養(yǎng)殖水環(huán)境化學實驗

1、18學時30-109養(yǎng)殖水環(huán)境化學的實驗環(huán)節(jié)；對養(yǎng)殖水化學實驗的有關基礎知識和基本技能進行學習和訓練；從事水產(chǎn)養(yǎng)殖科學研究、養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控與管理等工作提供必要的養(yǎng)殖水化學實驗方法和技術。實驗目錄實驗一 堿度實驗二 硬度實驗三 溶解氧（DO）實驗四 化學需氧量（COD）實驗五 亞硝酸鹽實驗六 活性磷酸鹽實驗七 水環(huán)境綜合分析掌握水質(zhì)化學指標測定的兩大基本方法：容量分析法與儀器分析法（原理、適用對象、優(yōu)缺點等）養(yǎng)成科學與嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和作風實驗準備：分組參與實驗預習：每項指標測定的原理、試驗儀器與試劑、試驗步驟（準備實驗的同學對本實驗所需藥品及如何配制及注意事項向大家簡要說明）實驗操作：獨立、嚴格和

2、規(guī)范完成各項操作（協(xié)作）結果分析：格式標準（原始數(shù)據(jù)、計算過程、結果與討論）實驗名稱一、實驗目的二、實驗原理三、實驗儀器及試劑四、實驗步驟五、實驗結果六、討論（異?，F(xiàn)象分析、方法適用范圍、注意事項）七、思考題實驗一碘量法（氧化還原滴定法）碘量法（氧化還原滴定法）電化學分析法（隔膜電極法、氧電極法）電化學分析法（隔膜電極法、氧電極法）分光光度法（甲醛肟分光光度法）分光光度法（甲醛肟分光光度法）l固定：水樣中加入過量Mn2+和堿性KI溶液 Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2(白色) 2Mn(OH)2+ O2 = 2MnO(OH)2（棕色）l酸化：加入酸高價錳化合物在酸性介質(zhì)中，被 MnO(

3、OH)2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 3H2Ol滴定： I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6氧化性干擾物還原性干擾物1. Na1. Na2 2S S2 2O O3 3溶液的標定溶液的標定20.00mL 20.00mL KIOKIO3 3標準溶液標準溶液碘量瓶中碘量瓶中0.5g0.5gKI1mol/LKI1mol/L硫酸硫酸5mL5mL密封，搖勻，加少許水封口密封，搖勻，加少許水封口暗處反應暗處反應5min5min打開瓶塞，加入打開瓶塞，加入50mL50mL純水純水用用NaNa2 2S S2 2O O3 3標準溶液標準溶液滴定至滴定至淡黃色（不要劇烈搖動）淡

4、黃色（不要劇烈搖動）+1mL+1mL淀粉溶液淀粉溶液繼續(xù)滴定至繼續(xù)滴定至藍色藍色剛好褪去剛好褪去（IOIO3 3 - -+5I+5I- -+6H+6H+ +3I3I2 2+3H+3H2 2O O；3I3I2 2+6S+6S2 2O O3 32-2-6I6I- -+S+S4 4O O6 62-2-）硫代硫酸鈉的濃度：硫代硫酸鈉的濃度：2. 2. 水樣的測定水樣的測定水樣采集：采水器采集上水樣水樣采集：采水器采集上水樣把采水器的膠管插入把采水器的膠管插入水樣瓶水樣瓶底部底部，潤洗，潤洗2323次次將膠管再插入瓶底，令水樣緩慢注入瓶將膠管再插入瓶底，令水樣緩慢注入瓶內(nèi)，并內(nèi)，并溢出溢出約約2 23

5、3瓶體積的水瓶體積的水在不停止注水的情況下，提在不停止注水的情況下，提出導管，蓋好瓶塞出導管，蓋好瓶塞（瓶中不得有氣泡）固定：立即固定：立即+ +MnSOMnSO4 4、堿性、堿性KIKI溶液各溶液各0.5mL0.5mL（加試劑時刻度吸管尖端應插入水面下23mm，讓試劑自行流出，沉降到瓶底） 立即蓋好瓶塞反復倒轉(zhuǎn)立即蓋好瓶塞反復倒轉(zhuǎn)2020次左右，使溶氧被完全固次左右，使溶氧被完全固定。靜置，待沉淀降到瓶的中部后可以進行酸化。定。靜置，待沉淀降到瓶的中部后可以進行酸化。（固定操作要迅速，水樣瓶中不得有氣泡）酸化：打開瓶塞，加入酸化：打開瓶塞，加入（1+11+1）HH2 2SOSO4 41.0m

6、L,1.0mL,蓋上瓶塞，蓋上瓶塞，反復倒轉(zhuǎn)搖勻，使沉淀完全溶解反復倒轉(zhuǎn)搖勻，使沉淀完全溶解（酸化后需盡快滴定）滴定：將酸化后的水樣搖勻，用移液管吸取滴定：將酸化后的水樣搖勻，用移液管吸取50.00mL50.00mL水樣水樣于錐形瓶中（于錐形瓶中（V V樣樣），立即用），立即用NaNa2 2S S2 2OO3 3標準溶液標準溶液滴定。當?shù)味ǖ味?。當?shù)味ㄖ恋S色時加入至淡黃色時加入淀粉指示劑淀粉指示劑約約1mL1mL，用，用NaNa2 2S S2 2OO3 3繼續(xù)滴定至繼續(xù)滴定至藍色剛剛褪去藍色剛剛褪去并在并在2020秒內(nèi)不返回，記錄滴定消耗體積。要求秒內(nèi)不返回，記錄滴定消耗體積。要求兩次滴定的

7、偏差不超過兩次滴定的偏差不超過0.05mL0.05mL。2232231N a S Om ol/LN a S Om L3D Om g Lm L810cVfV樣m Lm L1.0VVfVVV瓶瓶瓶固 劑瓶固定后的水樣中有氣泡存在對測定結果產(chǎn)生什么影響？如用濃硫酸代替硫酸（1+1）進行酸化該怎樣處理？滴定速度很慢，時間太長對測定結果有無影響？硫代硫酸鈉使用前為何需要標定？實驗二堿性條件下，向水樣加入高錳酸鉀以氧化水中有機物。將有機物以“C”來代表，則反應式如下：4MnO4- + 3“C”+ 2H2O = 4MnO2 + 3CO2 + 4OH-加硫酸于溶液使呈酸性，加入碘化鉀與剩余高錳酸鉀和生成的二氧

8、化錳發(fā)生反應：2MnO4- + 16H+ + 10I- = 2Mn2+ + 8H2O + 5I2MnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + 2H2O +I2最后用硫代硫酸鈉標準溶液滴定生成的碘：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O61. Na1. Na2 2S S2 2O O3 3溶液的標定溶液的標定20.00mL 20.00mL KIOKIO3 3標準溶液標準溶液碘量瓶中碘量瓶中+ +KIKI0.5g+0.5g+（1+31+3）硫酸）硫酸1mL1mL密封，搖勻，加少許水封口密封，搖勻，加少許水封口暗處反應暗處反應5min5min打開瓶塞，加入打開瓶塞，加入50mL50mL純

9、水純水不斷振蕩條件下，用不斷振蕩條件下，用NaNa2 2S S2 2OO3 3標準溶液標準溶液滴定至滴定至淡黃色淡黃色+1mL+1mL淀粉溶液淀粉溶液繼續(xù)滴定至繼續(xù)滴定至藍色藍色剛好褪去剛好褪去2. 水樣的測定水樣的測定準確量取準確量取100.0mL搖勻的搖勻的水樣水樣（或適量水樣加純水稀釋至（或適量水樣加純水稀釋至100mL）250mL錐形瓶中錐形瓶中加入加入250g/L氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液1mL，搖勻，用移液管準確加入，搖勻，用移液管準確加入10.00mL濃度為濃度為0.01mol/L的的高錳酸鉀標準溶液，高錳酸鉀標準溶液，搖勻（測平行雙樣）搖勻（測平行雙樣）立即將錐形瓶置于覆蓋有石棉

10、網(wǎng)的電爐（或電熱板）上加熱至沸，立即將錐形瓶置于覆蓋有石棉網(wǎng)的電爐（或電熱板）上加熱至沸，準確煮沸準確煮沸10min（從冒出第一個氣泡時開始計時，可加入幾粒玻璃（從冒出第一個氣泡時開始計時，可加入幾粒玻璃珠以防爆沸）珠以防爆沸）取下錐形瓶，取下錐形瓶，迅速迅速冷卻至室溫，用量筒或吸量管迅速加入冷卻至室溫，用量筒或吸量管迅速加入(1+3)硫硫酸酸5mL和固體和固體碘化鉀碘化鉀0.5g，搖勻，搖勻，在暗處放置在暗處放置5min，待反應完畢，待反應完畢，立即在不斷振搖下，用硫代硫酸鈉溶液滴定至立即在不斷振搖下，用硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色淡黃色，再加入，再加入1mL淀粉溶液淀粉溶液，繼續(xù)滴定至，繼續(xù)

11、滴定至藍色剛消失藍色剛消失，記錄消耗的硫代硫酸鈉的體積，記錄消耗的硫代硫酸鈉的體積V1。兩平行雙樣滴定讀數(shù)相差不超過。兩平行雙樣滴定讀數(shù)相差不超過0.10mL。另取另取100mL超純水代替水樣，按水樣的測定步驟，分析滴定空白值，超純水代替水樣，按水樣的測定步驟，分析滴定空白值，記錄消耗的硫代硫酸鈉的體積記錄消耗的硫代硫酸鈉的體積V2。 2 23MnNa S O21mLmLmol/LCODmg/L()8 1000100.0cVV 為何水樣準確煮沸10min后取下需迅速冷卻？與用水迅速冷卻相比，若令其自然冷卻，對測定結果有何影響？COD過高，對養(yǎng)殖水體有何危害?實驗三酸性介質(zhì)中，亞硝酸鹽與磺胺進行

12、重氮化反應其產(chǎn)物再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色偶氮染料在543nm波長處測定吸光度本方法最低檢出濃度(以N計)為0.02mol/L，測定上限為10mol/L適用于各種水體中亞硝態(tài)氮的測定2264222264222641072222264221072264107222226410622222l 2ll2l2NH SO C H NHHClHNONH SO C H NNClH ONH SO C H NNClC H NHCH CH NHHCNH SO C H NNNHCH CHC HHC HCNH SO C H NNClC H NHCH CH NHHCNH SO C H NNC H NHCH CH NH

13、H紅色染料重氮化偶聯(lián)（）偶聯(lián)llCHC紅色染料水樣預處理水樣預處理（水樣經(jīng)過0.45m的濾膜抽濾）標準曲線的繪制標準曲線的繪制水樣的測定水樣的測定制作標準曲線制作標準曲線取6支25mL具塞比色管，分別加入下表所示體積的亞硝酸鹽氮標準使用溶液，定容至25mL，混勻每支比色管中分別加入0.5mL磺胺溶液，混勻分別加入0.5mL鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置顯色15min在波長543nm波長處，用1cm比色皿，以純水作參比，測定吸光度以上述系列標準溶液測得的吸光度Ai扣除試劑空白（1號管）的吸光度，得到校正吸光度Ai，以校正吸光度Ai為縱坐標，繪制吸光度對亞硝酸氮質(zhì)量濃度的標準曲線管號管號123456

14、/（mg/L）00.00500.01000.02000.04000.0600VS /mL00.1250.2500.5001.0001.500Ai水樣測定水樣測定取25mL水樣到具塞比色管每支比色管中分別加入0.5mL磺胺溶液，混勻分別加入0.5mL鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置顯色15min在波長543nm波長處，用1cm比色皿，以純水作參比，測定吸光度A水樣以上述水樣測得的吸光度A水樣扣除試劑空白（1號管）的吸光度，得到校正吸光度A水樣繪制標準曲線、求算回歸方程：采用相應軟件（如Excel）處理標準曲線數(shù)據(jù)并繪圖，橫坐標為亞硝酸氮濃度（mg/L），縱坐標為系列標準溶液的校正吸光度Ai，所得標準

15、曲線應為通過原點的直線，同時可求得直線回歸方程：-2mg/LNO -NAb-2mg/LNO -NmL25.0AbV水樣水樣計算含量： 水樣中亞硝酸氮含量可按下式計算：或在標準曲線圖中查出亞硝酸氮含量。天然水體中無機氮對水生生物有何影響？測定氨氮和硝酸鹽的常用方法有哪些？實驗四活性磷 + 鉬酸銨磷鉬黃雜多酸（酸性介質(zhì)中）磷鉬黃磷鉬藍（適當?shù)倪€原劑）882nm波長處測定吸光度本方法最低檢出濃度(以P計)為0.02mol/L，測定上限為65mol/L適用于各種水體中活性磷酸鹽的測定水樣預處理水樣預處理（水樣經(jīng)過0.45m的濾膜抽濾）標準曲線的繪制標準曲線的繪制水樣的測定水樣的測定制作標準曲線制作標準

16、曲線取6支25mL具塞比色管，分別加入下表所示體積的磷酸鹽標準使用溶液，定容至25mL，混勻分別加入0.5mL鉬酸銨-酒石酸銻鉀混合溶液，混勻分別加入0.5mL抗壞血酸溶液，混勻，放置顯色5min在波長882nm波長處，用1cm比色皿，以純水作參比，測定吸光度以上述系列標準溶液測得的吸光度Ai扣除試劑空白（1號管）的吸光度，得到校正吸光度Ai，以校正吸光度Ai為縱坐標，繪制吸光度對亞硝酸氮質(zhì)量濃度的標準曲線管號管號123456/（mg/L）00.0300.0600.1200.1800.240VS /mL00.250.501.001.502.00Ai水樣測定水樣測定取25mL水樣到具塞比色管每支

17、比色管中分別加入0.5mL鉬酸銨-酒石酸銻鉀混合溶液，混勻分別加入0.5mL抗壞血酸溶液，混勻，放置顯色15min在波長882nm波長處，用1cm比色皿，以純水作參比，測定吸光度A水樣以上述水樣測得的吸光度A水樣扣除試劑空白（1號管）的吸光度，得到校正吸光度A水樣繪制標準曲線、求算回歸方程：采用相應軟件（如Excel）處理標準曲線數(shù)據(jù)并繪圖，橫坐標為磷酸鹽濃度（mg/L），縱坐標為系列標準溶液的校正吸光度Ai，所得標準曲線應為通過原點的直線，同時可求得直線回歸方程：計算含量： 水樣中亞硝酸氮含量可按下式計算：或在標準曲線圖中查出亞硝酸氮含量。4PO -Pmg/LmL25.0AaAbV樣劑樣4P

18、O -Pmg/LAb4PO -Pmg/LAab分析活性磷酸鹽測定的影響因素有哪些？實驗五水樣用酸標準溶液滴定至規(guī)定的pH值，其終點可由加入的酸堿指示劑在該pH值時顏色的變化來判斷。當?shù)味ㄖ练犹甘緞┯杉t色變?yōu)闊o色時，溶液的pH值為8.3，表明水中氫氧根離子已被中和，碳酸根離子均被轉(zhuǎn)為碳酸氫根離子： OH- + H+ H2O CO32-+ H+HCO3- 當?shù)味ㄖ良谆t次甲基藍混合指示劑由橙黃色變成淺紫紅色時，溶液的pH值為4.34.5，指示水中碳酸氫根（包括原有的和由碳酸根轉(zhuǎn)化成的）已被中和：HCO- 3+ H+ H2O +CO2據(jù)上述兩個滴定終點到達時所消耗的鹽酸標準滴定液的量，可算出水中碳

19、酸根、碳酸氫根濃度及總堿度。1. 鹽酸標準溶液濃度的標定20mL碳酸鈉標準溶液錐形瓶+30mL無二氧化碳純水+混合指示劑6滴用鹽酸標準溶液滴定至由橙黃色變成淺紫紅色加熱驅(qū)除CO2紫紅色褪去稍冷卻后繼續(xù)滴定至淺紫紅色記取鹽酸標準溶液用量V，按下式計算其準確濃度：2. 水樣測定取50.00mL水樣 250mL錐形瓶+酚酞指示劑4滴，搖勻溶液呈紅色則滴定至無色，記錄鹽酸使用量Vp（溶液無色，則Vp=0，繼續(xù)以下操作）+混合指示劑6滴用鹽酸標準溶液滴定，至溶液由橙黃色變成淺紫紅色記錄滴定鹽酸標準溶液用量為VMHClmol/LmL20.000.02000cV（）（）HCl mol/LT mLmmol/L

20、TPM100050.00V =VVcVA（）（）（）需了解淡水中OH-、HCO3-、CO32-的濃度，如何計算？測定堿度時，水樣可否進行稀釋，為什么？實驗六乙二胺四乙酸二鈉（EDTA二鈉）在不同的酸度范圍內(nèi)能與許多價及多價金屬離子絡合，生成各種穩(wěn)定性很高的絡合物。在pH10的條件下，以鉻黑T作指示劑，用EDTA二鈉標準溶液滴定水樣中Ca2+、Mg2+的含量，即可計算水樣的總硬度。其反應如下：滴定終點前： 加指示劑時 滴定時 滴定達終點時隨著滴定反應的進行，不斷有H+釋放，使pH降低。因此使用氨氯化銨緩沖溶液，以保持溶液的pH在10附近。由于鉻黑T與Ca2+、Mg2+生成的酒紅色絡合物的穩(wěn)定性不

21、如EDTA與Ca2+、Mg2+生成的無色絡合物。因此，當用EDTA二鈉溶液滴定時，EDTA二鈉先與水中游離的Ca2+、Mg2+絡合，然后再奪取被鉻黑T絡合的Ca2+、Mg2+。最終使鉻黑T游離，溶液的顏色也由酒紅色變?yōu)殂t黑T的藍色。2+MgT MgT鉻黑 （藍色）鉻黑 （酒紅色）2HCaYCaYH22222222H YMgMgY2H222MgTH YMgYT2H鉻黑 （酒紅色）鉻黑 （藍色）主要儀器：25mL酸式滴定管、250mL錐形瓶、移液管、吸量管等。試劑：1EDTA二鈉溶液（c1/2EDTA=0.02mol/L）：稱取約2g Na2 H2Y2H2O，用純水溶解（可加熱促溶或放置過夜）并稀

22、釋至500mL。2氨性緩沖溶液（內(nèi)含MgEDTA鹽）： NH3NH4Cl緩沖溶液：稱取16.9g 分析純NH4Cl固體溶于143mL濃氨水中。 MgEDTA溶液：稱取0.644g MgCl26H2O 溶解后于50mL容量瓶中定容。然后準確移取25.00mL溶液于錐形瓶中，加1mL NH3NH4Cl溶液，3滴鉻黑T指示劑，用0.1mol/L的EDTA二鈉溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色為止，記錄用量。再按此比例取相應體積的EDTA二鈉溶液，加到容量瓶中，與剩余的MgCl2溶液混合，即成MgEDTA溶液。 將 溶液和溶液混合，用純水定容到250mL，即得含MgEDTA鹽的氨性緩沖溶液。此溶液pH1

23、0。3鉻黑T指示劑：0.5g鉻黑T固體溶于100mL三乙醇胺中，可用最多25mL乙醇代替三乙醇胺，以減少溶液的粘性，盛放在棕色瓶中。 4 HCl溶液（1+1）：5氨水（1+1）：6標準鋅溶液：精確稱取0.310.35g的基準鋅粒（WZn）于100mL燒杯中，加入1+1鹽酸溶液10mL，蓋上表面皿，待鋅粒完全溶解后，將燒杯內(nèi)的溶液全部轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中定容，即得鋅標準溶液。1. EDTA1. EDTA二鈉標準溶液的標定二鈉標準溶液的標定20.00mL 20.00mL ZnZn2+2+標準溶液標準溶液錐形瓶錐形瓶+ +純水純水30mL30mL逐滴加入逐滴加入1:11:1氨水氨水，待溶液有氨味后

24、，待溶液有氨味后，+1mL+1mL氨性緩沖溶液氨性緩沖溶液+ +鉻黑鉻黑T T指示劑指示劑3 3滴滴立即用立即用EDTAEDTA二鈉標準溶液二鈉標準溶液滴定至溶液由滴定至溶液由酒紅色酒紅色變?yōu)樽優(yōu)榧兯{色純藍色記取記取EDTAEDTA二鈉標準溶液用量二鈉標準溶液用量V VEDTAEDTA，按下式計算其準確濃按下式計算其準確濃度：度：2. 2. 水樣測定水樣測定50.00mL50.00mL水樣（水樣（V V樣樣） 錐形瓶錐形瓶+ +氨性緩沖溶液氨性緩沖溶液1mL1mL+ +鉻黑鉻黑T T指示劑指示劑3 3滴滴立即用立即用EDTAEDTA二鈉標準溶液二鈉標準溶液滴定至溶液由滴定至溶液由酒紅色酒紅色變?yōu)樽優(yōu)榧兯{色純藍色記錄記錄EDTAEDTA二鈉標準溶液用量為二鈉標準溶液用量為V VT T2+1212m ol/LZ nm ol/LE D T AE D T Am L20.00ccV12m ol/LTm LE D T ATm m ol/LTTm m ol/Lm L10002.804cVHHHV德 國 度樣； 實驗原理實驗原理l在溶液pH12 時，Mg2+成為Mg（OH）2沉淀，不被EDTA二鈉絡合。鈣