pH值,加入硫酸铜以控制苯酚分解菌的活动。添加保存剂-氧化剂:水样中痕量汞易被还原,引起汞的挥发性损失,加入硝酸-重铬酸钾溶液可使汞维持在高氧化态,汞的稳定性大为改善。添加保存剂-还原剂:1、测定硫化物的水样,加入抗坏血酸对保存有利;2、含余氯水样,能氧化氰离子,可使酚类、烃类、苯系物氯化生成相应的衍生物,为此在采样时加入适当的硫代硫酸钠予以还原,除去余氯干扰;3、样品保存剂如酸、碱或其他试剂在采样前应进行空白试验,其纯度和等级必须达到分析的要求。水样的预处理:原因:环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量低,存在形态各异;目的:得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系:1、破坏有机物2、溶解悬浮性固体3、将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物。水样预处理方法:消解原则:1、最大限度去除干扰物2、回收率高3、操作简便省时4、成本低、对人体和环境无影响。分类:湿法消解;干法消解。湿式消解法:消解:干灰化法处理过程:取适量水样于白瓷或石英蒸发血中,置于水浴上或用红外灯蒸干,移入马福炉内,于450~550℃灼烧到残渣呈灰白色,使有机物完全分解除去。取出蒸发血,冷却,用适2%HNO3(或HCI)溶解样品灰分,过滤,滤液定容后供测定。不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样富集与分离:水质监测中,被测组分往往含量极低,且有大量共存物质,因此,就需要进行样品的预富集和分离,以达到消除干扰,提高测定方法的灵敏度;富集和分离往往是不可分割、同时进行的。气提、顶空和蒸馏法:气提法:把情性气体通入调制好的水样中,将欲测组分吹出,直接送入仪器测定,或导入吸收液吸收富集;如用分光光度法测定水样中硫化物时,先使之在磷酸介质中生成硫化氢,再用情性气体载入乙酸锌-乙酸钠溶液吸收,以达到与母液分离的目的。顶空法:常用于测定挥发性有机物(VOCs)水样的预处理。例如,测定水样中的挥发性有机物(VOCs)或挥发性无机物(VICs)时,先在密闭的容器中装入水样,容器上部留存一定空间,再将容器置于恒温水浴中,11
11 pH 值,加入硫酸铜以控制苯酚分解菌的活动。 添加保存剂-氧化剂:水样中痕量汞易被还原,引起汞的挥发性损失,加入硝酸 -重铬酸钾溶液可使汞维持在高氧化态,汞的稳定性大为改善。 添加保存剂-还原剂: 1、测定硫化物的水样,加入抗坏血酸对保存有利; 2、含余氯水样,能氧化氰离子,可使酚类、烃类、苯系物氯化生成相应的衍生 物,为此在采样时加入适当的硫代硫酸钠予以还原,除去余氯干扰; 3、样品保存剂如酸、碱或其他试剂在采样前应进行空白试验,其纯度和等级必 须达到分析的要求。 水样的预处理: 原因:环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量低,存在形态各异; 目的:得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试 样体系: 1、破坏有机物 2、溶解悬浮性固体 3、将各种价态的欲测元素氧化成单一高价 态或转变成易于分离的无机化合物。 水样预处理方法:消解 原则:1、最大限度去除干扰物 2、回收率高 3、操作简便省时 4、成本低、对人 体和环境无影响。 分类:湿法消解;干法消解。 湿式消解法: 消解:干灰化法 处理过程:取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中,置于水浴上或用红外灯蒸干, 移入马福炉内,于 450~550℃灼烧到残渣呈灰白色,使有机物完全分解除去。 取出蒸发皿,冷却,用适 2%HNO3(或 HCl)溶解样品灰分,过滤,滤液定容 后供测定。 不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样 富集与分离:水质监测中,被测组分往往含量极低,且有大量共存物质,因此, 就需要进行样品的预富集和分离,以达到消除干扰,提高测定方法的灵敏度; 富集和分离往往是不可分割、同时进行的。 气提、顶空和蒸馏法: 气提法:把惰性气体通入调制好的水样中,将欲测组分吹出,直接送入仪器测 定,或导入吸收液吸收富集;如用分光光度法测定水样中硫化物时,先使之在 磷酸介质中生成硫化氢,再用惰性气体载入乙酸锌-乙酸钠溶液吸收,以达到与 母液分离的目的。 顶空法:常用于测定挥发性有机物(VOCs)水样的预处理。 例如,测定水样中的挥发性有机物(VOCs)或挥发性无机物(VICs)时,先在 密闭的容器中装入水样,容器上部留存一定空间,再将容器置于恒温水浴中
经一定时间,容器内的气液两相达到平衡蒸馏法:利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法,如对挥发酚、氰化物和氟化物等分离。萃取法:1、溶剂萃取法:基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同,进行组分的分离和富集如:用气相色谱仪测定六六六和滴滴沸时,需先用石油醚萃取;2、固相萃取法:水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同,使它们彼此分离。固相萃取剂是含C18或C8、睛基、氨基等基团的特殊填料;如测定有机氯农药、苯二甲酸酯和多氯联苯等污染水样的预处理。吸附法:吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面,再用适宜溶剂、加热或吹气等将欲测组分解吸,达到分离和富集的目的;物理吸附活性炭吸附金属离子和有机物;多孔高分子聚合物主要吸附有机物;化学吸附疏基棉的疏基官能团对烷基汞、汞、铜、铅砷等具有很强的吸附作用。离子交换法:利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类,广泛应用的是有机离子交换剂,即离子交换树脂;强酸性阳离子交换树脂一般用于富集金属阳离子;强碱性阴离子能富集强酸或弱酸的阴离子。第三节物理指标的测定(一)温度温度测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电阻温度计。(二)色度、铂钻标准比色法和稀释倍数法(三)气味、定性描述法和系数法(四)浊度分光光度法、目视比浊法和浊度计法(五)透明度铅字法、十字法和塞氏盘法(六)残渣水中的固体物分为总固体物(又称总残渣)、溶解固体物(又称可滤残渣)和悬浮物(文称不可滤残渣)三种。1、总固体物总固体物是水样在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的物质,包括溶剂固体物和悬浮物。2、溶解固体物溶解固体物是指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发血内蒸干,再在一定温度下烘至恒重时蒸发血中的剩余物质。3、悬浮物(SS)水样经过滤后留在过滤器上的固体物质,于103~105℃烘至恒重后得到的物质称为悬浮物。(七)电导率12
12 经一定时间,容器内的气液两相达到平衡 蒸馏法:利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法, 如对 挥发酚、氰化物和氟化物等分离。 萃取法:1、溶剂萃取法:基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同,进 行组分的分离和富集如:用气相色谱仪测定六六六和滴滴涕时,需先用石油醚 萃取;2、固相萃取法:水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力 强弱不同,使它们彼此分离。固相萃取剂是含 C18 或 C8、腈基、氨基等基团的 特殊填料;如测定有机氯农药、苯二甲酸酯和多氯联苯等污染水样的预处理。 吸附法: 吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表 面,再用适宜溶剂、加热或吹气等将欲测组分解吸,达到分离和富集的目的;物 理吸附活性炭吸附金属离子和有机物;多孔高分子聚合物主要吸附有机物;化学 吸附巯基棉的巯基官能团对烷基汞、汞、铜、铅砷等具有很强的吸附作用。 离子交换法:利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。离 子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类,广泛应用的是有机离 子交换剂,即离子交换树脂;强酸性阳离子交换树脂一般用于富集金属阳离子; 强碱性阴离子能富集强酸或弱酸的阴离子。 第三节 物理指标的测定 (一)温度 温度测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电 阻温度计。 (二)色度 铂钴标准比色法和稀释倍数法 (三)气味 定性描述法和系数法 (四)浊度 分光光度法、目视比浊法和浊度计法 (五)透明度 铅字法、十字法和塞氏盘法 (六)残渣 水中的固体物分为总固体物(又称总残渣)、溶解固体物(又称可滤残渣) 和悬浮物(又称不可滤残渣)三种。 1、总固体物 总固体物是水样在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的物质,包括溶剂固体 物和悬浮物。 2、溶解固体物 溶解固体物是指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发皿内蒸干,再在一定 温度下烘至恒重时蒸发皿中的剩余物质。 3、悬浮物(SS) 水样经过滤后留在过滤器上的固体物质,于 103~105℃烘至恒重后得到的 物质称为悬浮物。 (七)电导率
水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时,电导率随浓度的增大而增加,因此,该指标常用语推测水中离子的总浓度或含盐量。用电导仪测量三、结束部分:1、本课小结讨论题及作业题备注课周人时2440周二7-8、周四5-6时次数间13
13 水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较 低时,电导率随浓度的增大而增加,因此,该指标常用语推测水中离子的总浓 度或含盐量。用电导仪测量。 三、结束部分: 1、本课小结 讨论 题及 作业 题 备注 周 次 2 课 时 4 人 数 40 时 间 周二 7-8、周四 5-6
教学1.化学指标的测定内2.有机污染物综合指标的测定容教学1.掌握化学指标的测定目2.掌握有机污染物综合指标的测定标一、教学流程(一)、准备工作1.师生问好2.回顾上节课的内容(二)宣布本课内容和任务教(三)介绍化学指标和有机污染物综合指标的测定学设(四)以雾霾为例,和学生共同讨论大气污染事件的方方面面,例如产生的原计因,政府和个人如何为保护空气作出对应的措施(五)布置课后自主学习内容二、教学内容第四节化学指标的测定(一) pH天然水的pH多在6.8-8.5之间,工业废水的pH因其含酸碱量不同而有较大差异,测定的方法有pH计法和pH试纸法。pH计法此法是以饱和甘汞电极为参比电极,使玻璃电极为指示电极,与待测溶液(如水样)组成电池。pH试纸法利用酸碱指示剂在不同pH值表现出不同颜色的原理制成。(二)氧化还原电位EhEh能反映水体的氧化还原状态,是水体综合指标之一实际测定,以铂电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用毫伏计或pH计测量电动势测得的电位值要换算成相对于标准氢电极的电位值换算方法:当铂电极为正极时Eh=E测得值+E饱和甘汞(t℃)当铂电极为负极时Eh=E饱和甘汞(t℃)-E测得值(三) 碱度14
14 教 学 内 容 1. 化学指标的测定 2. 有机污染物综合指标的测定 教 学 目 标 1. 掌握化学指标的测定 2. 掌握有机污染物综合指标的测定 教 学 设 计 一、教学流程 (一)、准备工作 1.师生问好 2.回顾上节课的内容 (二)宣布本课内容和任务 (三)介绍化学指标和有机污染物综合指标的测定 (四)以雾霾为例,和学生共同讨论大气污染事件的方方面面,例如产生的原 因,政府和个人如何为保护空气作出对应的措施 (五)布置课后自主学习内容 二、教学内容 第四节 化学指标的测定 (一)pH 天然水的 pH 多在 6.8-8.5 之间,工业废水的 pH 因其含酸碱量不同而有较大差异, 测定的方法有 pH 计法和 pH 试纸法。 pH 计法 此法是以饱和甘汞电极为参比电极,使玻璃电极为指示电极,与待测溶液(如 水样)组成电池。 pH 试纸法 利用酸碱指示剂在不同 pH 值表现出不同颜色的原理制成。 (二)氧化还原电位 Eh Eh 能反映水体的氧化还原状态,是水体综合指标之一 实际测定,以铂电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用毫伏计或 pH 计测量电动势测得的电位值要换算成相对于标准氢电极的电位值 换算方法: 当铂电极为正极时 Eh = E 测得值 + E 饱和甘汞(t℃) 当铂电极为负极时 Eh = E 饱和甘汞(t℃)- E 测得值 (三)碱度
测定方法采用中和法,以强酸(如HCI)滴定水样,甲基橙为指示剂,根据滴定到达终点时所消耗一定浓度的盐酸体积,计算水样的碱度,单位为mol/L若以CaCO3的mg/L表示碱度,换算:1mmol/L=50mg/L(以CaCO3计)(式中50为1/2CaCO3分子量)(四)硬度教学硬度按相关的阴离子分类:碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度(永久硬度)设两种测定方法:计原子吸收分光光度法,根据钙镁离子浓度计算EDTA滴定法第五节有机污染物的测定(一)溶解氧(DO)溶解氧:溶解于水中的氧称为溶解氧。温度升高、大气压力减小、含盐量增加,都会导致溶解氧含量降低。测定水中溶解氧的方法:碘量法、膜电极法(二)化学需氧量(COD)化学需氧量是指在一定条件下,氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的质量浓度(以mg/L为单位)表示。测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法(1)K2Cr2O7法(GB)CODCr(2)恒电流库仑滴定法(3)KMnO4法(高锰酸钾指数)CODMn。(三)高锰酸盐指数(IMn)CODMn以高锰酸钾溶液为氧化剂测定的化学需氧量,称为高锰酸盐指数,以氧的质量浓度(单位为mg/L)表示。其中碱性高锰酸钾法用于测定氯离子浓度较高的水样,酸性高锰酸钾法适用于氯离子质量浓度不超过300mg/L的水样。(四)生化需氧量(BOD)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。有机物在微生物的作用下,好氧分解氛围含碳物质氧化阶段和硝化阶段。硝化阶段在5~7d,甚至10d以后才显著进行,一般水质检验所测BOD只包括含碳物质的耗氧量和无机还原性物质的耗氧量,因此五日培养法能减少硝化阶段对耗氧量的影响。(五)总有机碳(TOC)15
15 教 学 设 计 测定方法采用中和法,以强酸(如 HCl)滴定水样,甲基橙为指示剂,根据 滴定到达终点时所消耗一定浓度的盐酸体积,计算水样的碱度,单位为 mol/L 若以 CaCO3 的 mg/L 表示碱度,换算: 1 mmol/L =50 mg/L(以 CaCO3 计)(式中 50 为 1/2 CaCO3 分子量) (四)硬度 硬度按相关的阴离子分类:碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度(永久硬度) 两种测定方法: 原子吸收分光光度法,根据钙镁离子浓度计算 EDTA 滴定法 第五节 有机污染物的测定 (一)溶解氧(DO) 溶解氧:溶解于水中的氧称为溶解氧。 温度升高、大气压力减小、含盐量增加,都会导致溶解氧含量降低。 测定水中溶解氧的方法:碘量法、膜电极法 (二)化学需氧量(COD) 化学需氧量是指在一定条件下,氧化 1L 水样中还原性物质所消耗的氧化剂 的量,以氧的质量浓度(以 mg/L 为单位)表示。 测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法 (1)K2Cr2O7 法(GB)CODCr (2)恒电流库仑滴定法 (3)KMnO4 法(高锰酸钾指数)CODMn。 (三)高锰酸盐指数(IMn)CODMn 以高锰酸钾溶液为氧化剂测定的化学需氧量,称为高锰酸盐指数,以氧的 质量浓度(单位为 mg/L)表示。其中碱性高锰酸钾法用于测定氯离子浓度较高 的水样,酸性高锰酸钾法适用于氯离子质量浓度不超过 300mg/L 的水样。 (四)生化需氧量(BOD) 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。 有机物在微生物的作用下,好氧分解氛围含碳物质氧化阶段和硝化阶段。 硝化阶段在 5~7d,甚至 10d 以后才显著进行,一般水质检验所测 BOD 只包括 含碳物质的耗氧量和无机还原性物质的耗氧量,因此五日培养法能减少硝化阶 段对耗氧量的影响。 (五)总有机碳(TOC)