水和污水監(jiān)測(cè)-第二章

1、第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)1三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 1.溶劑萃取法 原理： 平衡常數(shù)：K=aA(有機(jī))/aA（無機(jī)）（A的形式相同） 若K1，有機(jī)溶劑可將A從無機(jī)溶劑中提取出來。 分 配 比：D=有機(jī)/A無機(jī) (A的形式不同，D不是常數(shù)，實(shí)用) 裝置：分液漏斗（球、梨、筒型）， 離心萃取器（適用于微量）（ ）第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)2 類型：一般被萃取物由無機(jī)相到有機(jī)相， 被萃取物為有機(jī)物：水揮發(fā)酚三氯甲烷，水農(nóng)藥，油石油醚 被萃取物為無機(jī)物：水合離子態(tài)轉(zhuǎn)化疏水親油萃取有機(jī)相 方法：螯合物萃取體系、離子締合物萃取體系、三元絡(luò)合物萃取體系、協(xié)同萃取

2、體系。廣泛用于環(huán)境水樣中含量為g/ L 或ng/ L 級(jí)痕量金屬陽離子的分離、富集 如：雙硫腙螯合金屬離子，CCl3H或CCl4再萃取 缺點(diǎn)：耗萃取劑、需多級(jí)萃取或濃縮、只能液態(tài)水樣三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 1.溶劑萃取法第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)3三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 新發(fā)展： 固相萃取法：萃取劑是固相 瀝取法：樣品是固相，類似253頁圖4-16 索氏提取器317頁圖6-6 超臨界流體取法：第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)4三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 柱型固相萃取裝置膜片型固相萃取裝置 2.固相萃

3、取法（SPE）：原理： 各組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同得到分離。類型：柱型、膜片型優(yōu)點(diǎn)：操作時(shí)間短,勞動(dòng)強(qiáng)度小,溶劑使用量少,使用方便。吸附劑：C18相、硅膠和活性炭第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)5三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 3.超臨界萃取超臨界萃?。⊿upercritical Fluid Extraction.簡(jiǎn)稱SFE） 超臨界流體兼有液體的溶解度和氣體擴(kuò)散性的雙重特性；許多物化性質(zhì)，如密度、介電常數(shù)、溶解度等在臨界點(diǎn)附近對(duì)溫度和壓力的變化十分敏感；對(duì)某些物質(zhì)的溶解度有選擇性，且溶劑和萃取物非常容易分離。超臨界萃取技術(shù)（SFE）就是利用上述特性實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的萃

4、取和分離。 二氧化碳由于其臨界溫度（31）、臨界壓力（7.3MPa）較易實(shí)現(xiàn)，又由于二氧化碳安全、廉價(jià)、易得、對(duì)人體及環(huán)境友好，可循環(huán)回收使用,成為首選的超臨界流體。特別適用于脂溶性，高沸點(diǎn)，熱敏性物質(zhì)的提取，同時(shí)也適用于不同組分的精細(xì)分離，即超臨界精鎦。 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)6超臨界萃取技術(shù)特點(diǎn)：1 1、萃取和蒸餾合為一體，萃取效率高、時(shí)間短。2 2、不使用有毒化學(xué)溶劑，產(chǎn)品無溶劑殘留，對(duì)人及環(huán)境友好，無三廢污染。3 3、萃取溫度相對(duì)較低，防止熱敏性物質(zhì)成份的氧化和逸散，適合熱不穩(wěn)定（heat-labile）物質(zhì)的提取。4、SFE裝置的投資比化學(xué)溶劑提取設(shè)備大，但運(yùn)行成本低?？?/p>

5、之：是一種先進(jìn)的、物理方式的、綠色環(huán)保的物質(zhì)分離技術(shù)。三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 3.超臨界萃取超臨界萃?。⊿upercritical Fluid Extraction.簡(jiǎn)稱SFE） 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)7三、富集與分離三、富集與分離（二）萃取法（二）萃取法 3.超臨界萃取超臨界萃取（Supercritical Fluid Extraction.簡(jiǎn)稱SFE） 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)8三、富集與分離三、富集與分離（三）吸附法（三）吸附法流程：流程：吸附吸附解吸（溶劑解吸（溶劑oror加熱加熱oror吹氣）吹氣）分析分析例如：例如：1.1. 活性

6、炭活性炭+ +微量金屬微量金屬 調(diào)調(diào)pH pH 振蕩振蕩 過濾過濾 炭層濾炭層濾紙紙 濃濃HNOHNO3 3、蒸干、蒸干 稀稀HNOHNO3 3溶解溶解 離心分離離心分離 清夜清夜 AASAAS2.2. 揮發(fā)性鹵代烴揮發(fā)性鹵代烴 大網(wǎng)樹脂如大網(wǎng)樹脂如TenaxTenax 、He He 冷凍冷凍濃集柱濃集柱 GC-MSGC-MS3.3. 水樣水樣 巰基棉巰基棉 氯化鈉氯化鈉- -鹽酸解吸鹽酸解吸 離心管離心管甲苯、甲苯、振蕩振蕩 離心分離離心分離 GCGC其他吸附劑：氧化鋁，分子篩其他吸附劑：氧化鋁，分子篩活性炭吸附裝置活性炭吸附裝置第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)9三、富集與分離三、富集與分

7、離（四）離子交換法（四）離子交換法溶液中離子 交換 離子交換劑 洗脫 洗脫 洗脫 不同洗脫液洗脫不同離子，分別收集 離子交換劑： 無機(jī) 有機(jī)-樹脂：網(wǎng)狀聚合物活性基因，可交換或電離 類型：強(qiáng)、弱型陰、陽離子交換樹脂，特殊。 例如：強(qiáng)酸陽離子：-SO3H，-SO3Na 強(qiáng)堿陰離子：-N(CH3)3X第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)10三、富集與分離三、富集與分離操作：（1）交換柱的準(zhǔn)備： 樹脂浸泡轉(zhuǎn)換水洗中性密實(shí)均勻裝柱 稀HCl H型 NaCl Na型 NaOH OH型（2）交換 （3）洗脫：（四）離子交換法溶液中離子 交換 離子交換劑 洗脫 洗脫 洗脫 不同洗脫液洗脫不同離子，分別收集 第

8、 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)11三、富集與分離三、富集與分離（四）離子交換法絡(luò)合陰離子絡(luò)合陰離子Ni2+Mn2+Co2+Cu2+Fe2+Zn2+濃HCl稀HCl實(shí)例：第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)12三、富集與分離三、富集與分離（四）離子交換法（四）離子交換法交換實(shí)例：第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)13（四）離子交換法（四）離子交換法三、富集與分離三、富集與分離Ni2+Mn2+Co2+Cu2+Fe2+Zn2+0.05mol/L HClZn2+洗脫0.5mol/L HClFe3+2.5mol/L HClCu2+4mol/L HClCo2+6mol/L HClMn2+12mol/L H

9、ClNi2+實(shí)例：第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)14三、富集與分離三、富集與分離（五）共沉淀法新生沉淀有選擇性地載帶痕量組分、進(jìn)行分離、富集或除干擾物質(zhì)。載帶類型： 表面吸附：新沉淀表面積大，非晶形膠體。 形成混晶：晶格相似。 異電膠態(tài)物質(zhì)相互作用：膠體帶電 有機(jī)沉淀劑： 例：B+與SCN把Zn2+沉淀下來（沉淀載帶締合物） Ni2+丁二酮肟 螯合物 丁二酮肟二烷脂沉淀 沉淀 惰性共沉淀劑，不是生成的第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)15注：幾個(gè)過程可綜合使用 考慮后續(xù)操作 要考慮回收率三、富集與分離三、富集與分離第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)16一、水溫一、水溫標(biāo)準(zhǔn)： GB 1319

10、5-91 水質(zhì) 水溫的測(cè)定 溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法溫度的影響： 平 衡 態(tài)：氣體溶解度，鹽度，pH 反應(yīng)速率：化學(xué)，生化，生物 注意： 現(xiàn)場(chǎng)測(cè) 需感溫時(shí)間 定期由計(jì)量檢定部門校核第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)17水溫計(jì)、 深水溫度計(jì)、 顛倒溫度計(jì)圖 溫度計(jì)： 水溫計(jì)：溫度計(jì)加小掛筒，適用于測(cè)量表層水溫。 顛倒溫度計(jì)：適合40m深水 雙端式主溫表，顛倒后水銀斷開，讀水溫 輔溫表讀氣溫 查表一、水溫一、水溫第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)18二、臭二、臭（一）定性描述： 100mL，20及沸后稍冷 描述 臭強(qiáng)度等級(jí)

11、（二）臭閾值法： TON：稀釋到剛好聞不出的稀釋倍數(shù) 操作：601， 無臭水稀釋（需脫氯），蒸餾水、去離子水有味 5名合格（經(jīng)考核）人員，未知倍數(shù)，測(cè)前不聞味。第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)19三、色度三、色度標(biāo)準(zhǔn)：GB 11903-89 水質(zhì) 色度的測(cè)定真色：除去懸浮物，即消除濁度干擾。 放置or離心or0.45m過濾。注：不能用濾紙（吸色）表色：未除SS。（一）鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法 天然水或飲用水光學(xué)純水+K2PtCl6+CoCl2標(biāo)準(zhǔn)色列 1mg/LPt,0.5mg/L Co為1度被測(cè)液 目視比較第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和

12、 污 水 監(jiān) 測(cè)20（二）稀釋倍數(shù)法 工業(yè)廢水及其污染水文字描述（深淺、色調(diào)、透明度） 加稀釋水到看不到顏色的倍數(shù)（閾值定量） 注：應(yīng)同時(shí)測(cè)定pH值 兩種方法獨(dú)立使用，沒有可比性。（三）分光光度法（試用） 測(cè)三激勵(lì)值：色調(diào)/主波長(zhǎng)，亮度/明度，飽和度/純度 儀器測(cè)客觀，定量。三、色度三、色度（一）鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法 天然水或飲用水10cm第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)21四、濁度四、濁度阻礙光線透過的程度標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：13200-91水質(zhì) 濁度的測(cè)定（一）目視比濁法適用于低濁度水（自學(xué)）（二）分光光度法適用于高濁度水 濁度標(biāo)準(zhǔn)液（無濁度水，硫酸肼與6次甲基四

13、胺） 被測(cè)物（太濃時(shí)需稀釋） 比較法：680nm處吸光度（三）濁度計(jì)測(cè)定法 散射/透射強(qiáng)度單位體積粒數(shù) 第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)22四、濁度四、濁度濁度計(jì) 便攜式濁度計(jì)還包括兩個(gè)比色皿，測(cè)量蓋，校準(zhǔn)液，清洗液。 便攜式濁度計(jì)還包括比色皿和蓋校準(zhǔn)液。 原水/清水濁度計(jì): 所有光學(xué)零件均未與水樣接觸，不必清洗；微電腦控制，具自我診斷功能。第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)23五、透明度：五、透明度：與濁度相反。（自學(xué)） 用剛好看見或看不見底部某標(biāo)志的水深來表示。第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)六、殘?jiān)?、?/p>

14、渣總：總：水樣蒸干，103-105烘至恒重，重量/水樣體積mg/L總可濾：總可濾：濾液蒸干，105或180 105保留結(jié)晶水或機(jī)械性吸水總不可濾：總不可濾：（懸浮物，ss）殘留物 注明濾器及規(guī)格八、礦化度：八、礦化度：總含鹽量 用于天然水 測(cè)量時(shí)氧化除去有機(jī)物對(duì)無污染水近似可濾殘?jiān)俊?第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)24八、電導(dǎo)率八、電導(dǎo)率與酸堿鹽有關(guān)（自學(xué)）第五節(jié)第五節(jié) 物理指標(biāo)檢驗(yàn)物理指標(biāo)檢驗(yàn)九、氧化還原電位：九、氧化還原電位：電化學(xué)特征，綜合指標(biāo) 晶體管毫伏計(jì)+鉑電極+甘汞電極（或pH計(jì)） （指示） （參比） 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)25毒害方式：毒害方式： 親硫重金屬元素

15、，與硫有較大的親合力，與肌體成分結(jié)合，如取代酶的活性中心巰基上的H，抑制酶的生長(zhǎng)，破壞人體酶的正?；顒?dòng)。毒性大?。憾拘源笮。?種類：Hg、Pb、Cd、Cr 形態(tài)：有機(jī)無機(jī)態(tài)，可溶顆粒 價(jià)態(tài)：r()Cr() 濃度：飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值 第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)26第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定一、鋁一、鋁 0.2 mg/L（一）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（一）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AESICP-AES） 原理：原理：待測(cè)物在焰矩中原子化、電離、激發(fā)，發(fā)射特征光譜分光光電轉(zhuǎn)換測(cè)試。波長(zhǎng)定性、光強(qiáng)定量分析：I=a

16、Cb 操作：操作：測(cè)溶解態(tài)元素許過濾；硝酸消解；兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正，需扣除空白值。霧化后的水樣被氬載入ICP焰矩6000-8000K輔助氣冷卻氣第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)27第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定一、鋁一、鋁（二）間接火焰原子吸收法（二）間接火焰原子吸收法 Cu(II)-EDTA+PNA+Al3+Cu(II)-PAN+Al(III)-EDTA 原子分光光度計(jì)第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)28 二、汞二、汞（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 顯色反應(yīng)用于分析法： 目視比色法 分光光度法 確定滴定終點(diǎn)第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物

17、的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定原理：基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收，吸光度和濃度滿足朗伯-比爾定律：A=bc（b：厚度，c：濃度）（有色溶液顯示吸收光的補(bǔ)色光顏色）用于金屬、非金屬、有機(jī)物的分析第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)29 二、汞二、汞（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 連續(xù)光源（連續(xù)光源（照前需分光照前需分光） 可見：鎢絲燈可見：鎢絲燈 紫外：氫燈或氘燈紫外：氫燈或氘燈由分光元件和狹縫組成。由分光元件和狹縫組成。種類：棱鏡、光柵、濾光片種類：棱鏡、光柵、濾光片二者同稱吸收池二者同稱吸收池/ /比色皿：玻璃或石英比色皿：玻璃或石英光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。光強(qiáng)度轉(zhuǎn)

18、變?yōu)殡娦盘?hào)。光電管或光電倍增管光電管或光電倍增管第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)30 二、汞二、汞（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 紅外分光光度計(jì)分色散型和傅立葉變換型，樣品池在分光系紅外分光光度計(jì)分色散型和傅立葉變換型，樣品池在分光系統(tǒng)之后。統(tǒng)之后。第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定紫外可見分光光度計(jì) 紫外可見近紅外分光光度計(jì) 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)31特點(diǎn)：特點(diǎn)：占占35-37%35-37% 靈敏度、準(zhǔn)確度、選擇性好靈敏度、準(zhǔn)確度、選擇性好 可連續(xù)改變波長(zhǎng)，無機(jī)離子和許多有機(jī)化

19、合物都可直接或可連續(xù)改變波長(zhǎng)，無機(jī)離子和許多有機(jī)化合物都可直接或間接用此法，如油類間接用此法，如油類- -紫外分光光度法紫外分光光度法 可同時(shí)測(cè)幾種組分，儀器設(shè)備簡(jiǎn)單可同時(shí)測(cè)幾種組分，儀器設(shè)備簡(jiǎn)單第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定 二、汞二、汞（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)32 2.雙硫腙雙硫腙- -三氯甲烷三氯甲烷- -水萃取體系水萃取體系第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定 二、汞二、汞（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法 1.1.分光光度法分光光度法 S=CNNHNNHC6H5C

20、6H5C= SNNHNNHC6H5C6H5MS=CNNHHNNHHC6H5C6H5紫黑色固體，溶液為黃色兩個(gè)雙硫腙夾住金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)，并萃取到有機(jī)相第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)33第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定 二、汞二、汞（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法 3. 3.汞的測(cè)定汞的測(cè)定預(yù)預(yù) 處處 理：理：同前同前 Hg()Hg()顯色反應(yīng)：顯色反應(yīng)：酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) 橙色橙色用用CClCCl3 3H H或或CClCCl4 4萃取，加堿萃取，加堿NHNH4 4OHOH 與水相雙硫腙分離，并洗去有機(jī)相殘留雙硫腙與水相雙硫腙分離，并洗去有機(jī)相殘留雙硫腙測(cè)測(cè) 量：

21、量：485nm 1g/L485nm 1g/L40g/L40g/L注注 意：意：（1 1）有毒：有機(jī)汞）有毒：有機(jī)汞硫酸硫酸 無機(jī)無機(jī)NaOHNaOH，S-S- 沉淀，回收沉淀，回收（2 2）總汞的測(cè)定）總汞的測(cè)定 烷基化汞的測(cè)定：用氣相色譜法或薄層色譜分離，原子烷基化汞的測(cè)定：用氣相色譜法或薄層色譜分離，原子吸收法定量吸收法定量 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)34 二、汞二、汞第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定（二）冷原子吸收法（二）冷原子吸收法 汞：?jiǎn)钨|(zhì)在常溫下可蒸發(fā)為原子狀態(tài)汞：?jiǎn)钨|(zhì)在常溫下可蒸發(fā)為原子狀態(tài) ） 載氣：空氣或氮?dú)廨d氣：空氣或氮?dú)庀蟮乃畼酉蟮乃畼?Sn

22、Cl+SnCl2 2回收后排出回收后排出253.7nm除除水水Hg+Hg+載氣載氣吸收池吸收池濾光片濾光片零氣零氣重污染水樣：高錳酸鉀重污染水樣：高錳酸鉀- -過硫酸鉀至剛過硫酸鉀至剛好褪色，近沸或沸騰好褪色，近沸或沸騰輕污染水樣：溴酸鉀輕污染水樣：溴酸鉀- -溴化鉀，室溫溴化鉀，室溫以上酸性介質(zhì)以上酸性介質(zhì)說明：說明：空白試樣：無汞蒸餾水，需扣除；空白試樣：無汞蒸餾水，需扣除；汞標(biāo)準(zhǔn)液校準(zhǔn)刻度汞標(biāo)準(zhǔn)液校準(zhǔn)刻度第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)35 二、汞二、汞第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定（三）冷原子熒光法（三）冷原子熒光法 測(cè)量方向應(yīng)和激發(fā)光垂直測(cè)量方向應(yīng)和激發(fā)光垂直 激發(fā)

23、光：激發(fā)光：特征譜線光特征譜線光發(fā)射光：發(fā)射光：同波長(zhǎng)的共振熒光同波長(zhǎng)的共振熒光長(zhǎng)波長(zhǎng)、弱強(qiáng)度的熒光長(zhǎng)波長(zhǎng)、弱強(qiáng)度的熒光原理原理激發(fā)光激發(fā)光汞汞汞汞電電信信號(hào)號(hào)熒光熒光第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)36 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）空空心心陰陰極極燈燈特定波長(zhǎng)的光特定波長(zhǎng)的光原原 子子 化化 共振共振 吸光吸光 定量依據(jù)定量依據(jù)：吸光度吸光度 元素濃度元素濃度比爾定律比爾定律 待測(cè)元素作陰極，加待測(cè)元素作陰極，加電壓后被激發(fā)發(fā)出特定電壓后被激發(fā)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光銳線光源波長(zhǎng)的光銳線光源單色器，消除干擾單色器，消除干擾光光 光電倍增管感光，光電倍增管感光，放

24、大，轉(zhuǎn)換，指示，放大，轉(zhuǎn)換，指示，打印打印儀器組成：儀器組成：光源光源原子化系統(tǒng)原子化系統(tǒng)分光系統(tǒng)分光系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)37 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS） 直接：（有的要預(yù)處理）霧化直接：（有的要預(yù)處理）霧化干燥干燥火焰火焰火焰火焰 先富集：先富集： 萃取：萃?。?（熱解或還原熱解或還原） (P77)(P77) 離子交換：離子交換： 流動(dòng)注射流動(dòng)注射 特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好 霧化效率低，靈敏度有限；不能直接測(cè)固體霧化效率低，靈敏度有限；不能直接測(cè)固體

25、空氣空氣- -乙炔，氧化亞氮乙炔，氧化亞氮- -乙炔乙炔 冷原子化法：冷原子化法： HgHg 高溫石墨爐：干燥高溫石墨爐：干燥灰化灰化原子化（原子化（用完后消除記憶用完后消除記憶）無火焰無火焰 特點(diǎn)：原子化效率高、靈敏度高。特點(diǎn)：原子化效率高、靈敏度高。 可測(cè)固液樣品。受基體干擾嚴(yán)重?？蓽y(cè)固液樣品。受基體干擾嚴(yán)重。 陰極濺射法、陰極濺射法、低溫化學(xué)蒸汽法低溫化學(xué)蒸汽法原子化原子化第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)38簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱FIAFIA （Flow Injection AnalysisFlow Injection Analysis），在封閉的管），

26、在封閉的管路中，在熱力學(xué)非平衡條件下，向連續(xù)流動(dòng)的載流斷續(xù)地路中，在熱力學(xué)非平衡條件下，向連續(xù)流動(dòng)的載流斷續(xù)地注入一定體積的樣品，試劑與樣品在混合圈中反應(yīng)，然后注入一定體積的樣品，試劑與樣品在混合圈中反應(yīng)，然后流過檢測(cè)器，由記錄儀記錄其吸光度、電位或其它物理參流過檢測(cè)器，由記錄儀記錄其吸光度、電位或其它物理參數(shù)，對(duì)被測(cè)物進(jìn)行定量分析。數(shù)，對(duì)被測(cè)物進(jìn)行定量分析。特點(diǎn)特點(diǎn)：1.1.在線預(yù)處理在線預(yù)處理2.2.間歇自動(dòng)監(jiān)測(cè)間歇自動(dòng)監(jiān)測(cè)3.3.少量試樣測(cè)定少量試樣測(cè)定 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）AAS推動(dòng)液推動(dòng)液試試 液液第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的

27、測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)39AASAAS具體方式的選擇：具體方式的選擇： 清潔的水樣及廢水樣中含量較高時(shí)，可用直接吸入火焰原子清潔的水樣及廢水樣中含量較高時(shí)，可用直接吸入火焰原子吸收法測(cè)定；吸收法測(cè)定； 微量微量Cd(CuCd(Cu、PbPb），可經(jīng)萃取或離子交換處理后用火焰原子），可經(jīng)萃取或離子交換處理后用火焰原子吸收法測(cè)定；吸收法測(cè)定； 痕量痕量Cd(CuCd(Cu、PbPb），可用石墨爐原子吸收法測(cè)定。），可用石墨爐原子吸收法測(cè)定。 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān)

28、測(cè)40 雙光束型： 參比參比測(cè)試測(cè)試 交替進(jìn)入分光系統(tǒng)對(duì)比檢測(cè)，克服光源強(qiáng)度變化的影響。交替進(jìn)入分光系統(tǒng)對(duì)比檢測(cè)，克服光源強(qiáng)度變化的影響。測(cè)試條件：分析線、燈電流、光焰類型、燃燒器高度、狹測(cè)試條件：分析線、燈電流、光焰類型、燃燒器高度、狹縫寬度等由實(shí)驗(yàn)確定。縫寬度等由實(shí)驗(yàn)確定。單質(zhì)汞在常溫下可蒸發(fā)為原子狀態(tài)單質(zhì)汞在常溫下可蒸發(fā)為原子狀態(tài)冷原子吸收法。冷原子吸收法。 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)41 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬

29、化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定空心陰極燈空心陰極燈第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)42特點(diǎn)：特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 選擇性好（干擾小）、準(zhǔn)確性高、靈敏度高、快速選擇性好（干擾?。?zhǔn)確性高、靈敏度高、快速 應(yīng)用范圍廣，許多痕量金屬都應(yīng)用此法，例應(yīng)用范圍廣，許多痕量金屬都應(yīng)用此法，例CdCd、CuCu、PbPb、ZnZn 不少元素的測(cè)定以此為標(biāo)準(zhǔn)或公認(rèn)的測(cè)定法不少元素的測(cè)定以此為標(biāo)準(zhǔn)或公認(rèn)的測(cè)定法 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 在測(cè)定不同元素時(shí)，必須更換光源燈，且每種元素分析條件在測(cè)定不同元素時(shí)，必須更換光源燈，且每種元素分析條件不同，不利于同時(shí)測(cè)多種元素；不同，不利于同時(shí)測(cè)多種元素； 不適用非金屬不適用非金屬 測(cè)量

30、時(shí)常用高溫，貴。測(cè)量時(shí)常用高溫，貴。 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)43分析方法：分析方法：(1) (1) 標(biāo)準(zhǔn)曲線法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法：繪制：標(biāo)準(zhǔn)溶液（已知濃度溶液）的吸光度濃度繪制：標(biāo)準(zhǔn)溶液（已知濃度溶液）的吸光度濃度使用：測(cè)樣的吸光度與標(biāo)準(zhǔn)曲線（線形范圍）對(duì)比查其濃度。使用：測(cè)樣的吸光度與標(biāo)準(zhǔn)曲線（線形范圍）對(duì)比查其濃度。 注：扣除空白值注：扣除空白值* *，以消除背景值；，以消除背景值； 操作條件一致。操作條件一致。* *空白值空白值不含待測(cè)物的純水進(jìn)行同對(duì)樣品的操作所測(cè)的結(jié)不含

31、待測(cè)物的純水進(jìn)行同對(duì)樣品的操作所測(cè)的結(jié)果。果。 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)44(2) (2) 標(biāo)準(zhǔn)加入法：標(biāo)準(zhǔn)加入法： 基體（基體（定義定義P463P463，大量存在的其它物質(zhì)，大量存在的其它物質(zhì)）復(fù)雜且有干擾時(shí)使）復(fù)雜且有干擾時(shí)使用。用。分析方法：分析方法： 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定試樣加標(biāo)液試樣加標(biāo)液C Cx xC Cx x+C+C0 0C Cx x+2C+2CO OC Cx x+4C+4

32、C0 0吸光度吸光度A Ax xA A1 1A A2 2A A3 3cx 0 c0 2c0 4c0A3A2A1AxA A(C-C(C-Cx x) )作圖，外推作圖，外推第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)45注：注： - -消除基體效應(yīng)（其它物質(zhì)產(chǎn)生）消除基體效應(yīng)（其它物質(zhì)產(chǎn)生） 溶液的活度系數(shù)可認(rèn)為恒定）溶液的活度系數(shù)可認(rèn)為恒定） - -不能消除背景值（蒸餾水產(chǎn)生）不能消除背景值（蒸餾水產(chǎn)生） 需扣除需扣除 - 4- 4點(diǎn)，線性范圍外推點(diǎn)，線性范圍外推分析方法：分析方法： 三、鎘三、鎘（一）原子吸收光譜（一）原子吸收光譜（AASAAS）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定(2) (2

33、) 標(biāo)準(zhǔn)加入法：標(biāo)準(zhǔn)加入法：思考：思考：P141題題18第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)46 三、鎘三、鎘第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定（二）雙硫腙分光光度法（二）雙硫腙分光光度法預(yù)預(yù) 處處 理：理：HNOHNO3 3-H-H2 2SOSO4 4反反 應(yīng)：應(yīng)：強(qiáng)堿介質(zhì)強(qiáng)堿介質(zhì) 紅色紅色CHClCHCl3 3萃取萃取測(cè)測(cè) 量：量：518nm518nm干干 擾：酒石酸鉀鈉掩蔽擾：酒石酸鉀鈉掩蔽20mg/l20mg/l的的MgMg2+2+第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)47（三）陽極溶出伏安法（三）陽極溶出伏安法1.經(jīng)典極譜分析法經(jīng)典極譜分析法 三、鎘三、鎘第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合

34、物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定VG+_可可變變直直流流e O OOO 第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)48可可變變直直流流e O OOO 貯汞瓶貯汞瓶+ +毛細(xì)管毛細(xì)管 還原電極還原電極 表面積小，電流密度大表面積小，電流密度大極化電極（濃差極化）極化電極（濃差極化） 滴滴新鮮新鮮 氧化電極氧化電極 電流密度小，電極電位不因此改變（基準(zhǔn)）電流密度小，電極電位不因此改變（基準(zhǔn)）去極化電極去極化電極電電 解解 池池 試樣試樣+ +支持電解質(zhì)支持電解質(zhì)滴汞電極滴汞電極汞池電極汞池電極電極的極化：電極的極化：有電流通過時(shí)，電池不可逆電勢(shì)有電流通過時(shí)，電池不可逆電勢(shì) 平衡電勢(shì)或可逆電勢(shì)。平衡電勢(shì)或可逆電勢(shì)。

35、原因原因：電極過程受阻，須加外力來消除：電極過程受阻，須加外力來消除 電荷在界面上的轉(zhuǎn)移受阻電荷在界面上的轉(zhuǎn)移受阻電化學(xué)極化電化學(xué)極化 電極反應(yīng)物質(zhì)在溶液中的擴(kuò)散受阻電極反應(yīng)物質(zhì)在溶液中的擴(kuò)散受阻濃差極化濃差極化第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)49極譜圖（電流-電壓關(guān)系曲線）還原電流還原電流( ( A)A)外加電壓（外加電壓（V V）分解電壓分解電壓i id d半波電位半波電位E E1/21/2極限電流極限電流：滴汞表面金屬離子全部還：滴汞表面金屬離子全部還原，離子濃度為原，離子濃度為0 0，濃差最大，此時(shí)電，濃差最大，此時(shí)電流受離子擴(kuò)散過程所控

36、制，不再增大。流受離子擴(kuò)散過程所控制，不再增大。極限擴(kuò)散電流極限擴(kuò)散電流：離子向電極擴(kuò)散（濃：離子向電極擴(kuò)散（濃差），離子在汞滴表面還原（加快）差），離子在汞滴表面還原（加快）殘余電流殘余電流：僅雜質(zhì)引起，：僅雜質(zhì)引起，分析：半波電位分析：半波電位E E1/2 1/2 定性分析定性分析，極限擴(kuò)散電流極限擴(kuò)散電流i id d定量分析定量分析因因極限時(shí)，電流濃差擴(kuò)散電流，濃差擴(kuò)散電流極限時(shí)，電流濃差擴(kuò)散電流，濃差擴(kuò)散電流 濃度：尤考維奇公式：條濃度：尤考維奇公式：條件一定時(shí)，件一定時(shí)，i iK K* *C C）第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)50說明

37、說明：離子運(yùn)動(dòng)有離子運(yùn)動(dòng)有 濃差濃差引起的引起的擴(kuò)散電流：與濃度成正比例擴(kuò)散電流：與濃度成正比例 靜電引力產(chǎn)生的電流：與濃度不成比例，且很大。需用大量靜電引力產(chǎn)生的電流：與濃度不成比例，且很大。需用大量（5050倍以上）難還原的強(qiáng)電解質(zhì)使其趨于倍以上）難還原的強(qiáng)電解質(zhì)使其趨于0 0支持電解質(zhì)支持電解質(zhì) 對(duì)流產(chǎn)生的電流：很少，忽略對(duì)流產(chǎn)生的電流：很少，忽略要求要求：1 1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，2 2、極譜說明，、極譜說明，3 3、分析原理、分析原理 三、鎘三、鎘第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定（三）陽極溶出伏安法（三）陽極溶出伏安法1.經(jīng)典極譜分析法經(jīng)典極譜分析法第 二 章 水

38、和 污 水 監(jiān) 測(cè)51（三）陽極溶出伏安法（三）陽極溶出伏安法1.經(jīng)典極譜分析法經(jīng)典極譜分析法 三、鎘三、鎘第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定 1959-捷克斯洛伐克科學(xué)家海洛夫斯基因發(fā)現(xiàn)并發(fā)展極譜分析法，開創(chuàng)極譜學(xué)獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)522. 2. 陽極溶出伏安法（陽極溶出伏安法（Cd,Cu,Pb,ZnCd,Cu,Pb,Zn）/ /反向溶出反向溶出原理圖：原理圖：（三）陽極溶出伏安法（三）陽極溶出伏安法 三、鎘三、鎘第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)532. 2. 陽極溶出伏安法（陽極溶出伏安法（Cd,C

39、u,Pb,ZnCd,Cu,Pb,Zn）/ /反向溶出反向溶出原理圖：原理圖：eOOOOOOeOOOO懸汞微電極懸汞微電極還原富集還原富集慢（慢（1-10min1-10min），），并攪拌并攪拌靜置均勻靜置均勻金屬均勻化，金屬均勻化，改善重現(xiàn)性改善重現(xiàn)性氧化溶出氧化溶出電壓掃描，快電壓掃描，快電流大電流大靈敏度高靈敏度高記錄氧化波：峰電位記錄氧化波：峰電位定性，峰電流定性，峰電流定量定量第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)54第六節(jié)第六節(jié) 金屬化合物的測(cè)定金屬化合物的測(cè)定四、鉛四、鉛（一）雙硫腙分光光度法（一）雙硫腙分光光度法預(yù)預(yù) 處處 理：硝酸理：硝酸高氯酸（高氯酸（bb與與SOSO4 42-2

40、-沉淀）沉淀）反反 應(yīng)：應(yīng)：弱堿性弱堿性 紅色紅色CHClCHCl3 3萃取萃取測(cè)測(cè) 量：量：510nm510nm，0.01-0.3mg/L0.01-0.3mg/L除除 干干 擾：（擾：（1 1）干凈）干凈 （2 2）BiBi2+2+，SnSn2+2+預(yù)先萃?。ㄓ陬A(yù)先萃?。ㄓ?-32-3時(shí)螯合）分離時(shí)螯合）分離 （3 3）FeFe3+3+還原為還原為FeFe2+2+ （二）其它：（二）其它： 原子吸收分光光度法、陽極溶出伏安法、原子吸收分光光度法、陽極溶出伏安法、ICP-AESICP-AES法。法。第 二 章 水 和 污 水 監(jiān) 測(cè)55五、銅五、銅1.1. CuCu2+2+ +二乙氨基二硫代甲酸鈉二乙氨基二硫代甲酸鈉黃色膠體黃色膠體萃取，萃取，440nm440nm