工業(yè)用水分析

1、工業(yè)用水的分析工業(yè)用水的分析 堿度的測(cè)定堿度的測(cè)定 pH 值測(cè)定值測(cè)定 硬度的測(cè)定硬度的測(cè)定 溶解氧的測(cè)定溶解氧的測(cè)定工業(yè)廢水的檢測(cè)工業(yè)廢水的檢測(cè)天然水的分析天然水的分析現(xiàn)代廢水處理方法現(xiàn)代廢水處理方法概述概述水是自然界最多的一種資源,是普通而珍貴的一種物質(zhì),但由人類(lèi)直接利用且易于取得的淡水資源只占全球總水量的3%,十分有限.在工業(yè)生產(chǎn)中，水的作用也是十分重要。除了作為原料(如以焦炭為原料生產(chǎn)合成氨，氨中的氫都是由水提供的)外，水是傳熱的主要介質(zhì)(水蒸氣加熱物料、冷卻水冷卻物料)，也是傳動(dòng)的主要介質(zhì)(蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)等均靠高壓水蒸氣驅(qū)動(dòng))。 水在自然的和人工的循環(huán)過(guò)程中，在與環(huán)境的接觸過(guò)程不僅自

2、身的狀態(tài)可能發(fā)生變化，而且作為溶劑可能溶解或載帶各種無(wú)機(jī)的、有機(jī)的甚至是生命的物質(zhì)，使其表觀特性和應(yīng)用受到影響。因此，分析測(cè)定水中存在各種組分，作為研究、考察、評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)水資源的信息就顯得十分必要。水質(zhì)分析主要對(duì)水中雜質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。概概 述述自然界的水按其存在部位可分為大氣水、地表水自然界的水按其存在部位可分為大氣水、地表水和地下水。地表水又可分為江河水、湖水、海水和地下水。地表水又可分為江河水、湖水、海水、冰川水等、冰川水等從應(yīng)用角度出發(fā)，有生活用水、農(nóng)業(yè)用水（灌溉從應(yīng)用角度出發(fā)，有生活用水、農(nóng)業(yè)用水（灌溉用水、漁業(yè)用水等）、工業(yè)用水（原料水、鍋爐用水、漁業(yè)用水等）、工業(yè)用水（原料水、鍋爐用水

3、、冷卻水等）和各種廢水等。用水、冷卻水等）和各種廢水等。水的來(lái)源不同所含雜質(zhì)也不相同。如雨水中含有水的來(lái)源不同所含雜質(zhì)也不相同。如雨水中含有氮、氧、二氧化碳、塵埃、微生物及其它成份；氮、氧、二氧化碳、塵埃、微生物及其它成份；地面水中主要含有少量可溶性鹽類(lèi)（海水除外）地面水中主要含有少量可溶性鹽類(lèi)（海水除外）、懸浮物、腐殖質(zhì)、微生物等；地下水中主要含、懸浮物、腐殖質(zhì)、微生物等；地下水中主要含有可溶性鹽類(lèi)，包括鈣、鎂、鉀、鈉的碳酸鹽、有可溶性鹽類(lèi)，包括鈣、鎂、鉀、鈉的碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽等。氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽等。按粒徑分按粒徑分懸浮物質(zhì)懸浮物質(zhì)(粒徑：粒徑：10-4m

4、m)溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)(粒徑：粒徑：10-6mm)按性質(zhì)分：無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、微生物按性質(zhì)分：無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、微生物膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)(粒徑：粒徑：10-410-6mm)溶解溶解物質(zhì)物質(zhì)氣體：氣體：O2 、CO2 、N2 、H2S有機(jī)物：有機(jī)物：COD 、BOD 、 TOC 、TOD鹽類(lèi)鹽類(lèi)陽(yáng)離子：陽(yáng)離子：陰離子：陰離子：Ca2+ 、Mg2+ 、 Na+ 、 K+ HCO3-、SO42- 、Cl- 、CO32- 總有機(jī)碳總有機(jī)碳T()c總需氧量總需氧量T()Dl1、水質(zhì)指標(biāo)、水質(zhì)指標(biāo)l水質(zhì)指標(biāo)按其性質(zhì)可分為三類(lèi)，即物理指標(biāo)、化水質(zhì)指標(biāo)按其性質(zhì)可分為三類(lèi)，即物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和微生物學(xué)指標(biāo)。學(xué)指標(biāo)和微

5、生物學(xué)指標(biāo)。l水的物理性質(zhì)及其指標(biāo)主要有溫度、顏色、嗅與水的物理性質(zhì)及其指標(biāo)主要有溫度、顏色、嗅與味、渾濁度與透明度、固體含量與導(dǎo)電性等；味、渾濁度與透明度、固體含量與導(dǎo)電性等；l化學(xué)指標(biāo)包括水中所含的各種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的化學(xué)指標(biāo)包括水中所含的各種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的含量以及由它們共同表現(xiàn)出來(lái)的一些綜合特性，含量以及由它們共同表現(xiàn)出來(lái)的一些綜合特性，如如pHpH值、酸度、堿度、硬度、礦化度等；值、酸度、堿度、硬度、礦化度等；l微生物學(xué)指標(biāo)是指一定體積水中的細(xì)菌總數(shù)、大微生物學(xué)指標(biāo)是指一定體積水中的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌群等。腸桿菌群等。l其中化學(xué)指標(biāo)是一類(lèi)內(nèi)容十分豐富的指標(biāo)，是決其中化學(xué)指標(biāo)是一類(lèi)內(nèi)容

6、十分豐富的指標(biāo)，是決定水的性質(zhì)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。定水的性質(zhì)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。2水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)l不同用途對(duì)水質(zhì)有不同的要求：l對(duì)飲用水主要考慮對(duì)人體健康的影響，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中除有物理、化學(xué)指標(biāo)外，還有微生物指標(biāo)；l對(duì)工業(yè)用水則考慮是否影響產(chǎn)品質(zhì)員或易于損害容器及管道，其水質(zhì)標(biāo)難中多數(shù)無(wú)微生物限制。工業(yè)用水也還因行業(yè)特點(diǎn)或用途的不同，對(duì)水的要求不同。例如，鍋?zhàn)o(hù)用水要求懸浮物、氧氣、二氧化碳含量要少，硬度要低；紡織工業(yè)上要求水的硬度要低，鐵離子、錳離子含量要極少；化學(xué)工業(yè)中氯乙烯的聚合反應(yīng)要在不含任何雜質(zhì)的水中進(jìn)行。l長(zhǎng)期以來(lái)，人們?cè)诳偨Y(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)需要與可能，提出了一系列水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是水質(zhì)指

7、標(biāo)要求達(dá)到的合格范圍、這個(gè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是水質(zhì)指標(biāo)要求達(dá)到的合格范圍、這個(gè)要求的水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目及其要求的合格范圍是由某要求的水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目及其要求的合格范圍是由某些單位或組織提出，經(jīng)國(guó)家或國(guó)際行業(yè)組織審查些單位或組織提出，經(jīng)國(guó)家或國(guó)際行業(yè)組織審查批準(zhǔn)，必須遵照?qǐng)?zhí)行。批準(zhǔn)，必須遵照?qǐng)?zhí)行。l如地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、漁如地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、漁業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、飲用水水業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及各種廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等。質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及各種廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等。l表表91為國(guó)標(biāo)為國(guó)標(biāo)GBl57685低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)推低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)推中有關(guān)中有關(guān)“燃用固體燃料的

8、水管鍋爐、水火管組合燃用固體燃料的水管鍋爐、水火管組合鍋爐、燃?xì)忮仩t鍋爐、燃?xì)忮仩t”所規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。所規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。三、水樣的采集與保存三、水樣的采集與保存l水質(zhì)分析的一般過(guò)程包括采集水樣、預(yù)處理、依次分析、結(jié)果計(jì)算與整理、分析結(jié)果的質(zhì)量審查。顯然，水樣的采集與保存直接關(guān)系到水質(zhì)分析結(jié)果的可靠性。l 國(guó)標(biāo)GBT 29979l采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定規(guī)定了水(包括底部沉積物和污泥)的質(zhì)量控制、質(zhì)量表征、污染物鑒別采樣方案的原則，是各種天然水、工業(yè)用水、工業(yè)廢水、污水和污水廠(chǎng)出水、暴雨污水和地面徑流等各種水質(zhì)采樣制訂采樣方案，決定取樣和水樣預(yù)處理方法及水樣保存措施的依據(jù)。水樣采集后，最好立即分析，

9、不能立即分析的項(xiàng)日將采取一些保存措施和預(yù)處理措施，以確保分析結(jié)果的可靠性。四、水質(zhì)分析項(xiàng)目和分析方法四、水質(zhì)分析項(xiàng)目和分析方法l 化驗(yàn)室根據(jù)水的來(lái)源與用途，選擇相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行分析。l 鍋爐用水和冷卻水的分析項(xiàng)目有硬度、堿度、濁度、PH、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽、磷酸鹽、固體物質(zhì)、全硅、全鋁、硫化氫、溶解氧、鐵、鈉、鉀、銅和油等。l 水中溶解氣體含量及pH易于變化，應(yīng)最先分析最好在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。水試樣渾濁應(yīng)靜置澄清，吸取上層清液進(jìn)行測(cè)定，但全固、懸浮物等項(xiàng)目除外。l 水中的各種組分，跳有無(wú)機(jī)物，又有有機(jī)物。隨它們含量不同，又可區(qū)分為主要組分、次要組分和痕量組分，

10、測(cè)定它們時(shí)需運(yùn)用分析化學(xué)(包括儀器分析)中的各種分析方法。表92列出了水質(zhì)分析中需要測(cè)定的部分項(xiàng)目及其常用的分析方法。 工業(yè)用水的分析指標(biāo)很多，一般是根據(jù)使用的要求工業(yè)用水的分析指標(biāo)很多，一般是根據(jù)使用的要求選做其中的一部分項(xiàng)目。對(duì)于工業(yè)用水，通常測(cè)定選做其中的一部分項(xiàng)目。對(duì)于工業(yè)用水，通常測(cè)定的有：的有：pH、堿度、硬度、總鐵量、硫酸鹽及溶解氧堿度、硬度、總鐵量、硫酸鹽及溶解氧含量等。含量等。一、一、懸懸浮固體物和溶解固形物的測(cè)定浮固體物和溶解固形物的測(cè)定按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用G4玻璃過(guò)濾器玻璃過(guò)濾器(孔孔徑為徑為34um)為過(guò)為過(guò)濾材料分離出來(lái)的固形物為懸浮固體物。將一定體濾材料分離

11、出來(lái)的固形物為懸浮固體物。將一定體積水樣過(guò)濾、積水樣過(guò)濾、烘烘至恒重，稱(chēng)量后計(jì)算出懸浮固體物至恒重，稱(chēng)量后計(jì)算出懸浮固體物含量。取一定體積濾液蒸發(fā)、干燥至恒重，稱(chēng)量后含量。取一定體積濾液蒸發(fā)、干燥至恒重，稱(chēng)量后計(jì)算出溶解固形物含量。計(jì)算出溶解固形物含量。（1）懸浮固體物的測(cè)定）懸浮固體物的測(cè)定l計(jì)算含量G4玻璃過(guò)濾器1:l硝酸洗滌蒸餾水洗凈烘干105一110,1h冷至室溫恒重過(guò)濾器質(zhì)量G2(mg) 水樣5001000mL抽濾(最初200m1濾液重復(fù)過(guò)濾一次)濾液其他分析用保留玻璃過(guò)濾器烘干105一110,1h冷至室溫稱(chēng)重再烘30min直至恒重玻璃過(guò)濾器+懸浮固體物重G1(mg)(2)溶解固形物

12、的測(cè)定溶解固形物的測(cè)定l計(jì)算水樣的溶解固形物的含量。（1）濾液）濾液（體積應(yīng)使蒸干后溶解固形物質(zhì)量為100mg左右)注入烘干至恒重(G2)的蒸發(fā)皿水浴蒸干烘干105一110,1h冷至室溫直至恒重稱(chēng)重蒸發(fā)皿+溶解固形物G1(mg)二、二、pHpH的測(cè)定的測(cè)定l 天然水的pH一般在7.28，由于某些特殊原因，可能增高至910或降低至65。如蒸餾水中因溶有CO2值常小于7.l測(cè)定pH有比色法和電位法。l比色法簡(jiǎn)便、快速、不使用精密儀器，但是準(zhǔn)確度不高，特別是對(duì)有色、渾濁、含有較多氧化性或還原性物質(zhì)的水不適用。l電位法沒(méi)有這些缺點(diǎn)，只是必須使用精密儀器酸度計(jì)。l較常用的方法是電位法。1基本原理基本原理

13、l用一支玻璃電極和一支 甘汞電極共同浸入待測(cè)液中組成一個(gè)原電池。l在25時(shí)， E=K+0.059pHl測(cè)量原電池的電動(dòng)勢(shì)，即可求出溶液的pH。2儀器儀器pH計(jì) PHS2型25型、PHS3型。玻璃電極 231型或221型。甘汞電極232型或222型。3.試劑試劑(20)pH4.00的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 準(zhǔn)確稱(chēng)取在105干燥并恒重的鄰苯二甲酸氫鉀10.21g，于1L容量瓶中，溶解后稀釋至刻度。 PH6.88的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 準(zhǔn)確稱(chēng)取在45干燥并恒重的磷酸二氫鉀3.39g及無(wú)水磷酸氫二鈉3.53g，于1L容量瓶中，溶解后稀釋至刻度。 pH9.22的標(biāo)推緩沖溶液 精確稱(chēng)取3.80g硼砂：Na2B4O7于lL容

14、量瓶中，溶解后稀釋至刻度。 4測(cè)定步驟測(cè)定步驟 按儀器使用要求調(diào)試好儀器，待用。 取與待測(cè)試液的pH接近的pH緩沖溶液于儀器附屬的小塑料杯中。讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)定位旋鈕，使表頭指針恰恰指在緩沖溶液的pH標(biāo)度。掀起讀數(shù)開(kāi)關(guān)。 小心移開(kāi)緩沖溶液。用蒸餾水小心沖洗電極并用濾紙吸干。然后用待測(cè)水樣沖洗2次，插入裝有待測(cè)水樣的小塑料杯中。按下讀數(shù)開(kāi)關(guān)。這時(shí)表頭指針?biāo)笜?biāo)度，即為試液的pH。 測(cè)完后，將電極和塑料杯沖洗干凈，妥善保存。5結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算平行測(cè)定34次，取各次測(cè)定結(jié)果的平均值。6注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)新的玻璃電極在使用之前，必須先在水中或0.1molHCI中浸泡一晝夜以上。不用時(shí)，也最好浸泡在水中。玻璃電

15、極的玻璃膜極易損壞，使用時(shí)應(yīng)特別小心。玻璃膜不可沾有油污，若己泊有油污，可先浸入乙醇，再浸入乙醚或四氯化碳中，然后再浸入乙醇，最后用水沖洗干凈。 甘汞電極使用前必須檢查一下毛細(xì)管，并保證其暢通。三、堿度的測(cè)定三、堿度的測(cè)定l堿度是指水中能和強(qiáng)酸作用的所有物質(zhì)的含量，通常以mmolL為單位。l堿度的形成有多種物質(zhì)，有強(qiáng)堿性物質(zhì)，如：鉀、鈉、鈣的氫氧化物；有弱堿性物質(zhì)，如：氨、苯胺(C6H5NH2)等；有強(qiáng)堿弱酸鹽，如：碳酸鹽、酸式碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、亞硫酸鹽、腐殖酸鹽等等。l 水的堿度通常分為氫氧化物堿度(OH含量)、碳酸鹽堿度(CO32-含量)、酸式碳酸鹽堿度(HCO3-含量)。l在生產(chǎn)中

16、，常簡(jiǎn)單地區(qū)分為酚酞堿度、甲基橙堿度，二者和即為總堿度。l 采用雙指示劑法，用酸標(biāo)難溶液進(jìn)行滴定，可以判斷并求出水中存在的各種堿度。1基本原理基本原理l首先以酚酞為指示劑，用強(qiáng)酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至水樣紅色剛剛消失時(shí)(pH=8.3)，即測(cè)得水的酚酞終點(diǎn)堿度P。反應(yīng)為：l 0H- 十 H+H20l CO32- 十 H+ H CO3- l再加甲基橙指示劑，繼續(xù)用強(qiáng)酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至水樣由黃色變?yōu)槌壬珪r(shí)(pH=4.2)，即測(cè)得水的甲基橙終點(diǎn)堿度M。反應(yīng)如下；l H CO3-十 H+H2O十CO2l 若直接用甲基橙作指示劑，用強(qiáng)酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至水樣由黃色變?yōu)槌壬珪r(shí)，即測(cè)得水的總堿度A。l A = P +M2試

17、劑0.1mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。1酚酞指示劑溶液。0.2甲基橙指示劑溶液。3測(cè)定步驟250mL水樣100ml5d ,1酚酞紅色溶液0.1mol/L HCl滴定紅色恰好消失（HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液體積）2d, 0.2甲基橙黃色溶液0.1mol/L HCl滴定橙紅色溶液（HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液體積）4結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算四、酸度的測(cè)定四、酸度的測(cè)定l 水的酸度是指水中那些能放出質(zhì)子的物質(zhì)的含量。l 水中能放出質(zhì)子的物質(zhì)主要有游離二氧化碳(在水中以H2CO3形式存在)、HCO3-、HPO42-和有機(jī)酸等。l 水的酸度的測(cè)定力法，即選用酚酞指示劑，用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液來(lái)進(jìn)行滴定。根據(jù)強(qiáng)堿標(biāo)液滴定溶液所消耗的量即可計(jì)算出

18、水中能放出質(zhì)子的物質(zhì)的含量。五、硬度的測(cè)定五、硬度的測(cè)定l硬度的含義最初是指沉淀肥皂的能力。l水的硬度主要由水中所含鈣鹽和鎂鹽形成的，其它多價(jià)金屬陽(yáng)離子，如鐵、錳、鋁、鋅等也能形成硬度，所以，水中這些金屬化合物的總量則稱(chēng)為總硬度。l由于在一般天然水中，除鈣、鎂之外，其它金屬離子含量極少，可略去不計(jì)，因此，工業(yè)生產(chǎn)上常簡(jiǎn)單區(qū)分為鈣硬度和鎂硬度。二者之和為總硬度。l 鈣、鎂的化合物，主要有酸式碳酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽及氯化物等。因此，水的硬度又可分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 非碳酸鹽硬度主要是鈣、鎂的其它鹽類(lèi)(如；硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物)的含量。這類(lèi)化合物受熱本能分解，故也稱(chēng)永久硬度。暫時(shí)硬度與永

19、久硬度之和為總硬度。碳酸鹽硬度主要是鈣、鎂的酸式碳酸鹽含量。也可能含有少量碳酸鹽。這類(lèi)化合物受熱分解，析出碳酸鹽沉淀，故也稱(chēng)暫時(shí)硬度。l水的硬度我國(guó)法定計(jì)量單位lmmol/L ,有時(shí)用度（1d)表示。l 1mmol/L=2.804 dl硬度大的水無(wú)論用于生活還是工業(yè)生產(chǎn)都是有害的。例如鍋爐用水，使用硬度大的水，日積月累，容易沉淀形成鍋垢，不僅浪費(fèi)燃料，而且還可能引發(fā)鍋爐爆炸事故。硬度的測(cè)定，常用EDTA絡(luò)合滴定法。1 1基本原理基本原理l在pH10條件下，以鉻黑T為指示劑，直接l用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鈣及鎂的含量，溶液由灑紅色變?yōu)樗{(lán)色即為終點(diǎn)。反應(yīng)如下：2試劑試劑pH10的氨氯化銨緩沖溶液。0

20、.02molL的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液1鉻黑T(或酸性鉻黑K-萘酚綠B）指示劑。3 3、測(cè)定步驟、測(cè)定步驟l4 4結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算l水的總硬度(mmolL）按下式計(jì)算：250mL水樣100ml（V）2mL 三乙醇胺10ml,pH10緩沖液1鉻黑T酒紅色溶液酒紅色溶液0.02molL, EDTA純藍(lán)色溶液純藍(lán)色溶液(終點(diǎn)體積V1）滴定式中cEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L V1滴定消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL V水樣體積，mL5 5注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)l若在滴定前加熱溶液到30-40，可使終點(diǎn)更加清楚。l當(dāng)水樣存在下列少量干擾離子，可加入適當(dāng)掩蔽劑予以消除。l a.Cu2+、Zn2+ 加入0.54mL

21、2%硫化鈉溶液，使其形成溶解度很小的硫化物沉淀。l bFe3+、A13+ 加入l一3mL三乙醇胺使之形成穩(wěn)定的配合物。l c.高價(jià)錳 加入0.52mLl%鹽酸羥胺溶液，使高價(jià)錳還原為低價(jià)錳，以免破壞指示劑。六、總鐵量的測(cè)定六、總鐵量的測(cè)定l天然水(除雨水外)中部含有鐵鹽，地下水中含亞鐵鹽；地面水中，則因?yàn)楸豢諝庋趸饕訤e3+離子狀態(tài)存在。l天然水中含鐵量一般較低，不致影響人體健康，但是如果超過(guò)0.3mgL，則有特殊氣味而不適于飲用。l工業(yè)上則視不同用途有不同要求，例如紡織、造紙等工業(yè)，要求水中含鐵量不得超過(guò)0.2mgL。 因?yàn)樘烊凰泻翔F量很低，一般都選用比色法測(cè)定。常用的比色法有：硫氰

22、酸鹽比色法、磺基水楊酸比色法、鄰菲羅啉比色法。本節(jié)重點(diǎn)介紹鄰菲羅啉比色法。1 1基本原理基本原理l Fe2+在pH為2.2-4.2的酸性環(huán)境中和鄰菲羅啉形成1:3的橙紅色配合物，在520nm波長(zhǎng)處有最大吸收。l溶液中的Fe3+在顯色前用還原劑(例如鹽酸羥胺)還原為Fe2+ 。pKpK值為值為21.321.3 2 2試劑試劑10鹽酸羥胺溶液。0.1鄰菲羅啉溶液0.12g鄰菲羅啉鹽酸鹽水100ml溶液0.1g鄰菲羅啉10mL95乙醇溶解溶解水100ml溶液有色瓶pH34的NaAc_HAc緩沖液。鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液純鐵銨礬0.8634g6ml，3mol/L l/2H2S04溶解水稀釋?zhuān)ㄈ?L上述溶液50.

23、00mL250ml (Fe3+ 0.02mg/ml)稀釋?zhuān)ㄈ菟? 3測(cè)定步驟測(cè)定步驟4 4結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算水樣水樣5050mLmL100mL2ml,10鹽酸羥胺10ml,NaAc_HAc緩沖液10ml,0.1鄰菲羅啉稀釋?zhuān)ㄈ菟o置5-10min520nm測(cè)定吸光度AX鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液2.00-10.00mL 多份100mL同上法進(jìn)行顯色測(cè)定吸光度A1-A5繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得含鐵量，計(jì)算總鐵量（以mg/L計(jì)）。七、溶解氧七、溶解氧( (DO)DO)的測(cè)定的測(cè)定l常溫常壓下，水中溶解氧一般為810mgL。水被還原性有機(jī)物污染時(shí)，污染物氧化需要耗用氧氣溶解氧含量降低，直到逐步耗盡，這時(shí)厭氧

24、細(xì)菌大量繁殖，有機(jī)污染物腐敗發(fā)臭，使水質(zhì)嚴(yán)重惡化。l溶解氧對(duì)金屬有侵蝕作用，會(huì)腐蝕管道和容器，但是如果含量低于2mgL時(shí)，則水生動(dòng)物可能因窒息而死亡。l測(cè)定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧電極法。清潔水可用碘量法；受污染的地表水和工業(yè)廢水采用碘量法或氧電極法。 。l本節(jié)介紹國(guó)標(biāo)GT 7489一1987規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法碘量法。溶解在水中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧。它是水生生物主要的生存條件之一。水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有關(guān)。1 1基本原理基本原理l水中溶解氧在堿性條件下定量氧化Mn2+為Mn（）和Mn（），而Mn（）和Mn（）又定量氧化I-為I2 ，用硫代硫酸鈉滴定所生成的，

25、即可求出水中溶解氧的含量。反應(yīng)過(guò)成如下：l（1） 堿性條件下，Mn2+生成Mn（OH）2白色沉淀lMn2+2OH-=Mn（OH）2l（2） 水中溶解氧與Mn（OH）2作用生成Mn（）和Mn（）l 2Mn（OH）2+O22H2MnO3l 4 Mn（OH）2+O2+2H2O4 Mn（OH）3l（3） 在酸性條件下Mn（）和Mn（）氧化I-為I2lH2MnO3+4H+2I-Mn2+I2+3H2Ol2Mn（OH）3+6H+2I-2Mn2+I2+6H2Ol（4）用硫代硫酸鈉滴定定量生成的碘l I2+2S2O32-2I-+S4O62-l從上述反應(yīng)的定量關(guān)系可以看出l nO2 ：nI2=1：2 而nI2 ：

26、 nS2O32-=1 ： 2l 所以 nO2：nS2O32-=1 ： 42 2試劑試劑l MnSO4溶液 550g硫酸錳(MnSO45H20)溶解后，稀釋為1L。l 堿性KI溶液 500g氫氧化鈉溶解于400mL水中，150g碘化鉀溶解于200mL水中、合并兩溶液后，稀釋為1L，靜置。取澄清液貯于帶有橡皮塞的棕色瓶中。l KMnO4溶液 3.2g高錳酸鉀溶解于500m1水中。l 草酸鉀溶液 2g草酸鉀溶解于100mL水中.l 濃硫酸。l 0.5淀粉溶液 稱(chēng)0.5g淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，倒入100mL沸騰的水中，再煮沸1-2min，臨用時(shí)配制。l0.01molL Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液l 配制

27、：粗稱(chēng)約0.6g Na2S2O3 5H20 ，用新煮沸并冷卻的蒸餾水250mL溶解，置于暗處，一周后標(biāo)定。標(biāo)定：lNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度：計(jì)算K2Cr2O7 濃度 1、K2Cr2O7 105-110烘干2h準(zhǔn)確稱(chēng)取約0.25g蒸餾水溶解、轉(zhuǎn)移蒸餾水稀釋、定容500mLK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液 （C）250ml碘量瓶K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL（V）5mL 6molHCl1mL 10KI搖勻暗處放置5min 待標(biāo)定Na2S2O3溶液滴定淡黃色溶液2mL 0.5的淀粉繼續(xù)滴定至藍(lán)色恰好褪去（體積V1）3 3取樣取樣l采集水樣時(shí)，要注意不讓水樣曝氣或有氣泡殘存在采樣中?？捎盟畼記_洗溶解氧瓶

28、后，沿瓶壁直接傾注水樣或用虹吸管將細(xì)管插入溶解氧瓶底部注入水樣至溢流出瓶容積的1/31/2。采樣后立即對(duì)溶解氧進(jìn)行固定。l從塘水、井水、蓄水池中取樣，可以使用如圖12所示簡(jiǎn)單取樣裝置。使用專(zhuān)用的溶解氧測(cè)定瓶(圖11)另外取樣。如果沒(méi)有測(cè)定瓶，也可以用250nnl玻璃塞磨口瓶代替。4 4測(cè)定步驟測(cè)定步驟潔凈水樣1ml MnSO4,3ml堿性KI溶液反復(fù)顛倒，充分混合靜置5min棕色沉淀沉降至瓶底1mL H2SO4反復(fù)顛倒，充分混合靜置5min沉淀全部溶解250ml碘量瓶上述水樣溶液100.00mL（V）0.01mol/LNa2S2O3溶液滴定淡黃色溶液2mL 0.5的淀粉繼續(xù)滴定至藍(lán)色恰好褪去（

29、體積V1）水樣如受還原性雜質(zhì)污染時(shí)，可用高錳酸鉀法預(yù)處理：水樣如受還原性雜質(zhì)污染時(shí)，可用高錳酸鉀法預(yù)處理：污染水樣污染水樣0.7mL濃 H2SO4 ，1mLKMnO4溶液 反復(fù)顛倒，充分混合靜置5min紅色不消失為止1ml草酸鉀充分混合紅色紅色消失消失l溶解氧的含量(mgL)按下式計(jì)算：6注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 當(dāng)水中含有氧化性物質(zhì)、還原性物質(zhì)及有機(jī)物時(shí)，會(huì)干擾測(cè)定，應(yīng)預(yù)先消除并根據(jù)不同的干擾物質(zhì)采用修正碘量法。修正碘量法修正碘量法lA A 疊氮化鈉修正法疊氮化鈉修正法l當(dāng)水樣中含有亞硝酸鹽會(huì)干擾碘量法測(cè)定溶解當(dāng)水樣中含有亞硝酸鹽會(huì)干擾碘量法測(cè)定溶解氧，這時(shí)可采用疊氮化鈉將亞硝酸鹽分解后再氧，這時(shí)可

30、采用疊氮化鈉將亞硝酸鹽分解后再用碘量法測(cè)定。分解亞硝酸鹽的反應(yīng)如下：用碘量法測(cè)定。分解亞硝酸鹽的反應(yīng)如下：l2NaN2NaN3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+2NH+2NH3 3 2HNO2HNO2 2+2NH+2NH3 3=N=N2 2O+NO+N2 2+3H+3H2 2O O l亞硝酸鹽主要存在于經(jīng)生化處理的廢水和河水亞硝酸鹽主要存在于經(jīng)生化處理的廢水和河水中，它能與碘化鉀作用釋放出游離碘而產(chǎn)生正中，它能與碘化鉀作用釋放出游離碘而產(chǎn)生正干擾，即干擾，即l2HNO2HNO2 2+2KI+H+2KI+H2 2SOSO4 4K K2 2SOSO4 4+2H+2H

31、2 2O+2NO+IO+2NO+I2 2l如果反應(yīng)到此為止，引入的誤差尚不大，但當(dāng)水樣和空氣接觸時(shí)，新溶入的氧將和N2O2作用，再形成亞硝酸鹽：l2N2O2+2H2O+O2=4HNO2 如此循環(huán)，不斷地釋放出碘，將會(huì)引入相當(dāng)大的誤差。l當(dāng)水樣中三價(jià)鐵離子含量較高時(shí)，也會(huì)干擾測(cè)定，可加入氟化鉀或用磷酸代替硫酸酸化來(lái)消除這種干擾。lB B 高錳酸鉀修正法高錳酸鉀修正法l 該方法適用于水樣中含大量亞鐵離子，不含其他還原劑及有機(jī)物的情況。用高錳酸鉀氧化亞鐵離子，消除干擾，過(guò)量的高錳酸鉀可用草酸鈉溶液除去，生成的高價(jià)鐵離子用氟化鉀掩蔽。測(cè)量過(guò)程同碘量法。 氧電極法氧電極法 極譜型氧電極的結(jié)構(gòu)如圖極譜型氧

32、電極的結(jié)構(gòu)如圖9-6所所示。各種溶解氧測(cè)定儀均是依據(jù)這示。各種溶解氧測(cè)定儀均是依據(jù)這一原理工作的。由黃金陰極、銀一原理工作的。由黃金陰極、銀氯化銀陽(yáng)極、聚四氟乙烯薄膜、殼氯化銀陽(yáng)極、聚四氟乙烯薄膜、殼體等部分組成。電極腔內(nèi)充入氯化體等部分組成。電極腔內(nèi)充入氯化鉀溶液，聚四氟乙烯薄膜將內(nèi)電解鉀溶液，聚四氟乙烯薄膜將內(nèi)電解液和被測(cè)水樣隔開(kāi)，溶解氧通過(guò)薄液和被測(cè)水樣隔開(kāi)，溶解氧通過(guò)薄膜滲透擴(kuò)散。膜滲透擴(kuò)散。 13425-+圖圖9-6溶解氧電極結(jié)構(gòu)溶解氧電極結(jié)構(gòu)1黃金陰極黃金陰極2銀絲陽(yáng)銀絲陽(yáng)極極3薄膜薄膜4KCl溶液溶液 5殼體殼體l 當(dāng)兩極間加上當(dāng)兩極間加上0.50.8V固定極化電壓時(shí)，則水樣中的

33、溶解氧固定極化電壓時(shí)，則水樣中的溶解氧擴(kuò)散通過(guò)薄膜，并在陰極上還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比的擴(kuò)散電擴(kuò)散通過(guò)薄膜，并在陰極上還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比的擴(kuò)散電流。電極反應(yīng)如下：流。電極反應(yīng)如下：l陰極：陰極：O2+2H2O+4e=4OHl陽(yáng)極：陽(yáng)極：4Ag+4Cl=4AgCl+4el產(chǎn)生的還原電流產(chǎn)生的還原電流i還可表示為：還可表示為：l l式中式中 K比例常數(shù)；比例常數(shù)； n電極反應(yīng)得失電子數(shù)；電極反應(yīng)得失電子數(shù)； F法拉第常法拉第常數(shù)；數(shù)；A陰極面積（陰極面積（mm2） ； pm薄膜的滲透系數(shù)；薄膜的滲透系數(shù)； L薄膜薄膜的厚度的厚度(mm) ； Co溶解氧的分壓或濃度。溶解氧的分壓或濃度。l 電

34、極法測(cè)定溶解氧不受水樣色度、濁度及化學(xué)滴定法中干擾電極法測(cè)定溶解氧不受水樣色度、濁度及化學(xué)滴定法中干擾物質(zhì)的影響，快速簡(jiǎn)便，適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)測(cè)物質(zhì)的影響，快速簡(jiǎn)便，適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)測(cè)量。但水樣中含藻類(lèi)、硫化物、碳酸鹽、油等物質(zhì)時(shí)，會(huì)使薄膜量。但水樣中含藻類(lèi)、硫化物、碳酸鹽、油等物質(zhì)時(shí)，會(huì)使薄膜堵塞或損壞，應(yīng)及時(shí)更換薄膜。堵塞或損壞，應(yīng)及時(shí)更換薄膜。0KcLpAFnim還l電導(dǎo)測(cè)定法電導(dǎo)測(cè)定法l 用非導(dǎo)電的金屬鉈或其它化合物與水中溶用非導(dǎo)電的金屬鉈或其它化合物與水中溶解的氧反應(yīng)生成能導(dǎo)電的離子解的氧反應(yīng)生成能導(dǎo)電的離子Tl+；反應(yīng)式如；反應(yīng)式如下：下：l2Tl+0

35、.5O2+H2O =2Tl+ 2OH (9-24)l 通過(guò)測(cè)定水樣電導(dǎo)率的增量，可求得（換通過(guò)測(cè)定水樣電導(dǎo)率的增量，可求得（換算）溶解氧的濃度。實(shí)驗(yàn)表明：每增加算）溶解氧的濃度。實(shí)驗(yàn)表明：每增加0.035S/cm的電導(dǎo)率相當(dāng)于的電導(dǎo)率相當(dāng)于1mg/L的溶解氧。的溶解氧。l此法是測(cè)定溶解氧最靈敏的方法之一，也可連此法是測(cè)定溶解氧最靈敏的方法之一，也可連續(xù)檢測(cè)。續(xù)檢測(cè)。l 表表9-2為各種溶解氧測(cè)定方法的技術(shù)性能比為各種溶解氧測(cè)定方法的技術(shù)性能比較。較。 溶解氧測(cè)定方法的比較溶解氧測(cè)定方法的比較方法名稱(chēng)方法名稱(chēng)原原 理理特特 點(diǎn)點(diǎn)適用范圍適用范圍碘量法碘量法在水中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶解

36、氧將在水中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶解氧將二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，并生成氫氧化物沉淀。加酸二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，并生成氫氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價(jià)錳又可氧化碘離子而釋放出與后，沉淀溶解，四價(jià)錳又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘。以淀粉為指示劑，用硫代溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，可計(jì)算出溶解氧硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，可計(jì)算出溶解氧含量含量準(zhǔn)確、精密可靠，但受準(zhǔn)確、精密可靠，但受多種雜質(zhì)干擾多種雜質(zhì)干擾較清潔水較清潔水高錳酸鉀修正高錳酸鉀修正法法用高錳酸鉀氧化亞鐵離子，消除干擾，過(guò)量的高錳用高錳酸鉀氧化亞鐵離子，消除干擾，過(guò)量的

37、高錳酸鉀用草酸鈉溶液除去，生成的高價(jià)鐵離子用氟化酸鉀用草酸鈉溶液除去，生成的高價(jià)鐵離子用氟化鉀掩蔽鉀掩蔽可去除有機(jī)物及一些還可去除有機(jī)物及一些還原性無(wú)機(jī)物的干擾原性無(wú)機(jī)物的干擾Fe2+1mg/L的水、受的水、受污染的水和生活污水污染的水和生活污水疊氮化鈉修正疊氮化鈉修正法法疊氮化鈉疊氮化鈉(NaN3)在酸性條件下將在酸性條件下將NO2-分解破壞分解破壞可去除可去除NO2-的干擾的干擾NO2-N0.05mg/L及及Fe2+1mg/L的水、受的水、受污染的水和生活污水，污染的水和生活污水，經(jīng)生化處理后的出水經(jīng)生化處理后的出水膜電極法膜電極法氧敏感薄膜電極由浸沒(méi)在電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)金屬氧敏感薄膜電極

38、由浸沒(méi)在電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)金屬電極和氧選擇性半透膜組成。氧半透膜只允許透過(guò)電極和氧選擇性半透膜組成。氧半透膜只允許透過(guò)半透膜和其他氣體，而幾乎完全阻擋水和溶解性固半透膜和其他氣體，而幾乎完全阻擋水和溶解性固體。透過(guò)膜的氧在陰極上還原，產(chǎn)生的擴(kuò)散電流與體。透過(guò)膜的氧在陰極上還原，產(chǎn)生的擴(kuò)散電流與水樣中氧的濃度成正比，將濃度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)水樣中氧的濃度成正比，將濃度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，由電流計(jì)讀出，由電流計(jì)讀出不受顏色、渾濁及大多不受顏色、渾濁及大多數(shù)雜質(zhì)干擾，快速簡(jiǎn)便數(shù)雜質(zhì)干擾，快速簡(jiǎn)便。水樣中有氯、溴、碘。水樣中有氯、溴、碘的氣體或蒸汽和二氧化的氣體或蒸汽和二氧化硫時(shí)仍有干擾硫時(shí)仍有干擾溶解氧

39、大于溶解氧大于0.1mg/L的的水樣均可適用。尤宜進(jìn)水樣均可適用。尤宜進(jìn)行水體不同水深和水處行水體不同水深和水處理設(shè)備運(yùn)行時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)連理設(shè)備運(yùn)行時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。電導(dǎo)測(cè)定法電導(dǎo)測(cè)定法利用非導(dǎo)電元素或化合物與溶解氧反應(yīng)產(chǎn)生能導(dǎo)電利用非導(dǎo)電元素或化合物與溶解氧反應(yīng)產(chǎn)生能導(dǎo)電的離子，如氧化氮?dú)馀c溶解氧生成硝酸根離子，增的離子，如氧化氮?dú)馀c溶解氧生成硝酸根離子，增加電導(dǎo)率，即可求得溶解氧含量加電導(dǎo)率，即可求得溶解氧含量靈敏、準(zhǔn)確，但水樣須靈敏、準(zhǔn)確，但水樣須先經(jīng)進(jìn)離子交換樹(shù)脂混先經(jīng)進(jìn)離子交換樹(shù)脂混合床以降低原水中的電合床以降低原水中的電導(dǎo)率導(dǎo)率檢測(cè)限為幾個(gè)檢測(cè)限為幾個(gè)g/L可監(jiān)可監(jiān)測(cè)鍋爐

40、管道水中的溶解測(cè)鍋爐管道水中的溶解氧氧l溶解氧監(jiān)測(cè)儀溶解氧監(jiān)測(cè)儀l 在水污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，廣泛采用在水污染連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，廣泛采用隔膜電極法測(cè)定水中溶解氧。有兩種隔膜電極隔膜電極法測(cè)定水中溶解氧。有兩種隔膜電極，一種是原電池式隔膜電極，另一種是極譜式，一種是原電池式隔膜電極，另一種是極譜式隔膜電極，由于后者使用中性?xún)?nèi)充溶液，維護(hù)隔膜電極，由于后者使用中性?xún)?nèi)充溶液，維護(hù)簡(jiǎn)便，適用于自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，其原理見(jiàn)氧電簡(jiǎn)便，適用于自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，其原理見(jiàn)氧電極法。其電極可安裝在流通式發(fā)送池中，也可極法。其電極可安裝在流通式發(fā)送池中，也可浸入于攪動(dòng)的水樣（如曝氣池）中。該儀器設(shè)浸入于攪動(dòng)的水樣（如

41、曝氣池）中。該儀器設(shè)有清洗裝置，定期自動(dòng)清洗沾附在電極上的污有清洗裝置，定期自動(dòng)清洗沾附在電極上的污物。溶解氧連續(xù)自動(dòng)測(cè)定原理如圖物。溶解氧連續(xù)自動(dòng)測(cè)定原理如圖9-7所示。所示。 極化電壓源水樣校準(zhǔn)系統(tǒng)清洗系統(tǒng)計(jì)算機(jī)213 溶解氧連續(xù)自動(dòng)測(cè)定原理溶解氧連續(xù)自動(dòng)測(cè)定原理1隔膜式電極隔膜式電極2熱敏電阻熱敏電阻3發(fā)送池發(fā)送池八、氯含量測(cè)定八、氯含量測(cè)定l氯含量測(cè)定的方法較多，有莫爾法、電位滴定法、汞鹽滴定法和共沉淀富集分光光度法。1.莫爾法莫爾法氯離子含量在5100mgL范圍內(nèi)的測(cè)定在PH=7左右的中性溶液中，以鉻酸鉀為指示劑，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。鉻酸鉀與稍過(guò)量的硝酸銀作用生成紅色鉻酸銀沉淀

42、，使溶液顯橙色即為滴定終點(diǎn)。指示劑K2CrO4濃度不宜過(guò)大或過(guò)小。因?yàn)檫^(guò)大或過(guò)小會(huì)造成析出Ag2CrO4紅色沉淀過(guò)早或過(guò)晚，導(dǎo)致較大誤差。所以Ag2CrO4沉淀的出現(xiàn)應(yīng)恰好在計(jì)量點(diǎn)附近。理論上可以計(jì)算出計(jì)量點(diǎn)時(shí)所需要的CrO42-濃度。計(jì)量點(diǎn)時(shí)，游離的Ag+濃度為c(Ag+)=c(Cl-)= 1.8*10-5(mol/L)此時(shí)，CrO42-的濃度應(yīng)為c(CrO42-)=1.5*10-2(mol/L)由于K2CrO4顯黃色,影響終點(diǎn)觀察,實(shí)際測(cè)定時(shí)濃度應(yīng)略低些。2 2汞鹽滴定法汞鹽滴定法氯離子含量在1100mgL范圍內(nèi)的測(cè)定l在pH為2.32.8的水溶液中，氯離子與汞離子(Hg2+)反應(yīng)，生成微

43、解離的氯化汞。過(guò)量的汞離子與二苯卡巴蹤(二苯偶氯碳酰肼)形成紫色配合物指示終點(diǎn)，可用汞鹽滴定水樣中氯化物含量。l指示劑中加溴酚藍(lán)、二甲苯藍(lán)混合液作背景色可提高指示劑的靈敏度。l 鐵()、鉻酸根、亞硫酸根、聯(lián)氨等對(duì)測(cè)定有一定干擾，可加適量的對(duì)苯二酚或過(guò)氧化氫消除干擾。3 3電位滴定法電位滴定法l 以雙液型飽和甘汞電極為參比電權(quán)，以銀電極為指示電極，水樣用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至氯離子濃度與銀離子濃度相等(即理論終點(diǎn)時(shí))，兩電極的電位差可作為終點(diǎn)電位，滴定至該電位時(shí)即停止滴定。從硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積可算出氯離于含量。溴、碘、硫等離子存在有干擾。l 本法適用于氯離子含量在5100mgL范圍內(nèi)的測(cè)定。

44、l本方法基于磷酸鉛沉淀做載體，共沉淀富集痕量氯化物，經(jīng)高速離心機(jī)分離后，以硝酸l鐵高氯酸溶液完全溶解沉淀，加硫氰酸汞甲醇溶液顯色，用分光光度法間接測(cè)定水中痕量氯化物。l 本法適用于氯含量在10100 ugL的痕量氯化物的測(cè)定。九、硫酸鹽和亞硫酸鹽九、硫酸鹽和亞硫酸鹽l硫酸鹽的測(cè)定有重量法和鉻酸鋇光度法。l重量法即為硫酸鋇沉淀的重量法。l鉻酸鋇光度法為一間接法，其原理是用過(guò)量的鉻酸鋇酸性懸濁液與水樣中硫酸根離子作用生成硫酸鋇沉淀，過(guò)濾后用分光光度法測(cè)定由硫酸根定量置換出的黃色鉻酸根離子，從而間接求出硫酸根離子的含量。l亞硫酸鈉的測(cè)定，用碘酸鉀-碘化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下滴定亞硫酸鈉。淀粉溶液為指

45、示劑，藍(lán)色出現(xiàn)為終點(diǎn)。在酸性條件下，碘酸鉀與碘化鉀作用，定量生成I2。lIO3-+5I-+6H +=3I2+3H2OlI2與SO32發(fā)生定量反應(yīng)I2+SO32-+H2O=2I-+SO2-+2H+l與的定量關(guān)系為 n（SO32-）=1/3n（IO3-）l測(cè)定鍋水中磷酸鹽含量主要采用磷釩鉬黃分光光度法。在0.6mol/L的酸度下,磷酸鹽、鉬酸鹽和偏釩酸鹽作用生成黃色的磷釩鉬酸lH3PO4+22（NH4）2MoO4+2NH4VO2+23H2SO4 P2O5V2O522MoO3+23（NH4）2SO4+26H2Ol 黃色l磷釩鉬酸的最大吸收波長(zhǎng)為355nm,為方便起見(jiàn)一般測(cè)定時(shí)在420nm波長(zhǎng)下測(cè)定。

46、十、磷酸鹽十、磷酸鹽l因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)多種多樣，對(duì)水的污染也是多種多樣，廢水中污染物的成分是十分復(fù)雜的，在此不可能一一研究，而只討論對(duì)人類(lèi)生活及健康危害較大的幾種污染物。l有機(jī)污染指標(biāo)有COD 、BOD 、 TOC 、TOD，酚類(lèi)等l無(wú)機(jī)污染指標(biāo)有重金屬（鎘、鉛、汞、砷、鉻等）、氰化物等。一、化學(xué)耗氧量一、化學(xué)耗氧量( (COD)COD)的測(cè)定的測(cè)定化學(xué)需氧量(COD)是指水樣在一定的條件下，氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L.表示。水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物和亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無(wú)機(jī)物?；瘜W(xué)需氧量（COD）反映了水中受還原性物質(zhì)的污染的程度，是水體被某些有機(jī)物污染的標(biāo)

47、志之一。測(cè)定COD的方法常用重鉻酸鉀法和酸性高錳酸鉀法，分別記作CODCr和CODMn（又稱(chēng)高錳酸鹽指數(shù)）。對(duì)于工業(yè)廢水來(lái)說(shuō)，測(cè)定化學(xué)耗氧量的標(biāo)準(zhǔn)方法是重鉻酸鉀氧化法。重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法1基本原理基本原理在有硫酸酸性溶液中，當(dāng)有硫酸銀作為催化劑，硫酸汞及氨基磺酸分別絡(luò)合Cl-離子及分解NO2-離子以排除干擾的條件下，用一定量過(guò)量重鉻酸鉀氧化氧化水中的有機(jī)物，待反應(yīng)完成后，以鄰菲羅啉為指示劑，用亞鐵鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的重鉻酸鉀氧化。由重鉻酸鉀的消耗量計(jì)算水的化學(xué)耗氧量。反應(yīng)式如下：OHCreHOCr222727261407266142332272HCrFeFeHOCr2 2試劑試劑l硫酸。 硫

48、酸銀。硫酸汞。氨基磺酸。l0.042mol/L 1/6 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液:3g 左右 250mll0.25mol/L 1/2Fe(NH4)2(SO4)26H2O 25g左右 250mll 0.1鄰苯氨基苯甲酸指示劑溶液 5ml,H2SO40.1g5mL,0.1mol/L, NaOH水浴加熱、 溶解冷卻100mL鄰菲羅啉-硫酸亞鐵(俗稱(chēng)試亞鐵靈)溶液 1.485g 鄰菲羅啉0.695gFeS047H20水水溶解溶解100100mLmL3 3測(cè)定步驟測(cè)定步驟l同時(shí)，做空白實(shí)驗(yàn)。(滴定體積）50ml(V )水樣25ml 0.042mol/L 1/6 K2Cr2O7不斷搖蕩75mL硫酸lg硫酸銀

49、沸石數(shù)粒加熱回流2h冷卻約25mL水沖洗冷凝管轉(zhuǎn)移溶液500ml錐形瓶水沖洗回流燒瓶45次約350mL0.1鄰苯氨基苯甲酸1ml0.25mol/L 1/2Fe(NH4)2(SO4)26H2O滴定橙紅色紫色暗綠色(終點(diǎn))(V1).23d試亞鐵靈滴定250ml回流燒瓶橙黃綠色綠色紫紅色(終點(diǎn)) (V1)4 4結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算l化學(xué)耗氧量(mg）按下式計(jì)算：5注意事項(xiàng)l氯化物在酸性溶液中有弱還原性，如果濃度過(guò)大，也可能部分校重鉻酸鉀氧化，干擾測(cè)定，可以加入硫酸汞，使氯離子生成難電離的HgCl42-配離子，被掩蔽。l亞硝酸鹽也能被重鉻酸鉀氧化，干擾測(cè)定，可以加入氨基磺酸分解除去。l NH2-SO3H十

50、HNO2H20十H2SO4十N2因?yàn)榛瘜W(xué)耗氧量只包括有機(jī)物的一部分（如復(fù)雜的芳香族化合物仍不能被氧化），能夠發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的比例，取決于所使用的氧化劑、有機(jī)物的結(jié)構(gòu)及操作程序，條件性很強(qiáng)，所以，測(cè)定中必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。酸性高錳酸鉀法酸性高錳酸鉀法l水樣在酸性條件下，加入高錳酸鉀溶液，在沸水浴中加熱30分鐘，使水中有機(jī)物被氧化，剩余的高錳酸鉀以草酸回滴，然后根據(jù)實(shí)際消耗的高錳酸鉀量計(jì)算出化學(xué)耗氧量。其反應(yīng)式為：OHCOMnHCMnO22246541254OHCOMnHMnOOC222424281021625其他測(cè)定方法其他測(cè)定方法l除上述方法外，測(cè)定除上述方法外，測(cè)定CODCOD的方法還有密

51、封管法、比色法的方法還有密封管法、比色法、氧化還原電位法、滴定法及恒電流庫(kù)侖法。這些方氧化還原電位法、滴定法及恒電流庫(kù)侖法。這些方法所使用的氧化劑和反應(yīng)原理與法所使用的氧化劑和反應(yīng)原理與CODCODCrCr和和CODCODMnMn. .完全相完全相同，只是在某些方面，特別是檢測(cè)手段上做了一些改同，只是在某些方面，特別是檢測(cè)手段上做了一些改進(jìn)而已。進(jìn)而已。l a. a.密封管法：不同之處在于是使用密封管，而不是密封管法：不同之處在于是使用密封管，而不是加熱回流。測(cè)定時(shí)將樣品和氧化劑及催化劑密封于管加熱回流。測(cè)定時(shí)將樣品和氧化劑及催化劑密封于管中，在中，在150150下加熱下加熱2h2h，使樣品中

52、有機(jī)物完全氧化，然，使樣品中有機(jī)物完全氧化，然后測(cè)定出氧化劑的剩余量，計(jì)算出樣品后測(cè)定出氧化劑的剩余量，計(jì)算出樣品CODCOD。l b.b.比色法：測(cè)定時(shí)將水樣、比色法：測(cè)定時(shí)將水樣、K K2 2CrCr2 2O O7 7溶液、硫酸及硫溶液、硫酸及硫酸銀置于三角瓶，準(zhǔn)確加熱回流酸銀置于三角瓶，準(zhǔn)確加熱回流1010分鐘，冷至室溫后分鐘，冷至室溫后于于600nm600nm處測(cè)定上處測(cè)定上Cr()Cr()的吸光度，再根據(jù)用的吸光度，再根據(jù)用CODCOD標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液溶液( (鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀) )繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出樣品的繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出樣品的CODCOD值。值。 lc.氧化還原電位滴

53、定法：l水樣被自動(dòng)輸入到檢測(cè)水槽，與硫酸溶液、硫酸銀溶液及高錳酸鉀溶液經(jīng)自動(dòng)計(jì)量后，被自動(dòng)輸送至氧化還原反應(yīng)槽，溫度調(diào)節(jié)器將水浴溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)到沸點(diǎn)，反應(yīng)30min，立即準(zhǔn)確注入10ml草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，終止氧化反應(yīng)。過(guò)量的草酸以高錳酸鉀溶液回滴，用電位差計(jì)測(cè)定鉑指示電極和飽和甘汞電極之間的電位差，以確定反應(yīng)終點(diǎn)，求出高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，用反應(yīng)終點(diǎn)指示器將其滴定耗去的容量轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算回路變?yōu)镃OD值。由自動(dòng)記錄儀記錄。每次測(cè)定需1h，測(cè)定范圍0210-5g/。ld.d.恒電流庫(kù)侖分析法：恒電流庫(kù)侖分析法：l首先讓水樣與首先讓水樣與0.05mol/l0.05mol/l的高錳酸鉀混合后在沸的

54、高錳酸鉀混合后在沸水浴中反應(yīng)水浴中反應(yīng)30min30min，在反應(yīng)終了的溶液中加入，在反應(yīng)終了的溶液中加入FeFe3+3+, ,將恒電流電產(chǎn)生的將恒電流電產(chǎn)生的FeFe2 2作為庫(kù)侖滴定劑，與作為庫(kù)侖滴定劑，與溶液中剩余的高錳酸鉀反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液中剩余的高錳酸鉀反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，電解停止。，電解停止。l由電流與時(shí)間可知電解所消耗的電量。根據(jù)法拉由電流與時(shí)間可知電解所消耗的電量。根據(jù)法拉第定律，求剩余的高錳酸鉀的量，計(jì)算出高錳酸第定律，求剩余的高錳酸鉀的量，計(jì)算出高錳酸鉀的實(shí)際用量，并換算為鉀的實(shí)際用量，并換算為CODCOD值及顯示讀數(shù)。測(cè)值及顯示讀數(shù)。測(cè)定過(guò)程中，水樣及試劑加入

55、量均自動(dòng)計(jì)量。定過(guò)程中，水樣及試劑加入量均自動(dòng)計(jì)量。l國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)出恒電流庫(kù)侖法測(cè)國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)出恒電流庫(kù)侖法測(cè)CODCOD值的專(zhuān)用儀器值的專(zhuān)用儀器，分析一個(gè)樣本只需，分析一個(gè)樣本只需30min30min，測(cè)定范圍，測(cè)定范圍5 51010-7-7g/g/1010-3-3g/g/, ,對(duì)濃度高于對(duì)濃度高于1010-3-3 g/ g/的樣品應(yīng)稀的樣品應(yīng)稀釋后才能進(jìn)行分析。釋后才能進(jìn)行分析。l 各種各種COD檢測(cè)方法比較如下表所示。檢測(cè)方法比較如下表所示。方法名稱(chēng)方法名稱(chēng)原原 理理特特 點(diǎn)點(diǎn)適用范圍適用范圍重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法水在酸性溶液中加熱回流水在酸性溶液中加熱回流2h,一定量的重鉻酸鉀氧化一定量的重

56、鉻酸鉀氧化水中的還原物質(zhì)，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指水中的還原物質(zhì)，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定示劑，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定準(zhǔn)確，但測(cè)定費(fèi)準(zhǔn)確，但測(cè)定費(fèi)時(shí)時(shí)50mg/L酸性高錳酸酸性高錳酸鉀法鉀法水樣在酸性條件下，加入高錳酸鉀溶液，在沸水浴水樣在酸性條件下，加入高錳酸鉀溶液，在沸水浴中加熱中加熱3030分鐘，使水中有機(jī)物被氧化，剩余的高錳分鐘，使水中有機(jī)物被氧化，剩余的高錳酸鉀以草酸回滴，然后根據(jù)實(shí)際消耗的高錳酸鉀量酸鉀以草酸回滴，然后根據(jù)實(shí)際消耗的高錳酸鉀量計(jì)算出化學(xué)耗氧量。計(jì)算出化學(xué)耗氧量。操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便Cl-300 mg/l堿性高錳酸堿性高錳酸鉀法鉀法在堿

57、性溶液中，高錳酸鉀氧化水中的還原性物質(zhì)，在堿性溶液中，高錳酸鉀氧化水中的還原性物質(zhì)，酸化后，加入過(guò)量的草酸鈉溶液，再用高錳酸鉀溶酸化后，加入過(guò)量的草酸鈉溶液，再用高錳酸鉀溶液滴定至微紅色液滴定至微紅色操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便Cl-300mg/L恒電流庫(kù)侖恒電流庫(kù)侖法法首先讓水樣與首先讓水樣與0.05mol/l的高錳酸鉀混合后在沸水浴的高錳酸鉀混合后在沸水浴中反應(yīng)中反應(yīng)30min，在反應(yīng)終了的溶液中加入，在反應(yīng)終了的溶液中加入fe3+,產(chǎn)生的產(chǎn)生的fe2+作為庫(kù)侖滴定劑，與溶液中剩余的高錳酸鉀反應(yīng)作為庫(kù)侖滴定劑，與溶液中剩余的高錳酸鉀反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，電解停止。由電流與時(shí)間可，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，電

58、解停止。由電流與時(shí)間可知電解所消耗的電量。根據(jù)法拉第定律，求剩余的知電解所消耗的電量。根據(jù)法拉第定律，求剩余的高錳酸鉀的量，計(jì)算出高錳酸鉀的實(shí)際用量，并換高錳酸鉀的量，計(jì)算出高錳酸鉀的實(shí)際用量，并換算為算為cod值及顯示讀數(shù)。值及顯示讀數(shù)。簡(jiǎn)便、快速，試簡(jiǎn)便、快速，試劑用量少劑用量少0.05-10 mg/L密封管法密封管法測(cè)定時(shí)將樣品和氧化劑及催化劑密封于管中，在測(cè)定時(shí)將樣品和氧化劑及催化劑密封于管中，在150下加熱下加熱2h，使樣品中有機(jī)物完全氧化，然后測(cè)，使樣品中有機(jī)物完全氧化，然后測(cè)定出氧化劑的剩余量，計(jì)算出樣品定出氧化劑的剩余量，計(jì)算出樣品COD。快速，節(jié)省試劑快速，節(jié)省試劑50-25

59、00 mg/L比色法比色法測(cè)定時(shí)將水樣、測(cè)定時(shí)將水樣、K2Cr2O7溶液、硫酸及硫酸銀置于三溶液、硫酸及硫酸銀置于三角瓶，準(zhǔn)確加熱回流角瓶，準(zhǔn)確加熱回流10分鐘，冷至室溫后于分鐘，冷至室溫后于600nm處測(cè)定上處測(cè)定上Cr()的吸光度，再根據(jù)用的吸光度，再根據(jù)用COD標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液(鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出樣品的繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出樣品的COD值。值。操作簡(jiǎn)便，節(jié)省操作簡(jiǎn)便，節(jié)省試劑試劑10-100 mg/L,大大批量樣品的測(cè)定批量樣品的測(cè)定(2)COD監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)儀庫(kù)侖式庫(kù)侖式COD測(cè)定儀測(cè)定儀庫(kù)侖法庫(kù)侖法COD測(cè)定儀的工作原理如圖測(cè)定儀的工作原理如圖9-13所示。

60、所示。 圖圖9-13庫(kù)侖式庫(kù)侖式COD測(cè)定儀工作原理測(cè)定儀工作原理分頻電路電解電流頻率變換電路終點(diǎn)電解電流顯示電解電流變換電路顯示邏輯電路終點(diǎn)微分電路電磁攪拌器指示電極對(duì)工作電極對(duì)l 由庫(kù)侖滴定池、電路系統(tǒng)和電磁攪拌器等由庫(kù)侖滴定池、電路系統(tǒng)和電磁攪拌器等組成。庫(kù)侖池由工作電極對(duì)、指示電極對(duì)及電組成。庫(kù)侖池由工作電極對(duì)、指示電極對(duì)及電解液組成。其中，工作電極對(duì)為雙鉑片工作陰解液組成。其中，工作電極對(duì)為雙鉑片工作陰極和鉑絲輔助陽(yáng)極（置于充極和鉑絲輔助陽(yáng)極（置于充3mol/LH3mol/LH2 2SOSO4 4，底部，底部具有液絡(luò)部的玻璃內(nèi)），用于電解產(chǎn)生滴定劑具有液絡(luò)部的玻璃內(nèi)），用于電解產(chǎn)生滴