水質(zhì)監(jiān)測5：非金屬無機(jī)物的測定

1、LOGO水質(zhì)監(jiān)測與分析非金屬無機(jī)物的測定Company Logo水的酸度水的酸度( (AcidityAcidity)v酸度的概念 是指水中所有是指水中所有能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的的物質(zhì)的總量。包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸物質(zhì)的總量。包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。弱堿鹽等。v水中酸度的主要來源v酸度測定的環(huán)境意義 Company Logo酸度的測定1 1、酸堿指示劑滴定法、酸堿指示劑滴定法 用標(biāo)準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水樣至一定溶液滴定水樣至一定pH pH 值，根據(jù)所消耗值，根據(jù)所消耗的的量計算酸度。量計算酸度。所用指示劑不同分為：所用指示劑不同分為：(1)(1)用用作指示劑測得的酸度

2、為作指示劑測得的酸度為（酚酞酸度）；（酚酞酸度）；(2)(2)用用作指示劑測得的酸度稱作指示劑測得的酸度稱或或。單位單位: : 用用CaCOCaCO3 3mg/L mg/L 表示。表示。Company Logo 2 2、電位滴定法、電位滴定法 用玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，用用玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，用NaOHNaOH或或NaNa2 2COCO3 3標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑，在標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑，在pHpH計上指示反應(yīng)的終計上指示反應(yīng)的終點，據(jù)所消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計算水樣的酸度。點，據(jù)所消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計算水樣的酸度。 酸度的測定Company Logo水的堿度水的堿度(

3、(Alkalinity)Alkalinity)v堿度的概念 水中所有能與水中所有能與強(qiáng)酸發(fā)生中和強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總作用的物質(zhì)的總量。包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。量。包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。v水中堿度的來源v堿度測定的環(huán)境意義 Company Logo堿度的測定1 1、酸堿指示劑滴定法、酸堿指示劑滴定法 水樣用標(biāo)準(zhǔn)水樣用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液滴定至指示劑由紅色變?yōu)闊o指示劑由紅色變?yōu)闊o色時，所測得的堿度稱為色時，所測得的堿度稱為；用；用為指示劑，為指示劑，由桔黃色變?yōu)榻奂t色時，所測得的堿度稱為由桔黃色變?yōu)榻奂t色時，所測得的堿度稱為，又稱又稱。2 2、電位滴定法、電位滴定法Company

4、 LogopHpH值值 1 1、比色法、比色法2 2、玻璃電極法、玻璃電極法 我國頒布工業(yè)我國頒布工業(yè)“廢水廢水”最高排放最高排放pH7.0-8.5，生活飲用水和地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生活飲用水和地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定pH6.5-8.5之間，天然水之間，天然水pH6-9 。 vpHpH值測定的環(huán)境意義值測定的環(huán)境意義 pHpH值表示水的酸堿性的強(qiáng)弱，是最值表示水的酸堿性的強(qiáng)弱，是最常用和最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一。常用和最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一。Company Logo2、玻璃電極法（1）飽和甘汞電極：參比；）飽和甘汞電極：參比；（2）玻璃電極：指示電極；）玻璃電極：指示電極； 組成原電池，在組成原電池

5、，在25下，每變化下，每變化1個個pH單位，電位差變化單位，電位差變化59.1mv，將，將電壓表的刻度變?yōu)殡妷罕淼目潭茸優(yōu)閜H刻度，便可直接刻度，便可直接讀出溶液讀出溶液pH值，溫度差異可通過儀器值，溫度差異可通過儀器上補(bǔ)償裝置進(jìn)行校正。上補(bǔ)償裝置進(jìn)行校正。Company Logo4、電位分析方法、電位分析方法直接電位法直接電位法-pH測量測量玻璃薄膜飽和甘汞電極Ag-AgCl電極asa玻璃薄膜飽和甘汞電極Ag-AgCl電極axa059. 0059. 0 059. 0 ExEspHpHEEExEEEspHkEpHkECompany Logo硬度硬度( (Hardness)Hardness) 1

6、 1、分類、分類 按陽離子可分按陽離子可分: :鈣硬度和鎂硬度鈣硬度和鎂硬度; ; 按陰離子分按陰離子分: :碳酸鹽硬度碳酸鹽硬度( (暫硬度）和暫硬度）和非碳酸鹽硬度（永久硬度）。非碳酸鹽硬度（永久硬度）。 2 2、表示方法、表示方法 一般以一般以CaCOCaCO3 3計，以計，以mg/Lmg/L為單位。為單位。 Company Logo硬度的測定方法硬度的測定方法 用原子吸收光譜法分別測水中的用原子吸收光譜法分別測水中的Ca和和Mg的含量，用公式計算總硬度。的含量，用公式計算總硬度。計算公式：計算公式：總硬度（以總硬度（以CaCO3計計， mg/L）2.497Ca，mg/L 4.118Mg

7、，mg/LCompany LogoEDTAEDTA滴定法滴定法( (GB7477-87)GB7477-87)pH 10NH3-NH4Cl三乙醇胺三乙醇胺藍(lán)色藍(lán)色EDTA水樣水樣適量適量終終 點點總硬度總硬度Company Logo溶解氧溶解氧定義：定義： 溶解在水中的分子態(tài)氧（溶解在水中的分子態(tài)氧（DODO）。）。注意事項：注意事項： 水中的水中的DO很不穩(wěn)定，要在現(xiàn)場及時加入溶解很不穩(wěn)定，要在現(xiàn)場及時加入溶解氧固定試劑（硫酸錳和堿性碘化鉀），避免水樣中氧固定試劑（硫酸錳和堿性碘化鉀），避免水樣中溶解氧在運(yùn)輸及保存過程中的損失。溶解氧在運(yùn)輸及保存過程中的損失。 水中溶解氧低于水中溶解氧低于3

8、34mg4mgL L時，許多魚類呼吸困時，許多魚類呼吸困難，繼續(xù)減少，則會窒息死亡。一般規(guī)定水體中的難，繼續(xù)減少，則會窒息死亡。一般規(guī)定水體中的溶解氧至少在溶解氧至少在4mg4mgL L以上。以上。 Company Logo 深水溶解氧采樣器深水溶解氧采樣器 1 1、帶重錘的鐵框；、帶重錘的鐵框；2 2、小瓶；、小瓶；3 3、大瓶；、大瓶；4 4、橡膠管；、橡膠管；5 5、夾子；、夾子；6 6、塑料管；、塑料管；7 7、繩子、繩子 溶解氧瓶溶解氧瓶 采樣儀器采樣儀器Company Logo碘量法碘量法原理：原理： (1)水樣中加入水樣中加入MnSO4和堿性和堿性KI，水中，水中DO將將 Mn2

9、+氧化成四價錳的棕色沉淀氧化成四價錳的棕色沉淀; (2)加酸后，棕色沉淀溶解并與加酸后，棕色沉淀溶解并與I-反應(yīng)釋放出游反應(yīng)釋放出游 離碘，以淀粉為指示劑，用離碘，以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶標(biāo)準(zhǔn)溶 液滴定，計算得出液滴定，計算得出DO的含量。的含量。 Company Logo碘量法化學(xué)反應(yīng)式碘量法化學(xué)反應(yīng)式MnSO4 2NaOH Na2SO4 Mn(OH)2 白色沉淀白色沉淀2 Mn(OH)2 O2 2MnO(OH)2 棕色沉淀棕色沉淀MnO(OH)2 2H2SO4 Mn(SO4)2 3H2OMn(SO4)2 2KI MnSO4 K2SO4 I22Na2S2O3 I2 Na2S4O

10、6 2NaI滴定碘滴定碘氧的氧的固定固定碘的碘的析出析出Company Logo返回疊氮化鈉修正法疊氮化鈉修正法消除亞硝酸干擾消除亞硝酸干擾2NaN3+H2SO4 = 2NH+Na2SO4 NH3+HNO2 = N2O+N2+H2O注意注意 !NaN3劇毒，易爆，不可將堿性劇毒，易爆，不可將堿性KI-NaN3直接酸化直接酸化高錳酸鉀修正法：排除高錳酸鉀修正法：排除Fe2Fe2干擾；干擾；明礬絮凝修正法：消除顏色、藻類及懸浮物等的干擾；明礬絮凝修正法：消除顏色、藻類及懸浮物等的干擾；硫酸銅氨基磺酸絮凝修正法：排除活性污泥等懸浮物干擾。硫酸銅氨基磺酸絮凝修正法：排除活性污泥等懸浮物干擾。 2 2、

11、修正碘量法、修正碘量法(DO)(DO)Company Logo 氰化物氰化物Company Logo（一）水樣預(yù)處理（一）水樣預(yù)處理-蒸餾蒸餾酒石酸酒石酸硝酸鋅硝酸鋅pH4pH4HCNHCNNaOHNaOH全部簡單氰化物和部分絡(luò)合氰化物全部簡單氰化物和部分絡(luò)合氰化物Company Logo測定總氰化物時：測定總氰化物時：磷酸磷酸EDTAEDTApH2pH2HCNHCNNaOHNaOH全部簡單氰化物和絕大部分絡(luò)合全部簡單氰化物和絕大部分絡(luò)合氰化物。氰化物。（一）水樣預(yù)處理（一）水樣預(yù)處理-樣品預(yù)蒸餾樣品預(yù)蒸餾Company Logo（二）氰化物測定 1 1、硝酸銀滴定法：、硝酸銀滴定法： pH

12、11NaOH黃色黃色橙紅色橙紅色CN-Ag+ 水樣蒸水樣蒸餾液餾液終終 點點Company Logo2 2、異煙酸吡唑啉酮光度法、異煙酸吡唑啉酮光度法氯胺氯胺T TpH中性中性測其吸光度測其吸光度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)曲曲線線定定量量CN-638nm異煙酸異煙酸 水解水解水樣蒸水樣蒸餾液餾液Company Logo3 3、 吡啶巴比妥酸光度法吡啶巴比妥酸光度法氯胺氯胺T TpH中性中性測其吸光度測其吸光度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)曲曲線線定定量量CN-600nm 吡啶吡啶 水解水解水樣蒸水樣蒸餾液餾液Company Logo 氟是人體必需的微量元素之一，缺氟易患氟是人體必需的微量元素之一，缺氟易患齲齒病。飲用水中含氟的適宜濃

13、度為齲齒病。飲用水中含氟的適宜濃度為0.5-1.0mg/L（F-）。當(dāng)長期飲用含氟量高于）。當(dāng)長期飲用含氟量高于1.5mg/L 的水時，的水時，易患斑齒??；水中含氟高于易患斑齒?。凰泻哂?mg/L 時，可導(dǎo)致氟時，可導(dǎo)致氟骨病。骨病。污染源：有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、污染源：有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、 電鍍、陶瓷、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水和電鍍、陶瓷、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水和 含氟礦物廢水。含氟礦物廢水。 氟化物氟化物Company Logo（一）氟離子選擇電極法（一）氟離子選擇電極法 氟離子選擇電極是一種以氟化鑭氟離子選擇電極是一種以氟化鑭LaF3單晶片為敏感單晶片為敏感

14、膜的傳感器。單晶結(jié)構(gòu)對能進(jìn)入晶格交換的離子膜的傳感器。單晶結(jié)構(gòu)對能進(jìn)入晶格交換的離子F有嚴(yán)有嚴(yán)格地限制，有良好的選擇性。測量時，它與參比電極，格地限制，有良好的選擇性。測量時，它與參比電極，被測溶液組成原電池。被測溶液組成原電池。原理：原理： 指示電極：指示電極： LaF3 膜電極膜電極 參比電極：飽和甘汞參比電極：飽和甘汞 優(yōu)點：測定簡便、快速、靈敏、選擇性好、可測優(yōu)點：測定簡便、快速、靈敏、選擇性好、可測 定渾濁、有色水樣等優(yōu)點定渾濁、有色水樣等優(yōu)點Company Logo（二）氟試劑分光光度法（二）氟試劑分光光度法氟試劑即茜素絡(luò)合劑（氟試劑即茜素絡(luò)合劑（ALCALC），化學(xué)名稱為），化學(xué)

15、名稱為1 1，2-2-二羥基蒽醌二羥基蒽醌- -3-3-甲胺甲胺-N-N，N-N-二乙酸。二乙酸。 硝酸鑭硝酸鑭 ALCALCpH4.1HAc-NaAc測其吸光度測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線定量標(biāo)準(zhǔn)曲線定量F -620 Company Logo水中含氮化合物測定的環(huán)境意義水中含氮化合物測定的環(huán)境意義1 1、可以反映水體受污染的程度與進(jìn)程、可以反映水體受污染的程度與進(jìn)程2 2、水體的富營養(yǎng)化、水體的富營養(yǎng)化3 3、水處理的成本、水處理的成本4 4、生物毒性、生物毒性Company Logo納氏試劑光度法氨氮納氏試劑光度法氨氮納氏試劑納氏試劑2K2HgI4NH33KOH NH2Hg2IO7KI2H2OHgI

16、2及及KIKOH測其吸光度測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲標(biāo)準(zhǔn)曲線定量線定量NH3410 -425nm黃棕色膠態(tài)黃棕色膠態(tài)化合物化合物水樣水樣適量適量Company Logo水楊酸水楊酸- -次氯酸鹽分光光度法氨氮次氯酸鹽分光光度法氨氮返回構(gòu)造構(gòu)造外殼（塑料）外殼（塑料）指示電極（內(nèi)電極指示電極（內(nèi)電極導(dǎo)線）（平頭導(dǎo)線）（平頭pH玻玻璃電極）璃電極）參比電極參比電極AgAgCl內(nèi)充液內(nèi)充液 0.01mol/LNH4Cl透氣薄膜（聚四氟乙烯，透氣薄膜（聚四氟乙烯，微孔疏水，選擇型透微孔疏水，選擇型透氣），氣），只能透過只能透過NH3；H2O,O2不透過不透過范圍范圍 ：地面水，生活污水，：地面水，生活污水，工業(yè)

17、廢水工業(yè)廢水原理原理：NH4+OH-=NH3+H2ONH3 內(nèi)充液中內(nèi)充液中使使NH3+H2O=NH4+OH-平頭平頭pH玻璃電極響應(yīng)玻璃電極響應(yīng)NH3OH-pH電極響應(yīng)電極響應(yīng)透氣膜透氣膜OH=KNH3NH4+三、電極法（ NH3 ）(一一)氨氮氨氮Company Logo蒸餾蒸餾- -滴定法滴定法 適合于氨氮濃度較高的水樣pH6.0-7.4硼酸吸收硼酸吸收NextNH3蒸餾蒸餾水樣水樣適量適量MgCl2微堿微堿甲基紅甲基紅-亞甲藍(lán)亞甲藍(lán) HCCompany LogoN N(1-(1-萘基萘基) )乙二胺比色法亞硝酸鹽氮乙二胺比色法亞硝酸鹽氮OHNClNHCSONHHNOHClNHHCSON

18、H246222246222 重氮化HClHClHCNHCHNNHCHNHCSONHHClNHCHNHCHHCNClNHCSONH227102246222227104622偶聯(lián)酸性酸性測其吸光度測其吸光度紅色染料紅色染料NO2-重氮鹽重氮鹽水樣水樣適量適量對氨基苯對氨基苯磺酰胺磺酰胺N-（1-萘萘基）基）-乙二乙二胺偶聯(lián)胺偶聯(lián)Company Logo-萘胺比色法萘胺比色法 在酸性溶液中，亞硝在酸性溶液中，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，然后再與重氮化反應(yīng)，然后再與萘胺發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成萘胺發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成紅色偶氮染料，在波長紅色偶氮染料，在波長520 nm520 nm處

19、比色定量。處比色定量。Company Logo硝酸鹽氮硝酸鹽氮測定方法：測定方法： 有酚二磺酸光度法（有酚二磺酸光度法（GB 74GB 740-870-87）、鎘）、鎘柱還原法、紫外分光光度法、離子色譜法和電柱還原法、紫外分光光度法、離子色譜法和電極流動法等。極流動法等。Company Logo酚二磺酸光度法酚二磺酸光度法無無H2O酚二磺酸酚二磺酸測其吸光度測其吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲標(biāo)準(zhǔn)曲線定量線定量硝基二磺硝基二磺酸酚酸酚410黃色的硝基酚二黃色的硝基酚二磺酸三鉀鹽磺酸三鉀鹽NO3-堿性堿性（GB 740-87）Company Logo紫外分光光度法紫外分光光度法1、水樣經(jīng)處理后，先在波長、水樣經(jīng)處理

20、后，先在波長220 nm處測一次吸光度，處測一次吸光度， 此時，硝酸鹽和溶解有機(jī)物均有吸收；此時，硝酸鹽和溶解有機(jī)物均有吸收；2、再在波長、再在波長275 nm處測一次吸光度，此時有機(jī)物有吸處測一次吸光度，此時有機(jī)物有吸 收而硝酸鹽無吸收；收而硝酸鹽無吸收；3、經(jīng)驗校正值為：、經(jīng)驗校正值為： A校校A2202A275式中，式中，A220 220 nm波長處測得的吸光度；波長處測得的吸光度；A275 275 nm波長處測得的吸光度。波長處測得的吸光度。Company Logo凱氏氮凱氏氮凱氏氮：凱氏氮： 以凱氏法測得的含氮量，包括氨氮和在此條以凱氏法測得的含氮量，包括氨氮和在此條 件下能被轉(zhuǎn)化為

21、銨鹽而測定的有機(jī)氮化合物。件下能被轉(zhuǎn)化為銨鹽而測定的有機(jī)氮化合物。有機(jī)氮有機(jī)氮 = = 凱氏氮凱氏氮 - - 氨氮氨氮 生活污水和食品、生物制品和制革等工業(yè)廢水生活污水和食品、生物制品和制革等工業(yè)廢水中常含較多的有機(jī)氮化合物，并以蛋白質(zhì)及其分解中常含較多的有機(jī)氮化合物，并以蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物（多肽和氨基酸）為主。產(chǎn)物（多肽和氨基酸）為主。Company Logo凱氏氮的測定凱氏氮的測定( () )水樣消解水樣消解 水樣中加入硫酸，以硫酸鉀和硫酸銅為催化劑，水樣中加入硫酸，以硫酸鉀和硫酸銅為催化劑，加熱消解，使水樣中的有機(jī)氮、氨氮都轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟浼訜嵯?，使水樣中的有機(jī)氮、氨氮都轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟滗@。若

22、以銨。若以NHNH2 2CHCH2 2COOHCOOH為代表，反應(yīng)式如下：為代表，反應(yīng)式如下：O4H3SO2COHSONHSO4HCOOHCHNHCompany Logo凱氏氮的測定凱氏氮的測定(2)(2)蒸餾蒸餾 消解后的溶液在堿性條件下可蒸餾出氨，用硼消解后的溶液在堿性條件下可蒸餾出氨，用硼酸溶液吸收。反應(yīng)式為：酸溶液吸收。反應(yīng)式為：O2HNHSONa2NaOHHSONHCompany Logo凱氏氮的測定凱氏氮的測定(3)(3)測定測定 可根據(jù)水樣的具體情況，選用納氏試劑光度可根據(jù)水樣的具體情況，選用納氏試劑光度法或滴定法測定其含量。該法所測得的有機(jī)氮化法或滴定法測定其含量。該法所測得的

23、有機(jī)氮化合物為蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、尿素等，不包括合物為蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、尿素等，不包括疊氮、聯(lián)氮、偶氮、硝基氮等物質(zhì)。疊氮、聯(lián)氮、偶氮、硝基氮等物質(zhì)。 若將水樣先行蒸餾除去氨氮，再按凱氏法進(jìn)若將水樣先行蒸餾除去氨氮，再按凱氏法進(jìn)行測定，可直接測得有機(jī)氮化合物行測定，可直接測得有機(jī)氮化合物Company Logo過硫酸鉀氧化紫外分光光度法測總氮過硫酸鉀氧化紫外分光光度法測總氮原理：在原理：在120120124124的堿性介質(zhì)條件下，用過硫的堿性介質(zhì)條件下，用過硫 酸鉀做氧化劑，不僅將水中的氨氮和亞硝酸鉀做氧化劑，不僅將水中的氨氮和亞硝 酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時將大部分有機(jī)酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時將大部分有機(jī) 氮化合物氧化為硝酸鹽。然后用紫外分光氮化合物氧化為硝酸鹽。然后用紫外分光 光度法測定。光度法測定。 該法主要適用于湖泊、水庫、江河水中總氮的該法主要適用于湖泊、水庫、江河水中總氮的測定。其中總氮及各種形式氮的含量均以氮的測定。其中總氮及各種形式氮的含量均以氮的m