常用水質(zhì)檢測方法

1、水質(zhì)分析檢測水質(zhì)分析檢測第第1 1章章 緒緒 論論1.1 1.1 水質(zhì)檢測的性質(zhì)和任務(wù)水質(zhì)檢測的性質(zhì)和任務(wù)水質(zhì)分析檢測水質(zhì)分析檢測是研究水及其雜質(zhì)、污染物的組成、性質(zhì)、含是研究水及其雜質(zhì)、污染物的組成、性質(zhì)、含量及其分析方法的一門學(xué)科。它在日趨嚴(yán)重的水環(huán)境污染治量及其分析方法的一門學(xué)科。它在日趨嚴(yán)重的水環(huán)境污染治理與檢測中起著眼睛和哨兵的作用，給排水設(shè)計(jì)、水處理工理與檢測中起著眼睛和哨兵的作用，給排水設(shè)計(jì)、水處理工藝、水環(huán)境評價(jià)、廢水綜合利用效果等都必須以分析結(jié)果為藝、水環(huán)境評價(jià)、廢水綜合利用效果等都必須以分析結(jié)果為依據(jù)，并做出正確判斷和評價(jià)。依據(jù)，并做出正確判斷和評價(jià)。通過學(xué)習(xí)，掌握水分析化

2、學(xué)的四大滴定方法（通過學(xué)習(xí)，掌握水分析化學(xué)的四大滴定方法（酸堿滴定法、配酸堿滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法和氧化還原滴定法位滴定法、沉淀滴定法和氧化還原滴定法）和主要儀器分析法和主要儀器分析法（分光光度法、原子吸收光譜法和氣相色譜分析法等分光光度法、原子吸收光譜法和氣相色譜分析法等）的基本）的基本原理、基本理論和基本技能，掌握水質(zhì)分析的基本操作。原理、基本理論和基本技能，掌握水質(zhì)分析的基本操作。1.2 1.2 水分析化學(xué)的分類水分析化學(xué)的分類根據(jù)分析任務(wù)、分析對象、測定原理、操作方法和具體根據(jù)分析任務(wù)、分析對象、測定原理、操作方法和具體要求的不同，分析方法可分為許多種類。要求的不同，分析方法可

3、分為許多種類。按測定方法的原理劃分為化學(xué)分析和儀器分析法按測定方法的原理劃分為化學(xué)分析和儀器分析法化學(xué)分析法：化學(xué)分析法：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法（也稱以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法（也稱為經(jīng)典化學(xué)分析法），主要有重量分析法和滴定分析法。為經(jīng)典化學(xué)分析法），主要有重量分析法和滴定分析法。 儀器分析法儀器分析法：以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析：以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法（也稱為物理和物理化學(xué)分析法）。方法（也稱為物理和物理化學(xué)分析法）。A A、光學(xué)分析法、光學(xué)分析法 : :紫外可見、紅外、分子熒光及磷光、原子吸收、原紫外可見、紅外、分子熒光及磷光、原子吸收、原子

4、發(fā)射光譜法等子發(fā)射光譜法等B B、電化學(xué)分析法：電重量分析、電位分析、電導(dǎo)法、庫侖法、伏安、電化學(xué)分析法：電重量分析、電位分析、電導(dǎo)法、庫侖法、伏安法、極譜分析法等法、極譜分析法等C C、色譜法：氣相、液相、離子色譜法、色譜法：氣相、液相、離子色譜法D D、其它方法：質(zhì)譜、核磁共振、其它方法：質(zhì)譜、核磁共振、X X射線、電子顯微鏡分析等射線、電子顯微鏡分析等儀器分析法儀器分析法1.3 1.3 水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2 2 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)物理指標(biāo)：物理指標(biāo)：不涉及化學(xué)反應(yīng)，參數(shù)測定后水樣不發(fā)生變化不涉及化學(xué)反應(yīng)，參數(shù)測定后水樣不發(fā)生變化化學(xué)指標(biāo)化學(xué)指標(biāo)微生物學(xué)指標(biāo)微生物學(xué)指標(biāo)按不

5、同用水目的制定的污染物的量閾值。按不同用水目的制定的污染物的量閾值。余氯為下界，其他指標(biāo)均為上界限值，不可超越。余氯為下界，其他指標(biāo)均為上界限值，不可超越。1 1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1) 1) 水溫水溫 2) 2) 臭味（文字描述）和臭閾值臭味（文字描述）和臭閾值3) 3) 色度色度4) 4) 濁度，混凝工藝重要的控制指標(biāo)濁度，混凝工藝重要的控制指標(biāo)5) 5) 殘?jiān)倸堅(jiān)鼩堅(jiān)倸堅(jiān)?= = 可濾殘?jiān)蔀V殘?jiān)?+ + 不可濾殘?jiān)?，重量法測定不可濾殘?jiān)?，重量法測定 6) 6) 電導(dǎo)率，電導(dǎo)率儀測定電導(dǎo)率，電導(dǎo)率儀測定7) 7) 紫外吸光度值（紫外吸光度值（ UVAUVA254254）：反映水

6、中有機(jī)物含量）：反映水中有機(jī)物含量8) 8) 氧化還原電位（氧化還原電位（ORPORP）：廢水生物處理過程重要控制參數(shù)）：廢水生物處理過程重要控制參數(shù)保障供水安全的重要指標(biāo)保障供水安全的重要指標(biāo) 1) 1) 細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù) 2) 2) 大腸菌群大腸菌群 3) 3) 大腸埃希氏菌大腸埃希氏菌4) 4) 耐熱大腸菌群耐熱大腸菌群5) 5) 賈第鞭毛蟲賈第鞭毛蟲6) 6) 隱孢子蟲隱孢子蟲7) 7) 游離性余氯：游離性余氯： Cl2/HOCl/OCl-1)1) pH值：值：pH = -lgH+ 2)2)酸度和堿度：給出質(zhì)子物質(zhì)的總量（酸度）酸度和堿度：給出質(zhì)子物質(zhì)的總量（酸度） 接受質(zhì)子物質(zhì)的總量

7、（堿度）接受質(zhì)子物質(zhì)的總量（堿度）3)3)硬度：水中硬度：水中Ca2+、Mg2+離子的總量離子的總量 永久硬度：硫酸鹽、氯化物等形成永久硬度：硫酸鹽、氯化物等形成 暫時(shí)硬度：碳酸鹽和重碳酸鹽形成，煮沸后分解形暫時(shí)硬度：碳酸鹽和重碳酸鹽形成，煮沸后分解形 成沉淀成沉淀 4)4)總鹽量（或礦化度）：水中全部陰陽離子總量總鹽量（或礦化度）：水中全部陰陽離子總量 5) 有機(jī)污染物綜合指標(biāo)（宏觀地描述水中有機(jī)污染物，是總量有機(jī)污染物綜合指標(biāo)（宏觀地描述水中有機(jī)污染物，是總量指標(biāo)，不針對哪類有機(jī)物）指標(biāo)，不針對哪類有機(jī)物）高錳酸鹽指數(shù)（高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）：用用KMnO4作氧化劑氧化水中有機(jī)物作氧化

8、劑氧化水中有機(jī)物所消耗的量，單位所消耗的量，單位mgO2/L，適用于輕污染的給水，適用于輕污染的給水 化學(xué)需氧量（化學(xué)需氧量（CODCr）：K2Cr2O7作氧化劑，適用于重污染的排水作氧化劑，適用于重污染的排水 生物化學(xué)需氧量（生物化學(xué)需氧量（BOD）：在一定時(shí)間溫度下，微生物分解水中在一定時(shí)間溫度下，微生物分解水中有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)中所消耗的溶解氧量，單位有機(jī)物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)中所消耗的溶解氧量，單位mgO2/L 總有機(jī)碳（總有機(jī)碳（TOC）：總有機(jī)碳分析儀高溫燃燒水樣測定，單位總有機(jī)碳分析儀高溫燃燒水樣測定，單位mgC/L總需氧量（總需氧量（TOD）：水中有機(jī)物和還原性無機(jī)物在高溫下燃

9、燒生水中有機(jī)物和還原性無機(jī)物在高溫下燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的需氧量，成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的需氧量，mgO2/L 根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪x取取樣點(diǎn)、取樣量、采樣器和取樣根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪x取取樣點(diǎn)、取樣量、采樣器和取樣方法。方法。水質(zhì)分析的基本程序：水質(zhì)分析的基本程序：水樣采集、保存、預(yù)處理、分析、結(jié)果計(jì)算和報(bào)告水樣采集、保存、預(yù)處理、分析、結(jié)果計(jì)算和報(bào)告1.4 1.4 水樣的采集、保存和預(yù)處理水樣的采集、保存和預(yù)處理1 1、水樣的采集、水樣的采集（1 1）采樣斷面布設(shè)：）采樣斷面布設(shè)：a、采樣點(diǎn)：、采樣點(diǎn)：斷面布設(shè)斷面布設(shè)和和點(diǎn)布設(shè)點(diǎn)布設(shè)。對湖泊、水庫，應(yīng)在進(jìn)出水口布設(shè)對湖泊、水庫，應(yīng)在進(jìn)出水口布設(shè)2 2個(gè)檢測斷

10、面。個(gè)檢測斷面。河流水系沿河流水系沿上中下游布設(shè)上中下游布設(shè)3 3個(gè)采樣斷面?zhèn)€采樣斷面對照斷面（上游）：對照斷面（上游）：反映本地區(qū)河流水質(zhì)的初始情況。反映本地區(qū)河流水質(zhì)的初始情況。檢測斷面檢測斷面（中游）：（中游）：反映本地區(qū)排放的廢水對河段水質(zhì)反映本地區(qū)排放的廢水對河段水質(zhì)的影響。的影響。結(jié)果斷面結(jié)果斷面（下游）：（下游）：反映河流對污染物的稀釋凈化情況。反映河流對污染物的稀釋凈化情況。（2 2）采樣點(diǎn)布設(shè)：據(jù)河流的寬度和深度而定）采樣點(diǎn)布設(shè)：據(jù)河流的寬度和深度而定在斷面上選擇采樣垂線在斷面上選擇采樣垂線: : 水面寬水面寬50m50m，設(shè)一條，設(shè)一條; ; 水面寬水面寬50-100m50

11、-100m，設(shè)左、右兩條，設(shè)左、右兩條; ; 水面寬大于水面寬大于100m100m，設(shè)左、中、右三條。，設(shè)左、中、右三條。 每條垂線上設(shè)點(diǎn)：每條垂線上設(shè)點(diǎn)：表層水樣：水面下約表層水樣：水面下約0.50.51m1m處處; ;深層水樣：距底質(zhì)以上深層水樣：距底質(zhì)以上0.50.51m1m處處; ;中層水樣：表層和深層之間的中心位置。中層水樣：表層和深層之間的中心位置。b、取樣量：保證分析用量、取樣量：保證分析用量3倍以上，至少做倍以上，至少做2次平行樣。次平行樣。c、采樣器：玻璃或塑料瓶或水桶，清潔（化學(xué)指標(biāo)）或、采樣器：玻璃或塑料瓶或水桶，清潔（化學(xué)指標(biāo)）或無菌（微生物指標(biāo)）。無菌（微生物指標(biāo)）。

12、玻璃采樣瓶：測定含油類或其它有機(jī)物玻璃采樣瓶：測定含油類或其它有機(jī)物(生物生物)水樣。水樣。塑料采樣瓶：測定水中的微量金屬離子、硼、硅、氟等塑料采樣瓶：測定水中的微量金屬離子、硼、硅、氟等無機(jī)項(xiàng)目。無機(jī)項(xiàng)目。d、取樣方法：一般水樣沖洗采樣瓶、取樣方法：一般水樣沖洗采樣瓶23次后再采樣。次后再采樣。自來水：先放水?dāng)?shù)分鐘再采樣。自來水：先放水?dāng)?shù)分鐘再采樣。井水：直接采樣；或先水桶采樣，再移至采樣瓶井水：直接采樣；或先水桶采樣，再移至采樣瓶江河湖泊或海水（表面水樣）：距岸邊江河湖泊或海水（表面水樣）：距岸邊12m且水下且水下2050cm直接采樣。直接采樣。污水、廢水：重點(diǎn)各排放口污水、廢水：重點(diǎn)各排

13、放口e e、取樣形式：、取樣形式：瞬時(shí)廢水樣：瞬時(shí)廢水樣：濃度、和流量都比較恒定，可隨機(jī)采樣。濃度、和流量都比較恒定，可隨機(jī)采樣。平均混合廢水樣：平均混合廢水樣：濃度變化但流量恒定，可在濃度變化但流量恒定，可在24h24h內(nèi)每隔相內(nèi)每隔相同時(shí)間，采集等量廢水樣，最后混合成平均水樣。同時(shí)間，采集等量廢水樣，最后混合成平均水樣。平均按比例混合廢水樣：平均按比例混合廢水樣：當(dāng)排放量變化時(shí)，當(dāng)排放量變化時(shí)，24h24h內(nèi)每隔相同內(nèi)每隔相同時(shí)間，流量大時(shí)多取，流量少時(shí)少取，然后混合而成。時(shí)間，流量大時(shí)多取，流量少時(shí)少取，然后混合而成。2、 水樣的保存水樣的保存最好現(xiàn)場立即測定，以免發(fā)生物理、化學(xué)、生物變

14、化。最好現(xiàn)場立即測定，以免發(fā)生物理、化學(xué)、生物變化。如不能立即測定，應(yīng)采用一些措施終止或減緩各種反應(yīng)。如不能立即測定，應(yīng)采用一些措施終止或減緩各種反應(yīng)。a、冷藏冷藏：2mol.L2mol.L-1 -1的堿溶液中，被還原為的堿溶液中，被還原為MnOMnO4 42- 2-；-2-44MnO +e =MnO=0.564V五、滴定方法五、滴定方法CODCOD是指水體中已被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的是指水體中已被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，換算成氧的含量（以氧化劑的量，換算成氧的含量（以O(shè) O2 2mgLmgL-1 -1計(jì)）來表示。計(jì)）來表示。CODCOD的測定分為酸性高錳酸鉀法、

15、堿性高錳酸鉀法和重的測定分為酸性高錳酸鉀法、堿性高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法。鉻酸鉀法。以高錳酸鉀法測定的以高錳酸鉀法測定的CODCOD值，又稱為高錳酸值，又稱為高錳酸鹽指數(shù)。鹽指數(shù)。 由于由于Cl-離子對此法有干擾，因而本法僅適合于地表水、地離子對此法有干擾，因而本法僅適合于地表水、地下水、飲用水和生活污水中下水、飲用水和生活污水中COD的測定。含的測定。含Cl-較高的工業(yè)較高的工業(yè)廢水則應(yīng)采用重鉻酸鉀法測定。廢水則應(yīng)采用重鉻酸鉀法測定。 我國規(guī)定了環(huán)境水質(zhì)的高錳酸鹽指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為我國規(guī)定了環(huán)境水質(zhì)的高錳酸鹽指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為2-10mgO2-10mgO2 2/L/L。應(yīng)用示例水樣中化學(xué)耗氧量(COD)的

16、測定化學(xué)需氧量（化學(xué)需氧量（COD）是量度水體受還原性物質(zhì)（主要是有）是量度水體受還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）污染程度的綜合性指標(biāo)。機(jī)物）污染程度的綜合性指標(biāo)。高錳酸鹽指數(shù)的高錳酸鹽指數(shù)的測定步驟：測定步驟：(a)分取分取100mL混勻水樣混勻水樣(如如CODMn高于高于5mg/L，則用水稀釋至，則用水稀釋至l00mL)于于250mL錐形瓶中，加錐形瓶中，加5mL(1+3)硫酸，混勻。然后加硫酸，混勻。然后加10.00mL0.0lmol/LKMn04溶液，搖勻后立即放入沸水浴中加溶液，搖勻后立即放入沸水浴中加熱熱30min。(b)取下錐形瓶，趁熱加入取下錐形瓶，趁熱加入10.00mL0.0lmo

17、l/L Na2C204標(biāo)液，搖標(biāo)液，搖勻，立即用勻，立即用0.0lmol/LKMn04溶液滴定至顯微紅色，記錄溶液滴定至顯微紅色，記錄KMn04溶液消耗量。溶液消耗量。(c)KMn0(c)KMn04 4溶液的標(biāo)定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至約溶液的標(biāo)定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至約7070，準(zhǔn)確加入準(zhǔn)確加入10.00mL0.0lmol/L Na10.00mL0.0lmol/L Na2 2C C2 20 04 4標(biāo)液，再用標(biāo)液，再用KMn0KMn04 4溶液滴溶液滴定至顯微紅色。記錄定至顯微紅色。記錄KMn0KMn04 4溶液的消耗量溶液的消耗量V V。按下式求得。按下式求得KMn0KMn0

18、4 4溶液的校正系數(shù)溶液的校正系數(shù)(K)(K)。 K=10.00/V K=10.00/V 式中，式中，V V標(biāo)定時(shí)標(biāo)定時(shí)KMn0KMn04 4溶液的消耗量溶液的消耗量(mL).(mL). 若水樣經(jīng)稀釋時(shí)，應(yīng)同時(shí)另取若水樣經(jīng)稀釋時(shí)，應(yīng)同時(shí)另取lOOmLlOOmL水，同水樣操作步驟進(jìn)水，同水樣操作步驟進(jìn)行空白試驗(yàn)行空白試驗(yàn)。12140(10)108 1000mg O /)10 K=VVml1- KMnOmol/)5Vml.V KMLVL =C10OmL90mL100mLC0 9水高錳酸鹽指數(shù)（高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的校正系數(shù)：滴定水樣時(shí)，消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（）M高錳酸鉀溶液的濃度（，空白試驗(yàn)時(shí)，消

19、耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（）稀釋的水樣中含水的比值，如：水樣， 加水稀釋至，水樣不經(jīng)稀釋的計(jì)則算公式：0210mg O /)(10+V )K-10-(10+V )K-10 CM 8 1000LV =水水樣經(jīng)稀高錳酸釋的計(jì)算公式：鹽指數(shù)（優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： a、易提純，在、易提純，在140250干燥后，可直接配標(biāo)準(zhǔn)溶液；干燥后，可直接配標(biāo)準(zhǔn)溶液；b、標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定，可長期保存；、標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定，可長期保存；c、選擇性好，室溫下不與、選擇性好，室溫下不與CI-作用，可在作用，可在HCI溶液中進(jìn)行滴定。溶液中進(jìn)行滴定。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a、酸性范圍使用，應(yīng)用窄；、酸性范圍使用，應(yīng)用窄；b、終點(diǎn)時(shí)難以辨別出過量、終點(diǎn)時(shí)

20、難以辨別出過量K2Cr2O7的黃色（產(chǎn)物的黃色（產(chǎn)物Cr3+呈綠色），呈綠色），因此須加入指示劑，如二苯胺磺酸鈉；因此須加入指示劑，如二苯胺磺酸鈉；c、有毒，應(yīng)注意廢液的處理；、有毒，應(yīng)注意廢液的處理；（二）重鉻酸鉀法（二）重鉻酸鉀法2-+-3+272Cr O+14H +6e =2Cr +7H O1.33V=原理：原理： 2Cr2Cr2 2O O7 72- 2- + 3C + 16H+ 3C + 16H+ + = 4Cr = 4Cr3+ 3+ + 3CO+ 3CO2 2 + 8H + 8H2 2O O（過量）（水樣有機(jī)物）（過量）（水樣有機(jī)物） （回流（回流2 2小時(shí)）小時(shí)） CrCr2 2O

21、 O7 72- 2- + + 6Fe6Fe2+ 2+ + 14H + 14H+ + = 2Cr = 2Cr3+ 3+ + 6Fe+ 6Fe3+ 3+ + 7H+ 7H2 2O O（剩余）（標(biāo)準(zhǔn)溶液）（剩余）（標(biāo)準(zhǔn)溶液） spsp： Fe(CFe(C1212H H8 8N N2 2) )3 33+3+ = Fe(C= Fe(C1212H H8 8N N2 2) )3 32+ 2+ 氧化態(tài)（藍(lán)色）氧化態(tài)（藍(lán)色） 還原態(tài)（棕紅色）還原態(tài)（棕紅色）（指示劑：鄰二氮菲亞鐵，又叫（指示劑：鄰二氮菲亞鐵，又叫試亞鐵靈試亞鐵靈或鄰菲啰啉亞鐵離子）或鄰菲啰啉亞鐵離子） 終點(diǎn)時(shí)由藍(lán)色變?yōu)樽丶t色終點(diǎn)時(shí)由藍(lán)色變?yōu)樽丶t

22、色該法適用范圍廣泛，可用于污水中化學(xué)需氧量的測定。該法適用范圍廣泛，可用于污水中化學(xué)需氧量的測定。 應(yīng)用實(shí)例：化學(xué)需氧量的測定應(yīng)用實(shí)例：化學(xué)需氧量的測定（ CODCODCrCr ）01Cr2()8 1000COD (O mg/L)VVcV =水樣V V0 0空白試驗(yàn)空白試驗(yàn)消耗消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（mL)mL)V V1 1 滴定水樣時(shí)滴定水樣時(shí)消耗消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（mL)mL)C C 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L)mol/L)8 8 氧的摩爾質(zhì)量（氧的摩爾質(zhì)量（1/4 O1/4 O2 2，g/mo

23、l)g/mol)V V水水水樣的量（水樣的量（mLmL）重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是1/6 K1/6 K2 2CrCr2 2O O7 7 mol/L mol/L利用利用I2的氧化性和的氧化性和I-的還原性進(jìn)行滴定的方法。的還原性進(jìn)行滴定的方法。-23I +II-3-3I /3II +2e3I=0.545V半電池反應(yīng)為：半電池反應(yīng)為：碘難溶于水（碘難溶于水（25時(shí)時(shí)1.0010-3mol.L-1），常在配制），常在配制時(shí)加入時(shí)加入KI使之溶解，這時(shí)使之溶解，這時(shí)I2與與I-結(jié)合成結(jié)合成I3-離子，溶離子，溶解度增大：解度增大：再用再用Na2S2O3溶液滴定：溶液滴定：2-2-

24、22346I +2S O=2I +S O-+2+4222MnO +10I +16H =2Mn +5I +8H O用用 I3- 標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定強(qiáng)還原性強(qiáng)還原性物質(zhì)物質(zhì)（如（如Sn2+、Sb3+、S2-、 SO32-等）等）電勢較高的氧化性物質(zhì)，可用電勢較高的氧化性物質(zhì)，可用 I- 標(biāo)準(zhǔn)溶液還原氧化性物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液還原氧化性物質(zhì)，然后用然后用 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋出的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋出的 I2。測定：測定：Cu2+、CrO42-、Cr2O72-、CIO-、NO2-、H2O2氧化性物質(zhì)。氧化性物質(zhì)。如，如，KMnO4 在酸性溶液中，與過量的在酸性溶液中，與過量的 KI 作用

25、析出作用析出 I2：1 1、直接碘量法、直接碘量法2 2、間接碘量法、間接碘量法b、防止、防止I2的揮發(fā)和空氣中的的揮發(fā)和空氣中的O2氧化氧化 I- 。 滴定時(shí)不要?jiǎng)×艺駬u，使用碘量瓶，避光。滴定時(shí)不要?jiǎng)×艺駬u，使用碘量瓶，避光。a、控制溶液的酸度：、控制溶液的酸度： 滴定必須在滴定必須在中性或弱酸性中性或弱酸性溶液中進(jìn)行。溶液中進(jìn)行。 在堿性溶液中，在堿性溶液中，I2會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)。會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)。 在強(qiáng)酸性中在強(qiáng)酸性中Na2S2O3 會(huì)分解。會(huì)分解。間接碘量法應(yīng)注意：間接碘量法應(yīng)注意：C、判斷終點(diǎn)常用淀粉為指示劑，、判斷終點(diǎn)常用淀粉為指示劑，直接法直接法的終點(diǎn)是的終點(diǎn)是從無色變藍(lán)色；從無色

26、變藍(lán)色； 間接法是間接法是從藍(lán)色變無色。淀粉溶液應(yīng)在滴定近終從藍(lán)色變無色。淀粉溶液應(yīng)在滴定近終點(diǎn)時(shí)加入，如果過早加入，淀粉會(huì)吸附較多的點(diǎn)時(shí)加入，如果過早加入，淀粉會(huì)吸附較多的碘，使滴定結(jié)果產(chǎn)生誤差。碘，使滴定結(jié)果產(chǎn)生誤差。標(biāo)準(zhǔn)溶液：硫代硫酸鈉和碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)溶液：硫代硫酸鈉和碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。（1）Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液（間接法）（間接法）Na2S2O3不是基準(zhǔn)物質(zhì)，不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。不是基準(zhǔn)物質(zhì)，不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。只能先配制成近似濃度的標(biāo)液，然后再標(biāo)定。只能先配制成近似濃度的標(biāo)液，然后再標(biāo)定。K2Cr2O7，KIO3等基準(zhǔn)物質(zhì)常用來標(biāo)定等基準(zhǔn)物質(zhì)常用來標(biāo)定Na2S2O3溶液溶液的

27、濃度。的濃度。Na2S2O3溶液濃度不穩(wěn)定，容易改變：溶液濃度不穩(wěn)定，容易改變：維持溶液堿性，抑制細(xì)菌生長維持溶液堿性，抑制細(xì)菌生長酸性酸性 不穩(wěn)定不穩(wěn)定S2O32-殺菌殺菌趕趕趕趕CO2 O2分解分解氧化氧化酸性酸性S2O32- S2O32- S2O32-不穩(wěn)定不穩(wěn)定HSO3-,S (SO42- ， (SO32-, S） S)避光避光光催化空氣氧化光催化空氣氧化S2O32-煮沸煮沸冷卻后溶解冷卻后溶解NaNa2 2S S2 2O O3 35H5H2 2O O加入少許加入少許 NaNa2 2COCO3 3貯于棕色貯于棕色玻璃瓶玻璃瓶8 814d.14d.標(biāo)定標(biāo)定蒸餾水蒸餾水升華法可制得純碘，但

28、由于碘的揮發(fā)性升華法可制得純碘，但由于碘的揮發(fā)性及對天平的腐蝕，不宜直接法配制。及對天平的腐蝕，不宜直接法配制。粗稱一定量碘，加過量粗稱一定量碘，加過量KI，于研缽中加少量水研磨，使，于研缽中加少量水研磨，使溶解，然后將溶液稀釋，傾入棕色瓶中于暗處保存。溶解，然后將溶液稀釋，傾入棕色瓶中于暗處保存?？捎靡褬?biāo)定好的可用已標(biāo)定好的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定I2溶液，溶液，也可用也可用As2O3（俗名砒霜，劇毒（俗名砒霜，劇毒）來標(biāo)定。）來標(biāo)定。避免避免I2溶液與橡皮等有機(jī)物接觸，溶液與橡皮等有機(jī)物接觸，也要防止也要防止I2溶液見光、遇熱。溶液見光、遇熱。 3.1.2絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴

29、定法一、基本術(shù)語一、基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液已知準(zhǔn)確濃度的溶液。已知準(zhǔn)確濃度的溶液。滴定滴定將標(biāo)準(zhǔn)溶液通過滴定管滴加到被測物質(zhì)溶液將標(biāo)準(zhǔn)溶液通過滴定管滴加到被測物質(zhì)溶液 中的操作。中的操作?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)在滴定過程中，滴定劑與被測組分按在滴定過程中，滴定劑與被測組分按 照滴定反應(yīng)方程式所示計(jì)量關(guān)系定量地完全反應(yīng)時(shí)照滴定反應(yīng)方程式所示計(jì)量關(guān)系定量地完全反應(yīng)時(shí)稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)因指示劑顏色發(fā)生明顯改變而停止滴定因指示劑顏色發(fā)生明顯改變而停止滴定 的點(diǎn)。的點(diǎn)。終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不完全吻合而引滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不完全吻合而引 起的誤差。起的誤差。

30、二、絡(luò)合滴定法概述二、絡(luò)合滴定法概述絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法利用絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)行的滴定分析方法稱利用絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)行的滴定分析方法稱為絡(luò)合滴定法。為絡(luò)合滴定法。 作為絡(luò)合滴定的反應(yīng)必須符合以下條件：作為絡(luò)合滴定的反應(yīng)必須符合以下條件：1 1、生成的絡(luò)合物要有確定的組成，即中心離子與絡(luò)、生成的絡(luò)合物要有確定的組成，即中心離子與絡(luò)合劑嚴(yán)格按一定比例化合；合劑嚴(yán)格按一定比例化合；2 2、生成的絡(luò)合物要有足夠的穩(wěn)定性；、生成的絡(luò)合物要有足夠的穩(wěn)定性；3 3、絡(luò)合反應(yīng)速度要足夠快；、絡(luò)合反應(yīng)速度要足夠快；4 4、有適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ甘窘K點(diǎn)。、有適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ甘窘K點(diǎn)。三、絡(luò)合平衡三、絡(luò)合平衡1 1、絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)、絡(luò)合物的

31、穩(wěn)定常數(shù) 金屬離子與金屬離子與EDTAEDTA形成絡(luò)合物的穩(wěn)定性，可用該絡(luò)形成絡(luò)合物的穩(wěn)定性，可用該絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)合物的穩(wěn)定常數(shù)K K穩(wěn)穩(wěn)來表示。來表示。MYK= MYMY 略去電荷，可簡寫成略去電荷，可簡寫成：M+Y=MYM+Y=MY 其穩(wěn)定常數(shù)其穩(wěn)定常數(shù)K KMYMY為：為：穩(wěn)定常數(shù)值越大，絡(luò)合物就越穩(wěn)定。穩(wěn)定常數(shù)值越大，絡(luò)合物就越穩(wěn)定。酸效應(yīng)：由于氫離子與酸效應(yīng)：由于氫離子與Y之間發(fā)生副反應(yīng)，使得之間發(fā)生副反應(yīng)，使得EDTA參加主反應(yīng)的能力下降，這種現(xiàn)象稱為酸效應(yīng)。參加主反應(yīng)的能力下降，這種現(xiàn)象稱為酸效應(yīng)。() 4 Y HYY=當(dāng)溶液中存在酸效應(yīng)時(shí)，當(dāng)溶液中存在酸效應(yīng)時(shí)，() () M

32、YMYY HKMYKM Y=條件穩(wěn)定常數(shù)()lglglgMYY HMYKK=上式用對數(shù)形式表示為：上式用對數(shù)形式表示為：絡(luò)合物的穩(wěn)定性受溶液絡(luò)合物的穩(wěn)定性受溶液pH值的影響很大。因此在值的影響很大。因此在實(shí)際工作中應(yīng)更多采用條件穩(wěn)定常數(shù)。實(shí)際工作中應(yīng)更多采用條件穩(wěn)定常數(shù)。3.2重量分析法重量分析法一、重量分析法的分類和特點(diǎn)一、重量分析法的分類和特點(diǎn)根據(jù)被測組分與其它組分分離方法的不同，重量分析根據(jù)被測組分與其它組分分離方法的不同，重量分析法可分為三種法可分為三種： 1、沉淀法、沉淀法沉淀法是重量分析法中的主要方法。這種方法是將被測沉淀法是重量分析法中的主要方法。這種方法是將被測組分以難溶化合物

33、的形式沉淀出來，再將沉淀過濾、洗組分以難溶化合物的形式沉淀出來，再將沉淀過濾、洗滌、烘干或灼燒，最后稱重并計(jì)算其含量。滌、烘干或灼燒，最后稱重并計(jì)算其含量。重量分析法是用適當(dāng)方法先將試樣中的待測組分與其它重量分析法是用適當(dāng)方法先將試樣中的待測組分與其它組分分離，然后用稱量的方法測定該組分的含量。組分分離，然后用稱量的方法測定該組分的含量。2、氣化法：、氣化法：利用物質(zhì)的揮發(fā)性質(zhì)，通過加熱或其利用物質(zhì)的揮發(fā)性質(zhì)，通過加熱或其他方法使試樣中的待測組分揮發(fā)逸出，然后根據(jù)他方法使試樣中的待測組分揮發(fā)逸出，然后根據(jù)試樣質(zhì)量的減少計(jì)算該組分的含量；或者當(dāng)該組試樣質(zhì)量的減少計(jì)算該組分的含量；或者當(dāng)該組分逸出

34、時(shí)，選擇適當(dāng)吸收劑將它吸收，然后根據(jù)分逸出時(shí)，選擇適當(dāng)吸收劑將它吸收，然后根據(jù)吸收劑質(zhì)量的增加計(jì)算該組分的含量。吸收劑質(zhì)量的增加計(jì)算該組分的含量。3、電解法、電解法利用電解原理，用電子作沉淀劑使金屬離子在電極利用電解原理，用電子作沉淀劑使金屬離子在電極上還原析出，然后稱量，求得其含量。上還原析出，然后稱量，求得其含量。二、重量分析對沉淀形式和稱量形式的要求二、重量分析對沉淀形式和稱量形式的要求1 1、重量分析對沉淀形式的要求：、重量分析對沉淀形式的要求：a. 沉淀的溶解度必須很小，這樣才能保證被測沉淀的溶解度必須很小，這樣才能保證被測組分沉淀完全。組分沉淀完全。d. 沉淀應(yīng)易于轉(zhuǎn)化為稱量形式。

35、沉淀應(yīng)易于轉(zhuǎn)化為稱量形式。c. 沉淀力求純凈，盡量避免其他雜質(zhì)的玷污。沉淀力求純凈，盡量避免其他雜質(zhì)的玷污。b. 沉淀應(yīng)易于過濾和洗滌，為此，希望盡量獲得沉淀應(yīng)易于過濾和洗滌，為此，希望盡量獲得粗大的晶形沉淀，如果是無定形沉淀，應(yīng)注意掌粗大的晶形沉淀，如果是無定形沉淀，應(yīng)注意掌握好沉淀?xiàng)l件，改善沉淀的性質(zhì)。握好沉淀?xiàng)l件，改善沉淀的性質(zhì)。2 2、重量分析對稱量形式的要求、重量分析對稱量形式的要求： a. 稱量形式必須有確定的化學(xué)組成，這是計(jì)稱量形式必須有確定的化學(xué)組成，這是計(jì)算分析結(jié)果的依據(jù)。算分析結(jié)果的依據(jù)。c. 稱量形式的摩爾質(zhì)量要大，則少量的待測組稱量形式的摩爾質(zhì)量要大，則少量的待測組分可

36、以得到較大量的稱量物質(zhì)，減少稱量誤差。分可以得到較大量的稱量物質(zhì)，減少稱量誤差。b. 稱量形式必須十分穩(wěn)定，不受空氣中水分、稱量形式必須十分穩(wěn)定，不受空氣中水分、等的影響。等的影響。 稱取試樣量的多少，主要決定于沉淀類型。對生稱取試樣量的多少，主要決定于沉淀類型。對生成體積小、易于過濾和洗滌的晶型沉淀，其稱量成體積小、易于過濾和洗滌的晶型沉淀，其稱量式的質(zhì)量控制在式的質(zhì)量控制在0.30.5g。對生成體積大、不易。對生成體積大、不易過和洗滌的得無定型沉淀，其稱量式的質(zhì)量控制過和洗滌的得無定型沉淀，其稱量式的質(zhì)量控制在在0.10.2g。據(jù)此依照組分含量即可估算出應(yīng)取。據(jù)此依照組分含量即可估算出應(yīng)取

37、稱量的試樣量。稱量的試樣量。3.稱取試樣量的估算稱取試樣量的估算三、沉淀的過濾和洗滌三、沉淀的過濾和洗滌過濾的目的是將沉淀與母液分離。通常過濾是通過過濾的目的是將沉淀與母液分離。通常過濾是通過濾紙或玻璃砂芯漏斗或玻璃砂芯坩堝進(jìn)行。濾紙或玻璃砂芯漏斗或玻璃砂芯坩堝進(jìn)行。采用采用“少量多次少量多次”的方法洗滌沉淀，即每次加少量的方法洗滌沉淀，即每次加少量洗滌液，洗后盡量瀝干，再加第二次洗滌液，這洗滌液，洗后盡量瀝干，再加第二次洗滌液，這樣可提高洗滌效率。一般洗滌樣可提高洗滌效率。一般洗滌3-5次即可。次即可。四、沉淀的烘干或灼燒四、沉淀的烘干或灼燒烘干是為了除去沉淀中的水分和可揮發(fā)物質(zhì)，使烘干是為

38、了除去沉淀中的水分和可揮發(fā)物質(zhì)，使沉淀形式轉(zhuǎn)化為組成固定的稱量形式。烘干或灼沉淀形式轉(zhuǎn)化為組成固定的稱量形式。烘干或灼燒的溫度和時(shí)間，隨沉淀不同而異。燒的溫度和時(shí)間，隨沉淀不同而異。吸光光度法吸光光度法比色分析法比色分析法紫外分光光度分析法紫外分光光度分析法(UV)可見分光光度分析法可見分光光度分析法(Vis)3.3 吸收光譜吸收光譜基于物質(zhì)對基于物質(zhì)對光光的的選擇性吸收選擇性吸收建立的分析方法，稱為建立的分析方法，稱為吸光光度法或分光光度法。吸光光度法或分光光度法。n 儀器簡單、操作簡便、快速儀器簡單、操作簡便、快速 n靈敏度高靈敏度高：測定下限可達(dá)：測定下限可達(dá)10-510 -6molL-

39、1, 10-4%10-5%。n準(zhǔn)確度較高準(zhǔn)確度較高：相對誤差為：相對誤差為2% 5%。能夠滿足。能夠滿足微量組分的測定要求。微量組分的測定要求。n應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛分光光度法的特點(diǎn)：分光光度法的特點(diǎn)：1、光的基本性質(zhì)、光的基本性質(zhì)光是一種電磁波。光是一種電磁波。自然界中存在各種不同波長的電自然界中存在各種不同波長的電磁波，電磁波按其波長的不同可分為不同區(qū)域：磁波，電磁波按其波長的不同可分為不同區(qū)域： 一、吸光光度法基本原理一、吸光光度法基本原理 X射線射線 0.1 10nm 中紅外光中紅外光 2.5 50 m 可見光可見光 400 760nm 近紫外光近紫外光 200 400nm 遠(yuǎn)紫外光遠(yuǎn)紫外

40、光 10 200nm 近紅外光近紅外光 0.75 2.5 m無線電波無線電波 1 1000m微微 波波 0.1 100cm 遠(yuǎn)紅外光遠(yuǎn)紅外光 50 1000 m光譜名稱光譜名稱波長范圍波長范圍躍遷類型躍遷類型輻射源輻射源分析方法分析方法X X射線射線0.10.110nm10nmK K和和L L層電子層電子 X X射線管射線管X X射線光譜法射線光譜法遠(yuǎn)紫外光遠(yuǎn)紫外光1010200nm200nm中層電子中層電子氫燈氫燈真空紫外光真空紫外光度法度法近紫外光近紫外光200200400nm400nm價(jià)電子價(jià)電子氫燈氫燈紫外光度法紫外光度法可見光可見光400400750nm750nm價(jià)電子價(jià)電子鎢燈鎢燈

41、比色及可見比色及可見光度法光度法近紅外光近紅外光0.750.752.5m2.5m分子振動(dòng)分子振動(dòng)碳化硅熱棒碳化硅熱棒近紅外光度法近紅外光度法中紅外光中紅外光2.52.55.0m5.0m分子振動(dòng)分子振動(dòng)同上同上中紅外光度中紅外光度法法遠(yuǎn)紅外光遠(yuǎn)紅外光5.05.01000m1000m分子振動(dòng)和分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)同上同上遠(yuǎn)紅外光度遠(yuǎn)紅外光度法法微波微波0.10.1100cm100cm分子轉(zhuǎn)動(dòng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)電磁波發(fā)生器電磁波發(fā)生器微波光譜法微波光譜法無線電波無線電波1 11000m1000m核磁共振光核磁共振光譜法譜法分光光度法所使用的光譜范圍在分光光度法所使用的光譜范圍在200nm- 1000 m 之間。

42、其中之間。其中200nm400nm為為紫外光區(qū)紫外光區(qū)， 400nm760nm為為可見光區(qū)可見光區(qū)， 760nm 1000 m為為紅外光區(qū)紅外光區(qū)。單色光：單色光：具有單一波長的光稱為具有單一波長的光稱為單色光單色光。復(fù)合光復(fù)合光：由不同波長的光組成的光稱為：由不同波長的光組成的光稱為復(fù)合光復(fù)合光?？梢姽猓嚎梢姽猓喝搜勰芨杏X到的光稱為人眼能感覺到的光稱為可見光可見光?？梢姽馐怯煽梢姽馐怯杉t、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各種色光各種色光按一定強(qiáng)度比例混合而成的。按一定強(qiáng)度比例混合而成的。橙橙紅紅黃黃綠綠青青青藍(lán)青藍(lán)藍(lán)藍(lán)紫紫圖圖 互補(bǔ)色光示意圖互補(bǔ)色光示意圖圖中處于直線關(guān)系

43、圖中處于直線關(guān)系的兩種色光為互補(bǔ)色的兩種色光為互補(bǔ)色光。光。實(shí)驗(yàn)證明，如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一實(shí)驗(yàn)證明，如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強(qiáng)度比例混合，可以成為白光，這兩種定強(qiáng)度比例混合，可以成為白光，這兩種色光稱為色光稱為互補(bǔ)色光?；パa(bǔ)色光。對溶液來說，溶液呈現(xiàn)不同的顏色是由于溶液中對溶液來說，溶液呈現(xiàn)不同的顏色是由于溶液中的質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)( (離子或分子離子或分子) )對不同波長的光具有選擇性對不同波長的光具有選擇性吸收而引起的。吸收而引起的。當(dāng)白光通過某種溶液時(shí)，如果物質(zhì)對各種波長的當(dāng)白光通過某種溶液時(shí)，如果物質(zhì)對各種波長的光完全吸收，則溶液光完全吸收，則溶液呈現(xiàn)黑色呈現(xiàn)黑色；如果完全反射，；如

44、果完全反射，則呈現(xiàn)白色；則呈現(xiàn)白色；如果對各種波長的光均勻吸收，如果對各種波長的光均勻吸收，則則呈現(xiàn)灰色；呈現(xiàn)灰色；如果選擇地吸收某些波長的光，則呈如果選擇地吸收某些波長的光，則呈現(xiàn)透射光的顏色?，F(xiàn)透射光的顏色。 也就是說，如果只吸收或最大程度的吸收某種波也就是說，如果只吸收或最大程度的吸收某種波長的光，則溶液呈現(xiàn)的是這種波長光的補(bǔ)色光。長的光，則溶液呈現(xiàn)的是這種波長光的補(bǔ)色光。物質(zhì)呈現(xiàn)顏色與吸收光波長的關(guān)系見表物質(zhì)呈現(xiàn)顏色與吸收光波長的關(guān)系見表9-29-2吸收光吸收光波波長長nm吸收光吸收光顏色顏色物質(zhì)顏物質(zhì)顏色色400-450紫黃綠450-480藍(lán)藍(lán)黃黃480-490綠藍(lán)綠藍(lán)橙橙490-5

45、00藍(lán)綠藍(lán)綠紅紅500-560綠綠紫紅紫紅560-580黃綠黃綠紫紫580-610黃黃藍(lán)藍(lán)610-650橙橙綠藍(lán)綠藍(lán)650-760紅紅藍(lán)綠藍(lán)綠表表9-2 9-2 物質(zhì)顏色和吸收光顏色的關(guān)系物質(zhì)顏色和吸收光顏色的關(guān)系圖圖9-2 9-2 不同顏色的可見光波長不同顏色的可見光波長如果將各種波長的單色光依次通過某一固定如果將各種波長的單色光依次通過某一固定濃度的有色溶液，測量每一波長下有色溶液濃度的有色溶液，測量每一波長下有色溶液對光的吸收程度對光的吸收程度( (即即吸光度吸光度 A A) )，然后以，然后以波長波長為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，吸光度吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條為縱坐標(biāo)作圖，得到一條曲線，稱為

46、曲線，稱為吸收光譜曲線吸收光譜曲線( (簡稱吸收曲線簡稱吸收曲線) )。從曲線可以清楚地看到有色溶液對光的吸收情從曲線可以清楚地看到有色溶液對光的吸收情況。（圖況。（圖9-3） 2、吸收光譜曲線、吸收光譜曲線圖圖9-3 KMnO4 溶液的溶液的吸收曲吸收曲線線 max525nm=(1)(2)(3)(4) 朗伯朗伯比耳定律：比耳定律：式中：式中：I0為入射光強(qiáng)度；為入射光強(qiáng)度； It為透射光強(qiáng)度；為透射光強(qiáng)度； A為吸光度；為吸光度； b為液層厚度為液層厚度(即光程長度即光程長度)； C為溶液濃度；為溶液濃度；K為比例常數(shù)；為比例常數(shù)；AKbc=Abc=Aabc= c：溶液的濃度，單位：溶液的濃

47、度，單位gL a：吸光系數(shù)，單位：吸光系數(shù)，單位Lgcm 式中，式中，A：吸光度，描述溶液對光的吸收程度；：吸光度，描述溶液對光的吸收程度； b：液層厚度：液層厚度(光程長度光程長度)，通常以，通常以cm為單位；為單位； c：溶液的摩爾濃度，單位：溶液的摩爾濃度，單位molL； ：摩爾吸光系數(shù)，單位：摩爾吸光系數(shù)，單位Lmolcm；aM a=與 的關(guān)系：透光度透光度T : : 描述入射光透過溶液的程度描述入射光透過溶液的程度。 T = I t / I0A lg T吸光度吸光度A與透光度與透光度T的關(guān)系的關(guān)系:在多組分體系中，如果各種吸光物質(zhì)之在多組分體系中，如果各種吸光物質(zhì)之間沒有相互作用，這

48、時(shí)體系的總吸光度間沒有相互作用，這時(shí)體系的總吸光度等于各組分吸光度之和，即吸光度具有等于各組分吸光度之和，即吸光度具有加和性。加和性。nAAAA=21總二、顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇二、顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇 測定某種物質(zhì)時(shí)，如果待測物質(zhì)本身有較深的測定某種物質(zhì)時(shí)，如果待測物質(zhì)本身有較深的顏色，就可以進(jìn)行直接測定，但大多數(shù)待測物質(zhì)是顏色，就可以進(jìn)行直接測定，但大多數(shù)待測物質(zhì)是無色或很淺的顏色，故需要選適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測離無色或很淺的顏色，故需要選適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測離子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測定，子反應(yīng)生成有色化合物再進(jìn)行測定，此反應(yīng)稱為顯此反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為顯色劑。色反應(yīng)，所用的試

49、劑稱為顯色劑。1 1、顯色反應(yīng)的選擇、顯色反應(yīng)的選擇顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足下列要求：顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足下列要求： a. 選擇性好：選擇性好：干擾少或干擾容易消除。干擾少或干擾容易消除。b. 靈敏度高靈敏度高：有色物質(zhì)的有色物質(zhì)的 應(yīng)大于應(yīng)大于104。 c. 有色化合物的組成恒定有色化合物的組成恒定，符合一定的化學(xué)式。，符合一定的化學(xué)式。d. 有色化合物的性質(zhì)應(yīng)足夠穩(wěn)定有色化合物的性質(zhì)應(yīng)足夠穩(wěn)定，至少保證在測，至少保證在測量過程中溶液的吸光度基本恒定。量過程中溶液的吸光度基本恒定。e. 有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，即即顯色劑對光的吸收與絡(luò)合物的吸收有明顯

50、區(qū)別，顯色劑對光的吸收與絡(luò)合物的吸收有明顯區(qū)別，一般要求兩者的吸收峰波長之差一般要求兩者的吸收峰波長之差 （稱為對比（稱為對比度）大于度）大于60nm60nm。2、顯色條件的選擇、顯色條件的選擇酸度對顯色反應(yīng)的影響主要表現(xiàn)為：酸度對顯色反應(yīng)的影響主要表現(xiàn)為：a.影響顯色劑的平衡濃度和顏色影響顯色劑的平衡濃度和顏色 b.影響被測金屬離子的存在狀態(tài)影響被測金屬離子的存在狀態(tài) c.影響絡(luò)合物的組成影響絡(luò)合物的組成 顯色反應(yīng)的適宜酸度是通過實(shí)驗(yàn)來確定的。具體顯色反應(yīng)的適宜酸度是通過實(shí)驗(yàn)來確定的。具體方法是：固定溶液中被測組分與顯色劑的濃度，方法是：固定溶液中被測組分與顯色劑的濃度，調(diào)節(jié)溶液不同的調(diào)節(jié)溶

51、液不同的pH，測定溶液吸光度。用，測定溶液吸光度。用pH作作橫坐標(biāo)，吸光度作縱坐標(biāo)，作出橫坐標(biāo)，吸光度作縱坐標(biāo)，作出pH與吸光度關(guān)系與吸光度關(guān)系曲線，從中找出適宜的曲線，從中找出適宜的pH范圍。范圍。pH1pHpH2pH顯色反應(yīng)一般可用下式表示：顯色反應(yīng)一般可用下式表示：M（被測組分）（被測組分）+R（顯色劑）（顯色劑）= MR（有色絡(luò)合物）（有色絡(luò)合物） A圖圖 試液吸光度與顯色劑濃度的關(guān)系試液吸光度與顯色劑濃度的關(guān)系c(R)c(R)c(R)2) 顯色劑用量顯色劑用量（c(M)、pH一定）一定）Mo(SCN)32+ 淺紅淺紅Mo(SCN)5 橙紅橙紅Mo(SCN)6- 淺紅淺紅Fe(SCN)

52、n3-n2550t /minA3) 顯色溫度及顯色時(shí)間顯色溫度及顯色時(shí)間 (c(M)、 c(R) 、 pH一定一定) )另外，還有介另外，還有介質(zhì)條件、有機(jī)質(zhì)條件、有機(jī)溶劑、表面活溶劑、表面活性劑等性劑等. .4)干擾及其消除方法干擾及其消除方法為消除干擾，可采取以下幾種方法。為消除干擾，可采取以下幾種方法。 (1)控制溶液酸度控制溶液酸度 (2)加入掩蔽劑加入掩蔽劑 選取的條件是掩蔽劑不與待測離子作用，掩蔽選取的條件是掩蔽劑不與待測離子作用，掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的絡(luò)合物的顏色應(yīng)不劑以及它與干擾物質(zhì)形成的絡(luò)合物的顏色應(yīng)不干擾待測離子的測定。干擾待測離子的測定。 (3)利用氧化還原反應(yīng)利用

53、氧化還原反應(yīng),改變干擾離子的價(jià)態(tài)改變干擾離子的價(jià)態(tài) (6)當(dāng)溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時(shí)，當(dāng)溶液中存在有消耗顯色劑的干擾離子時(shí)，可以通過增加顯色劑的用量來消除干擾。可以通過增加顯色劑的用量來消除干擾。(7)分離分離 若上述方法均不能奏效時(shí)，只能采若上述方法均不能奏效時(shí)，只能采用適當(dāng)?shù)念A(yù)先分離的方法用適當(dāng)?shù)念A(yù)先分離的方法 (5)選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL (4)利用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離利用參比溶液消除顯色劑和某些共存有色離子的干擾子的干擾 三、三、 分光光度計(jì)及基本部件分光光度計(jì)及基本部件光源光源單色器單色器樣品室樣品室檢測器檢測器顯示顯示1. 1. 光源光源 在整個(gè)紫外光

54、區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光在整個(gè)紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長的譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。使用壽命。 可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在3203202500nm2500nm。紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185185400nm400nm的連續(xù)光譜。的連續(xù)光譜?；窘M成：基本組成： 將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出任一將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出任一波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)。波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)。 入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；入射狹縫：

55、光源的光由此進(jìn)入單色器； 準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束； 色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵； 聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；色光聚焦至出射狹縫； 出射狹縫。出射狹縫。樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)的樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池兩種。在池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用

56、玻璃池。5. 5. 結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)結(jié)果顯示記錄系統(tǒng) 檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理結(jié)果處理. .4. 檢測器檢測器利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。信號，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。1、入射光波長的選擇、入射光波長的選擇為了使測定結(jié)果有較高的靈敏度，應(yīng)選擇被測為了使測定結(jié)果有較高的靈敏度，應(yīng)選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長的光作為入射光物質(zhì)的最大吸收波長的光作為入射光max ，這，這稱為稱為“最大吸收原則最大吸收原則”。 但是，如果在最大

57、吸收波長處有其他吸光物質(zhì)干但是，如果在最大吸收波長處有其他吸光物質(zhì)干擾測定時(shí)，則應(yīng)根據(jù)擾測定時(shí)，則應(yīng)根據(jù)“吸收最大、干擾最小吸收最大、干擾最小”的的原則來選擇入射光波長。原則來選擇入射光波長。 四、四、 吸光度測量條件的選擇吸光度測量條件的選擇吸收曲線吸收曲線A:鈷配合物鈷配合物B:1-亞硝基亞硝基-2-萘酚萘酚-3，6-二磺酸顯色劑二磺酸顯色劑2、吸光度讀數(shù)范圍的選擇、吸光度讀數(shù)范圍的選擇為了使測量結(jié)果得到較高的準(zhǔn)確度，一般應(yīng)控為了使測量結(jié)果得到較高的準(zhǔn)確度，一般應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測試液的吸光度在制標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測試液的吸光度在A=0.2-0.8范范圍內(nèi)。圍內(nèi)。 T：15%-65%當(dāng)當(dāng)A=0.

58、434（或（或T=36.8%）時(shí)，）時(shí)，測量的相對誤差測量的相對誤差最小。最小。 所以普通分光光度法不適用于高含量或極低含量所以普通分光光度法不適用于高含量或極低含量物質(zhì)的測定。物質(zhì)的測定。3、參比溶液的選擇、參比溶液的選擇在進(jìn)行光度測量時(shí)，利用參比溶液來調(diào)節(jié)儀器的在進(jìn)行光度測量時(shí)，利用參比溶液來調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)，可以消除由于吸收池壁及溶劑對入射光的零點(diǎn)，可以消除由于吸收池壁及溶劑對入射光的反射和吸收帶來的誤差，并扣除干擾的影響。反射和吸收帶來的誤差，并扣除干擾的影響。a.當(dāng)試液及顯色劑均無色時(shí)，可用蒸餾水作參比當(dāng)試液及顯色劑均無色時(shí)，可用蒸餾水作參比溶液。溶液。參比溶液可根據(jù)下列情況來選擇：參

59、比溶液可根據(jù)下列情況來選擇：b.顯色劑為無色，而被測試液中存在其他有色離子，顯色劑為無色，而被測試液中存在其他有色離子，可用不加顯色劑的被測試液作參比溶液?？捎貌患语@色劑的被測試液作參比溶液。d.顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液加入適顯色劑和試液均有顏色，可將一份試液加入適當(dāng)掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯當(dāng)掩蔽劑，將被測組分掩蔽起來，使之不再與顯色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方色劑作用，而顯色劑及其他試劑均按試液測定方法加入，以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯法加入，以此作為參比溶液，這樣就可以消除顯色劑和一些共存組分的干擾。色劑和一些共存組分的干擾。 e.改變加入試劑的

60、順序，使被測組分不發(fā)生顯色改變加入試劑的順序，使被測組分不發(fā)生顯色反應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。反應(yīng)，可以此溶液作為參比溶液消除干擾。c.顯色劑有顏色，可選擇不加試樣溶液的試顯色劑有顏色，可選擇不加試樣溶液的試劑空白作參比溶液。劑空白作參比溶液。4、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 在選擇的實(shí)驗(yàn)條件下分別測量一系列不同含量的標(biāo)在選擇的實(shí)驗(yàn)條件下分別測量一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測組分的含量為橫準(zhǔn)溶液的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測組分的含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條通過原點(diǎn)的直坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條通過原點(diǎn)的直線，稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線（或工作曲線，如圖）。