠,黄黄绿绿紫红紫红轻污染轻污染FAAS(火焰)(火焰)可见分光光度法可见分光光度法盐酸羟胺还原,盐酸羟胺还原,pH 5-6,邻二氮邻二氮菲显色菲显色,510 nm,0.03-5.00 mg/L直接直接,248.3nm,0.03-5.0 mg/L三、铬的测定三
17、、铬的测定测定意义测定意义:Cr(VI)累积毒性,累积毒性,Cr(III)微量必需,超量致毒微量必需,超量致毒采样保存采样保存:玻璃容器,总铬玻璃容器,总铬HNO3使使pH0.02 mg/L氨离子选择性电极法氨离子选择性电极法 0.03-1400 mg/L氨氮的测定氨氮的测定纳氏试剂分光光度法纳氏试剂分光光度法预蒸馏:预蒸馏:调水样调水样pH在在6.07.4,加,加MgO使其呈碱性。蒸馏使其呈碱性。蒸馏 释出的气态氨用硫酸或硼酸溶液吸收。释出的气态氨用硫酸或硼酸溶液吸收。2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3+H3BO3=NH4H2BO3显色:显色:NH4+(KI+HgI2+KOH)
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