水質(zhì)測(cè)定方法

1、在本實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)定廢水的主要指標(biāo)包括：TP、TN、NH3-N、COD、pH以及濁度，用到的測(cè)定方法都是依照水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）26。（1）TP的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中主要考察的水質(zhì)指標(biāo)是水中磷的含量，其分析方法嚴(yán)格按照水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）進(jìn)行，采用鉬酸鹽分光光度法測(cè)定（GB-11893-89）。實(shí)驗(yàn)的測(cè)定的原理是：在酸性的條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀反應(yīng)，生成磷鉬雜多酸，被還原劑抗壞血酸還原，則變成藍(lán)色絡(luò)合物，通常成為磷鉬藍(lán)。在測(cè)定中需要的試劑包括：（1+1）硫酸；10%抗壞血酸溶液：溶解10g抗壞血酸溶于水，并稀釋至1000mL；鉬酸鹽溶液：溶解13g鉬酸銨于100mL水

2、中，溶解0.35g酒石酸銻氧鉀于100mL水中，在不斷的攪拌下，將鉬酸銨溶液徐徐加到300mL（1+1）硫酸，加酒石酸銻氧鉀溶液并且混合均勻。儲(chǔ)存在棕色的玻璃瓶里在4保存；濁度-色度補(bǔ)償液：混合兩份體積的（1+1）硫酸和一份體積的10%抗壞血酸溶液；磷酸鹽儲(chǔ)備液：將優(yōu)級(jí)純磷酸二氫鉀于110 干燥兩個(gè)小時(shí)，在干燥器中放冷。稱取0.2197g溶于水，移入1000mL容量瓶中，加（1+1）硫酸5mL，用水稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含有50.0ug磷（以P計(jì)）；磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液：吸取10.00mL磷酸鹽儲(chǔ)備液于250mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，此溶液每毫升含2.00ug磷，臨用時(shí)現(xiàn)配。測(cè)試的主要步驟包括

3、：標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取數(shù)支50mL具塞比色管，分別加入0、0.5、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0mL，加水至50mL。向比色管加入1mL10%抗壞血酸溶液，混勻。30s后加2mL鉬酸鹽溶液充分混勻，放置15min。然后用10mm或者30mm比色皿，在700nm波長(zhǎng)處，以零濃度溶液為參比，測(cè)量吸光度。本實(shí)驗(yàn)中所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖 2-1：圖2-1 磷標(biāo)準(zhǔn)曲線水樣消解：采用過硫酸鉀消解法，取水樣25mL，加入4mL過硫酸鉀溶液，將刻度管的塞蓋緊之后，用一小塊紗布將管口包住并用線將其扎緊，放一組刻度管置于大燒杯中，將燒杯放入高壓蒸氣消毒器中加熱，待壓力表顯示鍋內(nèi)壓力達(dá)到達(dá)1.1kg

4、/ cm2，對(duì)應(yīng)的鍋內(nèi)溫度為120時(shí)，保持此狀態(tài)30min，然后停止加熱。等待壓力的表讀數(shù)降至0后，把燒杯拿出，于室溫下放冷。然后用蒸餾水將水稀釋至50mL標(biāo)線。 光度測(cè)量：待比色管內(nèi)液體冷卻后，加水稀釋至標(biāo)線。加1mL抗壞血酸溶液，30s后加入2mL鉬酸鹽溶液，充分混勻。放置15min后，用1cm比色皿于700nm波長(zhǎng)處，以空白作參比測(cè)定吸光度。磷的含量的計(jì)算為： 磷酸鹽（P，mg/L）=m/V （1）式中：m由標(biāo)準(zhǔn)曲線查的磷量（ug）； V水樣體積（ml）。（2）TN的測(cè)定其方法原理是：在60以上水溶液中，過硫酸鉀課分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，硫酸氫鉀在溶液中離解而產(chǎn)生氫離子，故在氫氧化鈉

5、的堿性介質(zhì)中可促使分解過程趨于完全。分解出的原子態(tài)氧在120124條件下，可使水樣中含氮化合物的氮元素轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。并且在此過程中有機(jī)物同時(shí)被氧化分解，可用紫外分光光度法于波長(zhǎng)220和275nm處，分別測(cè)出吸光度A220及A275按式（2）求出校正吸光度A： （2）按A的值查標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算總氮（以NO3-N計(jì)）含量。測(cè)定中用到的試劑包括：氫氧化鈉溶液：稱取2g氫氧化鈉（NaOH），溶于蒸餾水，稀釋定容至100mL。此溶液每毫升含有20mg的NaOH。堿性過硫酸鉀溶液：稱取40g過硫酸鉀（K2S2O8），另稱取15g氫氧化鈉（NaOH），溶于無氨水中，稀釋至1000mL，溶液存放在聚乙烯瓶?jī)?nèi)，最

6、長(zhǎng)可貯存一周。（1+9）鹽酸溶液。硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：硝酸鉀（KNO3）在105110烘箱中干燥3h，在干燥器中冷卻后，稱取0.7218g，溶于無氨水中，移至1000mL容量瓶中，用無氨水稀釋至標(biāo)線，在010暗處保存，或加入12mL三氯甲烷保存，可穩(wěn)定6個(gè)月。此溶液每升含有100mg硝酸鉀。硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液：將硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋10倍，使用時(shí)配制。此溶液每升含有10mg硝酸鉀。（1+35）硫酸。實(shí)驗(yàn)步驟主要有：標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：吸取0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液于25mL比色管中，加水稀釋至10mL；加入5

7、mL堿性過硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞，用布及繩等扎緊瓶塞，以防彈出；將比指針色管置于蒸汽滅菌器中，加熱，使壓力到1.11.4kg/cm2，此時(shí)溫度達(dá)120124后開始計(jì)時(shí)，或?qū)⒈壬苤糜诩矣脡毫﹀佒?，加熱至頂壓閥吹氣時(shí)開始計(jì)時(shí)。保持此溫度加熱半小時(shí)。冷卻、開閥放氣，移去外蓋，取出比色管并冷卻至室溫。加（1+9）鹽酸1mL，并用無氨水稀釋至10mL標(biāo)線，混勻。在紫外分光光度計(jì)上，以無氨水作參比，分別在波長(zhǎng)為220與275nm處測(cè)定旭光度，并用式（2）計(jì)算出校正吸光度A。用測(cè)量的吸光度減去零濃度空白的吸光度后，得到校正吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2-2所示。圖2-2 總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線水樣消解：采用堿性過硫酸鉀

8、消解法，取水樣10mL，加入5mL堿性過硫酸鉀溶液，將刻度管的塞蓋緊之后，用一小塊紗布將管口包住并用線將其扎緊，放一組刻度管置于大燒杯中，將燒杯放入高壓蒸氣消毒器中加熱，待壓力表顯示鍋內(nèi)壓力達(dá)到達(dá)1.1kg / cm2，對(duì)應(yīng)的鍋內(nèi)溫度為120時(shí)，保持此狀態(tài)30min，然后停止加熱。等待壓力的表讀數(shù)降至0后，把燒杯拿出，于室溫下放冷。光度測(cè)量：待比色管內(nèi)液體冷卻后，加入1mL（1+9）鹽酸溶液，加水稀釋至標(biāo)線，充分混勻。用1cm比色皿于220及275nm波長(zhǎng)處，以空白作參比測(cè)定吸光度，并按式（2）計(jì)算校正吸光度的值A(chǔ)。氮的含量的計(jì)算為： 總氮（N，mg/L）=m/V （3）式中：m由標(biāo)準(zhǔn)曲線查的

9、總氮量（ug）； V水樣體積（ml）。（3）NH3-N的測(cè)定其方法原理是：碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在較寬的波長(zhǎng)內(nèi)具有強(qiáng)烈吸收。通常測(cè)量的波長(zhǎng)在410-425nm之間。測(cè)定中用到的試劑包括：納氏試劑：稱取16gNaOH，溶于50mL水中，充分冷卻至室溫。另稱取7g碘化鉀和10g碘化汞溶于水，然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中。將混合后的溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，稀釋定容至100mL，儲(chǔ)于聚乙烯瓶中，密塞保存；酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O4.4H4O）溶于100mL水中，加熱煮沸以除去氨，放置冷卻，轉(zhuǎn)移至容量瓶中，稀釋定容至100m

10、L。氨標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉溶于100mL水中，移入1000mL容量瓶中，稀釋至刻線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。氨標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：移取5.00mL氨標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻線，此溶液每毫升含1.00mg氨氮。實(shí)驗(yàn)步驟主要有：標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：吸取0、0.5、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL氨標(biāo)準(zhǔn)使用液于50mL比色管中，加水至刻度，加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5mL納氏試劑，混勻。放置10min以后，在420nm波長(zhǎng)處，用光程20mm比色皿，以水為參比，測(cè)量吸光度。用測(cè)量的吸光度減去零濃度空白的吸光度后，得到校正吸光度，繪

11、制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2-3所示：圖2-3 氨氮測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線水樣的測(cè)定：分別取適量經(jīng)絮凝沉淀預(yù)處理后的水樣（使氨氮含量不超過0.1mg），加入50mL比色管中，稀釋至刻線，加入1.0mL酒石酸鉀鈉溶液。以下同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。分別取適量經(jīng)蒸餾水預(yù)處理后的溜出液，加入50mL比色管，加一定量1mol/L氫氧化鈉溶液以中和硼酸，稀釋至刻線。加1.5mL納氏試劑，混勻。放置10min，同校準(zhǔn)曲線步驟測(cè)量吸光度?？瞻讓?shí)驗(yàn)：以無氨水代替水樣，做全程序空白測(cè)定。由水樣測(cè)得的吸光度減去空白實(shí)驗(yàn)的吸光度后，從校準(zhǔn)曲線上查的氨氮含量（mg）。 氨氮（N，mg/L）= （4）式中：m由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的氨氮量（mg）； V水

12、樣體積（mL）。（4）COD的測(cè)定在本實(shí)驗(yàn)中測(cè)定COD采用的是重鉻酸鉀法。在強(qiáng)酸性溶液里面，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈做指示劑，用硫酸亞鐵溶液回滴。依據(jù)硫酸亞鐵氨的用量算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。實(shí)驗(yàn)中需要的主要的試劑有：重鉻酸鉀消解液（C0.250molL ）：稱取1.226g基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀（120干燥2h），溶于約50mL水中，邊攪拌邊緩慢加入10mL濃硫酸，冷卻后轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，加入3g硫酸汞，用水稀釋至刻度，搖勻；重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（C0.250molL）：稱取1.226g基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀（120干燥2h），加水溶解，轉(zhuǎn)入100

13、mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻；試亞鐵靈指示液：稱取0.695g硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）于50mL的水中，加入1.485g 1，10菲咯啉，攪動(dòng)至溶解，加水稀釋至100mL。硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（C0.05mo1L）：溶解9.875g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入5mL濃硫酸，冷卻后稀釋至500mL。硫酸硫酸銀催化劑：向500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀，放置1-2天使之溶解，并混勻，使用前小心搖動(dòng)。硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定：取10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液置于250mL錐形瓶中，用水稀釋至約60mL，加入30mL濃硫酸，混勻，冷卻后，加2滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞

14、鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至綠色再至紅褐色即為終點(diǎn)。記錄下硫酸亞鐵銨的消耗量V（mL）。 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的計(jì)算： c=10.00×0.2500/V （5）式中：V滴定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)。 實(shí)驗(yàn)的主要步驟有：用移液管吸取10mL水樣于消解罐中（同時(shí)做空白試驗(yàn)）； 加入5mL重鉻酸鉀消解液，加入10mL硫酸硫酸銀溶液催化劑；旋緊密封蓋，搖勻，均勻放入微波爐內(nèi)，將“方法選擇”撥至“0”，調(diào)節(jié)“樣品數(shù)目”，將“時(shí)間選擇”撥至“15min”進(jìn)行樣品消解。消解完后取出消解罐，自然冷卻或放入冷水中冷卻至室溫。打開消解罐，將溶液轉(zhuǎn)入250mL錐形瓶中，用少量蒸餾水

15、洗滌消解罐2-3次，洗滌液轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，總體積控制在60mL左右。加入2滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至綠色再至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄硫酸亞鐵銨的用量V1，滴定空白的用量記為V0，COD濃度的計(jì)算公式為：COD（O2，mgL）= C×（V0V1）×8000/V （6）式中： C硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度mo1L； V0空白所用的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL； V1水樣所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL； V所取水樣的體積，mL。（5）濁度的測(cè)定依據(jù)ISO7027國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)量，利用一束紅外線穿過含有待測(cè)樣品的樣品池，光源為具

16、有890nm波長(zhǎng)的高發(fā)射強(qiáng)度的紅外發(fā)光二極管，以確保使樣品顏色引起的干擾達(dá)到最小。傳感器處在于發(fā)射光線垂直的位置，它測(cè)量由樣品中懸浮顆粒散射的光量，微電腦處理器再將該值轉(zhuǎn)化為濁度值。主要的測(cè)定步驟有：按開關(guān)鍵將儀器打開，儀器先進(jìn)行全功能的自檢，自檢完畢以后，儀器進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)；將完全攪拌均勻的水樣倒入干凈的比色皿內(nèi)，距瓶口1.5cm，在蓋緊保護(hù)黑蓋前允許有足夠的時(shí)間讓氣泡逸出。在比色皿插入測(cè)量前，先用無絨布將其擦干凈，比色皿必須無指紋、油污、臟污，特別是光通過的區(qū)域必須干凈；將比色皿倒入測(cè)量池內(nèi)，檢查蓋上的凹口是否和槽吻合，保護(hù)黑蓋上的標(biāo)志應(yīng)與儀器上的箭頭相對(duì)，按讀數(shù)鍵大約25s后濁度至顯示；若

17、數(shù)值小于或等于40度，可直接讀出；若超過40度，需進(jìn)行稀釋。讀出未經(jīng)稀釋樣品的值T1，則取樣體積V（mL）=3000/T1用無濁度水定容至100L。按照上述步驟讀出濁度值，計(jì)算原始水樣的濁度。 濁度（度）=T2100/V （7）式中：T2稀釋后濁度值。（6）pH的測(cè)定其測(cè)定方法原理是：pH值由測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)而得。該電池通常由飽和甘汞電極為參比電極，玻璃電極為指示電極所組成。在25，溶液中每變化1個(gè)pH單位，電位差改變?yōu)?9.16毫伏，據(jù)此在儀器上直接以pH的讀數(shù)表示。溫度差異在儀器上有補(bǔ)償裝置。測(cè)定中需要的主要藥品有：pH標(biāo)準(zhǔn)使用液甲：稱取先在110130干燥23小時(shí)的鄰苯二甲醉氫鉀（KHC8H4O4）10.12克，溶于水并在容量瓶中稀釋至1升。此溶液pH為4.008。pH標(biāo)準(zhǔn)使用液乙：分別稱取先在110130干燥23小時(shí)的磷酸二氫鉀（KH2PO4）3.388克和磷酸氫二鈉（Na2HPO4）3.533克，溶于水并在容量瓶中稀釋至1升。此溶液pH為6.865。pH標(biāo)準(zhǔn)使用液丙：為了使晶體具有一定的組成，應(yīng)稱取與飽和溴化鈉（或氯化鈉加蔗糖溶液（室溫）共同放置在干燥器中平衡兩晝夜的硼砂（Na2B4O7·10H2O）3.80g，溶于水并在容量瓶中稀釋1L。主要的測(cè)定步驟有：儀器校準(zhǔn)：操作程序按儀器使用說明書進(jìn)行。