水體中五種指標(biāo)的測定實驗專項方案

試驗一:pH測定采取pH計直接測量。試驗二溶解氧測定（碘量法）【試驗?zāi)繕?biāo)】了解水環(huán)境中溶解氧含量及其改變規(guī)律，掌握溶解氧測定方法?！驹囼炘怼吭谝欢克畼又?，加入適量氯化錳和堿性碘化鉀試劑后，生成氫氧化錳被水中溶解氧氧化為褐色沉淀，關(guān)鍵是Mn(OH)2，加硫酸酸化后，沉淀溶解。在碘化物存在下，被氧化錳又被還原為二價態(tài)，同時析出和溶解氧等摩爾數(shù)碘，用硫代硫酸鈉溶液滴定，用淀粉指示終點。各步反應(yīng)以下：本法適合于海、淡水測定，檢出限：0.042毫克/升【測定方法】一、試劑及其配制1．氯化錳溶液（可用硫酸錳替換）將7.2克氯化錳（MnCl2.4H2O）溶于水，并稀釋至150ml2．堿性碘化鉀溶液稱取22.5克碘化鉀（KI）溶于15毫升水中，另取75克氫氧化鈉（NaOH）于90毫升水中，冷卻后二者混合并稀釋至150毫3．淀粉－丙三醇（甘油）指示劑：3%在100毫升甘油[C3H5(OH)3]中加入3克可溶性淀粉[(C6H10O5)n]，加熱至190℃，至淀粉完全溶解。此溶液在常溫下可保留1年4．硫酸溶液：1＋1將75毫升硫酸（H2SO4，d＝1.84）在攪拌下緩慢地加入到75毫升水中。冷卻后備用。5．硫代硫酸鈉溶液稱取2.5克硫代硫酸鈉（Na2S2O3.5H2O），用少許溶解后，稀釋至1升，加0.2克無水碳酸鈉（Na2CO3），混勻，貯于棕色試劑瓶中，此溶液濃度為0.01摩爾/6．碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶：0.0100摩爾/升取少許碘酸鉀（KIO3）于120℃加熱2小時，取出置于干燥器中冷卻，正確稱取0.3567克溶于水中，移入7．硫酸溶液：1＋3將5毫升硫酸（H2SO4，d＝1.84）在攪拌下緩慢地加入到15毫升水中。冷卻后備用。二、測定步驟1．硫代硫酸鈉溶液標(biāo)定量取10.00毫升碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，沿壁注入碘量瓶中，用50毫升水沖洗瓶壁，加入0.5克碘化鉀，沿壁加入1毫升（1＋3）硫酸溶液，塞好瓶塞，混勻；加少許水封口，暗處放置2分鐘。旋開瓶塞，沿壁加入50毫升反復(fù)標(biāo)定至兩次滴定管讀數(shù)相差不超出0.05毫升為止，將滴定管讀數(shù)記入溶解氧測定統(tǒng)計表，要求每隔二十四小時標(biāo)定一次。2．水樣采集采水器出水后，立即套上橡皮管引出水樣。采樣時水樣先充滿橡皮管并將水管插到瓶底，放入少許水樣沖洗水樣瓶，然后再將水樣注入水樣瓶，橡皮管管口一直處于水面下，裝滿后并溢出約水樣瓶1/2水樣，抽出水管并蓋上瓶蓋（此時瓶中應(yīng)無氣泡存在）。3．水樣固定打開水樣瓶塞，分別用移液管在液面下加入氯化錳溶液1.0毫升和堿性碘化鉀溶液1.0毫升，塞緊瓶塞（瓶內(nèi)不能有氣泡），按住瓶塞將瓶上下顛倒20數(shù)次。有效保留時間為二十四小時。4．水樣酸化水樣固定后1小時，等沉淀降至瓶下部后，便打開瓶塞，立即加入1.0毫升（1＋1）硫酸溶液，塞緊瓶塞，反復(fù)顛倒水樣瓶至沉淀全部溶解，暗處靜置5分鐘。5．水樣測定小心打開瓶塞，用移液管吸收水樣50毫升至錐形瓶中（取雙樣）。立即用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定，待試液呈淡黃色時，加入3～4滴淀粉－甘油指示劑，繼續(xù)滴至淡藍(lán)色剛剛退去，20秒不呈淡藍(lán)色即為終點，統(tǒng)計滴定所消耗硫代硫酸鈉溶液體積。取水樣反復(fù)進行兩次滴定，偏差不超0.05毫升。【數(shù)據(jù)計算】1．硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度計算式中：－硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，單位為摩爾/升；－用碘酸鉀標(biāo)定時用去硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升。2．含氧量計算：式中：－硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，單位為毫克/升；V－滴定時用去硫代硫酸鈉溶液平均體積，單位為毫升；V1－滴定時所用水樣體積，單位為毫升；f1－V2/（V2－2），式中V2為水樣瓶容積，毫升、2為固定液體積。3．飽和度計算：式中：O2－測得水樣氧含量mg/L÷1.429，單位為毫克/升；－現(xiàn)場水溫及鹽度條件下，海水中氧飽和含量，毫升/升，由附表一查得?！咀⒁馐马棥康味ㄅR近終點，速度不宜太慢，不然終點變色不敏銳。終點前溶液顯紫紅色，表示淀粉溶液已變質(zhì)，應(yīng)重新配制。堿性碘化鉀用過移液管切勿染污溶液，如用錯，則會產(chǎn)生褐色沉淀而阻塞，需用強酸方可洗凈。【思索題】取樣時，固定瓶中為何不能含有氣泡？終點后，放置一定時間為何會出現(xiàn)回色現(xiàn)象？配制硫代硫酸鈉溶液時為何要加無水碳酸鈉？試驗三硫化物測定（碘量法）【試驗?zāi)繕?biāo)】了解水環(huán)境中硫化物含量及其改變規(guī)律，掌握硫化物測定方法?！驹囼炘怼咳∫欢〝?shù)量海水水樣，先行酸化，再加過量標(biāo)準(zhǔn)I2溶液，若水樣中有硫化物存在，則發(fā)生以下反應(yīng)：H2S＋I2＝2HI＋S剩下I2用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以淀粉為指示劑確定終點。依據(jù)Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液用量可求出硫化物含量，滴定產(chǎn)生反應(yīng)以下：I2＋2Na2SO3＝Na2S4O6＋2NaI由上述反應(yīng)式可知：H2S≌I2≌2Na2S2O3所以消耗1毫克摩爾Na2S2O3就相當(dāng)于17毫克H2S。該法適適用于含硫化物在0.2毫克/升以上水樣?！緶y定方法】一、試劑配制1.硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.0100摩爾/升稱取2.5克硫代硫酸鈉（Na2S2O3.5H2O），用少許溶解后，稀釋至1升，加0.2克無水碳酸鈉（Na2CO3），混勻，貯于棕色試劑瓶中，此溶液濃度為0.012.淀粉－甘油指示劑：3%在100毫升甘油[C3H5(OH)3]中加入3克可溶性淀粉[(C6H10O5)n]，加熱至190℃，至淀粉完全溶解。此溶液在常溫下可保留1年3.鹽酸溶液：1＋1(試驗中用量極少)取分析純濃鹽酸（HCl）和等體積蒸餾水混合而成。4.碘溶液：0.01摩爾/升稱取2克碘化鉀（KI），溶于10毫升蒸餾水中，再加結(jié)晶碘片0.254克，攪拌使全部溶解后用蒸餾水稀釋到25.碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.0100摩爾/升取少許碘酸鉀（KIO3）于120℃加熱2小時，取出置于干燥器中冷卻，正確稱取0.3567克溶于水中，移入6.硫酸溶液：1＋3將50毫升硫酸（H2SO4，d＝1.84）在攪拌下緩慢地加入到150毫升水中。冷卻后備用。二、測定步驟1．硫代硫酸鈉溶液標(biāo)定量取10.00毫升碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，沿壁注入碘量瓶中，用50毫升水沖洗瓶壁，加入0.5克碘化鉀，沿壁加入1毫升（1＋3）硫酸溶液，塞好瓶塞，混勻；加少許水封口，暗處放置2分鐘。旋開瓶塞，沿壁加入50毫升反復(fù)標(biāo)定至兩次滴定管讀數(shù)相差不超出0.05毫升為止，將滴定管讀數(shù)記入硫化物測定統(tǒng)計表，要求每隔二十四小時標(biāo)定一次。2.水樣采集水樣采集前，先將100毫升容量瓶洗凈并干燥好，用排氣法通入二氧化碳?xì)怏w置換出瓶內(nèi)空氣，然后用移液管正確吸收2毫升碘溶液（若水樣中硫化物含量極少，可少加碘液），再加1＋1鹽酸溶液0.2毫升后，塞好瓶塞前往采水地點。將水樣采上后，立即把水樣經(jīng)過橡皮管注入水樣瓶內(nèi)，直注到100毫升標(biāo)線為止，蓋上瓶塞，搖勻。此時如水樣展現(xiàn)黃色，表示水樣中還有剩下碘，若不展現(xiàn)黃色，則說明水樣中硫化物過多，碘液不足，應(yīng)增加碘液量再重新采樣。3.水樣分析將固定好水樣帶回實測室，取50毫升放進錐形瓶中，加3－4滴甘油淀粉溶液，立即用0.01摩爾/升硫代硫酸鈉溶液滴定，直滴至藍(lán)色消失，并于20秒內(nèi)不再出現(xiàn)藍(lán)色為終點，取水樣反復(fù)進行兩次滴定，偏差不超0.05毫升。統(tǒng)計硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量。4.空白測定測定空白是用表層澄清海水（不含硫化物，浮游生物過多應(yīng)過濾）或蒸餾水替換水樣，按2~3步驟，反復(fù)進行兩次滴定，偏差不超0.05毫升。統(tǒng)計硫代硫酸鈉溶液用量。【數(shù)據(jù)計算】式中：V——滴定時所用水樣體積，單位為毫升；——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，單位為摩爾/升；V1————滴定水樣時用去硫代硫酸鈉溶液平均體積，單位為毫升；V2————滴定空白時用去硫代硫酸鈉溶液平均體積，單位為毫升?！咀⒁馐马棥克畼悠垦b滿二氧化碳?xì)怏w，碘溶液或水樣后必需把瓶塞塞緊。游離碘易于揮發(fā)，故碘溶液應(yīng)保留于帶有磨砂玻璃暗色試劑瓶中。若滴定之前溶液顏色（黃棕色）較深，應(yīng)先以硫代硫酸鈉溶液滴定至淺黃色，然后加入淀粉指示劑。滴定終點顏色應(yīng)從藍(lán)色變?yōu)闊o色，不要發(fā)紫，并應(yīng)保持一致，如終點顏色改變不顯著，淀粉溶液必需重新配制。因為測定硫化氫結(jié)果實際上是硫化物總量，所以計算結(jié)果往往以“毫克/升”表示?！舅妓黝}】為何水樣瓶要裝滿二氧化碳?xì)怏w？增加碘液量重新采樣時，是否要增加鹽酸量？試驗四亞硝酸鹽測定（重氮--偶氮法）【試驗?zāi)繕?biāo)】了解水環(huán)境中亞硝酸鹽含量及其改變規(guī)律，掌握亞硝酸鹽測定方法?！痉椒ㄔ怼吭谒嵝越橘|(zhì)中亞硝酸鹽和磺胺進行重氮化反應(yīng)，其產(chǎn)物再和萘乙二胺偶合生成紅色偶氮染料，于543nm波長測定吸光值。本法適適用于海水及河口水中亞硝酸鹽氮測定，檢出限：0.02微摩爾/升?！緶y定方法】一、試劑及其配制除非另作說明，所用試劑均為分析純，水為無亞硝酸鹽二次蒸餾水或等效純水。1．鹽酸溶液：1＋6取40毫升分析純濃鹽酸（HCl）和240毫升蒸餾水混合備用。2．磺胺溶液：1%稱取4克磺胺（NH2SO2C6H4H2N），溶于280毫升鹽酸（HCl）溶液（1＋6），用水稀釋至3．鹽酸萘乙二胺溶液：0.1%稱取0.4克鹽酸萘乙二胺（C10H7NHCH2.CH2.NH2.2HCl）4．亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液a．亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：5微摩爾/毫升稱取0.0345克亞硝酸鈉（NaNO2）經(jīng)b．亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：0.05微摩爾/毫升取1.00毫升亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于100毫升容量瓶中，加水至標(biāo)線，混勻，臨用前配制。二、測定步驟繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線取12個50毫升具塞比色管，分別加入0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0毫升亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用溶液加水至標(biāo)線（取雙樣），混勻。各加入1.0毫升磺胺溶液，混勻，放置5分鐘。各加入1.0毫升鹽酸萘乙二胺溶液混勻，放置15分鐘。選543nm波長，5厘米測定池，以蒸餾水作參比，測其吸光值A(chǔ)i，其中零濃度為標(biāo)準(zhǔn)空白吸光值A(chǔ)o。以吸光值（Ai－Ao）為縱坐標(biāo)，濃度（微摩爾/升）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。水樣測定移取50.0毫升已過濾水樣于具塞比色管中（取雙樣）。參考（1．b～d）步驟測量水樣吸光值A(chǔ)w，統(tǒng)計于亞硝酸鹽測定統(tǒng)計表中?！窘y(tǒng)計和計算】將測得數(shù)據(jù)統(tǒng)計于附表中，按下式計算An。An＝－Ao由An值查工作曲線或按下式計算水樣中亞硝酸鹽氮濃度。式中：cNO2－N－水樣中亞硝酸鹽氮濃度，單位為微摩爾/升；An－水樣中亞硝酸鹽氮吸光值；a－標(biāo)準(zhǔn)曲線中截距；b－標(biāo)準(zhǔn)曲線中斜率?！咀⒁馐马棥克畼蛹欲}酸萘乙二胺溶液后，須在2小時內(nèi)測量完成，并避免陽光照射。溫度對測定影響不顯著，但以10～25℃內(nèi)測定為宜。標(biāo)準(zhǔn)曲線每隔一周須重制一次，當(dāng)測定樣品試驗條件和制訂工作曲線條件相差較大時，如更換光源或光電管，溫度改變較大時，須立即重制標(biāo)準(zhǔn)曲線。若水樣未經(jīng)過濾，需加測渾濁引發(fā)吸光值，方法為：取50毫升水樣于比色管中，加1毫升1+6鹽酸溶液，混勻后測水樣渾濁度吸光值A(chǔ)t，則：An＝Aw－Ao—At亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線統(tǒng)計表年月日使用液濃度（C）0.05溫度顯色時間比色管編號123456789101112使用液體積（V）000.50.51.01.02.02.03.03.04.04.0稀釋后體積505050505050505050505050色階濃度()吸光值平均吸光值（Ai－Ao）色階濃度計算試驗四氨氮測定（鈉氏試劑分光光度法）1適用范圍

1.1本標(biāo)準(zhǔn)適適用于生活飲用水、地面水和廢水。

1.2樣品中含有懸浮物、含氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機物時，會產(chǎn)生干擾，含有這類物質(zhì)時，要作合適預(yù)處理，以消除對測定影響。

1.3范圍

最大試份體積為50ml時，銨氮濃度CN可達2mg/L。

1.4最低檢出濃度

1.4.1目視法

試份體積為50ml時，最低檢出濃度為0.02mg/L。

1.4.2分光光度法

試份體積為50ml，使用光程長為10mm比色皿時，最低檢出濃度為0.05mg/L。

1.5靈敏度

使用50ml試份，光程長為10mm比色皿,CN=1.0mg/L，給出吸光度約為0.2個單位。

2原理

游離態(tài)氨或銨離子等形式存在銨氮和納氏試劑反應(yīng)生成黃棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物色度和銨氮含量成正比，可用目視比色或用分光光度法測定。

3試劑3.1水：冰露礦泉水3.2納氏試劑：二氯化汞一碘化鉀一氫氧化鉀（HgCl2一KI一KOH)配制方法：稱取30g氫氧化鉀（KOH)，溶于100ml水中，冷至室溫。

稱取10g碘化鉀〔KI)，溶于40ml水中，在攪拌下，將5g二氯化汞（HgCl2）粉末分次少許加人于碘化鉀溶液中，直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)微米紅色沉淀溶解緩慢時，充足攪拌混和，并改為滴加二氯化汞飽和溶液，當(dāng)出現(xiàn)少許朱紅色沉淀不再溶解時，停止滴加。（注：80g二氯化汞加920ml水就是二氯化汞飽和水溶液）3.3酒石酸鉀鈉溶液

稱取509酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O6?4H2O)，溶于IO0ml水中，加熱煮沸，以驅(qū)除氨，充足冷卻后稀釋至100ml。

3.4銨氮標(biāo)準(zhǔn)榕液：CN=1000μg/ml。

稱取3.819士0.0049氯化銨（NH4CI，在100一105℃干燥2h)，溶于水中，移人l000ml容量瓶中，稀釋至刻度。3.5銨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液：CN=10μg/ml。

吸收10.00ml銨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.4）于1000ml容量瓶中，稀釋至刻度。臨用前配制。3.610%(m/v）硫酸鋅溶液。

稱取10g硫酸鋅（ZnSO4·7H20)，溶于水中，稀釋至100ml。

3.725%(m/v）氫氧化鈉溶液。

稱取25g氫氧化鈉（NaOH)，溶于水中，冷至室溫，稀釋至100ml。4儀器

常見試驗室儀器及分光光度計5采樣及樣品

5.1試驗室樣品

試驗室樣品采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內(nèi)，應(yīng)立即分析，不然要在2～5℃下存放，用硫酸（P=1.84g/ml）將樣品酸化至pH<2亦有利于保留，但酸化樣品會吸收空氣中氨而被污染，應(yīng)注意預(yù)防。

5.2試份

清潔樣品可直接從中取50ml作為試份。

含有懸浮物或色度深樣品在預(yù)處理后（6.1)，再從中取50ml（或取適量，稀釋至50ml）作為試份。

6步驟

6.1預(yù)處理

樣品中含有懸浮物、余氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機物時，對比色測定有干擾，處理方法以下：

6.1.1除余氯

加入適量硫代硫酸鈉溶液（3.8)，每0.5ml可除去0.25mg余氯。也可用淀粉一碘化鉀試紙(3.9）檢驗是否除盡余氯。

6.1.2凝聚沉淀

100ml樣品中加人1ml硫酸鋅溶液（3.6）和0.1～0.2ml