工業(yè)分析（理論篇）第7章水質分析

1、學習指南 1.了解采樣的基礎知識、采樣容器和采樣器、水樣的運輸和保存，掌握水質分析方法、水樣的采取方法以及水樣中的被測組分預處理方法； 2.掌握工業(yè)用水中的PH值、硬度、溶解氧、硫酸鹽、氯、總鐵等的分析方法、注意事項、干擾的消除等； 3.掌握工業(yè)污水中的鉛、鉻、化學耗氧量、生化需氧量、揮發(fā)酚、氰化物、氨氮、礦物油等的分析方法； 4.掌握并熟練運用儀器分析方法和儀器的使用、維護。 5.具有分析問題、解決問題的能力，靈活運用所學分析方法，舉一反三的能力。 第7章 水質分析17.1.1 基本知識7.1.2 水質分析方法7.1.3 水樣的采取7.1 概述2 1.水的分類 水在自然界中的以氣、液、固三種

2、聚集狀態(tài)存在，廣泛分布于地面、地下和大氣中（雨、雪等），故天然水分為地面水、地下水和大氣水。 水中的雜質主要有懸浮物指水中的細菌、藻類及原生動物、泥砂、粘土和其他不溶物；有機膠體指水中腐殖質，礦物膠體指水中鐵、鉛、硅等的化合物；溶解物指水中的鹽類、氣體或其他有機物，大都以離子狀態(tài)或溶解氣體狀態(tài)存在，溶解的氣體有氧氣、二氧化碳、氮氣、硫化氫和沼氣。 水的來源不同所含雜質不同，如地面水中含有少量可溶性鹽類（海水除外）、懸浮物、腐殖質、微生物等；地下水中含有鈣、鎂、鉀、鈉的碳酸鹽，氯化物，硫酸鹽，硝酸鹽和硅酸鹽等可溶性鹽類；雨水中主要含有氧、氮、二氧化碳、塵埃、微生物以及其他成分。 基本知識3 2.

3、水質指標 水的質量（水質）是指水和水中所含雜質共同表現出來的綜合特征，描述水質量的參數稱為水質指標，常用水中雜質的種類和數量來表示。 水質指標可具體表征水的物理、化學和生物特征，說明水中組分的種類、數量、存在狀態(tài)及其相互作用的程度，根據水質分析結果確定各種水質指標。 水質指標一般分為物理指標有水溫、色度、濁度、臭、透明度等；化學指標有各種無機物和有機物如COD、BOD5、PH值、汞等；生物指標有細菌總數、大腸菌群數等。 基本知識4 3.水質標準 水質標準是表示生活用水、農業(yè)用水、工業(yè)用水、工業(yè)污水等各種用途的水中污染物質的最高允許濃度或限量閾值的具體限制和要求，即水的質量標準。為了更好的利用水

4、和保護我們周圍的水環(huán)境，規(guī)定了各類水質標準。 如地表面水水質標準、農業(yè)灌溉用水水質標準、工業(yè)鍋爐水水質標準、漁業(yè)用水水質標準、飲用水水質標準及各種污水排放標準等。參見相應的水質國家標準。 基本知識5 4.對用水的要求 (1)原料用水水作為工業(yè)產品的原料或原料的一部分，除要求與生活飲用水相同外還應符合它的特殊要求，如釀酒工業(yè)用水考慮對微生物發(fā)酵的影響，有鈣、鎂且不能過高等 (2)生產用水在生產過程中，水用來調制原料，浸泡制品等，水進入產品中直接影響產品質量，如紡織工業(yè)上要求低硬度水，鐵和錳離子含量要低。生產輔助用水，只是與產品一般接觸或清洗，水不進入產品中，多數情況下對產品質量影響較小，特殊產品

5、要求也十分嚴格。 (3)鍋爐用水把水作為原料，要求懸浮物、溶解氧、二氧化碳、硬度等含量要低，防止結垢、腐蝕、泡沫。 基本知識6 4.對用水的要求 各種污水指生活污水、醫(yī)院污水和工業(yè)污水。工業(yè)污水是在工業(yè)生產中廢棄排放的廢水，常含有害物質，會造成工業(yè)區(qū)和環(huán)境水質污染，因此必須對工業(yè)污水嚴格控制和監(jiān)督。工業(yè)污水中的有害物質隨工業(yè)生產的性質不同而不同，通常按其危害性分為一類能在動植物體或環(huán)境中積聚，對人體健康產生長遠影響的有害無機化合物如汞、鎘、鉻、砷、鉛等；另一類其長遠影響小于第一類的有害物質如硫化物、氰化物、氟化物、有機磷、石油類、有機污染物及懸浮物、還原性物質等。 基本知識7 1.水質分析方法

6、 儀器分析方法由于靈敏度高，操作簡便，易實現分析自動化，在水質分析中占有重要的地位，如原子吸收光譜法多用于金屬離子的分析；火焰光度法多用于堿金屬元素分析，電位分析法測定PH值、溶解氧等；離子選擇性電極法測定F-、CN-、Br-、I-、NH3-N等；氣相色譜法測定氣體組分和有機化合物。 滴定分析法和分光光度法因其操作簡便、快速，不需要特殊儀器設備，適用于批量分析，在水質分析中最為常用。 在選擇水質分析方法時依據分析方法的靈敏度滿足定量要求，方法經過科學論證成熟、準確，操作簡便、易于推廣普及，選擇性好。 我國規(guī)定了相應的國家標準分析方法、統一分析方法以及與其靈敏度和準確度具有可比性的等效方法。在分

7、析中采用國家標準分析方法并不斷修訂和改進。 水質分析方法8 2.水質分析項目 水質全分析項目有外觀、堿度、硬度、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、CO2、SO42、Cl、NH4+、O2、NO2、NO3、H2S、SiO2、COD、BOD5、腐植酸鹽、全固、懸浮物、溶解固體、PH值、灼燒殘渣等。 鍋爐用水分析項目有硬度、堿度、濁度、PH、SO42、Cl 、NO2、NO3、PO43 、固體物質、全硅、全鋁、O2、發(fā)泡量、油、鐵、鈉、鉀、銅等。 污水分析項目有PH值、懸浮物、硫化物、氟化物、氰化物、鉻、鎘、銅、鋅、鉛、汞、砷、COD、BOD5、揮發(fā)酚、油、農藥等，其分析項目視污染源的不

8、同而確定。 水質分析方法9 1.水樣的采取 從水中取出的反映水質質量的水稱為水樣，將水樣從水中分離出來的過程就是水樣的采取即采樣。 （1）采樣容器 用來存放水樣的容器稱水樣容器（水樣瓶）。聚乙烯塑料和硬質玻璃容器，容器材質與水樣發(fā)生三種作用，容器材質溶于水樣中；容器材質吸附水樣中的某些組分；容器材質與水樣發(fā)生化學反應。 分析無機物的水樣用容器 使用塑料容器 分析有機物的水樣用容器 使用硬質玻璃磨口瓶 特殊水樣容器 對于光敏性物質，包括藻類，需防止光照，使用不透明的材料或無光化作用的玻璃容器，而且應放在透光的箱子里。 容器在使用前必須洗滌，一般程序是洗滌劑、自來水、稀酸浸泡、自來水沖洗、蒸餾水。

9、 水樣的采取10 1.水樣的采取 （2）采樣器 用來采集水樣的裝置成為采樣器。采取水樣時，根據分析目的、水樣性質、周圍條件選用合適的采樣器。采樣器通常有水桶、單層采水器、急流采水器、金屬筒、水泵、連續(xù)自動定時采水器等。 采集天然水的采樣器 將負重的采樣器放入水中，在預定的深度處打開瓶塞待水樣充滿瓶子后提取出來。見圖單層采樣器，急流采樣器，雙層采樣器，泵式采樣器。 水樣的采取11 1.水樣的采取 （2）采樣器 采集管道或工業(yè)設備中水樣的采樣器 從管道或工業(yè)設備中采樣時，采樣器都安裝在管道或設備中，如鍋爐用水分析的采樣。 水樣的采取工業(yè)設備中采樣的采樣器管道中采樣的采樣器12 1.水樣的采取 （3

10、）采樣方法 采樣方法根據不同的水樣而定。采樣前，將采樣器徹底清洗干凈，采樣時再用水樣沖洗三次以上（或根據規(guī)定）之后才能采取水樣。 天然水的采樣方法 a.采取江、河、湖、水庫和泉水等地面水樣或普通井水水樣時，根據河寬和水深，將采樣器浸入水面下米、河底上米處采樣，并在不同地點采樣混合成供分析用的水樣。根據分析要求，使用不同的采樣器采取不同深度的水樣，對不同部位的水樣分別采取。 b.采取管道或流動部位生水水樣時，應充分沖洗采樣管道后再采樣。 c.豐、平、枯水期，以及季節(jié)、氣候條件等對地面水的采取影響較大，采樣時應加以注明。 水樣的采取13 1.水樣的采取 （3）采樣方法 工業(yè)用水采樣方法 a.工業(yè)用

11、給水采樣方法 工業(yè)用給水一般以常規(guī)管道系統給水，其組成是均質的，然而水質隨時間而變化，一般在泵的出口處采樣。 b.從管道或水處理裝置中采取處理水水樣的方法 從管道或水處理裝置中采樣時，應選擇有代表性的采樣部位，安裝采樣器，需要時在采樣管末端接一根聚乙烯軟管或橡膠管。采樣時，打開采樣閥門，進行沖洗并將水樣流速調至約700mL/min進行采樣。 c.從高溫、高壓裝置或管道中采樣的方法 如前所述，此時必須加裝減壓裝置和良好的冷卻器，水樣溫度不能高于40再按的方法采樣。 d.分析不穩(wěn)定成分的水樣采取方法 分析水樣中不穩(wěn)定成分，通常應在現場采樣，隨采隨測。 水樣的采取14 1.水樣的采取 （3）采樣方法

12、 工業(yè)污水和生活污水的采樣方法 不同工廠生產工藝不同，工業(yè)污水的成分經常變化，根據生產工藝及污水生產情況采取平均水樣和平均比例混合水樣。 工業(yè)污水的排放量和污染組分的濃度比較恒定時，每隔相同時間采集等量污水混合而成即平均水樣；在工業(yè)污水排放量和污染組分的濃度不恒定時，在不同時間依據流量大小按比例采取污水混合而成即平均比例混合水樣。 生活污水的采取與工業(yè)污水采取相似，根據分析目的，采取平均水樣或平均比例混合水樣或每一時間的單獨分析水樣。 水樣在采取時還利用自動采水器或連續(xù)自動定時采水器采樣。 水樣的采取15 1.水樣的采取 （4）采樣量 采取的水樣的數量應滿足分析和復核需要。供全分析的水樣不得少

13、于5L，若水樣渾濁時應分裝兩瓶，供單項分析用的水樣不得少于。 （5）水樣的運輸和保存 水樣的運輸 水樣運輸過程中，為使水樣不受污染、損壞和丟失，保證水樣的完整性、代表性。 a.用塞子塞緊采樣容器，塑料容器塞緊內、外塞子，有時用封口膠、石蠟封口（測油類水樣除外）。 b.采樣容器裝箱，用泡沫塑料或紙條作襯里和隔板，防止碰撞損壞。 c.需冷藏的水樣，應配備專門的隔熱容器，放入致冷劑，將水樣置于其中；冬季應采取保溫措施，防止凍裂樣品容器；避免日光直接照射。 d.根據采樣記錄和水樣登記表運送人和接收人必須清點和檢查水樣，并在登記表上簽字，寫明日期和時間，送樣單和采樣記錄應由雙方各保存一份待查。 e.水樣

14、運輸允許的最長時間為24h。 水樣的采取16 1.水樣的采取 （5）水樣的運輸和保存 水樣的保存 a.將容器充滿，注意在冰凍情況下水樣容器不能完全充滿。 b.使用適宜的容器 ，根據根分析項目和水樣性質選擇適當的容器盛裝水樣，使容器不能成為污染來源，不吸收或吸附待測物質，不與水樣發(fā)生化學反應。 c.冷藏、冷凍，水樣置冰箱或冰-水浴中于暗處，冷藏溫度為4左右；把水樣置于冰柜或致冷劑中貯存，冷凍溫度為-20左右。注意冷凍時水的膨脹作用。冷藏和冷凍抑制生物活動，減緩物理揮發(fā)和化學反應速度，因不加化學試劑，對以后測定無影響。 d.化學方法保存，加入化學保護劑如加生物抑制劑（HgCl2、CuSO4、CHC

15、l3等）抑制微生物；如加入酸或堿，強酸（如HNO3）或強堿（如NaOH）改變水樣的PH值，從而使待測組分處于穩(wěn)定狀態(tài)；如加入氧化劑或還原劑防止被測物被氧化或被還原。 水樣的采取17 2.水樣的預處理 水樣的預處理的目的是去除共存的干擾組分，并把含量低、形態(tài)各異的組分處理到適合于分析的含量及形態(tài)。 （1）消解 水樣的消解是將水樣與酸、氧化劑、催化劑等共置于回流裝置或密閉裝置中，加熱分解并破壞有機物的一種方法，分析金屬化合物時多采用。處理后消除有機物和懸浮物的干擾，以及將金屬化合物轉變成簡單的穩(wěn)定的形態(tài)，并達濃縮之目的。消化后的水樣應清澈、透明、無沉淀。 濕法消解有硝酸消解法、硝酸-高氯酸消解法、

16、硫酸-高錳酸鉀消解法、硝酸-硫酸消解法、硫酸-磷酸消解法等； 干法消解又稱干灰化法、高溫分解法，水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上蒸干，移入馬福爐內，于450550灼燒到殘渣呈灰白色，使有機物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HNO3（或HCl）溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后測定。本方法不適用于處理測定易揮發(fā)組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。 還有多元消解方法，堿分解法等，根據水樣的性質，適當選用。 水樣的采取18 2.水樣的預處理 （2）揮發(fā)、蒸餾 揮發(fā)分離法是利用某些污染組分揮發(fā)度大，或者將待測組分轉變成易揮發(fā)物質，然后用惰性氣體帶出而達到分離的目的。 蒸餾法是利用水樣中各組

17、分具有不同的沸點而使其彼此分離的方法。測定水樣中的揮發(fā)酚、氰化物、氟化物、氨氮時，均需在酸性介質中進行預蒸餾分離。蒸餾具有消解、富集和分離三種作用。 水樣的采取19 2.水樣的預處理 （3）萃取 主要適用于有機物的萃取，對于無機物的萃取需先加入一種試劑，使其與水相中的無機離子態(tài)組分相結合，生成一種不帶電、易溶于有機溶劑的物質，從而被有機相萃取出來。 水樣的采取20 2.水樣的預處理 （4）離子交換法 離子交換在富集和分離微量或痕量元素應用較廣泛。例如測定天然水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42、Cl等組分，取數升水樣，分別流過陽、陰離子交換柱，再用稀HCl洗脫陽離子，用稀洗脫陰離子，

18、這些組分的濃度增加數十倍至百倍。 水樣渾濁或帶有明顯的顏色時，對分析結果有一定影響，常采用澄清、離心或過濾等來分離不可濾殘渣，特別是用適當孔徑的過濾器可有效地除去細菌和藻類。一般采用0.45um 濾膜過濾，通過0.45um 濾膜部分為可過濾態(tài)水樣，通不過的稱為不可過濾態(tài)水樣。用濾膜、離心、濾紙或砂芯漏斗等方式處理水樣，它們阻留不可過濾殘渣的能力大小順序是濾膜離心濾紙砂芯漏斗。 水樣的采取217.2.1 PH值的測定7.2.2 硬度的測定7.2.3 溶解氧的測定7.2.4 硫酸鹽的測定7.2.5 氯含量的測定7.2.6 總鐵含量的測定7.2 工業(yè)用水的分析22 PH值是溶液中氫離子活度的負對數，

19、即PH=-lgaH+，隨水溫的變化而變化。PH值的測定方法有電位法和比色法。 1.比色法 酸堿指示劑在其特定PH值范圍的水溶液中產生不同的顏色，向系列已知PH值的標準緩沖溶液中加入適當指示劑，生成的顏色制成標準比色管或封裝在小安瓿瓶內，測定時取與緩沖溶液同量的水樣加入同一種指示劑，進行目視比色，可測出水樣的PH值。 水樣有色、渾濁、或含較高游離氯、氧化劑、還原劑時干擾測定。 7.2.1 PH值的測定23 2.電位法 以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極組成原電池。用已知PH值的標準溶液定位、校準，用PH計直接測出水樣的PH值。該方法測定準確、快速，受水體色度、濁度、膠體物質、氧化劑和還

20、原劑以及高含鹽量的干擾少。 常用的PH值標準緩沖溶液有鄰苯二甲酸氫鉀、磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉、四硼酸鈉溶液，其準確度決定測定結果。把電極插入水體中可直接測定。注意溫度補償器的調節(jié)，玻璃電極在使用前浸泡24h激活。 7.2.1 PH值的測定24 1.硬度 硬度在實際測定時常測定總硬度、鈣硬度、鎂硬度和負硬度?？傆捕仁侵柑妓猁}硬度與非碳酸鹽硬度之和（水中鈣、鎂離子總量）；鈣硬度是指水中鈣鹽的含量；鎂硬度是指水中鎂鹽的含量；負硬度是指水中Na、K的氫氧化物、酸式碳酸鹽、碳酸鹽的含量，或稱鈉、鉀硬度。 一般水中無負硬度，只存在于深井水及處理過的水中。 硬度的表示方法有兩種，一種是以一百萬份水中含有一份

21、CaCO3（或CaO）或含有與一份質量的CaCO3（或CaO）相當質量的其他形成硬度的鹽來表示，即mg/L，亦可用mmol/L來表示；另一種是以度來表示，即每十萬份的水中有一份的CaO（或每升水中含有10mgCaO）為1度，而其他物質應換算為CaO的相當量。 硬度的測定25 2.測定方法 （1）EDTA法 總硬度的測定 在PH=10的弱堿性條件下，以鉻黑T為指示劑，用EDTA標準溶液滴定水中的鈣、鎂離子，溶液由紅色轉變成為純藍色即為終點，詳見分析化學。 一些離子干擾測定，含銅、鋅離子時加入硫化鈉生成沉淀去除；含微量錳離子加入鹽酸羥胺后可使之還原為低價錳；含鐵、鋁離子加入三乙醇胺掩蔽來消除干擾。

22、 硬度的測定26 2.測定方法 （1）EDTA法 鈣硬度 在PH=1213時，以鈣-羧酸（或鉻黑T）為指示劑，用EDTA標準溶液滴定水中的鈣離子，溶液由紅色變?yōu)樗{色即為終點。 硬度的測定27 2.測定方法 （1）EDTA法 鎂硬度 在PH=10時，以鉻黑T為指示劑，用EDTA標準溶液滴定水中的鈣、鎂離子總量（總硬度），溶液由紅色變?yōu)榧兯{色即為終點。由總硬度減去鈣硬度即為鎂硬度。 硬度的測定28 2.測定方法 （2）原子吸收分光光度法 鈣硬度 取一定量的水樣，經霧化噴入火焰，鈣離子被熱解原子化為基態(tài)鈣原子，以鈣共振線為分析線，以空氣-乙炔火焰測定鈣原子的吸光度，用標準曲線法進行定量，求出水中鈣離

23、子含量即鈣硬度。 硬度的測定29 2.測定方法 （2）原子吸收分光光度法 鎂硬度 取一定量的水樣，經霧化噴入火焰，鎂離子被熱解原子化為基態(tài)鎂離子，以鎂的共振線為分析線，以空氣-乙炔火焰測定鎂原子的吸光度，用標準曲線進行定量，求出水中鎂離子含量即鎂硬度。 原子吸收分光光度法測定時水處理藥劑和水中各種共存元素干擾測定，加入氯化鍶或氧化鑭可抑制干擾。 硬度的測定30 1.溶解氧 溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，用DO表示。 溶解氧與大氣中氧的平衡、溫度、氣壓、鹽分有關。清潔地表水溶解氧一般接近飽和，有藻類生長的水體，溶解氧可能過飽和。 水體受有機、無機還原性物質（如硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等）污染

24、后，溶解氧下降，可趨近于零。 溶解氧的測定31 2.測定方法 （1）碘量法 水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶解氧將二價錳氧化成四價錳，生成氫氧化物棕色沉淀。加硫酸后，氫氧化物沉淀溶解并與碘離子反應而釋放出與溶解氧量相當的游離碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉滴定釋出的碘，可計算出溶解氧含量。 溶解氧的測定32 2.測定方法 （2）修正碘量法 水樣中含有亞硝酸鹽干擾測定，用疊氮化鈉將亞硝酸鹽分解后再測定，稱為疊氮化鈉修正法。做法是在加硫酸錳和堿性碘化鉀溶液的同時加入NaN3溶液（或配成堿性碘化鉀疊氮化鈉溶液加入水樣中），Fe3+含量高時，加入KF掩蔽。其它同碘量法。NaN3是一種劇毒、易爆試

25、劑，不能將堿性碘化鉀疊氮化鈉直接酸化，否則產生有毒的疊氮酸霧。 溶解氧的測定33 2.測定方法 （2）修正碘量法 試樣中含大量亞鐵離子而無其它還原劑和有機物時，用KMnO4去除后再測定，稱為KMnO4修正法。做法是以KMnO4氧化Fe2+Fe3+，Fe3+用KF掩蔽，過量的KMnO4用Na2C2O4除去。加入Na2C2O4過量以下對測定無影響，否則使結果偏低。 其它同碘量法。 溶解氧的測定34 2.測定方法 （3）電極法 氧電極按其工作原理分為極譜型和原電池型兩種。極譜型氧電極由黃金陰極、銀氯化銀陽極、聚四氟乙烯薄膜、殼體等部分組成。 電極腔內充有氯化鉀溶液，聚四氟乙烯薄膜將內電解液和被測水樣

26、隔開，只允許溶解氧透過，水和可溶性物質不能透過。 當兩電極間加上固定極化電壓時，則水樣中的溶解氧透過薄膜在陰極上還原，產生了該溫度下與氧濃度成正比的還原電流。故在一定條件下只要測得還原電流就可以求出水樣中溶解氧的濃度。 溶解氧的測定35 2.測定方法 （4）溶解氧測定儀 各種溶解氧測定儀就是根據氧電極工作原理。 測定時，首先用無氧水樣校正零點，再用化學法測得溶解氧的濃度的水樣校準儀器刻度值，最后測定水樣，便可直接顯示其溶解氧濃度。儀器設有手動或自動溫度補償裝置，補償溫度變化造成的測量誤差。適用溶解氧大于的水樣以及有色、含有可與碘反應的有機物的水樣，常用于現場自動連續(xù)測量。 水樣中含有氯、二氧化

27、硫、碘、溴的氣體或蒸氣，可能干擾測定，需經常更換薄膜或校準電極；水樣中含有藻類、硫化物、碳酸鹽、油等物質時，長期與電極接觸會使薄膜堵塞或損壞；更換電解質和膜后，或膜干燥時，要使膜濕潤、待讀數穩(wěn)定后再進行校準。 溶解氧的測定36 硫酸鹽是組成各種鹽類的陰離子，水中有硫酸鹽存在時，污染產品，形成永久硬水，其是工業(yè)用水控制指標之一。 測定方法有稱量法、鉻酸鋇分光光度法、電位滴定法、EDTA法、硫酸鋇比濁法等。 1.稱量法 稱量法即硫酸鋇沉淀稱量法。在酸性條件下，用氯化鋇溶液使水中的硫酸鹽以硫酸鋇的形式沉淀。經過濾、洗滌、灼燒至質量恒定，用稱量法求水樣中硫酸鹽的含量。 硫酸鹽的測定37 2.鉻酸鋇分光

28、光度法 水樣中的硫酸鹽與過量的鉻酸鋇酸性懸濁液作用生成硫酸鋇沉淀，過濾后的濾液為黃色鉻酸根離子，用分光光度法的標準曲線法定量出鉻酸根離子的含量，從而間接求出硫酸鹽的含量。 硫酸鹽的測定38 3.電位滴定法。 以鉛電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，在PH=4的條件下，以高氯酸鉛標準溶液電位滴定75%乙醇體系中硫酸根離子，此時能定量地生成硫酸鉛沉淀，過量的鉛離子使電位產生突躍，從而求出滴定終點，進而確定硫酸鹽的含量。 水樣中的重金屬、鈣、鎂等離子干擾，用氫型強酸性陽離子交換樹脂除去，磷酸鹽和聚磷酸鹽干擾，用稀釋法或二氧化錳共沉淀法消除。 硫酸鹽的測定39 法 在水樣中加入過量的氯化鋇和氯化鎂混合

29、溶液，生成硫酸鋇沉淀，在PH=10的緩沖溶液中，以鉻黑T為指示劑，用EDTA標準溶液滴定過量的Ba2+和Mg2+，當溶液由紅色轉變?yōu)樗{色即為終點，根據EDTA的消耗量可計算出硫酸鹽的含量。 鎂離子的加入使滴定終點清晰、準確，提高滴定的靈敏度。水樣中的鈣、鎂離子也消耗EDTA，因此水樣總硬度應計入加入的鋇鎂混合鹽之中加以校正。其他干擾參照總硬度測定予以消除。 硫酸鹽的測定40 1.莫爾法 在中性或弱堿性溶液中，以K2CrO4指示劑，用AgNO3標準溶液進行滴定Cl，硝酸銀與氯離子作用生成白色氯化銀沉淀，過量的硝酸銀與鉻酸鉀作用生成磚紅色鉻酸銀沉淀指示終點，根據消耗的硝酸銀的量計算出氯的含量。 本

30、法適用于氯離子含量在5100mg/L之間的工業(yè)用水。 氯含量的測定41 2.汞鹽滴定法 在的水樣中，以二苯卡巴腙（二苯偶氯碳酰肼）為指示劑，用汞鹽（Hg2+）標準溶液進行滴定Cl。氯離子與汞離子反應生成氯化汞，過量的汞離子與二苯卡巴腙形成紫色配合物指示終點，根據消耗的汞鹽的量計算出氯的含量。 指示劑中加溴酚藍、二甲苯藍-FF混合液作背景色，提高指示劑的靈敏度。鐵（）、鉻酸銀、亞硫酸根、聯氨等對測定有一定的干擾，加適量的對苯二酚或過氧化氫消除。本法適用于氯含量在1100mg/L之間，超過100mg /L時，可取水樣進行稀釋后測定。 氯含量的測定42 3.電位滴定法 以銀電極為指示電極，雙液型飽和

31、甘汞電極為參比電極，用硝酸銀標準溶液進行滴定，終點電位即氯離子與銀離子濃度相等時兩極的電位差，設定好后自動停止滴定，根據消耗硝酸銀的量計算出氯的含量。溴、碘、硫等存在時干擾測定。 本法適用于氯離子含量在5100mg/L之間。 氯含量的測定43 4.共沉淀富集分光光度法 水樣中的氯離子用磷酸鉛沉淀做載體，經高速離心分離后，用硝酸鐵-高氯酸溶液溶解沉淀，加顯色劑硫氰酸汞-甲醇，用分光光度法的工作曲線法定量間接測定水中氯的含量。 此法適用于氯離子在10100ug/L之間。 氯含量的測定44 1.硫氰酸鹽分光光度法 在酸性溶液中，Fe3+離子與硫氰酸鹽反應生成紅色配合物。反應式 Fe3+nSCNFe(

32、SCN)n3-n，其中n=16,n不同時配合物的顏色不同，n值的大小取決于溶液的酸度和硫氰酸根離子濃度。溶液酸度過大則配合物穩(wěn)定性降低，配位數減小，配合物顏色不穩(wěn)定；溶液酸度過小，則會使Fe3+離子發(fā)生水解反應，不利于測定，通?？刂圃谧笥摇?硫氰酸根濃度足夠大時能抑制配合物的離解，有利于形成穩(wěn)定的高配位數配合物，因此常加入過量的硫氰酸鹽,而且在水樣和標準溶液中加入的硫氰酸根離子的濃度一致。用標準曲線法進行定量，求出鐵的含量。 總鐵含量的測定45 1.硫氰酸鹽分光光度法 水樣中的F、PO43能與Fe3+生成穩(wěn)定的無色配合物，干擾測定，少量時可忽略，大量時通過控制酸度和增加硫氰酸根離子濃度來排除；

33、水中強氧化性或還原性物質能氧化SCN或還原離子，干擾測定；水中有色物質和懸浮物質干擾測定，加HNO3消化和過濾預先除去；Fe2+不與SCN發(fā)生顯色反應，因此測定總鐵含量時加入氧化劑將Fe2+氧化成Fe3+，再進行測定。 當鐵含量過低時，顯色后用異戊醇或乙醚萃取后定量測定。 總鐵含量的測定46 2.鄰菲羅啉分光光度法 在PH=29時，用鹽酸羥胺（或抗壞血酸）將水樣中的三價鐵離子還原成二價鐵離子，二價鐵離子與鄰菲啰啉生成橙紅色配合物，在波長510nm處，用分光光度計，采用工作曲線法定量求出鐵的含量。 Fe3+與鄰菲啰啉生成淡藍色配合物，在加入顯色劑之前用還原劑（鹽酸羥胺或抗壞血酸）將三價鐵離子還原

34、成二價鐵離子，此方法選擇性高，相當于鐵量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+；20倍的Cr()、V()、P()；5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等不干擾測定。大量的磷酸鹽存在對測定產生干擾，可加檸檬酸鹽和對苯二酚加以消除。用溶劑萃取法可消除所有金屬離子或可能與鐵配合的陰離子產生的干擾。 總鐵含量的測定477.3.1 鉛的測定7.3.2 鉻的測定7.3.3 化學耗氧量（COD）的測定7.3.4 五日生化需氧量（BOD5）的測定7.3.5 揮發(fā)酚的測定7.3.6 氰化物的測定7.3.7 礦物油的測定 7.3 工業(yè)廢水的檢測 48 鉛的測定方法有原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光

35、度法和陽極溶出伏安法或示波極譜法。 1.雙硫腙分光光度法 雙硫腙分光光度法是在的氨性檸檬酸鹽氰化鈉的還原介質中，鉛離子與雙硫腙反應生成紅色螯合物，用三氯甲烷（或四氯化碳）萃取后，于510nm處測定吸光度，求出水樣中鉛含量。適用于地表水和污水中痕量鉛。方法的最低檢出濃度（取100mL水樣，10mm比色皿時）為，測定上限為。 鉛的測定49 1.雙硫腙分光光度法 應注意使用的器皿、試劑、去離子水中不應含有痕量鉛；在PH=89時Bi3+、Sn2+等干擾，一般先在PH23時用雙硫腙三氯甲烷萃取除去，同時除去銅、汞、銀等離子；水樣中的氧化性物質（如Fe3+）易氧化雙硫腙，在氨性介質中加入鹽酸羥胺去除；氰化

36、鉀可掩蔽銅、鋅、鎳、鈷等離子；檸檬酸鹽配位掩蔽鈣、鎂、鋁、鉻、鐵等，防止氫氧化物沉淀。 鉛的測定50 2.原子吸收分光光度法 水樣用HNO3和HClO4混合液消解。 直接吸入火焰原子吸收分光光度法測定是將水樣或消解處理好的水樣直接吸入火焰中測定，適用于地下水、地表水、污水及受污染的水，適用范圍1mg/L。 鉛的測定51 2.原子吸收分光光度法 萃取或離子交換火焰原子吸收分光光度法測定微量金屬是將水樣或消解處理好的水樣，在酸性介質中與吡咯烷二硫代氨基甲酸銨(APDC)配合后，用甲基異丁基甲酮(MIBK)萃取后吸入火焰進行測定，適用于地下水、清潔地表水，適用范圍1-50ug/L。 鉛的測定52 2

37、.原子吸收分光光度法 石墨爐原子吸收分光光度法測定微量金屬是將水樣直接注入石墨爐內進行測定，適用于地下水和清潔地表水，適用范圍2ug/L。 鉛的測定53 鉻的測定方法有分光光度法、硫酸亞鐵銨滴定法等 1.分光光度法 (1)六價鉻的測定 在酸性介質中，六價鉻與二苯碳酰二肼（DPC）反應，生成紫紅色配合物，于540nm波長處測定吸光度，求出水樣中六價鉻的含量。 清潔水樣可直接測定；二價鐵、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等還原性物質干擾測定，酸化后加顯色劑顯色；渾濁、色度較深的水樣在PH=89條件下，以氫氧化鋅做共沉淀劑，此時Cr3+、Fe3+、Cu2+均形成氫氧化物沉淀與水樣中Cr6+分離；次氯酸鹽等氧化性

38、物質干擾測定，用尿素和亞硝酸鈉去除；顯色酸度一般控制在（1/2H2SO4），最好；水樣中的有機物干擾測定，用酸性KmnO4氧化去除。 鉻的測定54 1.分光光度法 （2）總鉻的測定 在酸性溶液中，水樣中的三價鉻用高錳酸鉀氧化成六價鉻，六價鉻與二苯碳酰二肼（DPC）反應，生成紫紅色配合物，于540nm波長處測定吸光度，求出水樣中六價鉻的含量。 過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解，過量的亞硝酸鈉用尿素分解；亞硝酸鈉可用疊氮化鈉代替；水樣中若含有大量有機物時，用硝酸硫酸消解。 鉻的測定55 2.原子吸收分光光度法 將試樣噴入富燃性空氣乙炔火焰中，在火焰的高溫下，形成鉻基態(tài)原子。并對鉻空心陰極燈發(fā)射的特征譜

39、線產生選擇性吸收。 在選擇的最佳測定條件下，測定鉻的吸光度。 鉻的測定56 化學耗氧量是指在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示?；瘜W耗氧量反映了水體受還原性物質污染的程度。 水中的還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。化學耗氧量是條件性指標，其隨測定時所用氧化劑的種類、濃度、反應溫度和時間、溶液的酸度、催化劑等變化而不同。 我國規(guī)定用重鉻酸鉀法，也可以用與其測定結果一致的庫侖滴定法。 化學耗氧量（COD）的測定57 1.重鉻酸鉀法 在強酸性溶液中，用重鉻酸鉀氧化水樣的還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈做指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴，同樣

40、條件作空白，根據標準溶液用量計算水樣的化學耗氧量。 在水樣中加硫酸汞和催化劑硫酸銀，加熱沸騰后回流2小時。用K2Cr2O7滴定分析法定量。 化學耗氧量（COD）的測定58 1.重鉻酸鉀法 K2Cr2O7氧化性很強，可將大部分有機物氧化，但吡啶不被化，芳香族有機物不易被氧化。揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子能被K2Cr2O7氧化，并與硫酸銀作用生成沉淀，影響測定結果，在回流前加入適量的硫酸汞去除。若氯離子含量過高應先稀釋水樣。污水COD值大于50mg/L時，可用的K2Cr2O7；污水COD為550mg/L時可用的K2Cr2O7。 化學耗氧量

41、（COD）的測定59 測定儀法 COD測定儀主要是用庫侖儀，庫侖滴定法采用K2Cr2O7氧化劑，在硫酸介質中回流15分鐘消解水樣，加入硫酸鐵溶液，電解產生的Fe2+為庫侖滴定劑，滴定剩余的K2Cr2O7，同時做空白。根據電解產生亞鐵離子所消耗的電量，按法拉第電解定律計算。 若儀器具有簡單數據處理裝置，直接顯示COD數值。此法簡便、快速、試劑用量少，無須標準溶液?？s短消化時間，氧化率與重鉻酸鉀法基本一致。 化學耗氧量（COD）的測定60 生化需氧量就是水中有機物在好氧微生物生物化學氧化作用下所消耗的溶解氧的量，以氧的mg/L表示。 水樣中的硫化物、亞鐵等還原性無機物也同時氧化。 水體發(fā)生生物化學

42、過程必備的條件是好氧微生物、足夠的溶解氧、能被微生物利用的營養(yǎng)物質。 五日生化需氧量的測定61 2.測定方法 （1）五日培養(yǎng)法 目前國內外廣泛采用在200C五天培養(yǎng)法，其測定的消耗氧量稱為五日生化需氧量，即BOD5。 對于污染輕的水樣，取其兩份，一份測其當時的DO；另一份在（201）0C下培養(yǎng)5天再測DO，兩者之差即為BOD5。 對于大多數污水來說，為保證水體生物化學過程所必需的條件，測定時需按估計的污染程度適當地加特制的水稀釋，然后取稀釋后的水樣兩份，一份測其當時的DO；另一份在（201）0C下培養(yǎng)5天再測DO，同時測定稀釋水在培養(yǎng)前后的DO，按公式計算BOD5值。 五日生化需氧量的測定62

43、 2.測定方法 (2)BOD5測定儀法 檢壓庫侖式BOD5測定儀 在密封系統中氧氣量的減少可以用電解來補給，從電解所需電量來求得氧的消耗量，儀器自動顯示測定結果。 測壓法 測定密封系統中由于氧量的減少而引起的氣壓變化，來直接讀取測定結果。 微生物電極法 用簿膜式溶解氧電極來求得生化過程中氧的消耗量，用標準BOD5物質溶液校準后，直接顯BOD5值。 五日生化需氧量的測定63 1.揮發(fā)酚 根據酚的沸點、揮發(fā)性和能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。通常認為沸點在2300C以下為揮發(fā)酚，一般為一元酚；沸點在2300C以上為不揮發(fā)酚。酚的監(jiān)測方法有溴量法、4-氨基安替比林分光光度法和色譜法等。

44、揮發(fā)酚的測定64 2.測定方法 （1）溴量法 取一定量水樣，加入溴量劑KBrO3和KBr,再加入碘化鉀溶液，以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定生成的碘，同時做空白。 根據Na2S2O3標準溶液消耗的體積計算出以苯酚計的揮發(fā)酚含量。 揮發(fā)酚的測定65 2.測定方法 （1）溴量法 水樣中的干擾成分，在蒸餾前去除；氧化劑如游離氯加入過量亞硫酸鐵去除；還原劑如硫化物用磷酸把水樣PH值調至（用甲基橙或PH計指示）加入適量硫酸銅溶液生成硫化銅去除，當含量較高時用磷酸酸化水樣，生成硫化氫逸出；油類用氫氧化鈉顆粒調PH值為12，用四氯化碳萃取去除。 揮發(fā)酚的測定66 2.測定方法 （1）溴量法 甲醛

45、、亞硫酸鹽等有機或無機還原物質，可分取適量水樣于分液漏斗中，加硫酸酸化，分別用50mL、30mL、30mL乙醚或二氯甲烷萃取酚，合并乙醚層于另一分液漏斗中，分別用4mL、3mL、3mL10%NaOH溶液反萃取，使酚類轉入NaOH溶液中。合并堿液于燒杯中，置水浴上加熱，以除去殘余萃取溶劑，然后用水將堿萃取液稀釋至原分取水樣的體積。同時以水做空白試驗。 采樣時常加入適量硫酸銅（1g/L）以抑制微生物對酚類的生物氧化作用；蒸餾時若發(fā)現甲基橙紅色褪去，在蒸餾結束后，再加入1滴甲基橙指示劑，如顯示蒸餾后殘液不呈酸性，重新取樣，增加磷酸用量，進行蒸餾。 揮發(fā)酚的測定67 2.測定方法 （2）4-氨基替比林

46、分光光度法 酚類化合物和鐵氰化鉀的存在下，與4-氨基安替比林反應，生成橙紅色的吲哚安替比林染料，于波長510nm處測定吸光度（若用氯仿萃取此染料，有色溶液可穩(wěn)定3小時，可于波長460nm處測定吸光度），求出水樣中揮發(fā)酚的含量。 揮發(fā)酚的測定68 2.測定方法 （2）4-氨基替比林分光光度法 測定不是總酚，因顯色反應受酚環(huán)上取代基的種類、位置、數目的影響，羥基對位的取代基可阻止反應的進行，但鹵素、羧基、磺酸基、羥基和甲氧基除外；鄰位的硝基阻止反應生成，而間位的硝基不完全地阻止反應；氨基安替比林與酚的偶合在對位較鄰位多見；當對位被烷基、芳基、酯、硝基、苯?；?、亞硝基或醛基取代，而鄰位未被取代時，不

47、呈現顏色反應。 水樣中含揮發(fā)性酸時，可使餾出液pH降低，此時應在餾出液中加入氨水呈中性后，再加入緩沖溶液。 揮發(fā)酚的測定69 1.氰化物 氰化物是分子結構中含有氰基（-CN）的一類物質的總稱，包括無機氰和有機腈。其中無機氰化物分為簡單氰化物和配合氰化物兩種。常見的簡單氰化物有KCN、NaCN、NH4CN等。配合合氰化物如Zn（CN）42-、Cd（CN）42-、Fe（CN）63-、Cu（CN）42-等。 水體中的氰化物以簡單氰化物、配合氰化物和有機氰化物形式存在。 當堿性廢水中同時存在銨離子、甲醛類、次氯酸鹽時，亦可生成氰離子。 測定氰化物時，將各種形式的氰化物轉變?yōu)楹唵吻杌锏男问綔y定其總量。

48、有時分別測定簡單氰化物和配合氰化物，控制不同的pH值和配合劑條件，進行加熱蒸餾，即可分別測定以簡單氰化物為主的易釋放氰化物和總氰化物。通過蒸餾，還可以將氰化物從許多干擾物質中分離出來。 氰化物的測定70 2.測定方法 (1)滴定法 取一定體積水樣預蒸餾餾出液，調節(jié)溶液PH值至11以上，用硝酸銀標準溶液滴定，以試銀靈作指示劑，氰離子與硝酸銀作用形成可溶性的銀氰酸離子Ag（CN）2-，過量的銀離子與試銀靈指示劑反應，溶液由黃色變?yōu)槌燃t色即為終點。同樣條件做空白實驗。 Ag+2CN=Ag（CN）2- Ag+試銀靈Ag試銀靈 用硝酸銀標準溶液滴定水樣前，應以PH試紙試驗水樣的PH值，用NaOH調節(jié)至溶液PH11。 氰化物的測定71 2.測定方法 (2)異煙酸-吡唑啉酮分光光度法 取一定體積預蒸餾餾出液，調節(jié)PH值至中性，加入氯胺T溶液與水樣中的氰化物反應生成氯化氰（CNCl），再加入異煙酸-吡唑啉酮溶液，氯化氰與異煙酸作用，經水解后生成戊烯二醛，最后與吡唑啉酮進行縮合生成藍色染料，其色度與氰化物含量成正比。于638nm波長處測定吸光度，求出水樣中氰化物含量。 氰化物的測定72 2.測定方法 (3)吡啶巴比妥酸分光光度法 取一定體積的預蒸餾餾出液，調節(jié)PH值為中性，水樣中的氰離子與氯胺T反應生成氯化氰，氯化氰與吡