水分析化學復習資料重要資料

/*第一章 緒論知識點水分析化學的地位及作用水分析化學分析方法的分類1．水中污染物包括無機：金屬離子Ca2+、Mg2++重金屬離子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等有機：酚、農(nóng)藥、洗滌劑等謝謝閱讀以上污染物都需要水分析方法去定量2．分析方法包括①重量分析——稱重的辦法用途：殘渣分析②化學分析——借助化學反應酸堿滴定——質(zhì)子傳遞(最基礎的滴定分析)用途：檢驗堿度、酸度b.絡合滴定——絡合反應M+Y→MY精品文檔放心下載用途：測定Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+另外，絡合反應可用于掩蔽技術(shù)，消除非測定離子的干擾c.沉淀分析——沉淀反應Ag++Cl-→AgCl精品文檔放心下載用途：測定水中Cl-d.氧化還原滴定——氧化還原反應(特點：電子轉(zhuǎn)移)用途：測COD等有機污染指標謝謝閱讀氧化還原反應也用于廢水的化學處理,(如脫CN-，CN-+ClO →N)精品文檔放心下載2 2③儀器分析a.吸收光譜法用途：分析有機分子、無機離子b.色譜法：氣相色譜用途：如氯仿測定液相色譜用途：如多環(huán)芳烴測定離子色譜用途：如陰離子測定c.原子吸收法用途：金屬元素測定d.電化學分析法用途：pH值的測定[3]水質(zhì)指標與水質(zhì)標準1．水質(zhì)指標物理化學微生物學一、物理指標(特點：不涉及化學反應，參數(shù)測定后水樣不發(fā)生變化)精品文檔放心下載水溫②臭味(臭閾值)文字描述③色度：表色(懸浮性物質(zhì)、膠體核溶解性物質(zhì)共同引起，定性描述)精品文檔放心下載/*真色(膠體和溶解性物質(zhì)引起，定量測量)色度的測定方法：標準比色法（目視比色法）用具塞比色管配制標準色階（Pt—Co色階，KPtCl+CoCl，穩(wěn)定性高，1mgPt/L定義為1度）謝謝閱讀2 6 2未知水樣置于同規(guī)格比色管中（如混濁先靜置澄清），俯視與標準色階對比④濁度：由懸浮物及膠體物質(zhì)引起的水樣的渾濁程度，是混凝工藝重要的控制指標。濁度的測定方法謝謝閱讀a.目視比濁法：用具塞比色管配制標準濁度階，1mg漂白土/L定義為1度，水樣俯視對比b.分光光度法：680nm分光光度計測定謝謝閱讀標準濁度單位（1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成甲聚合物為1度，測定結(jié)果單位FTU）精品文檔放心下載c.散射法，濁度儀（也以甲 聚合物為標準濁度單位，測定結(jié)果單位NTU）精品文檔放心下載⑤殘渣（總殘渣=可濾殘渣+不可濾殘渣），重量法測定感謝閱讀⑥電導率，電導率儀測定⑦UVA254：反映水中有機物含量⑧氧化還原電位(ORP):廢水生物處理過程重要控制參數(shù)二、化學指標謝謝閱讀①pH值 pH=-lg[H+]②酸度和堿度：給出質(zhì)子物質(zhì)的總量(酸度)接受質(zhì)子物質(zhì)的總量(堿度)③硬度：水中Ca2+、Mg2+離子的總量永久硬度：硫酸鹽、氯化物等形成暫時硬度：碳酸鹽和重碳酸鹽形成，煮沸后分解形成沉淀④總鹽量（水中全部陰陽離子總量）⑤有機污染物綜合指標(宏觀地描述水中有機污染物，是總量指標，不針對哪類有機物)a.高錳酸鹽指數(shù)(Pi)：用KMnO作氧化劑氧化水中有機物所消耗的量，用mgO/L表示精品文檔放心下載4 2b.化學需氧量(COD)：在一定條件下水中能被得重鉻酸鉀氧化的水中有機物的量，用mgO/L表示感謝閱讀2c.生物化學需氧量（BOD）：在一定時間溫度下，微生物分解水中有機物發(fā)生生物化學反應中所消耗的溶解氧量，單位mgO/L謝謝閱讀2d.總有機碳（TOC）：水體有機物總的碳含量，用總有機碳分析儀高溫燃燒水樣測定，單精品文檔放心下載mgC/Le.總需氧量（TOD）：水中有機物和還原性無機物在高溫下燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時的需氧量，單位mgO/L精品文檔放心下載2三、微生物學指標保障供水安全的重要指標①細菌總數(shù)②大腸菌群③游離性余氯：Cl/HOCl/OCl-22．水質(zhì)標準：根據(jù)不同用水目的制定的污染物的限量域值除余氯為下界，其他指標均為上界限值，不可超越精品文檔放心下載/*[4]取水樣、保存、預處理1．取水樣根據(jù)試驗目的選取取樣點，取樣量，容器和取樣方法取樣點：河流水系沿上下游和深度布設，處理設施在進出水口取樣量：保證分析用量3倍以上，至少做2次平行樣感謝閱讀容器：玻璃或塑料瓶，容器清潔（化學指標）或無菌（微生物指標）精品文檔放心下載取樣方法2．保存意義：采用一些措施終止或減緩各種反應速度①冷藏 ②控制pH值，加酸調(diào)pH<2，個別指標加NaOH ③加保存試劑精品文檔放心下載3．預處理——水樣的分離技術(shù)（）①過濾 ②蒸餾 ③萃取L-L液萃?。悍蛛x水中的有機物 ④濃縮 富集感謝閱讀[5]分析方法的評價體系用水和廢水水質(zhì)分析首選GB(國標)方法1．準確度：測定值和真空值的接近程度XXi T常用測量加標回收率評價分析方法的準確度加標回收率(%)=加標后測定值加標前測定值×100加標量精品文檔放心下載平均加標回收率(%)=1nn加標回收率1平均加標回收率處于97%-103%,可以認為分析方法可靠謝謝閱讀2．精密度：測定值之間的接近程度XiX常用相對標準偏差評價分析方法的精密度，又稱變異系數(shù)，用CV表示精品文檔放心下載CVS100%X1nXXnii1nnX)2d2(X偏差Siii1i13．準確度和精密度之間關系精確度高，則精密度一定高準確度低，則精密度一定低精密度高，而準確度不一定高[6]標準溶液1．基準物質(zhì)，可以直接準確稱量，用于配制標準溶液的一類物質(zhì)感謝閱讀基本要求：①性質(zhì)穩(wěn)定，②組成恒定，較大的摩爾質(zhì)量，③純度高，易溶解謝謝閱讀/*滴定分析常用基準物質(zhì)：NaCO(酸堿滴定)23CaCO3Zn粒(絡合滴定)NaCl(沉淀滴定)KCrO(氧化還原滴定)2272.標準溶液：已知準確濃度的溶液配制方法：基準物質(zhì)——直接法非基準物質(zhì)——間接法或標定法例：0.1mol/LHCl的配制①用濃HCl稀釋粗略地配制所要求的濃度②用NaCO溶液對其進行標定,計算出HCl的濃度233．量濃度①物質(zhì)的量(摩爾，mol)：表示物質(zhì)的指定的基本單元是多少的物理量，1mol物質(zhì)B所包含的基本單元數(shù)為阿佛加德羅常數(shù)感謝閱讀②基本單元：基本單元可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或是這些粒子的特定組合。當說到物質(zhì)B的物質(zhì)的量n時，必須注明基本單元。例如：n(HSO),n(1/2HSO)謝謝閱讀B2424基本單元的選取原則：等物質(zhì)的量反應規(guī)則，即滴定反應完全時，消耗的待測物和滴定劑的物質(zhì)的量相等。精品文檔放心下載酸堿滴定：得到或給出1mol質(zhì)子，1/2HSO,HCl,1/2NaCO,1/2CaCO精品文檔放心下載2 4 2 3 3絡合滴定：與EDTA的絡合配位數(shù)，一般為1：1，Mg2+，Al3+，CaO，CaCO謝謝閱讀3沉淀滴定：銀量法以AgNO為基本單元，Cl-3氧化還原滴定：轉(zhuǎn)移1mol電子，1/5KMnO,1/2NaCO,1/6KCrO,NaSO4224227223③摩爾質(zhì)量（g/mol）：用M表示,也必須指出基本單元，M(KCrO)=294,M(1/6KCrO)=49感謝閱讀B 2 2 7 2 2 7④物質(zhì)的量濃度(mol/L,mmol/L)：單位溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量,C=n/V精品文檔放心下載B B B⑤其他濃度表示方法:mg/L,ppm,%4．滴定度:1ml標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量(用Ts/x表示,S-標準溶液,X-待測溶液)感謝閱讀例題與習題：1．測水樣某一指標的步驟：明確分析目標，選擇分析指標和相應的標準分析方法，準備玻璃儀器和設備，取水樣，按照標準分析方法和流程進行測定，數(shù)據(jù)處理，評價分析方法，結(jié)果報表感謝閱讀2．如何設計加標回收率實驗？(設計)表1ClO光度法加標回收實驗結(jié)果2次數(shù)加標前(mg/L)加時量(mg/L)加標后(mg/L)回收率(%)10.000.200.19520.100.200.30530.200.200.4140.200.400.59550.150.300.4560.300.150.44平均加標回收率%3．如何設計精密度實驗？對同一水樣連續(xù)測定至少8次表2ClO光度法精密度實驗結(jié)果2/*第二章酸堿滴定法知識點以質(zhì)子傳遞為基礎的滴定分析方法[1]酸堿平衡可逆、動態(tài)平衡1．酸：給出質(zhì)子的物質(zhì)，堿：接受質(zhì)子的物質(zhì)常見共軛酸堿對：HCl/Cl-，H2CO3/HCO3-，HCO3-/CO32-，NH4+/NH3， NH+/ N謝謝閱讀酸堿反應：兩個共軛酸堿對作用的結(jié)果2．酸度和堿度酸度：給出質(zhì)子物質(zhì)的總量，天然水酸度來源：CO2+H2O→H2CO3碳酸平衡謝謝閱讀堿度：接受質(zhì)子物質(zhì)的總量，堿度來源：①強堿②強堿弱酸鹽③弱堿感謝閱讀3．酸堿強度Ka（酸的解離平衡常數(shù)）的大小表示酸的強度Kb（堿的解離平衡常數(shù)）的大小表示堿的強度HCl，Ka>>1，在水中完全解離，強酸精品文檔放心下載Hac，Ka=1.8×10-5，Ka<<1，弱酸4．酸堿平衡中的組分濃度平衡濃度：反應平衡時，水溶液中溶質(zhì)某種型體的實際濃度，用[]表示分析濃度（量濃度，總濃度）：平衡型體濃度之和，用C表示精品文檔放心下載例：在不同pH條件下，[Ac-]和[HAc]是變化的，但Ｃ ＝[Ac-]+[HAc]，不變感謝閱讀ＨＡＣ5．共軛酸堿對HB/B-的Ka和Kb關系由水的自遞平衡，HOHOHOH精品文檔放心下載2 2 3[K][HO][OH][H]2，水合質(zhì)子HO，簡化為H謝謝閱讀w33定義：Ｋw水的自遞平衡常數(shù)，Kw11014(250C)，pKw=14共軛酸堿對Ka·Kb=Kw，pKa+pKb=pKw=14感謝閱讀對于水以外的其他溶劑，Ka·Kb=Ks6．拉平效應和區(qū)分效應拉平效應：使酸完全解離至溶劑化質(zhì)子水平HCl、HNO3在水中，拉平到H3O+（即H+），水為拉平溶劑HCl、HAc在氨水中拉平NH4+，氨水為拉平溶劑。區(qū)分效應：區(qū)分溶劑使酸堿表現(xiàn)出強弱。謝謝閱讀例：以HAc為溶劑時，HClO4比HNO3酸性強謝謝閱讀[2]酸堿滴定曲線1．強堿滴定強酸與強酸滴定強堿曲線形狀相同，位置相反謝謝閱讀/*2．滴定劑初始濃度增加（減少）一個數(shù)量級，滴定突躍范圍增加（減少）2個pH單位謝謝閱讀3．強堿滴定強酸的突躍范圍大于強堿滴定弱酸的突躍范圍感謝閱讀4．用酸堿指示劑法進行強堿滴定弱酸的條件：Csp×Ka≥10-8，（計量點時酸濃度）精品文檔放心下載4．通過化學反應改善弱酸或弱堿性，可采用4種強化措施，絡合、金屬離子強化、沉淀、氧化還原。感謝閱讀[3]酸堿指示劑都是一些有機的弱酸或者弱堿，當它發(fā)生質(zhì)子傳遞時，化學結(jié)構(gòu)發(fā)生相應的變化，其顏色也發(fā)生變化。謝謝閱讀1．酸堿指示劑的作用原理HIn（酸式色）HIn（堿式色）[H][In]K[HIn]，解離平衡常數(shù)表達式1[H]K1[HIn]，討論PHPKlg[HIn][In]1[In]a.當[HIn]10時，呈酸式色，溶液pH≤PK-1[In]1b.當[HIn]1時，呈堿式色，溶液pH≥PK+1[In]101溶液PK-1≤pH≤PK+1,呈混合色1 1定義：Pk1到Pk1為指示劑的理論變化范圍，PK為理論變色點。精品文檔放心下載1 1 1實際變化范圍比理論要窄，人眼辨色能力造成的。例：用NaOH滴定HCl：滴定終點時，酚酞無色→紅色，甲基橙橙紅→黃色感謝閱讀HCl滴定NaOH：滴定終點時，酚酞紅色→無色，甲基橙橙黃→橙紅2．酸堿指示劑的選擇謝謝閱讀可用滴定突躍范圍來選擇指示劑，變色范圍處于或部分處于pH值突躍范圍內(nèi)，理論變色點越接近計量點越好感謝閱讀3．酸堿指示劑的分類①單色指示劑：酚酞pH=8.3②雙色指示劑：甲基橙pH=4.8③復合指示劑(2種或2種以上)[4]堿度的測定1．天然水中堿度的種類OH、CO2、HCO33可構(gòu)成5種組合形式：(OH)（、OH、CO2）、（CO2）、（CO2、HCO）、（HCO）謝謝閱讀3 3 3 3 3假設水中不能同時存在OH和HCO3/*堿度和pH的關系pH>10存在OH、pH>8.32存在CO2、pH>4.5存在HCO332．連續(xù)滴定法測水中堿度同一錐形瓶中，連續(xù)用酚酞和甲基橙作指示劑。測定步驟：①先加酚酞，當酚酞由紅色→無色，HCl的消耗量為P(ml)②后加甲基橙，當甲基橙由橙黃→橙紅，HCl的消耗量為M(ml)③P和M的數(shù)值判斷堿度的組成，并且計算相應的含量。概念：感謝閱讀相當?shù)膲A度叫酚酞堿度；直接在水樣中加入甲基橙，用HCl滴定相應的堿度，叫甲基橙堿度，又叫總堿度。感謝閱讀發(fā)生反應：酚酞變色，HOHH2OHCO2HCO333POH(1CO2)23甲基橙變色，HHCOHCO332M1CO2HCO233水中的總堿度：TOHCO2HCO=P+M33種組合的判據(jù)：OH P>0 M=0(酚酞紅→無，甲基橙加入即呈橙紅) OHP感謝閱讀OH、CO23

P>M

CO23

2M

OH

PMCO23

P=M

CO23

P

MCO2、HCO3 3

P<M

CO2=2P3

HCO=M-P3HCO

M>0

P=0(酚酞加入即無色，甲基橙橙→紅)

HCO=M3

3[5]堿度計算①首先由P和M的數(shù)值判斷堿度的組成②確定堿度的表示方法以mg/L計，以mol/L或mmol/L計，以mgCaO/L或mgCaCO3/L計感謝閱讀③記住一些常用的摩爾質(zhì)量OH17g/mol1CO230g/molHCO61g/mol233/*1CaO28g/mol1CaCO350g/mol22④寫出堿度計算的正確表達式C :HCl的量濃度mol/lHCL例：當P>0，M=0時POH-堿度(mol/L)= HCLV水樣OH-堿度(mmol/L) CHCLP103謝謝閱讀V水OH-堿度((1CaO計)CHCLP28103感謝閱讀2 V水當P和M呈其它關系時，用f(P,M)代替上式中P即可謝謝閱讀例：已知某酸Ka105，求其共軛堿的PKb精品文檔放心下載PKa5 PKb1459第三章 絡合滴定法知識點：[1]絡合反應及特征Ag2NHAg(NH)(1:2)謝謝閱讀3 3 2AgCl2NH[Ag(NH)]Cl精品文檔放心下載3 3 2前提①中心離子(金屬離子)，一定能提供空的軌道②配體：提供孤對電子的化合物配位鍵：一個原子提供一對電子對例：AgNH3感謝閱讀配位原子：提供孤對電子對的原子配位數(shù)：與中心離子絡合的配位原子數(shù)目中心離子和配體一定時，絡合比可以不一樣，多級絡合[2]氨羧絡合劑特征：同時存在氨基和羧基/*最常見：EDTA乙二胺四乙酸(鹽)，EDTA可同時提供6個配位原子2個N，4個O一般定義EDTA用Y表示謝謝閱讀EDTA呈現(xiàn)六元酸的特點，HY2存在六級解離，七種型體謝謝閱讀6七種型體存在量的相對多少取決于溶液的pH值常用乙二胺四乙酸二鈉鹽（Na2H2Y）來配制EDTA水溶液，因為H4Y的溶解度小于Na2H2Y謝謝閱讀[3]EDTA絡合物的特征①MYMY絡合比：11為什么1:1?因為EDTA可以同時提供6個配位原子，則中心離子提供6個空軌道精品文檔放心下載空間因素：排列使原子與原子排斥最小，使配位原子從中心離子四面按最近形成籠狀化合物，由5個五元環(huán)組成，將金屬離子包夾在中間，形成螯合物精品文檔放心下載EDTA絡合滴定也稱螯合滴定(分析)②EDTA與無色金屬離子生成無色絡合物，與有色金屬離子形成絡合物顏色會加深感謝閱讀EDTA的絡合平衡穩(wěn)定常數(shù)MYMY(1:1)K[MY]穩(wěn)[M][Y]MYMY（逆反應）K[M][Y]不穩(wěn)[MY]K1lgKPK不穩(wěn)K穩(wěn)不穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)定常數(shù)用途：用穩(wěn)定常數(shù)大小判斷一個絡合物的穩(wěn)定性，絡合物越穩(wěn)定，絡合反應越易發(fā)生精品文檔放心下載2.EDTA的酸效應MYMY(主反應)YHYHYHY(副反應)HH26EDTA的酸效應消耗了參加主反應的絡合劑，影響到主反應感謝閱讀定義：由于H的存在，使絡合劑參加主反應能力下降的現(xiàn)象叫EDTA的酸效應感謝閱讀酸效應的大小用酸效應系數(shù)表示，[Y]總Y(H)Y(H)[Y4][Y]：所有EDTA存在型體之和，[Y4]：有效濃度，只有Y4-能與金屬離子絡合謝謝閱讀總[Y][Y4]≥1lg≥0總 Y(H) Y(H)/*pH,,[Y4]；反之pH降低，酸效應系數(shù)越大，說明H對EDTA的絡Y(H)合反應影響越大只有pH≥12才有l(wèi)g=0；pH<12，lg>0(有副反應)Y(H)Y(H)3.條件穩(wěn)定常數(shù)K'(描述客觀實際的反應程度)穩(wěn)MnY4MYn4[MYn4][MY]K穩(wěn)[Mn][Y4]n4Y(H)總KK‘K'K[MYn4]穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)Y(H)穩(wěn)[Mn][Y]Y(H)總無副反應1則K'KY(H)穩(wěn)穩(wěn)有副反應>1則K〈'KY(H)穩(wěn)穩(wěn)lgK'lgKlg穩(wěn)穩(wěn)Y(H)條件穩(wěn)定常數(shù)的用途①判斷絡合物的穩(wěn)定性②判斷絡合反應的完全程度，判定條件：當C0.01mol/LlgK'≥8SP穩(wěn)③由lg≤lgK8繪制酸效應曲線Y(H)穩(wěn)EDTA酸效應系數(shù)可以判斷某金屬離子被準確滴定的最低pH值精品文檔放心下載[5]金屬指示劑1.影響金屬指示劑的主要因素絡合滴定曲線突躍范圍 金屬離子M的初始濃度2.金屬指示劑(有機絡合劑)①金屬指示劑的作用原理MIn(游離態(tài)顏色)MIn（絡合態(tài)顏色)精品文檔放心下載

(絡合反應)金屬指示劑加入金屬離子M溶液中顯示生成的絡合物的顏色精品文檔放心下載加入EDTA后發(fā)生

YMIn(絡合態(tài)顏色）MY

In（游離態(tài)顏色）要求穩(wěn)定值MYMIn，KMY比KMIn高2個數(shù)量級以上，保證置換完成感謝閱讀②種類a.鉻黑T，EBT(pH=10)，紅→藍b.鈣指示劑,NN(pH≥12.5)，紅→藍c.PAN(pH=5-6)，紅→黃/*d.二甲酚橙，XO(pH<6.4)，紅→黃注意：指示劑的使用與pH值有關③封閉現(xiàn)象，加入過量的EDTA也不能將MIn中的In置換出來的現(xiàn)象解決辦法：加掩蔽劑感謝閱讀原因：絡合物穩(wěn)定常數(shù)MYMIn④僵化現(xiàn)象由于生成的顯色絡合物為膠體或沉淀，使終點延長或拖后的現(xiàn)象解決辦法：①加有機溶劑或加熱②慢滴，振搖精品文檔放心下載[6]提高絡合滴定的選擇性1．pH值來控制例：Ca2+、Mg2+、Fe3+共存，測Fe3+，酸化到pH=2謝謝閱讀2．掩蔽技術(shù)①絡合掩蔽：例：測Ca2、Mg2時Al3、Fe2干擾，用NH4F、三乙醇胺掩蔽絡合掩蔽的其他應用：測COD時用高汞離子掩蔽氯離子謝謝閱讀Hg2ClHgCl HgClClHgCl謝謝閱讀2HgClClHgCl HgClClHgCl2感謝閱讀2 3 3 4②沉淀掩敝：例：Ca2、Mg2共存時，測Ca2，調(diào)節(jié)PH>12.5 Mg2OHMg(OH)感謝閱讀2其他應用：測高錳酸鹽指數(shù)，掩蔽Cl，用AgSO，AgclAgcl精品文檔放心下載2 4③氧化還原掩蔽：變更干擾離子的價態(tài)例：Fe3NH2OHHCLFe2感謝閱讀[7]絡合滴定的方式1.直接滴定法：直接用EDTA標準溶液來滴定Mn精品文檔放心下載要求：絡合反應快，生成絡合物穩(wěn)定應用：①標定EDTA(非基準物質(zhì))溶液a.EDTA與金屬離子的計量關系(1:1)確定基本反應單元(NaY)感謝閱讀2b.由摩爾質(zhì)量計算出所需質(zhì)量，稱重c.準確標定其濃度，用Zn粒（HCl溶解）或CaCO標準溶液標定謝謝閱讀3基準溶液放在錐形瓶(加入金屬指示劑)，EDTA的滴定劑用酸式滴定管謝謝閱讀對于Zn2pH應在5～6(二甲酚橙作指示劑)終點：紅色→亮黃色對于CaCOpH應在10(KB作指示劑)終點：紅色→藍色謝謝閱讀3/*C2V2計算公式：C Zn ZnEDTA VEDTA②硬度測定：暫時硬度：由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2或CaCO3、MgCO3形成的硬度，可加熱煮沸除去謝謝閱讀永久硬度：主要指CaSO、MgSO轉(zhuǎn)化形態(tài)+NaCOCaCO、MgCO442333測總硬度：用堿性緩沖溶液NHNHCl調(diào)pH=10，EBT指示劑，EDTA滴定，終點紅色→藍色34（其他常用緩沖溶液：中性緩沖NaHPO-NaHPO，酸性緩沖鄰苯二甲酸或HAc-NaAc)精品文檔放心下載4 2 4總硬度(mmol/L)CEDTAVEDTA謝謝閱讀V水樣單獨測Ca2硬度需要掩蔽Mg2，Mg2硬度計算得到謝謝閱讀NaOH調(diào)pH>12.5，NN指示劑，EDTA滴定，終點紅色→藍色謝謝閱讀Mg22OHMg(OH) Ca2NNCaNN CaNNYCaYNN感謝閱讀2Ca2 硬度(mmol/L)CEDTAVEDTA感謝閱讀V水樣Mg2硬度(mmol/L)總硬度鈣硬度謝謝閱讀2.返絡合滴定①鋁鹽混凝劑中Al3含量分析(Al3%或AlO%)，絡合滴定在水質(zhì)工程學中的應用精品文檔放心下載2 3該金屬離子與EDTA生成絡合物的反應速度慢YAl3AlYpH=3.5加熱，避免Al在高pH時，發(fā)生水解充分冷卻，調(diào)pH=5～6,加指示劑二甲酚橙，用Zn2+返滴定EDTA，終點黃變紅精品文檔放心下載YZn2ZnY計算：C(mg/l)(CVCV)103MEDTAEDTAZn2Zn2AlAL3V水Al3%m100%Al3m樣（混凝劑質(zhì)量）mAlO%Al2O3100%23m樣②Ba2+測定，無合適指示劑/*第四章 沉淀滴定法知識點[1]沉淀平衡1．活度積常數(shù)K0aaa[Ag]SPAgclAgAg當離子強度I<0.1時(即稀溶液，除AgCl沒有其它電解質(zhì))，精品文檔放心下載2．離子活度系數(shù) 13．溶解積常數(shù)KK0[Ag][Cl]spspAgCl4．條件溶度積常數(shù)K'K，α為考慮pH，絡合劑等外界因素造成的副反應spspMA系數(shù)5．溶解度S：解離出的離子濃度，即平衡時每升溶液中有S（mol）化合物溶解感謝閱讀例1：AgAgClK[Ag][Cl]S2spS[Ag]S[Cl]1:1型沉淀SKsp2：Fe(OH)Fe33OH謝謝閱讀3[Fe3][OH]3S(3S)327S4精品文檔放心下載spKS4 SP[2]影響沉淀平衡的因素1.同離子效應：沉淀溶解平衡時，向溶液中加入構(gòu)晶離子，溶解度減小構(gòu)晶離子：組成沉淀(晶體基本結(jié)構(gòu))的離子謝謝閱讀例1：設K=10-10，不加[Cl]時，Sk105spsp加[Cl]=0.1mol/L，KspS(0.1S)0.1S，S=10-9，沉淀溶解度大大減小例2：CaCO加0.1mol/LNaCOCaCOCa2CO232333/*K3108S'KKS(0.1s)0.1sspsp0.1sp工程上用此種方法轉(zhuǎn)化硬水2.鹽效應：加入易溶強電解質(zhì)使沉淀溶解度增大3.酸效應：溶液pH對沉淀溶解度的影響。用酸效應系數(shù)α描述酸效應，α≥1。對強酸鹽影響較小，弱酸鹽溶解度增大。精品文檔放心下載例：ZnS加酸 ZnSHZn2HS感謝閱讀24.絡合效應：能與構(gòu)晶離子形成絡合物的絡合劑使沉淀溶解度增大感謝閱讀例：AgCl2NHAg(NH)Cl感謝閱讀3 3 2[3]分步沉淀AgClAgClK1.81010實驗現(xiàn)象：量少時為白色渾濁spAgcl2AgCrO2AgCrOK1.11012實驗現(xiàn)象：一點磚紅色出現(xiàn)424spAg2CrO4兩種陰離子在水中，用Ag去沉淀，假定[Cl][CrO2]0.1mol/L4K1.81010形成AgCl沉淀所需[Ag]spAgCl1.8109mol/L[cl]0.1K小于AgCrO所需[Ag]spAg2CrO43.310624[CrO]4此時[Cl]K1.810105.4105mol/LspAgCl[Ag]3.3106定義：沉淀平衡時剩余離子濃度與初始濃度相比相差3個數(shù)量級以上，沉淀完全AgCl沉淀先出現(xiàn)，且Cl沉淀完全，才出現(xiàn)AgCrO精品文檔放心下載2 4分步沉淀：利用溶度積Ksp大小不同進行先后沉淀的作用謝謝閱讀可用于水中離子的連續(xù)測定，如水中Cl和I，但Cl、Br、I不可以分開謝謝閱讀[4]莫爾法測定水中Cl以AgNO作滴定劑，用KCrO做指示劑的銀量法→莫爾法精品文檔放心下載3 2 41．原理：分步沉淀2．測定步驟：①取一定量水樣加入少許KCrO，用AgNO滴定，滴定至磚紅色出現(xiàn)，記下消耗AgNO謝謝閱讀2 4 3 3/*的體積V1①取同體積空白水樣(不含Cl)，加入少許CaCO作為陪襯，加入少許KCrO，用324AgNO3滴定，滴定至磚紅色記下消耗AgNO3的體積V0②用基準NaCl配置標準溶液，標定AgNO溶液的濃度精品文檔放心下載33．注意：①不含Cl的空白水樣中加入少許CaCO作為陪襯，使兩者在終點時由白色沉淀→磚紅色感謝閱讀3沉淀減小終點顏色差異，使終點的一致性強。②pH值對Cl測定的影響pH6.5CrO2HCrO2指示劑減少，需多加Ag才能形成沉淀，測定結(jié)427果偏高pH10AgOHAgOH滴定劑參與副反應，量減少，可能達不到終點另：pH7.2~10時NH轉(zhuǎn)化為NHAgCl2NHAg(NH)Cl43332AgCl溶解度增大，結(jié)果偏高。NH存在時，最佳PH值范圍6.5～7.2謝謝閱讀4NH較低時，不必嚴格限定pH值，6.5～10條件下，可以測[Cl]謝謝閱讀4③滴定時劇烈振搖(VV)35.51034．計算：Cl(mg/L)AgNO310V水第五章氧化還原滴定法知識點[1]氧化還原反應的特點①有電子得失(轉(zhuǎn)移)，價態(tài)發(fā)生變化，且數(shù)目不固定7Mn3O4MnO222H4422MnO5CO216H2Mn210CO8HO42422電對：MnO/Mn2CO2/CO2424/*MnOOHMnO24 4電對：MnO/MnO24 4②復雜反應，由基元反應組成，分步進行基元反應：粒子一次碰撞而反應(零級或一級反應，具有簡單級數(shù)的反應)精品文檔放心下載③反應條件苛刻④反應速度慢，必須克服反應勢能(活化能)才能反應[2]提高氧化還原速度的措施①增加反應物濃度(增加碰撞的機率)②提高反應溫度(增加活化分子的數(shù)量，越能克服反應勢能)感謝閱讀例：KMnONaCO800C反應迅速徹底感謝閱讀4 2 2 4③加入催化劑(參加反應，改變反應歷程減小活化能，但成分不變)，加速（化學反應）或減速(如工業(yè)在核反應堆中)謝謝閱讀例1：KMnONaCOMn2快感謝閱讀2242：測COD時，加AgSO2 4[3]氧化還原反應在水處理工程中的應用1.氧化技術(shù)(Advanced Oxidation Process)精品文檔放心下載①臭氧氧化：O強氧化能力使水中的有機物被氧化3(將長鏈→短鏈分子 大分子→小分子)如：臭氧活性炭技術(shù)利用O的氯化能力和活性炭吸附能力，進行廢水深度凈化。謝謝閱讀3②KMnO、KFeO(高鐵酸鉀)氧化有機物、去除藻類424③ClO/Cl(氧化、消毒)CNOClN222④芬頓(Fenton)體系：Fe2/HOOH（羥基自由基）謝謝閱讀2 22.還原技術(shù)例：去除重金屬，Hg2HHg(不溶于水)感謝閱讀2[4]氧化還原平衡1．能斯特(Nerst)方程0RTln[Ox]nF[Red]2．0：標準電極電位；25℃，當[Ox][Red]1mol/L或有氣體參加反應，其分壓謝謝閱讀P=101.325kPa時的電極電位值。0用途：①判斷氧化或還原劑的強弱：對一個電對來講為正且越大，氧化態(tài)的氧化能感謝閱讀/*力越強，還原態(tài)的還原能力越弱；為負，還原態(tài)的還原能力越強。②判斷反應方向：電謝謝閱讀隊的電極電位大的氧化態(tài)物質(zhì)可以氧化電極電位小的還原態(tài)物質(zhì)。謝謝閱讀3．條件電極電位'(反應條件改變或不可逆)例：曝氣法除鐵4Fe(HCO)O2HO4Fe(OH)8CO32223200.40V00.77V(理論上不能反應)O/OHFe3/Fe22由于生成Fe(OH)33+]≠1mol/L，不能用0處理此問題沉淀，[FeFe3/Fe2實際0'1.50VFe(OH)/Fe23∴00'，曝氣法去除鐵工程可行/OHFe(OH)/Fe223[5]氧化還原反應完全程度1. 反應方向的判斷：對于nn時(氧化劑電子轉(zhuǎn)移數(shù)=還原劑電子轉(zhuǎn)移數(shù))謝謝閱讀1 2有：①≥0.4V②lnk≥6反應完全99.9%122.計量點時電位n0'n0''1122spnn12當n=n時，0'0'12(在突躍范圍中心)12sp2n≠n2靠近n大的一邊1sp[6]氧化還原指示劑1．身指示劑：反應物本身氧化態(tài)和還原態(tài)有明顯的差別精品文檔放心下載例：KMnO，MnO/Mn2（紅色/無色）44終點：KMnO滴定當水樣中出現(xiàn)淡粉色，0.5min中內(nèi)不消失。感謝閱讀42．用指示劑：指示劑與滴定體系某一態(tài)結(jié)合產(chǎn)生特殊色謝謝閱讀例：淀粉0.5% （w/v 0.5g淀粉溶于100ml沸水中）專門用于碘量法感謝閱讀加入指示劑，I淀粉藍色絡合物；加還原劑滴定，I被還原；終點：藍色消失謝謝閱讀2 2注意：指示劑加入時刻——Na2S2O3滴定水樣至淡黃色，再加淀粉呈藍色，繼續(xù)加Na2S2O3，至藍色消失。否則，若I2濃度高，加入淀粉與大量的I2形成絡合物使置換還原困難。感謝閱讀/*3．氧化還原指示劑：利用氧化態(tài)和還原態(tài)顏色不同，來指示終點。感謝閱讀選擇依據(jù)：指示劑變色電位的靠近計量點例：試亞鐵靈 Fe(phen)2(紅色)Fe(phen)3(藍色)謝謝閱讀3 3[7]高錳酸鹽指數(shù)1．高錳酸鹽指數(shù)(Pi)：用KMnO作氧化劑氧化水中有機物所消耗的量，用mgO/L表示感謝閱讀4 22．測定方法及相應反應酸性條件下，水樣加入過量已標定的KMnO4水溶液（C1,V1），沸水浴反應30min；取下趁熱加入過量Na2C2O4(C2,V2)，與剩余的KMnO4反應，紫紅色消失；用KMnO4滴定至淡粉色在0.5min不消失（C1,V1’）。感謝閱讀MnOC（有機物）H1000CCOMn2HO感謝閱讀4 2 2實驗現(xiàn)象：有機物多，紫色變淡；有機物少，紫色變化不大精品文檔放心下載CO2MnOHCOMn2HO謝謝閱讀2 4 4 2 2MnOCO2HCOMn2HO謝謝閱讀4 2 4 2 2[C(VV')CV]81000精品文檔放心下載3．計算公式：高錳酸鹽指數(shù)(mgO2/L)= 1 1 1 V22精品文檔放心下載水4．注意：①消除[Cl]的干擾，加Ag2SO4沉淀掩蔽感謝閱讀②加快反應速度措施：a)增加反應物濃度——KMnO4過量 b)T↑——100℃反應，精品文檔放心下載80℃滴定 c)滴定時加催化劑Mn2+化學需氧量(COD)1．化學需氧量(COD)：在一定條件下水中能被得重鉻酸鉀氧化的水中有機物的量，用mgO/L謝謝閱讀2表示2．測定方法及相應反應水樣加重鉻酸鉀、濃硫酸和硫酸銀加熱回流2小時，加試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨回滴出現(xiàn)紅色終點。分別作實際水樣和空白水樣試驗，記下硫酸亞鐵銨消耗分別為V1和V0精品文檔放心下載CrO2CHCr3COHO感謝閱讀2 7 2 2Fe2CrO2Fe3Cr3謝謝閱讀2 7Fe(phen)3Fe(phen)23．計算公式：COD(mgO/L)(VV)C81000012V水4．注意：AgSO催化劑2 4/*②消除Cl的干擾，加HgSO4絡合掩蔽（Hg2ClHgCl…）。系統(tǒng)中雖有Ag2SO4，由于絡合反應平衡系數(shù)較大，Cl不生成AgCl，而形成穩(wěn)定的絡合物。謝謝閱讀③雖然，實際中CrO2氧化性>MnO氧化性CrO2MnO274274MnO在發(fā)生還原反應經(jīng)歷地