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文檔簡介

1、環(huán)境工程基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)主編:張慶樂泰山醫(yī)學(xué)院實驗一 廢水懸浮固體和濁度的測定一、實驗?zāi)康暮鸵?. 掌握懸浮固體和濁度的測定方法。2. 實驗前復(fù)習(xí)第二章殘渣和濁度的有關(guān)內(nèi)容。二、懸浮固體的測定(一)原理懸浮固體指剩留在濾料上并于 103105烘至恒重的固體。測定的方法是將水 樣通過濾料后,烘干固體殘留物及濾料, 將所稱重量減去濾料重量, 即為懸浮固體(總 不可濾殘渣)。(二)儀器和試劑1. 烘箱2. 分析天平3. 干燥器4. 孔徑為 0.45um 濾膜及相應(yīng)的濾器或中速定量濾紙。5. 玻璃漏斗6. 內(nèi)徑為 30 50mm稱量瓶(三)實驗步驟1. 將濾膜放在稱量瓶中, 打開瓶蓋,在 103105烘

2、干 2 小時,取出冷卻后蓋 好瓶蓋稱重,直至恒重(兩次稱重相差不超過 0.0005g )。2. 去除漂浮物后,振蕩水樣,量取均勻適量水樣(使懸浮物大于 2.5mg),通過 面稱至恒重的濾膜過濾; 用蒸餾水洗殘渣 35次。如樣品中含油脂, 用10mL石油醚 分兩次洗殘渣。3. 小心取下濾膜,放入原稱量瓶內(nèi),在 103105烘箱中,打開瓶蓋烘 2h, 冷卻后蓋好蓋稱重,直至恒重為止。(四)數(shù)據(jù)處理懸浮固體( mg/L)=(A B)* 1000 *1000 V式中: A懸浮固體濾膜及稱重瓶重( g)B 濾膜及稱重瓶重( g)V 水樣體積( mL)(五)注意事項(1)樹葉、木棒、水草等雜質(zhì)應(yīng)先從水中去

3、除。(2)廢水粘度高時,可加 24 倍蒸餾水稀釋,振蕩均勻,待沉淀物下降后再過 濾。(3)也可采用石棉坩鍋進(jìn)行過濾。(六)思考題1. 進(jìn)行稱重之前對水樣如何進(jìn)行預(yù)處理?2. 為什么控制溫度在 103 105?3. 懸浮物的質(zhì)量濃度和濁度有無關(guān)系?4. 分析產(chǎn)生測定誤差的原因?三、濁度(一)原理濁度是由水中含有的泥沙、 粘土、有機(jī)物、無機(jī)物、浮游生物等懸浮物質(zhì)造成的。 水體渾濁會影響陽光的透射,影響水生動植物的生長。濁度以度為單位。 1mg一定粒度的白陶土(或硅藻土)在 1000mL水中產(chǎn)生的濁 度,稱為 1 度。測定水樣濁度可用分光光度法、濁度儀法和目視比濁法。 樣品收集于具塞玻璃瓶內(nèi),應(yīng)在取

4、樣后盡快測定。如需保存,可在4冷暗處保存 24h,測試前要激烈振搖水樣并恢復(fù)到室溫;(二)儀器100ml 具塞比色管、 1L 容量瓶、移液管,白陶土,標(biāo)準(zhǔn)篩( 75 m),烘箱, 干燥器,托盤天平。 5氯化汞溶液。(三)實驗步驟1 把粉碎的白陶土放在 105 攝氏度烘箱中烘 3h ,放入干燥器內(nèi)冷卻后取出, 用 75m的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩選。稱取篩出的粉末(約 200300 目)1.00g ,放入 1L容 量瓶中,加水至標(biāo)線。此標(biāo)準(zhǔn)溶液的濁度為 1000 度。2用移液管取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液 100mL,放入另一個 1mL容量瓶中,加 5的氯化汞 溶液 0.2mL,然后用蒸餾水稀釋到標(biāo)線。該溶液的濁度為 1

5、00 度。3把濁度為 100 度的白陶土標(biāo)準(zhǔn)液, 一邊充分振蕩, 一邊迅速用移液管吸取 1.0 、 2.0 、3.0 、4.0 、5.0 、6.0 、7.0 、8.0 、9.0 、10.0mL,移入 10個 100mL比色管中, 加水稀釋至標(biāo)線,加蓋振蕩。它們的濁度分別為1.0 、2.0 、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 、8.O、9.O、10.0 度。4取待測水樣 100mL于比色管中,與上述配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液比色管并列放在黑紙 上,從上往下垂直觀察, 將水樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液相比較, 確定水樣的濁度。備注:濁度儀法: 原理與方法: 光電濁度儀運用了光散射的理論。 當(dāng)光束碰在水中微粒表面時, 由

6、于光的反射與 衍射效應(yīng), 在微粒的任何一方都產(chǎn)生了一定的光強(qiáng), 這種光稱為散射光。 散射光也包 括沿光束直線方向前進(jìn)散射和后向散射。每個顆粒的散射光之間也是相互影響的。散射光的強(qiáng)度受到顆粒物的數(shù)量、 形狀、大小、表面構(gòu)造以及顏色和水的折射指 數(shù)等的影響。光電濁度儀原理,光源入射強(qiáng)度 P0 的光束通過水樣槽中的水樣后,在水中顆粒 濃度為 C 的微粒作用下,沿光束方向上的強(qiáng)度減弱為 Pt,并在垂直光束方向產(chǎn)生強(qiáng) 度為 Ps 的散射光。它們之間存在如下關(guān)系:lg(P0/Pt) = KbC(透射式濁度儀原理 )Ps/P0 = kbC (散射式濁度儀原理 )式中 b光程K、 k常數(shù)依據(jù)上述原理可設(shè)計成兩

7、種濁度儀, 其中散射式濁度儀更適用于低濁度的測量。儀器測量步驟:1 濁度儀的校正:同分光光度計法步驟 1 可采用福爾馬肼聚合物標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo) 定與校正。另外,采用標(biāo)準(zhǔn)濁度玻璃去校正濁度儀,將標(biāo)準(zhǔn)玻璃放入濁度儀光程中, 調(diào)節(jié)濁度儀讀數(shù)至標(biāo)準(zhǔn)玻璃上所示值。2 濁度的測定: 將呈有待測濁度水樣的皿放入濁度儀光程中, 記錄濁度儀所示值, 即為水樣的濁度 (NTU 或 FTU) 。若水樣濁度超出測量量程, 則要變換量程,重復(fù)步驟 1、2 即可實驗二 廢水中色度和氟化物的測定一、目的和要求1. 了解色度的基本概念,掌握鉑鈷比色法和稀釋倍數(shù)法測定廢水中色度方法, 以及不同方法的適用范圍。2. 掌握用離子活度

8、計或 pH 計、晶體管毫伏計及氟離子選擇電極測定廢水氟化 物的原理和測定方法,分析干擾測定的因素和消除方法。二、廢水中色度的測定水是無色透明的, 當(dāng)水中存在某種物質(zhì)時, 會表現(xiàn)出一定的顏色。 溶解性的有機(jī) 物,部分無機(jī)物離子和有色懸浮微粒均可使水著色。PH值對色度有較大的影響, 在測定色度的同時, 應(yīng)測量溶液的 PH值。1. 鉑鈷比色法(一)原理色度通常采用鉑鈷比色法色度, 即把氯鉑酸鉀與氯化鈷配成標(biāo)準(zhǔn)溶液, 與水樣進(jìn) 行目視比色。 每升水中含有 1mg鉑和 0.5mg鈷時所具有的顏色, 稱為 1 度,作為標(biāo)準(zhǔn) 色度單位。如水樣混濁,則放置澄清,也可用離心法或用孔徑為 0.45um 濾膜過濾除

9、去懸浮 物,但不可用濾紙過濾,因濾紙可吸附部分溶解于水的顏色。(二)儀器和試劑 50mL具塞比色管,其刻度線高度一致。 鈷鉑標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取 1.246g 氯鉑酸鉀( K2PtC16)( 相當(dāng)于 5000mg鉑)及 1.000g 氯化鈷( COCl6·H2O)(相當(dāng)于 250mg鈷),溶于 100mL水中,加 100mL鹽酸, 用水定容到 1000mL。此溶液色度為 500 度,保存在密塞玻璃瓶中,存放在暗處。(三)實驗步驟 標(biāo)準(zhǔn)色列的配制: 向 50mL比色管加入 0、 0.50 、 1.00 、 2.00 、2.50 、3.00 、3.50 、 4.00 、 4.50 、 5.00

10、 、 6.00 、7.00 鈷鉑標(biāo)準(zhǔn)溶液,用水稀釋至標(biāo)線,混勻。各 管的色度依次為 0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70 度。密塞保 存。 水樣的測定:( 1) 分取 50.0mL 澄清透明水樣于比色管中,如水樣色度較大,可酌情少取水 樣,用水稀釋至 50.0mL。( 2) 將水樣與標(biāo)準(zhǔn)色列進(jìn)行目視比較。觀察時,可將比色管置于白瓷板或白紙 上,使光線從管底部向上投過液柱, 目光自管口垂直向下觀察, 記下于水樣色度相同 的鈷鉑標(biāo)準(zhǔn)色列的色度。(四)數(shù)據(jù)處理色度(度)A×50式中: A稀釋后水樣相當(dāng)于鈷鉑標(biāo)準(zhǔn)色列的色度B水樣的體積( mL)(五)注意事

11、項如果樣品中有泥土或其他分散很細(xì)的懸浮物,雖經(jīng)預(yù)處理而得不到透明水樣 時,則只測其表色??捎弥劂t酸鉀代替氯鉑酸鉀配置標(biāo)準(zhǔn)色列。 方法是:稱取 0.0437g 重鉻酸鉀和 1.000g硫酸鈷(COS4O·7H2O),溶于少量水中,加入0.50 mL硫酸,用水稀釋到 500 mL。 此溶液的色度為 500 度。不宜久存。(六)思考題 溶液比較混濁時應(yīng)該如何進(jìn)行預(yù)處理? 為什么不能用濾紙過濾?2. 稀釋倍數(shù)法(一)原理 將有色工業(yè)廢水用無色水稀釋到接近無色時,記錄稀釋倍數(shù)。以此表示該水 樣的色度,并輔以用文字描述顏色性質(zhì)、如深蘭色、棕黃色等。(二)儀器50ml 具塞比色管,其標(biāo)線高度要一致

12、。(三)測定步驟 取 100-150ml 澄清水樣置于燒杯中,以白色瓷板為背景,觀察并描述其顏色 種類。 分取澄清的水樣,用水稀釋成不同倍數(shù),分取 50ml ,分別置于 50ml 比色管 中,管底部襯一白瓷板,由上向下觀察稀釋后水樣的顏色,并與蒸餾水相比較,直至 剛好看不出顏色,記錄此時的稀釋倍數(shù)。(四)注意事項如測定水樣的真色, 應(yīng)放置澄清取上清夜, 或用離心法去除懸浮物后測定; 如測 定水樣的表色,待水樣中的大顆粒物懸浮物沉降后, 取上清夜測定。(五)思考題1. 色度的測定在操作上應(yīng)注意什么問題?2.三、廢水中氟化物的測定(一)原理將氟離子選擇電極和外參比電極 (如甘汞電極) 浸入欲測含氟

13、溶液, 構(gòu)成原電池。 該原電池的電動勢與氟離子活度的對數(shù)呈線性關(guān)系,故通過測量電極與已知F濃度溶液組成的原電池電動勢和電極與待測 F-濃度溶液組成原電池的電動勢, 即可計算出 待測水樣中 F濃度。常用定量方法是標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法。對于污染嚴(yán)重的生活污水和工業(yè)廢水,以及含氟硼酸鹽的水樣均要進(jìn)行蒸餾。(二)儀器 1氟離子選擇性電極。2飽和甘汞電極或銀 - 氯化銀電極。3離子活度計或 pH計,精確到 0.1mV。 4磁力攪拌器、聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的攪拌子。5聚乙烯杯: 100mL,150mL。 6其他通常用的實驗室設(shè)備。(三)試劑 所用水為去離子水或無氟蒸餾水。1氟化物標(biāo)準(zhǔn)貯備液:稱取 0.

14、2210g 基準(zhǔn)氟化鈉( NaF)(預(yù)先于 105110烘 干 2h,或者于 500-650 烘干約 40min,冷卻),用水溶解后轉(zhuǎn)入 1000mL容量瓶中, 稀釋至標(biāo)線,搖勻。貯存在聚乙烯瓶中。 此溶液每毫升含氟離子 100ug。2氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液: 用無分度吸管吸取氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液 10.00mL,注入 100mL 容量瓶中,稀釋至標(biāo)線,搖勻。此溶液每毫升含氟離子 10ug。3乙酸鈉溶液:稱取 15g 乙酸鈉( CH3COON)a溶于水,并稀釋至 100mL。4總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液( TISAB):稱取 58.8g 二水合檸檬酸鈉和 85g 硝酸 鈉,加水溶解,用鹽酸調(diào)節(jié) pH至 5-6

15、 ,轉(zhuǎn)入 1000mL容量瓶中,稀釋至標(biāo)線,搖勻。52mol/L 鹽酸溶液。(四)測定步驟1儀器準(zhǔn)備和操作按照所用測量儀器和電極使用說明, 首先接好線路, 將各開關(guān)置于“關(guān)”的位置, 開啟電源開關(guān), 預(yù)熱 15min,以后操作按說明書要求進(jìn)行。 測定前,試液應(yīng)達(dá)到室溫, 并與標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度一致(溫差不得超過± 1)。2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:用無分度吸管吸取 1.00 、3.00 、5.00 、10.00 、20.00mL氟化 物標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別置于 5支50mL容量瓶中,加入 10mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液, 用 水稀釋至標(biāo)線,搖勻。分別移入 100mL聚乙烯杯中,各放入一只塑料攪拌子,按濃度

16、由低到高的順序, 依次插入電極, 連續(xù)攪拌溶液,讀取攪拌狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)電位值 (E)。 在每次測量之前, 都要用水將電極沖洗凈, 并用濾紙吸去水分。 在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪 制 E-lgc F- 標(biāo)準(zhǔn)曲線,濃度標(biāo)于對數(shù)分格上, 最低濃度標(biāo)于橫坐標(biāo)的起點線上。3水樣測定:用無分度吸管吸取適量水樣,置于 50mL容量瓶中,用乙酸鈉或鹽 酸溶液調(diào)節(jié)至近中性, 加入 10mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液, 用水稀釋至標(biāo)線, 搖勻。 將其移入 100mL聚乙烯杯中,放入一只塑料攪拌子,插入電極,連續(xù)攪拌溶液,待電 位穩(wěn)定后,在繼續(xù)攪拌下讀取電位值( EX)。在每次測量之前,都要用水充分洗滌電 極,并用濾紙吸去水分。

17、根據(jù)測得的毫伏數(shù),由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得氟化物的含量。4空白實驗: 用蒸餾水代替水樣, 按測定樣品的條件和步驟進(jìn)行測定。 當(dāng)水樣組成復(fù)雜或成分不明時,宜采用一次標(biāo)準(zhǔn)加入法,以便減小基體的影響。其操作是:先按步驟 2 測定試液的電位值( E1),然后向試液中加入一定量(與試液中氟的含量相近) 的氟化物標(biāo)準(zhǔn)液,在不斷攪拌下讀取穩(wěn)態(tài)電位值 (E2)。(五)計算1標(biāo)準(zhǔn)曲線法:根據(jù)從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查知稀釋水樣的濃度和稀釋倍數(shù)即可計算水樣中氟化物含量( mg/L)。2、標(biāo)準(zhǔn)加入法cs·VS E V x1c x = ( 10 )Vx+VsS Vx+Vs式中: c x 水樣中氟化物( F-)濃度( mg/L)

18、;Vx 水樣體積( mL);cs F標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度( mg/L);VS 加入 F標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積( mL);E等于 E1 E2(對陰離子選擇性電極) ,其中, E1為測得水樣試液的電位 值(mV),E2 為試液中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后測得的電位值( mV);S氟離子選擇性電極的實測斜率。如果 VSVX, 則上式可簡化為:E/S -1cx=cx·VS (10 -1) /V x(六)注意事項1電極用后應(yīng)用水充分沖洗干凈,并用濾紙吸去水分,放在空氣中,或者放在 稀的氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液中。如果短時間不再使用,應(yīng)洗凈,吸去水分,套上保護(hù)電極敏 感部位的保護(hù)帽。電極使用前仍應(yīng)洗凈,并吸去水分。2如果試液中氟化

19、物含量低, 則應(yīng)從測定值中扣除空白試驗值。3不得用手觸摸電極的敏感膜;如果電極膜表面被有機(jī)物等沾污,必須先清洗 干凈后才能使用。4一次標(biāo)準(zhǔn)加入法所加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度( cS),應(yīng)比試液濃度( cX)高 10-100 倍,加入的體積為試液的 1/10-1/100 ,以使體系的 TISAB濃度變化不大。實驗三 水體自凈程度的指標(biāo)各種形態(tài)的氮相互轉(zhuǎn)化和氮循環(huán)的平衡變化是環(huán)境化學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)研究的重要 內(nèi)容之一。 水體中氮產(chǎn)物的主要來源是生活污水和某些工業(yè)廢水及農(nóng)業(yè)面源。 當(dāng)水體 受到含氮有機(jī)物污染時, 其中的含氮化合物由于水中微生物和氧的作用, 可以逐步分 解氧化為無機(jī)的氨 (NH3)或銨 (NH 4

20、+)、亞硝酸鹽 (NO2-)、硝酸鹽 (NO3-)等簡單的無 機(jī)氮化物。 氨和銨中的氮稱為氨氮; 亞硝酸鹽中的氮稱為亞硝酸鹽氮; 硝酸鹽中的氮 稱為硝酸鹽氮。 通常把氨氮、 亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮稱為三氮。 這幾種形態(tài)氮的含量 都可以作為水質(zhì)指標(biāo), 分別代表有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮的各個不同階段。 在有氧條件下, 氮產(chǎn)物的生物氧化分解一般按氨或銨、 亞硝酸鹽、 硝酸鹽的順序進(jìn)行, 硝酸鹽是氧化 分解的最終產(chǎn)物。 隨著含氮化合物的逐步氧化分解, 水體中的細(xì)菌和其它有機(jī)污染物 也逐步分解破壞,因而達(dá)到水體的凈化作用。有機(jī)氮、 氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的相對含量, 在一定程度上可以反映含氮有 機(jī)物污染的時

21、間長短, 對了解水體污染歷史以及分解趨勢和水體自凈狀況等有很高的 參考價值,見表 6-1。目前應(yīng)用較廣的測定三氮方法是比色法,其中最常用的是:納 氏試劑比色法測定氨氮, 鹽酸萘乙二胺比色法測定亞硝酸鹽氮, 二磺酸酚比色法測定 硝酸鹽氮 。一、 實驗?zāi)康?. 掌握測定三氮的基本原理和方法。2. 解測定三氮對環(huán)境化學(xué)研究的作用和意義。二、儀器(1) 玻璃蒸餾裝置(2) pH 計。(3) 恒溫水浴。(4) 分光光度計。(5) 電爐: 220V/1KW 。(6) 比色管: 50mL 。(7) 陶瓷蒸發(fā)皿: 100或 200mL。(8) 移液管: 1mL 、2mL、5mL。容量瓶: 250mL。三、實驗

22、步驟(一) 氨氮的測定納氏試劑比色法1. 原理氨與納氏試劑反應(yīng)可生成黃色的絡(luò)合物, 其色度與氨的含量成正比, 可在 425nm 波長下比色測定,檢出限為 0.02g/mL。如水樣污染嚴(yán)重,需在 pH 為 7.4 的磷酸鹽 緩沖溶液中預(yù)蒸餾分離。2. 試劑(1) 不含氨的蒸餾水:水樣稀釋及試劑配制均用無氨蒸餾水。配制方法包括蒸餾 法(每升蒸餾水中加入 0.1mL 濃硫酸,進(jìn)行重蒸餾,流出物接受于玻璃容器中)和 離子交換法(讓蒸餾水通過強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂來制備較大量的無氨水) 。(2) 磷酸鹽緩沖溶液( pH 為 7.4):稱 14.3g 磷酸二氫鉀和 68.8g 磷酸氫二鉀,溶 于水中并稀釋至

23、 1L。配制后用 pH計測定其 pH 值,并用磷酸二氫鉀或磷酸氫二鉀調(diào) 至 pH 為 7.4。(3) 吸收液: 2%硼酸或 0.01mol/L 硫酸。 2%硼酸溶液:溶解 20g 硼酸于水中,稀釋至 1L。10 0.01mol/L 硫酸:量取 20mL0.5mol/L 的硫酸,用水稀釋至 1L(4)納氏試劑:稱取 5g碘化鉀,溶于 5mL 水中,分別加入少量氯化汞( HgCl2) 溶液(2.5 gHgCl2溶于 40mL水中,必要時可微熱溶解),不斷攪拌至微有朱紅色沉淀 為止。冷卻后加入氫氧化鉀溶液( 15g 氫氧化鉀溶于 30mL 水中),充分冷卻,加水 稀釋至 100mL。靜置一天,取上層

24、清液貯于塑料瓶中,蓋緊瓶蓋,可保存數(shù)月。(5)酒石酸鉀鈉溶液:稱取 50g 酒石酸鉀鈉( KNaC4H4O6·4H2O)溶于水中,加 熱煮沸以驅(qū)除氨,冷卻后稀釋至 100mL。(6)氨標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取 3.819 g無水氯化銨(NH4Cl)(預(yù)先在 100干燥至衡重), 溶于水中,轉(zhuǎn)入 1000mL 容量瓶中,稀釋至刻度,即配得 1.00mgNH3-N/mL 的標(biāo)準(zhǔn) 儲備液。取此溶液 10.00mL 稀釋至 1000mL,即為 10g NH3-N/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。3. 步驟 較清潔水樣可直接測定,如水樣受污染一般按下列步驟進(jìn)行。(1)水樣蒸餾:為保證蒸餾裝置不含氨,須先在蒸餾瓶中加

25、200mL 無氨水,加 10mL 磷酸鹽緩沖溶液、幾粒玻璃珠,加熱蒸餾至流出液中不含氨為止(用納氏試劑 檢驗),冷卻。然后將此蒸餾瓶中的蒸餾液傾出 (但仍留下玻璃珠) ,量取水樣 200mL, 放入此蒸餾瓶中(如預(yù)先試驗水樣含氨量較大,則取適量的水樣,用無氨水稀釋至 200mL,然后加入 10mL 磷酸鹽緩沖液)。另準(zhǔn)備一只 250mL 的容量瓶,移入 50 mL 吸收液(吸收液為 0.01 mol/L 硫酸或 2%硼酸溶液),然后將導(dǎo)管末端浸入吸收液中, 加熱蒸餾,蒸餾速度為每分鐘 6 8mL,至少收集 150mL 餾出液,蒸餾至最后 12min 時,把容量瓶放低, 使吸收液的液面脫離冷凝管

26、出口, 再蒸餾幾分鐘以洗凈冷凝管和 導(dǎo)管,用無氨水稀釋至 250mL,混勻,以備比色測定。(2)測定:如為較清潔的水樣,直接取 50mL 澄清水樣置于 50mL 比色管中。一 般水樣則取用上述方法蒸餾出的水樣 50mL,置于 50mL 比色管中。若氨氮含量太高 可酌情取適量水樣用無氨水稀釋至 50mL 。11另取 8支 50mL比色管,分別加入銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(含氨氮 10g/mL)0.00、0.50、 1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL,加無氨水稀釋至刻度。在上述各比色管中,分別加入 1.0mL 酒石酸鉀鈉,搖勻,再加 1.5mL 納氏試劑, 搖勻放置 10min,用

27、 1cm 比色管,在波長 425nm 處,以試劑空白為參比測定吸光度, 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線, 并從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得水樣中氨氮的含量 ( g/mL )。(二)亞硝酸鹽氮的測定鹽酸萘乙二胺比色法1. 原理在 pH 2.02.5 時,水中亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸生成重氮鹽,再與鹽酸萘乙二 胺偶聯(lián)生成紅色染料,最大吸收波長為 543nm,其色度深淺與亞硝酸鹽含量成正比, 可用比色法測定,檢出限為 0.005g/mL ,測定上限為 0.1g/mL。2. 試劑(1)不含亞硝酸鹽的蒸餾水:蒸餾水中加入少量高錳酸鉀晶體,使呈紅色,再加 氫氧化鋇(或氫氧化鈣) ,使呈堿性,重蒸餾。棄去 50mL 初餾液,收集中間 70%

28、的 無錳部分。也可于每升蒸餾水中加入 1mL濃硫酸和 0.2mL硫酸錳溶液(每 100mL蒸 餾水中含有 36.4g MnSO4·H2O),及 13mL0.04%高錳酸鉀溶液使呈紅色,然后重蒸 餾。(2)亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液:稱取 1.232g 亞硝酸鈉溶于水中,加入 1mL 氯仿,稀 釋至 1000mL 。此溶液每毫升含亞硝酸鹽氮約為 0.25mg。由于亞硝酸鹽氮在濕空氣 中易被氧化,所以儲備液需標(biāo)定。標(biāo)定方法:吸取 50.00mL 0.050mol/L 高錳酸鉀溶液,加 5mL 濃硫酸及 50.00mL 亞硝酸鈉儲備液于 300mL 具塞錐型瓶中(加亞硝酸鈉貯備液時需將吸管插入高錳

29、酸 鉀溶液液面以下)混合均勻,置于水浴中加熱至 7080,按每次 10.00mL 的量加 入足夠的 0.050 mol/L 草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,使高錳酸鉀溶液褪色并過量,記錄草酸鈉標(biāo) 準(zhǔn)溶液用量( V2);再高錳酸鉀溶液滴定過量的草酸鈉到溶液呈微紅色,記錄高錳酸12 鉀溶液用量( V1)。用 50mL 不含亞硝酸鹽的水代替亞硝酸鈉貯備液,如上操作 ,用草 酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定高錳酸鉀溶的濃度,按下式計算高錳酸鉀溶液濃度( mol/L ): 1/5KMnO4 =0.0500*V 4/V 3按下式計算亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液的濃度:亞硝酸鹽氮 =(V 1* 1/5KMnO4 - 0.0500*V 2)*7.0

30、0*1000/50.00式中, 1/5KMnO4 是經(jīng)標(biāo)定的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度, mol/L ;V 1 是滴定標(biāo)準(zhǔn)儲 備液時,加入高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液總量, mL;V2 是滴定亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液時,加 入草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液總量, mL ; V3 是滴定水時,加入高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液總量, mL; V 4是滴定水時,加入草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液總量, mL ;7.00是亞硝酸鹽氮( 1/2 N)的摩爾 質(zhì)量,g/mol;50.00 是亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液取用量, mL;0.0500 是草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 濃度( 1/2 Na2C2O4,0.0500mol/L)。(3) 亞硝酸鹽使用液: 臨用時將標(biāo)準(zhǔn)貯備液配制成每毫升

31、含 1.0g的亞硝酸鹽氮 的標(biāo)準(zhǔn)使用液。(4) 草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液( 1/2 Na2C2O4,0.0500mol/L):稱取 3.350g 經(jīng) 105干燥 2h 的優(yōu)級純無水草酸鈉溶于水中,轉(zhuǎn)入 1000mL 容量瓶中加水稀釋至刻度。(5) 高錳酸鉀溶液( 1/5KMnO 4,0.050mol/L):溶解 1.6 g 高錳酸鉀于約 1.2L 水 中,煮沸 0.5h至1h,使體積減小至 1000mL左右,放置過夜,用 G3號熔結(jié)玻璃漏斗 過濾后, 濾液貯于棕色試劑瓶中, 用上述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。(6) 氫氧化鋁懸浮液:溶解 125g硫酸鋁鉀KAl(SO 4)2·12H2O或硫酸

32、鋁銨 NH 4Al (SO4)2·12H2O于1 L水中,加熱到 60,在不斷攪拌下慢慢加入 55mL濃氨水,放置 約 1h,轉(zhuǎn)入試劑瓶內(nèi),用水反復(fù)洗滌沉淀,至洗液中不含氨、氯化物、硝酸鹽和亞 硝酸鹽為止。澄清后,把上層清液盡量全部傾出,只留濃的懸浮物,最后加 100mL 水。使用前應(yīng)振蕩均勻。13(7) 鹽酸萘乙二胺顯色劑: 50mL 冰醋酸與 900mL 水混合,加入 5.0g 對氨基苯磺 酸,加熱使其全部溶解,再加入 0.05g 鹽酸萘乙二胺,攪拌溶解后用水稀釋至 1L。溶 液無色,貯存于棕色瓶中,在冰箱中保存可穩(wěn)定一個月(當(dāng)有顏色時應(yīng)重新配制) 。3. 步驟(1) 水樣如有顏

33、色和懸浮物,可在每 100mL 水樣中加入 2mL 氫氧化鋁懸浮液, 攪拌后,靜置過濾,棄去 25mL 初濾液。(2) 取 50.00mL 澄清水樣于 50mL 比色管中(如亞硝酸鹽氮含量高,可酌情少取 水樣,用無亞硝酸鹽蒸餾水稀釋至刻度) 。(3) 取7支 50mL比色管,分別加入含亞硝酸鹽氮 1g/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.00、0.50、 1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL,用水稀釋至刻度。(4) 在上述各比色管中分別加入 2mL 顯色劑, 20 min 后在 540nm 處,用 2cm比 色皿,以試劑空白作參比測定其吸光度, 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得水樣中亞 硝酸鹽

34、氮的含量( g/mL)。(三) 硝酸鹽氮的測定二磺酸酚比色法1原理濃硫酸與酚作用生成二磺酸酚, 在無水條件下二磺酸酚與硝酸鹽作用生成二磺酸 硝基酚,二磺酸硝基酚在堿性溶液中發(fā)生分子重排生成黃色化合物, 最大吸收波長在 410nm處,利用其色度和硝酸鹽含量成正比, 可進(jìn)行比色測定。 少量的氯化物即能引 起硝酸鹽的損失,使結(jié)果偏低??杉恿蛩徙y,使其形成氯化銀沉淀,過濾去除,以消 除氯化物的干擾,(允許氯離子存在的最高濃度為 10 g/mL ,超過此濃度就要干擾測 定)。亞硝酸鹽氮含量超過 0.2 g/mL 時,將使結(jié)果偏高,可用高錳酸鉀將亞硝酸鹽 氧化成硝酸鹽,再從測定結(jié)果中減去亞硝酸鹽的含量。本

35、法的檢出限為0.02 g/mL硝酸鹽氮,檢測上限為 2.0g/mL 。142試劑(1) 二磺酸酚試劑:稱取 15g精制苯酚,置于 250mL 三角燒瓶中,加入 100mL 濃硫酸,瓶上放一個漏斗,置沸水浴內(nèi)加熱 6h,試劑應(yīng)為淺棕色稠液,保存于棕色 瓶內(nèi)。(2) 硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液:稱取 0.7218g 分析純硝酸鉀(經(jīng) 105烘 4 h),溶于水 中,轉(zhuǎn)入 1000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度。此溶液含硝酸鹽氮 100g/mL 。如加 入 2mL 氯仿保存,溶液可穩(wěn)定半年以上。(3) 硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液: 準(zhǔn)確移取 100mL硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液, 置于蒸發(fā)皿中, 在水 浴上蒸干,然后加入 4.0m

36、L 二磺酸酚,用玻棒磨擦蒸發(fā)皿內(nèi)壁,靜置 10min,加入少 量蒸餾水,移入 500mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標(biāo)線, 即為 20gNO3-N/mL 的標(biāo) 準(zhǔn)溶液(相當(dāng)于 88.54g NO3-)。(4) 硫酸銀溶液:稱取 4.4g 硫酸銀,溶于水中,稀釋至 1L,于棕色瓶中避光保 存。此溶液 1.0mL 相當(dāng)于 1.0mg 氯(Cl-)。(5) 高錳酸鉀溶液( 1/5KMnO 4, 0.100 mol/L):稱取 0.3g高錳酸鉀,溶于蒸餾水 中,并稀釋至 1L。(6) 乙二胺四乙酸二鈉溶液:稱取 50g乙二胺四乙酸二鈉,用 20mL 蒸餾水調(diào)成 糊狀,然后加入 60mL 濃氨水,充分混合,

37、使之溶解。(7) 碳酸鈉溶液( 1/2Na2CO3,0.100mol/L):稱取 5.3g無水碳酸鈉,溶于 1L 水 中。實驗用水預(yù)先要加高錳酸鉀重蒸餾,或用去離子水。3. 步驟(1) 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:分別吸取硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.00、1.00、1.50、2.00、2.50、 3.00、4.00mL50mL 比色管中,加入 1.0mL 二磺酸酚,加入 3.0mL 濃氨水,用蒸餾水 稀釋至刻度,搖勻。用 1mL 比色皿,以試劑空白作參比,于波長 410nm 處測定吸光 度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。15(2)樣品的測定脫色:污染嚴(yán)重或色澤較深的水樣(即色度超過 10 度),可在 100mL 水樣中加 入

38、2mL Al(OH) 3 懸浮液。搖勻后,靜置數(shù)分鐘,澄清后過濾,棄去最初濾出的部分溶 液( 510mL )。除去氯離子: 先用硝酸銀滴定水樣中的氯離子含量, 據(jù)此加入相當(dāng)量的硫酸銀溶 液。當(dāng)氯離子含量小于 50mg/L 時,加入固體硫酸銀。 1mg 氯離子可與 4.4 mg 硫酸銀 作用。取 50mL 水樣,加入一定量的硫酸銀溶液或硫酸銀固體,充分?jǐn)嚢韬?。再通過 離心或過濾除去氯化銀沉淀, 濾液轉(zhuǎn)移至 100mL 的容量瓶中定容至刻度; 也可在 80 水浴中加熱水樣, 搖動三角燒瓶, 使氯化銀沉淀凝聚, 冷卻后用多層慢速濾紙過濾至 100mL 容量瓶,定容至刻度??鄢齺喯跛猁}氮影響:如水樣中

39、亞硝酸鹽氮含量超過 0.2mg/L,可事先將其氧化 為硝酸鹽氮。具體方法如下:在已除氯離子的 100mL容量瓶中加入 1mL 0.5mol/L 硫 酸溶液,混合均勻后滴加 0.100mol/L 高錳酸鉀溶液,至淡紅色出現(xiàn)并保持 15min 不 褪為止,以使亞硝酸鹽完全轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁},最后從測定結(jié)果中減去亞硝酸鹽含量。測定:吸取上述經(jīng)處理的水樣 50.00mL(如硝酸鹽氮含量較高可酌量減少)至蒸 發(fā)皿內(nèi),如有必要可用 0.100mol/L 碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)水樣 pH 至中性( pH 78),置于 水浴中蒸干。取下蒸發(fā)皿,加入 1.0mL 二磺酸酚,用玻棒研磨,使試劑與蒸發(fā)皿內(nèi) 殘渣充分接觸,靜止 1

40、0min,加入少量蒸餾水,攪勻,濾入 50mL 比色管中,加入 3 毫升濃氨水(使溶液明顯呈堿性) 。如有沉淀可滴加 EDTA 溶液,使水樣變清,用蒸 餾水稀釋至刻度,搖勻,測定吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算出水樣中硝酸鹽氮的含量 (g/mL) 。四、數(shù)據(jù)處理繪制 NH3-N、NO2-N、 NO3-N 的濃度與吸光度的工作曲線,根據(jù)工作曲線和樣 品吸光度,計算水樣中“三氮”的含量;并比較水樣中“三氮”的含量,評價水體的 自凈程度。16五、思考題1. 如何通過測定三氮的含量來評價水體的“自凈”程度?如水體中僅含有NO3-N,而 NH4+和 NO2-未檢出,說明水體“自凈”作用進(jìn)行到什么階段?如水體中

41、既有大量 NH3-N,又有大量 NO3-N,水體污染和“自凈”狀況又如何?2. 用納氏比色法測定氨氮時主要有哪些干擾,如何消除?3. 在三氮測定時,要求蒸餾水不含 NH3、 NO2-、NO3-,如何檢驗?4. 在蒸餾比色測定氨氮時,為什么要調(diào)節(jié)水樣的 pH 在 7.4 作用? pH 偏高或偏低對 測定結(jié)果有何影響?5. 在亞硝酸鹽氮分析過程中, 水中的強(qiáng)氧化性物質(zhì)會干擾測定, 如何確定并消除?17實驗四 生物化學(xué)需氧量的測定 BOD 5一、目的和要求1. 了解 BOD測定的意義及稀釋法測 BOD的基本原理。2. 掌握本方法操作技能,如稀釋水的制備、稀釋倍數(shù)選擇、稀釋水的校核和溶 解氧的測定等。

42、二、原理生物化學(xué)需氧量是指在好氧條件下, 微生物分解有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過程中所需 的溶解氧量。根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)和最終生成的物質(zhì), 可用下列的反應(yīng)式來概括生物化學(xué)反應(yīng) 過程:酶6C6H12O6+16O2+4NH34C5H7O2N+16CO2+28H2OO2有機(jī)污染物 微生物 CO2+H2O+NH3微生物分解有機(jī)物是一個緩慢的過程,要把可分解的有機(jī)物全部分解掉常需要20d以上的時間,微生物的活動與溫度有關(guān), 所以測定生化需氧量時, 常以 20作為18 測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。一般來說,在第 5 天消耗的氧量大約是總需氧量的 70%,為便于測 定,目前國內(nèi)外普遍采用 20培養(yǎng) 5d 所需氧作為指標(biāo), 以氧

43、的 mg/L 表示,簡稱 BOD5。水體發(fā)生生物化學(xué)過程必須具備:1. 水體中存在能降解有機(jī)物的好氣微生物。對易降解的有機(jī)物,如碳水化合物、 脂肪酸、油脂等,一般微生物均能將其降解,如硝基或硫酸取代芳烴等,則必須進(jìn)行 生物菌種馴化。2. 有足夠的溶解氧。為此,實驗用的稀釋水要充分曝氣以達(dá)到氧的飽和或接近 飽和。稀釋還可以降低水中有機(jī)污染物的濃度, 使整個分解過程在有足夠的溶解氧的 條件下進(jìn)行。3. 有微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。本實驗加入了一定量的無機(jī)營養(yǎng)物物質(zhì),如 磷鹽酸、鈣鹽、鎂鹽和鐵鹽等。稀釋法測定 BOD是將水樣經(jīng)過適當(dāng)稀釋后,使其中含有足夠的溶解氧供微生物 5d生化需氧的要求,將此水樣

44、分成兩份。 一份測定培養(yǎng)前的溶解氧; 另一份放入 20 恒溫箱內(nèi)培養(yǎng) 5d 后測定溶解氧,兩者的差值即為 BOD5。水中有機(jī)污染物的含量越高,水中溶解氧消耗愈多, BOD值也愈高,水質(zhì)愈差。 BOD是一種量度水中可被生物降解部分有機(jī)物(包括某些無機(jī)物)的綜合指標(biāo),常用 來評價水體有機(jī)物的污染程度, 并已成為污水處理過程中的一項基本指標(biāo)。三、儀器與試劑1. 恒溫培養(yǎng)箱 (20+1) 。2. 20L 細(xì)玻璃瓶。3. 抽氣泵(或無油壓縮泵) 。4. 特制攪拌棒。在玻璃下端安裝一個 2mm厚,大小和量筒相匹配的有孔橡皮片。5. 250300mL碘量瓶。6. 氯化鈣溶液。稱取 27.5g 無水氯化鈣,

45、溶于水中,稀釋至 1L197. 三氯化鐵溶液。稱取 0.25g 三氯化鐵( FeCl3·6H2O),溶于水中,稀釋至 1L。8. 硫酸鎂溶液。稱取 22.5g 硫酸鎂( MgSO4·7H2O), 溶于水中,稀釋至 1L。9. 磷酸鹽溶液。稱取 8.5g 磷酸二氫鉀( KH2PO4)、21.75g 磷酸氫二鉀( K2HPO4)、 33.4g 磷酸氫二鈉( NaHPO4·7H2O)和 1.7g 氯化氨( NH4CL),溶于水中,稀釋至 1L, 此溶液的 pH應(yīng)為 7.2 。10. 葡萄糖 -谷氨酸溶液。分別稱取 150mg葡萄糖和谷氨酸(均于 130烘過 1h), 溶

46、于水中,稀釋至 1L。11.1mol 鹽酸溶液。12.1mol 氫氧化鈉溶液。13. 稀釋水。在 20L 玻璃瓶內(nèi)加入 18L 水,用抽氣或無油壓縮機(jī)通入清潔空氣 28h,使水中溶解氧飽和或接近飽和( 20時溶解氧大于 8mg/L)。使用前,每升水 中加入氯化鈣溶液、三氯化鐵溶液、硫酸溶液和磷酸鹽溶液各1mL,混合。稀釋水 pH應(yīng)為 7.2 ,BOD5值應(yīng)小于 0.2mg/L 。14. 接種稀釋水。 取適量生活污水于 20C放置 2436h,上層清液即為接種液, 每 升稀釋水中加入 13mL 接種液即為接種 1 稀釋水。對某些特殊工業(yè)廢水最好加入專 門培養(yǎng)馴化過的菌種。15. 其他溶液。與碘量

47、法測定溶解氧實驗相同的硫酸錳溶液、碘性碘化鉀溶液、 濃硫酸、 0.025mol 硫化硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和 1%的淀粉溶液(詳見實驗 3“水中溶解氧 的測定”)。四、實驗步驟1、水樣的采集、存儲和預(yù)處理(1)采集水樣于適當(dāng)大小的玻璃瓶中(根據(jù)水質(zhì)情況而定) ,用玻璃塞塞緊, 且不留氣泡。采樣后,需在 2h 內(nèi)測定;否則,應(yīng)在 4或 4以下保存,且應(yīng)在采集 后 10h 內(nèi)測定。(2)用 1mol 氫氧化鈉或 1mol 鹽酸溶液調(diào)節(jié) pH為 7.2 。(3)游離氯大于 0.10mg/L 的水樣,加亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉除區(qū) 見注意事20 項 1 。(4)確定稀釋倍數(shù) 見注意事項 2 。2、水樣的稀釋根據(jù)確

48、定的稀釋倍數(shù),用虹吸法把一定量的污水引入1L 量筒中,再沿壁慢慢加入所需稀釋水(接種稀釋水) ,用特制攪拌棒在水面以下慢慢攪勻(不應(yīng)產(chǎn)生氣泡) , 然后沿瓶壁慢慢傾入兩個預(yù)先編號、體積相同的 (250mL)的碘量瓶中,直到充滿后溢 出少許為止。蓋嚴(yán)并水封,注意瓶內(nèi)不能有氣泡。用同樣方法配置另兩份稀釋比水樣。3、對照樣的配置另取兩個有編號的碘量瓶加入稀釋水或接種作為空白。4、培養(yǎng)將各稀釋比的水樣,稀釋水(接種稀釋水)空白各取一瓶放入( 20+1)C的培養(yǎng) 箱內(nèi)培養(yǎng) 5d,培養(yǎng)過程中需每天添加封口水。5、溶解氧的測定參見附錄“水中溶解氧的測定” 。 (1)用碘量法測定未經(jīng)培養(yǎng)的各份稀釋比的水樣和空

49、白水樣中的剩余溶解氧。(2)用同樣方法測定經(jīng)培養(yǎng) 5d 后,各份稀釋水樣和溶解水樣中的剩余溶解氧。五、數(shù)據(jù)處理根據(jù)公式計算 BOD5,并以表格形式表示測定數(shù)據(jù)和結(jié)果。BOD5 濃度(以 O2 計)(mg/L)= (D 1-D2)-(B 1-B2) × f1f2式中: D1稀釋水樣培養(yǎng)前的溶解氧量, mg/L;D2稀釋水樣培養(yǎng) 5d 后殘留溶解氧量, mg/LB1 稀釋水(或接種稀釋水) 培養(yǎng)前的溶解氧量, mg/L;21B2稀釋水(或接種稀釋水) 經(jīng)培養(yǎng) 5d后殘留溶解氧量, mg/L;f 1稀釋水(或接種稀釋水)在培養(yǎng)溶液中所占的比例;f 2 水樣在培養(yǎng)液中所占的比例。六、注意事項

50、1. 為除去水樣中游離氯而加入亞硫酸鈉的量可用實驗方法得到。取100.0mL 待測水樣于碘量瓶中,加入 1mL 1%硫酸溶液, 1mL 10%碘化鉀溶液,搖勻,以淀粉為指 示劑,用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉溶液滴定, 計算 100mL水樣所需硫代硫酸鈉的量, 推算所用水樣應(yīng)加入的量。2. 稀釋比應(yīng)根據(jù)水中有機(jī)物的含量來確定。(1) 較為清潔的水樣,不需稀釋。(2) 污染嚴(yán)重的水樣,稀釋 1001000倍。(3)常規(guī)沉淀過污水,稀釋 20100倍。(4)受污染的河水,稀釋 04 倍。(5)性質(zhì)不了解的水樣,稀釋倍數(shù)從 COD值估算,取大于酸性高錳鹽指數(shù)值的 1/4 ,小于 CODcr值的 1/5

51、。原則上,是以培養(yǎng)后減少的溶解氧占培養(yǎng)前溶解氧的 40%70%為宜。3. 本實驗操作最好在 20左右室溫下進(jìn)行, 實驗用稀釋水和水樣應(yīng)保持在 20 左右。4. 所用試劑和稀釋水如發(fā)現(xiàn)渾濁有細(xì)菌生長時,應(yīng)棄去重新配制,或用葡萄糖 谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液校核。當(dāng)測定 2%稀釋度的葡萄糖谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液時,若 BOD5超 過(200±37)mg/L 范圍,則說明試劑或稀釋水有問題或操作技術(shù)有問題。七、思考題1. 本實驗誤差的主要來源是什么?如何使實驗結(jié)果較準(zhǔn)確?2. BOD5在環(huán)境評價中有何作用?有何局限性?22附錄: 水中溶解氧的測定一、目的和要求1. 了解測定溶解氧( dissovlved ox

52、ygen , DO)的意義和方法。2. 掌握碘量法測定溶解氧的操作技術(shù)。二、原理溶于水中的氧稱為溶解氧, 當(dāng)水體受到還原性物質(zhì)污染時, 溶解氧即下降, 而有 藻類繁殖時,溶解氧呈過飽和,因此,水體中溶解氧的變化情況,在一定程度上反映 了水體受污染的程度。碘量法測定溶解氧的原理為: 氫氧化亞錳性溶液中, 被水中溶解氧氧化成四價錳 的水合物 H4MnO,4但在酸性溶液中四價錳又能氧化 KI 而析出 I2 。析出碘的摩爾數(shù)與 水中溶解氧的當(dāng)量數(shù)相等,因此可用硫代硫酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。根據(jù)硫化酸鈉的用量,一計算出水中溶解氧的含量。MnSO 4+2NaOHMn(OH 2) ( 白色 ) + NA 2SO

53、42Mn(OH) 2 +O24H 2MnO3 ( 棕色 ) 2H 4MnO4 (棕色)2Mn(OH) 2+12 O22H3MNO3 ( 棕色 )2H 3MNO3+3H2SO4+2KIMnSO 4+I 2+K2SO4+H2OI 2+2Na2S2O32 NaI+Na2S4O6三、儀器與試劑1. 具塞碘量瓶( 250mL或 300mL)。2. 硫酸錳溶液。稱取 480克MnSO4.4H2O溶于 300400mL水中,若有不溶物,應(yīng) 過濾。3. 堿性碘化鉀溶液。稱取 500g 氫氧,化鈉溶液冷卻后,將兩種溶液混合,稀釋 至 1000mL,儲于塑料瓶內(nèi),用黑紙包裹避光。234. 濃硫酸。5. 3mol/

54、L 硫酸溶液。6. 1%淀粉溶液。稱取 1g 可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,然后加入剛煮沸的 100mL水(也可加熱 12min)。冷卻后加入 0。1g 水楊酸或 0。4 氯化鋅防腐。7. 0.025mol/L 重鉻酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。 稱取 7.3548g 在 105110。C烘干 2h 的重酸鉀, 溶解后轉(zhuǎn)入 1000mL容量瓶內(nèi),用水稀釋至刻度、搖勻。8. 0.025mol/L 硫代硫酸鈉溶液。稱取 6.2gNa2S2O3·5H2O,溶于經(jīng)煮沸冷卻的水中, 加入 0.2g 無水硫酸鈉,稀釋至 1000mL,儲于棕色試劑瓶內(nèi),使用前用 0.0250mol/L 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。標(biāo)定方

55、法如下:在 250mL 碘量瓶中加入水、 1.0g 碘化鉀、 重鉻酸鉀溶液 和 5mL3mol 硫酸,搖勻,加塞后置于暗處 5min ,用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至 淺黃色,然后加入 1淀粉溶液 1.0mL,繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消去,記錄用量。平行 做 3 份。硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度 c1 為6 ×c2 ×V2c11V1式中: c2重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度; V1消耗的硫化硫酸納溶液的體積; V2重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。四、實驗步驟1. 將洗凈的 250mL碘量瓶用待測水樣蕩洗 3 次。用虹吸水樣注滿碘量瓶,迅速 蓋緊瓶蓋,瓶中不能留有氣泡。平行做 3 份水樣。2.

56、 取下瓶塞,分別加入 1.0mL硫酸錳溶液和 2.0mL堿性碘化鉀溶液 (加溶液時, 移液管頂端應(yīng)插入液面以下) 。蓋上瓶塞,注意瓶內(nèi)不能留有氣泡,然后將碘量瓶反 復(fù)搖動數(shù)次,靜置,當(dāng)沉淀物下降至瓶高一半時,再顛倒搖動一次。繼續(xù)靜置,待沉 淀物下降至瓶底后,輕啟瓶塞,加入 2.0mL硫酸(移液管插入液面以下) 。小心蓋好 瓶塞顛倒搖勻。 此時沉淀應(yīng)溶解。 若溶解不完全, 可再加入少量濃硫酸至溶液澄清且24 呈黃色或棕色(因析出游離碘) 。置于暗處 5min。3. 從每個碘量瓶內(nèi)取出 2 份 100.0mL水樣,分別置于 2個 250mL碘量瓶中,用 硫代硫酸鉀溶液滴定。 當(dāng)溶液呈微黃色時, 加

57、入 1%淀粉溶液 1mL,繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛 好消失為止,記入用量。五、數(shù)據(jù)處理c1 /2×V1×16 ×1000溶解氧濃度( mg/L) 1 1100.0式中: c1硫代硫酸納溶液的物質(zhì)的量濃度; V1消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積。六、注意事項1. 水樣呈強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時, 可用氫氧化鉀或鹽酸調(diào)至中性后測定。2. 水樣中游離氯大于 0.1mg/L 時,應(yīng)加入硫化硫酸鈉除去, 方法如下:250mL的碘量瓶裝滿水樣,加入 5mL 3mol/L 硫酸和 1g 碘化鉀,搖勻,此時應(yīng)有 碘析出,吸取 100.0mL 該溶液與另一個 250mL碘量瓶中,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 至淺黃色,加入 1% 淀粉

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