《工業(yè)分析》電子教材

PAGE第一章緒論【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解工業(yè)分析的作用、任務(wù)、特點(diǎn)及分析方法分類。2.掌握我國標(biāo)準(zhǔn)分析法分類、代號、編號、有效期及允許誤差。3.熟悉分析工作者應(yīng)具備的基本素質(zhì)。4.掌握標(biāo)準(zhǔn)分析法的相關(guān)知識。5.掌握判斷分析數(shù)據(jù)是否符合要求的方法。一、工業(yè)分析的任務(wù)工業(yè)分析是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，是分析化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。它涉及到工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域（包括化工、輕工、煤炭、冶金、石油、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥和環(huán)保等），它的任務(wù)是對工業(yè)生產(chǎn)的原料、輔料、半成品、副產(chǎn)品及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種工業(yè)廢物的化學(xué)組成進(jìn)行分析檢驗(yàn)，以評定原料和產(chǎn)品的質(zhì)量、檢查生產(chǎn)過程是否正常，環(huán)境是否受到污染，從而做到合理組織生產(chǎn)，合理使用原料、燃料，及時發(fā)現(xiàn)問題，減少廢品，提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等。因此，工業(yè)分析有指導(dǎo)和促進(jìn)生產(chǎn)的作用，是國民經(jīng)濟(jì)各部門中不可缺少的一種專門技術(shù)，被譽(yù)為工業(yè)生產(chǎn)的“眼睛”，在工業(yè)生產(chǎn)中起著“把關(guān)”的作用。二、工業(yè)分析的特點(diǎn)工業(yè)分析的對象多種多樣，分析對象不同，對分析的要求也就不同。一般來說，在符合生產(chǎn)和科研所需準(zhǔn)確度的前提下，分析快速、測定簡便及易于重復(fù)是對工業(yè)分析的普遍要求。而工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)產(chǎn)品的性質(zhì)決定了工業(yè)分析的特點(diǎn)。1．分析對象的物料量大工業(yè)分析所涉及的物料往往以千百噸計(jì)，而且組成不均勻，要從其中取出能夠代表全部物料組成的少量分析試樣是工業(yè)分析的重要環(huán)節(jié)?？茖W(xué)合理地采取具有代表性的分析試樣是工業(yè)分析中的一項(xiàng)重要工作和技術(shù)。所謂科學(xué)合理，是要既取得能代表整個物料的少量分析試樣，又要求用最少的人工勞動和耗費(fèi)最低的經(jīng)濟(jì)成本。2．分析對象的組成復(fù)雜在選擇分析方法時，必須考慮到雜質(zhì)對測定的干擾，在樣品預(yù)處理和分析過程中應(yīng)設(shè)法消除雜質(zhì)的影響，以獲得比較滿意的結(jié)果。另外，測定同一種組分，可選擇的分析方法有多種，究竟哪一種方法更適合，也是一個分析工作者需要認(rèn)真考慮的問題。3．分析任務(wù)廣工業(yè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，因分析對象不同而異。對中控分析來說，為滿足生產(chǎn)要求，分析方法應(yīng)快速、簡便，對分析結(jié)果的準(zhǔn)確度要求可以稍低些。但對產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和仲裁分析則應(yīng)有較高的準(zhǔn)確度，分析速度則是次要的。4．分析試樣的處理復(fù)雜分析中的反應(yīng)一般在溶液中進(jìn)行，但有些物料卻不易溶解。因此，在工業(yè)分析中如何制備試液是一個比較復(fù)雜的問題。所以試樣的分解是工業(yè)分析的重要環(huán)節(jié)，對整個分析過程和結(jié)果都具有重要意義。而試樣分解方法的選擇與測定物質(zhì)的組成、被測元素和測定方法有密切關(guān)系，對提高分析速度也具有決定意義。大量的科學(xué)研究及生產(chǎn)實(shí)踐說明，工業(yè)分析有時需要把化學(xué)的、物理的、物理化學(xué)的分析檢驗(yàn)方法取長補(bǔ)短，配合使用，才能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。所以要求分析工作者應(yīng)具有較為廣泛的科學(xué)理論知識。綜上所述，在工業(yè)分析中應(yīng)注意以下四個方面：正確采樣和制樣，即所采取和制備的分析試樣能夠代表全部被分析物料的平均組成。選擇適當(dāng)?shù)姆纸庠嚇拥姆椒ǎ岳诜治鰷y定。選擇能滿足準(zhǔn)確度要求的分析方法，并應(yīng)考慮被分析物料所含雜質(zhì)的影響。在保證一定準(zhǔn)確度的前提下，盡可能地快速化。三、工業(yè)分析方法分類工業(yè)分析的方法可借用分析化學(xué)分析方法的分類法分為化學(xué)分析法和儀器分析法，但工業(yè)分析法是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和需要來擬定的，所以，這里所指的方法分類是指按其在工業(yè)生產(chǎn)上所起的作用以及完成分析測定的時間不同，而分為快速分析法和標(biāo)準(zhǔn)分析法。快速分析法，多用于車間生產(chǎn)控制分析（俗稱中控分析），其主要作用是控制生產(chǎn)過程的關(guān)鍵部位。它要求迅速取得分析數(shù)據(jù)，以了解生產(chǎn)工藝是否正常，對準(zhǔn)確度要求不高。因此，它的特點(diǎn)是分析速度快，分析誤差往往比較大，準(zhǔn)確度僅需滿足生產(chǎn)要求即可。標(biāo)準(zhǔn)分析法，主要用于測定原料、半成品、成品的化學(xué)組成，也用于校核和仲裁分析。其分析結(jié)果是進(jìn)行工藝計(jì)算、財(cái)務(wù)核算及評定產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)，因此，要求有較高的準(zhǔn)確度，分析時間允許適當(dāng)長些，這種分析工作一般在中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。但隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)分析法也向快速化發(fā)展，而快速分析法也向較高的準(zhǔn)確度發(fā)展。這兩類方法的差別已逐漸變小且越來越不明顯。有些分析方法既能保證準(zhǔn)確度，操作又非常迅速；既可作為標(biāo)準(zhǔn)分析法又可作為快速分析法。四、工業(yè)分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化一個試樣中某組分的測定可以用不同的方法進(jìn)行，但各種方法的準(zhǔn)確度是不同的，所得結(jié)果難免有出入。即使使用同樣的試劑、采樣同一種方法，如用不同精密度的儀器，分析結(jié)果也不盡相同。為使同一試樣中的同一組分，不論是由何單位或何人員來分析，所得結(jié)果都應(yīng)在允許誤差范圍以內(nèi)，必須統(tǒng)一分析方法。這就要求規(guī)定一個相當(dāng)準(zhǔn)確、可靠的方法作為標(biāo)準(zhǔn)分析方法，同時對進(jìn)行分析的各種條件也應(yīng)做出相應(yīng)的嚴(yán)格規(guī)定。1．我國標(biāo)準(zhǔn)的分類世界各國的標(biāo)準(zhǔn)方法都是由國家或者國際標(biāo)準(zhǔn)化組織選定和批準(zhǔn)并加以公布的。如我們常見的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）就是當(dāng)今世界上最大、最權(quán)威的、非政府性標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。我國在《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》中將標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級，其中國家標(biāo)準(zhǔn)由國務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門制定；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由國務(wù)院有關(guān)行政主管部門制定；地方標(biāo)準(zhǔn)由省、自治區(qū)和直轄市標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門制定；企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由企業(yè)自己制定。標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)制定后作為“法律”公布施行。具有一定法律效力。此外，按法律的約束力我國標(biāo)準(zhǔn)還可分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、推薦性標(biāo)準(zhǔn)，所謂強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是指具有法律效力，在一定范圍內(nèi)通過法律、行政法規(guī)等手段強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)以外的標(biāo)準(zhǔn)是推薦性標(biāo)準(zhǔn)；按標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)又可分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)；按標(biāo)準(zhǔn)化的對象和作用分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。2．標(biāo)準(zhǔn)的代號強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)代號“GB”，簡稱“國標(biāo)”，如GB317-2006。推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)名稱后加“/T”，如GB/T5009.12-2003是食品中鉛的測定方法。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡稱“部標(biāo)”，不加斜線及T為強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加則為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如：化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，代號“HG”，輕工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)，代號“QB”。地方標(biāo)準(zhǔn)由漢字“地方標(biāo)準(zhǔn)”大寫拼音字母“DB”加上省、自治區(qū)、直轄市行政區(qū)劃代碼的前兩位數(shù)字構(gòu)成。同樣不加“T”為強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)，加“T”為推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)。如：DB33/529-2007是浙江省豆制品及面筋制品質(zhì)量安全要求強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的代號由漢字“企”大寫拼音字母“Q”加斜線再加企業(yè)代號組成，企業(yè)代號可由大寫拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或兩者兼有所組成。3．標(biāo)準(zhǔn)的編號國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編號都是由各自的代號加標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的順序號和標(biāo)準(zhǔn)頒布年號構(gòu)成，如某國家標(biāo)準(zhǔn)的編號由國家標(biāo)準(zhǔn)的代號GB、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布順序號2760和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布年代號2007組成，即GB2760-2007是食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。4.標(biāo)準(zhǔn)的有效期標(biāo)準(zhǔn)分析法不是固定不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，舊的方法不斷被新的方法代替，新的標(biāo)準(zhǔn)頒布后，舊的標(biāo)準(zhǔn)即應(yīng)作廢。自標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，至標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審重新確認(rèn)、修訂或廢止的時間，稱為標(biāo)準(zhǔn)的有效期，又稱標(biāo)齡。由于各國情況不同，標(biāo)準(zhǔn)有效期也不同。以ISO(Internationalstandardizingorganization，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)標(biāo)準(zhǔn)每5年復(fù)審一次，平均標(biāo)齡為4.92年。我國在國家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法中規(guī)定國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施5年內(nèi)要進(jìn)行復(fù)審，即國家標(biāo)準(zhǔn)有效期一般為5年。5．標(biāo)準(zhǔn)分析法的允差（或公差）標(biāo)準(zhǔn)分析法通常是從不同的分析方法中選擇一種較準(zhǔn)確可靠的方法作為“法律”公布實(shí)施的。因此，它對測定條件，操作步驟，試劑級別，儀器規(guī)格都有嚴(yán)格的規(guī)定。分析工作者必須按有關(guān)規(guī)定操作，才能得到可靠的分析數(shù)據(jù)，其分析結(jié)果才可相互比較。為了判斷分析數(shù)據(jù)是否符合要求，標(biāo)準(zhǔn)分析法都應(yīng)注明允許誤差，稱允差或公差。允差是某分析方法所允許的平行測定間的絕對偏差，允差的數(shù)值是將多次分析數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)處理而確定的，在生產(chǎn)實(shí)踐中是用以判斷分析結(jié)果合格與否的根據(jù)。兩次平行測定的數(shù)值之差在規(guī)定允許誤差的絕對值兩倍以內(nèi)均應(yīng)認(rèn)為有效，否則必須棄去重新測定。例如：國家標(biāo)準(zhǔn)對鋼鐵含硫量測定的公差范圍規(guī)定如下：含硫量（%）公差（%）≤0.02±0.0020.02～0.05±0.0040.05～0.10±0.0060.10～0.20±0.010>0.20±0.015使用公差判斷分析結(jié)果時分兩種情況處理：（1）分析標(biāo)樣時，用“單面公差”法。標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)值可作為真實(shí)值。如標(biāo)準(zhǔn)鋼樣的含硫量的標(biāo)準(zhǔn)值為0.051%，分析該標(biāo)樣測得含硫量為0.055%，根據(jù)含硫量在0.05～0.10%范圍內(nèi)的公差是±0.006%，該測定符合要求。若測得數(shù)據(jù)為0.058%，該測定數(shù)據(jù)就不合格。（2）分析試樣時，用“雙面公差”法。試樣無標(biāo)準(zhǔn)值，一般規(guī)定兩次測定結(jié)果之差不超過規(guī)定公差的二倍。例如，假定含硫量在0.02%～0.05%之間，平行測定兩份試樣分別為0.032%和0.038%，（0.038%-0.032%）＜2×0.004%分析數(shù)據(jù)有效。取它們的平均值0.035%作為測定結(jié)果報(bào)出。五、理化分析檢驗(yàn)方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)方法如有兩個以上檢驗(yàn)方法時，可根據(jù)所具備的條件選擇使用，以第一法為仲裁方法；標(biāo)準(zhǔn)方法中根據(jù)適用范圍設(shè)幾個并列方法時，要依據(jù)適用范圍選擇適宜的方法。六、檢驗(yàn)分析中對試劑的要求及其溶液濃度的基本表示方法1.檢驗(yàn)方法中所使用的水，未注明其他要求時，系指蒸餾水或去離子水。未指明溶液用何種溶劑配制時，均指水溶液。2.檢驗(yàn)方法中未指明具體濃度的硫酸、硝酸、鹽酸、氨水時，均指市售試劑規(guī)格的濃度。3.液體的滴：系指蒸餾水自標(biāo)準(zhǔn)滴管流下的一滴量，在20℃時20滴相當(dāng)于1.0mL。4.配制溶液的要求（1）配制溶液時所使用的試劑和溶劑的純度應(yīng)符合分析項(xiàng)目的要求。（2）一般試劑用硬質(zhì)玻璃瓶存放，堿液和金屬溶液用聚乙烯瓶存放，需避光試劑貯存于棕色瓶中。5.溶液濃度表示方法（1）幾種固體試劑的混合質(zhì)量比或液體試劑的混合體積比可表示為：（1+1）、（4+2+1）等。（2）如果溶液的濃度是以質(zhì)量比或體積比為基礎(chǔ)給出，則可用下列方式分別表示為百分?jǐn)?shù)：%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或%（體積分?jǐn)?shù)）。（3）溶液濃度以質(zhì)量、容量單位表示，可表示為g/L或mg/mL等。（4）如果溶液由另一種特定溶液稀釋配制，應(yīng)按照下列慣例表示：“稀釋V1→V2”表示將體積為V1的特定溶液以某種方式稀釋，最終混合物的總體積為V2；“稀釋V1+V2”表示將體積為V1的特定溶液加到體積為V2的溶液中，如（1+1）、（2+5）等?！玖?xí)題】1．工業(yè)分析的任務(wù)及發(fā)展方向是什么？2．工業(yè)分析的方法按其在生產(chǎn)上所起的作用應(yīng)如何分類？各分析方法的特點(diǎn)是什么？3．我國現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)主要有哪幾種？它們都是由哪些部門制定和頒布的？4．用艾士卡法測定煤中總硫含量，當(dāng)硫含量為1%～4%時，允許誤差為±0.1%。實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，第一組為2.56%及2.80%；第二組為2.56%及2.74%。請用允差來判斷哪一組為有效數(shù)據(jù)？5．溶液濃度的表達(dá)方法有哪幾種？第二章工業(yè)用水和工業(yè)廢水的分析【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.熟悉評價水體水質(zhì)狀況的各項(xiàng)物理、化學(xué)指標(biāo)及其相應(yīng)的分析項(xiàng)目；2.掌握水樣的采集工作，能完成不同水樣的采集與保存工作；3.掌握水質(zhì)分析中物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)相應(yīng)項(xiàng)目的分析方法、原理、步驟、計(jì)算及注意事項(xiàng)；4.能熟練掌握分析天平、PH計(jì)、分光光度計(jì)的使用；5.熟練查閱各種水質(zhì)分析的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié)概述水是一種易受污染而可以再生的自然資源。隨著人口的不斷增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加之水污染的日益嚴(yán)重，可利用的水資源數(shù)量日益短缺，造成水危機(jī)。根據(jù)水工業(yè)的觀點(diǎn)，給水和排水分別是人類向自然界取用和歸還可再生資源“水”的兩個程序，為了使這個循環(huán)能夠持續(xù)地為人類服務(wù)，水在使用后回歸自然界前，必須進(jìn)行廢水的再生處理，使水質(zhì)達(dá)到自然界自凈能力的承受水平，恢復(fù)其作為自然資源的屬性。對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施有著極為現(xiàn)實(shí)的意義。水資源是不可再生資源，我們不僅要節(jié)約用水，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，并且要處理好廢水，不能讓廢水污染了健康自然綠色的生態(tài)環(huán)境，把堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀應(yīng)用到實(shí)際環(huán)境保護(hù)中，給人類營造一個健康綠色的生態(tài)圈。一、水資源的分類及其所含雜質(zhì)水是分布最廣的自然資源，它以氣、液、固三種聚集狀態(tài)存在，遍布于海洋、地面、地下和大氣中。水在整個自然界和人類社會中發(fā)揮著不可估量的作用。自然界的水分為地下水、地面水和大氣水等，水在自然的或人工的循環(huán)過程中，在與環(huán)境的接觸過程中不僅自身的狀態(tài)可能發(fā)生變化，而且作為溶劑還可能溶解或載帶各種無機(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，分析測定水中存在的各種組分時，作為研究、考察、評價和開發(fā)水資源的信息則顯得十分重要。水質(zhì)分析主要是對水中的雜質(zhì)進(jìn)行測定。水的來源不同所含雜質(zhì)也不相同，如雨水中主要含有氧、氮、二氧化碳、塵埃、微生物以及其他成分；地面水中主要含有少量可溶性鹽類（海水除外）、懸浮物、腐殖質(zhì)、微生物等；地下水主要含有可溶性鹽類，包括鈣、鎂、鉀、鈉的碳酸鹽，氯化物，硫酸鹽，硝酸鹽和硅酸鹽等。二、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1．水質(zhì)指標(biāo)不同來源的水（包括天然水和廢水）都不是化學(xué)上的純水。由于雜質(zhì)進(jìn)入水體，使水的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與純水有所差異。這些由水與其中雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合特性即為水質(zhì)。用以衡量水的各種特性的尺度稱為水質(zhì)指標(biāo)。水質(zhì)指標(biāo)可具體的表征水的物理、化學(xué)特性，說明水中組分的種類、數(shù)量、存在狀態(tài)及其相互作用的程度。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，確定各種水質(zhì)指標(biāo)，以此來評價水質(zhì)和達(dá)到對所調(diào)查水體的研究、治理和利用的目的。水質(zhì)指標(biāo)按其性質(zhì)可分為三類，即物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和微生物學(xué)指標(biāo)。 水的物理性質(zhì)及其指標(biāo)主要有溫度、顏色、嗅味、渾濁度與透明度、殘?jiān)c導(dǎo)電性等；化學(xué)指標(biāo)包括水中所含的各種無機(jī)物和有機(jī)物的含量以及由它們共同表現(xiàn)出來的一些綜合特性，如pH、酸度、堿度、硬度和溶解氧等；微生物學(xué)指標(biāo)主要有細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群和游離性余氯。水質(zhì)指標(biāo)是表示生活飲用水、工農(nóng)業(yè)用水等各種用途的水中污染物質(zhì)的最高容許濃度或限量閾值的具體限制和要求。因此，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際是水的物理、化學(xué)和生物學(xué)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。不同用途對水質(zhì)有不同的要求。對飲用水主要考慮對人體健康的影響，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)；對工業(yè)用水則考慮是否影響產(chǎn)品質(zhì)量或易于損害容器及管道，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中多數(shù)無微生物限制。此外，工業(yè)用水還因行業(yè)特點(diǎn)或用途不同，對水的要求也不同。例如，鍋爐用水要求懸浮物、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)行等等。為了保護(hù)環(huán)境和利用水為人類服務(wù)，國內(nèi)外有各種各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。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)、飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及各種廢水排放標(biāo)準(zhǔn)等。2．水質(zhì)分析項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室根據(jù)水的來源與用途，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。如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。對于工業(yè)廢水，不同行業(yè)工業(yè)廢水中監(jiān)測的項(xiàng)目也不同。表2-1為部分行業(yè)工業(yè)廢水監(jiān)測項(xiàng)目。表2-1工業(yè)廢水監(jiān)測項(xiàng)目類別監(jiān)測項(xiàng)目煤礦（包括洗煤）pH、懸浮物、砷、硫化物等制藥pH（或酸、堿度）、化學(xué)需氧量、生化需氧量、石油類、硝基苯類、硝基酚類、苯胺類等食品pH、化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、揮發(fā)酚、氨氮等造紙pH（或堿度）、化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、揮發(fā)酚、硫化物、鉛、汞、木質(zhì)素、色度等啤酒pH、化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、總磷等味精pH、化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮等三、水樣的采集為進(jìn)行檢測分析而從水體中采取的能反映水體水質(zhì)狀況的水叫做水樣。將水樣與水體分離出來的過程就是采樣。水樣的采取必須根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，按照工業(yè)用水及工業(yè)廢水的不同性質(zhì)選用不同的方法進(jìn)行采樣。對于采樣方法有特別規(guī)定時，則按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行采樣。1．采樣容器用來存放水樣的容器稱水樣容器（水樣瓶）。常用的水樣容器有無色硬質(zhì)玻璃磨口瓶和具塞的聚乙烯瓶兩種。（1）硬質(zhì)玻璃磨口瓶。由于玻璃無色、透明，具有較好的耐腐蝕性，易洗滌、干凈等優(yōu)點(diǎn)，硬質(zhì)玻璃磨口瓶是常用的水樣容器之一，但是硬質(zhì)玻璃容器存放純水、高純水樣時，由于玻璃容器有溶解現(xiàn)象，使玻璃成分如硅、鈉、鉀、硼等溶解進(jìn)入水樣之中。因此玻璃容器不適宜用來存放測定這些微量元素成分的水樣。（2）聚乙烯瓶。由于聚乙烯有很高的耐腐蝕性能，不含重金屬和無機(jī)成分，而且具有質(zhì)量輕、抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)，是使用最多的水樣容器。但是，聚乙烯瓶有吸附重金屬、磷酸鹽和有機(jī)物等的傾向。長期存放水樣時，細(xì)菌、藻類容易繁殖。另外，聚乙烯易受有機(jī)溶劑侵蝕，使用時要多加注意。(3)特定水樣容器。鍋爐用水分析中有些特定成分測定，需要使用特定的水樣容器，應(yīng)遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如溶解氧、含油量等的測定，需要使用特定的水樣容器。2．容器的洗滌新啟用的硬質(zhì)玻璃瓶和聚乙烯塑料瓶,必須先用硝酸溶液(1+1)浸泡一晝夜,再分別選用不同的洗滌方法進(jìn)行清洗。（1）硬質(zhì)玻璃瓶先用鹽酸溶液(1+1)洗滌,再用自來水沖洗。（2）聚乙烯塑料瓶可根據(jù)情況,選用鹽酸或硝酸溶液(1+1)洗滌,也可用氫氧化鈉溶液(10g/L)洗滌,再用自來水沖洗。（3）用于盛裝微生物檢驗(yàn)樣品的樣瓶,最好采用500mL具塞廣口瓶。樣瓶洗凈后將瓶的頭部及頸部用鋁箔或牛皮紙等防潮紙包扎好,置干燥箱經(jīng)160℃干熱滅菌2h或121℃高壓蒸汽滅菌15min。3．采樣量采集水樣的數(shù)量應(yīng)滿足試驗(yàn)和復(fù)核需要。供全分析用的水樣不得少于5L，若水樣混濁時應(yīng)裝兩瓶。供單項(xiàng)分析用的水樣不得少于0.3L。表2-2為水質(zhì)部分監(jiān)測項(xiàng)目的采樣量：表2-2水樣的采集量監(jiān)測項(xiàng)目水樣采集量/mL監(jiān)測項(xiàng)目水樣采集量/mL懸浮物100硬度100色度50酸度、堿度100濁度100氯化物50pH值50溶解氧300電導(dǎo)率100COD100磷酸鹽50BOD510004．工業(yè)用水的采樣方法地面水、地下水及自來水等都可作為工業(yè)用水。根據(jù)水的用途，工業(yè)用水又分成原料用水，產(chǎn)品處理用水，鍋爐用水，洗滌用水及冷卻水等。根據(jù)不同水源，工業(yè)用水取樣方法如下：（1）自來水或抽水機(jī)閥下取樣：先放開水閥10min左右，使殘留在水管中的雜質(zhì)沖洗掉，在閥門上套上橡皮管，繼續(xù)放水幾分鐘，把管的另一端插入瓶底，開閥取樣。（2）井水或江河、湖泊深處取樣：樣瓶裝在金屬框中，框底系一洗凈的鉛塊或磚塊，框頂系有一根有刻度標(biāo)志的繩子，以控制取樣的深度，另有一根繩子系在瓶塞上，當(dāng)樣瓶沉入水中預(yù)定深度時，即拉繩打開瓶塞取樣。如圖2—1為采樣器（3）江河、湖泊表面上取水樣：將樣瓶浸入水面下30～50cm處，開瓶取樣，當(dāng)水面較寬時，應(yīng)在不同的斷面分別取樣。圖2-1水樣采樣器5．工業(yè)廢水的采樣方法工業(yè)廢水是指工廠或企業(yè)生產(chǎn)過程中排出的各種廢水的總稱，包括工藝過程用水、冷卻水、洗滌水等。工業(yè)廢水可分為物理污染水、化學(xué)污染水、生物及生物化學(xué)污染廢水三種主要類型以及混合污染廢水。工業(yè)廢水采樣的主要步驟如下：（1）采樣點(diǎn)的設(shè)置a.在車間或車間設(shè)備出口處布點(diǎn)采樣，測定一類污染物。這類污染物主要有：重金屬、有機(jī)氯及強(qiáng)致癌物質(zhì)。b.在工廠總排污口布點(diǎn)采樣，測定二類污染物。這類污染物主要有：懸浮物、硫化物、揮發(fā)酚、氰化物、石油類、有機(jī)磷、硝基苯及苯胺類。c.有處理設(shè)施的工廠應(yīng)在處理設(shè)施的排水口處布點(diǎn)采樣。為了解對廢水的處理效果，應(yīng)在進(jìn)水口和出水口同時布點(diǎn)采樣。d.在排污渠道上采樣，采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在渠道較直、水量穩(wěn)定之處。（2）采樣時間和采樣方式工業(yè)廢水中污染質(zhì)的含量和流量隨著工廠生產(chǎn)情況經(jīng)常發(fā)生變動。因此，首先要測定廢水流量，并根據(jù)廢水的性質(zhì)、排放情況及檢測項(xiàng)目的要求，采取不同方式取樣。瞬時廢水樣:對于生產(chǎn)工藝連續(xù)、穩(wěn)定的工廠，所排放廢水中的污染組分及濃度變化不大，瞬時水樣具有較好的代表性。對于某些特殊情況，如廢水中污染物質(zhì)的平均濃度合格，而高峰排放濃度超標(biāo)，這時也可間隔適當(dāng)時間采集瞬時水樣，并分別測定，將結(jié)果繪制成濃度-時間關(guān)系曲線，以得知高峰排放時污染物質(zhì)的濃度，同時也可計(jì)算出平均濃度。平均廢水樣:由于工業(yè)廢水的排放量和污染組分的濃度往往隨時間起伏較大，為使監(jiān)測結(jié)果具有代表性，需要增大采樣和測定頻率，但這勢必增加工作量，此時比較好的辦法是采集平均混合水樣或平均比例混合水樣。前者系指每隔相同時間采集等量廢水樣混合而成的水樣，適于廢水流量比較穩(wěn)定的情況；后者系指在廢水流量不穩(wěn)定的情況下，在不同時間依照流量大小按比例采集的混合水樣。有時需要同時采集幾個排污口的廢水樣，并按比例混合，其監(jiān)測結(jié)果代表采樣時的綜合排放濃度。例如：啤酒工業(yè)污染物排放。采樣點(diǎn)設(shè)在企業(yè)廢水排放口，在排放口必須設(shè)置排放口標(biāo)志。廢水水量計(jì)量裝置和pH值、COD水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)安裝連續(xù)自動監(jiān)測裝置。采樣頻率按每4h采集一次，一日采樣6次。味精工業(yè)污染物排放。采樣點(diǎn)設(shè)在企業(yè)廢水排放口。采樣頻率按生產(chǎn)周期確定。生產(chǎn)周期在8小時以內(nèi)的，每2小時采集一次；生產(chǎn)周期大于8小時的，每4小時采集一次，排放濃度取日均值。四、水樣的保存水樣采取后應(yīng)盡早分析，如不能立即分析，應(yīng)妥善保存。供物理和化學(xué)分析用的水樣允許存放時間為：潔凈的水72h稍受污染的水48h受污染的水12h水樣中的酚類、氰、硫化物、重金屬、氮化合物及有機(jī)物等成分易發(fā)生變化，還需分別進(jìn)行預(yù)處理后保存。保存方法一般采用控制pH值，加入保存劑，冷藏和冰凍。在保存時，以下分析項(xiàng)目水樣添加藥品及保存方法如下：（1）溶解氧。應(yīng)用溶解氧取樣瓶取樣，加入1mL硫酸錳和3mL堿性碘化鉀溶液固定氧。（2）化學(xué)需氧量、生化需氧量。保存于冰箱中，溫度3～5℃，并盡快測定。（3）重金屬元素。每升水樣中加5mL1:1鹽酸，使其pH值為1以下保存。但對于汞則用硝酸調(diào)節(jié)。（4）氰。每升水樣加氫氧化鈉0.5g，使pH值達(dá)11以上，然后4℃冷藏，24h內(nèi)測定。（5）酚。加入磷酸調(diào)pH到4以下，每升水樣添加硫酸銅（CuSO4·5H2O）1g，5～10℃低溫保存，24h內(nèi)測定。（6）含氮化合物。每升水樣加2mL1:3硫酸使pH值達(dá)2～3，保持含氮化合物不發(fā)生變化，分析前再用堿溶液中和，24h內(nèi)測定。第二節(jié)水質(zhì)物理指標(biāo)的監(jiān)測水體的物理指標(biāo)監(jiān)測是水質(zhì)質(zhì)量評價的指標(biāo)之一，它包括水溫、色度、濁度、透明度、電導(dǎo)率、殘?jiān)取Ｒ?、水溫水的物理化學(xué)性質(zhì)、水中溶解性氣體的溶解度、水生生物和微生物活動、化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)速率、pH值等都與水溫變化有密切關(guān)系。水溫測量在現(xiàn)場進(jìn)行，常用的方法有水溫計(jì)法、深水溫度計(jì)法、顛倒溫度計(jì)法等。1.水溫計(jì)法（1）水溫計(jì)構(gòu)造水溫計(jì)的水銀溫度計(jì)安裝在金屬半圓槽內(nèi)，開有讀數(shù)窗孔，下端連接一個金屬儲水杯，溫度計(jì)水銀球位于金屬杯的中央，頂端的槽殼帶一圓環(huán)，用以栓一定長度的繩子。如圖2-2為幾款常見的水溫計(jì)。圖2-2水溫計(jì)（2）測定將水溫計(jì)插入一定深度的水中，放置5min后，迅速提出水面并讀數(shù)。必要時重新測定。（3）測量范圍－6～＋41℃，分度值為0.2℃。（4）適用范圍測量水的表層溫度。2.深水溫度計(jì)法（1）深水溫度計(jì)構(gòu)造：深水水溫計(jì)的構(gòu)造與水溫計(jì)相似，儲水杯較大，并有上、下活門，利用其放入水中和提升時自動啟開和關(guān)閉，使筒內(nèi)裝滿水樣。（2）測定：同水溫計(jì)。（3）測量范圍：－2～＋40℃，分度值為0.2℃。（4）適用范圍：測量水深40m以內(nèi)的水溫測量。二、透明度透明度是指水樣的澄清程度。潔凈的水是透明的。透明度與濁度相反，水中懸浮物和膠體顆粒物越多，其透明度就越低。透明度常見的測定方法有鉛字法和十字法，所用的儀器是透明度計(jì)，如圖2-3所示。圖2-3透明度計(jì)1.帶刻度圓筒2.容器3.帶容器可升高或降低的軌道4.位于圓筒底部帶十字的小圓片5.黑色雙十字線1.鉛字法將振蕩均勻的水樣快速倒入透明度計(jì)筒內(nèi)，檢驗(yàn)人員從透明度計(jì)的筒口垂直向下觀察，緩慢放出水樣，至剛好能清楚辨認(rèn)其底部鉛字的水樣高度為該水的透明度。大于30cm為透明水。該法主觀影響較大，測時應(yīng)取平均值。適用于天然水或處理后的水。2.十字法在內(nèi)徑為30mm，長為0.5m或1.0m，具刻度的玻璃筒底部放一白瓷片，上有寬度為1mm黑色十字和四個直徑為1mm的黑點(diǎn)，將混勻的水樣倒入筒內(nèi)，從筒下部徐徐放水，直至明顯看到十字，而看不到黑點(diǎn)為止。大于1m算透明。三、總殘?jiān)倸堅(jiān)侵杆蛷U水在一定的溫度下蒸發(fā)、烘干后剩余的物質(zhì)，包括總可濾殘?jiān)涂偛豢蔀V殘?jiān)?。測定方法：取適量（50ml）振蕩均勻的水樣于稱至恒重的蒸發(fā)皿中，在蒸汽浴或水浴上蒸干，移入103～105℃烘箱中烘至恒重，增加的重量即為總殘?jiān)??？倸堅(jiān)╩g/L）＝[（A-B)×103）]/VA-總殘?jiān)驼舭l(fā)皿質(zhì)量，g；B－蒸發(fā)皿質(zhì)量，g；V-水樣體積，L。四、色度的測定一般純凈的天然水是清澈透明的，即無色的。但溶有一定腐殖質(zhì)、泥土、浮游生物等的天然水和帶有金屬化合物及有機(jī)化合物等有色污染物的污水會呈現(xiàn)出各種顏色。水的色度是指被測水樣與特別配備的一組有色標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色比較值。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)1L水中含lmg鉑時所具有的顏色為一個色度單位，即1度。水的顏色分為真色與表色。真色是由于水中溶解性物質(zhì)引起的，也就是除去水中懸浮物后的顏色，而表色是指在沒有除去水中懸浮物時產(chǎn)生的顏色。這些顏色的定量程度就是色度。水的色度一般是針對真色而言的。我國的飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，飲用水的色度不應(yīng)超過15度，也就是說，一般飲用者應(yīng)察覺不出水有顏色，而且也應(yīng)無異常的氣味和味道，水呈透明狀，不渾濁，也無可以看到的異物。水樣色度常用的測定方法有鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液比色法、稀釋倍數(shù)法。1.飲用水色度的測定——鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液比色法（1）原理用氯鉑酸鉀和氯化鈷配置成標(biāo)準(zhǔn)溶液，將水樣用目視比色法與此標(biāo)準(zhǔn)色度系列進(jìn)行對照。（2）試劑鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取1.2456g氯鉑酸鉀和1.000g干燥的氯化鈷，共溶于l00mL濃鹽酸，然后用純水定容至1000mL。此標(biāo)準(zhǔn)溶液的色度為500度。（3）儀器50mL成套具塞比色管離心機(jī)。（4）分析步驟水樣澄清與否直接影響測定，即使輕微渾濁也會干擾測定，可以用離心機(jī)除去沉淀，然后取上層清液測定。取50mL透明的水樣，置于50mL的比色管中，如果水樣色度過高，可取少量水樣，加蒸餾水稀釋后比較，結(jié)果中乘以稀釋倍數(shù)。另取50mL比色管11支，分別加入鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00mL,0.50mL,1.00mL,1.50mL,2.00mL,2.50mL,3.00mL,3.50mL,4.00mL,4.50mL,5.00mL，加蒸餾水至刻度，搖勻，即配置成0度，5度，10度，15度，20度，25度，30度，35度，40度，45度，50度的標(biāo)準(zhǔn)色列，可長期使用。將水樣與標(biāo)準(zhǔn)色列比較，如水樣與標(biāo)準(zhǔn)色列的色調(diào)不一致，即為異色，可用文字描述。結(jié)果以色度的標(biāo)準(zhǔn)單位報(bào)告與試樣最接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液的值，在0-40度（不包括40度）的范圍內(nèi)，準(zhǔn)確到5度，40-70度范圍內(nèi)，準(zhǔn)確到10度。在報(bào)告樣品色度的同時報(bào)告pH值。（5）計(jì)算水的色度計(jì)算公式：X=式中X—水的色度，度V0—相當(dāng)于鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mLV—水樣的體積，mL（6）注意事項(xiàng)①本方法適用于測定清潔水、輕度污染并略帶黃色調(diào)的水，比較清潔的地面水、地下水和飲用水等的色度。②測定前應(yīng)先除去水樣中的懸浮物質(zhì)引起的表色。但水樣不可以用濾紙過濾，因?yàn)闉V紙會吸附部分顏色，而使測定結(jié)果偏低。無法除去懸浮物時，只能測表色。2.稀釋倍數(shù)法（1）原理：測定時，用眼睛觀察水樣，文字描述水樣的顏色，如無色、淺色、深色等，色調(diào)如藍(lán)色、黃色、灰色等，然后取一定量水樣用無色水稀釋至將近無色時，水樣的稀釋倍數(shù)即為水樣的色度，單位用倍表示。結(jié)果以稀釋倍數(shù)值和文字描述相結(jié)合表達(dá)。在報(bào)告樣品色度的同時，報(bào)告pH值。（2）測定：取一定量水樣稀釋至近無色，裝入比色管，水柱高10cm，在白色背景下與同樣高度無色蒸餾水比較，若有差異，則一直稀釋到與無色水無差異為止。（3）適用范圍：工業(yè)廢水、污染嚴(yán)重的地面水和工業(yè)廢水。（4）注意事項(xiàng)①水樣應(yīng)盡快測定，或于4℃低溫保存48h內(nèi)測定。②水樣應(yīng)無樹葉、枯枝等雜物。五、濁度的測定濁度是反映天然水及飲用水的物理性狀的一項(xiàng)指標(biāo)。有泥土、懸浮物、細(xì)微的有機(jī)物和無機(jī)物時，會產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象。在一定條件下，水中的懸浮物對光線透過時的阻礙程度叫做渾濁度，其大小與物質(zhì)在水中的含量、顆粒大小、性狀及表面反射性能有關(guān)。一般把相當(dāng)于lmg一定粒度的硅藻土在l000mL水中所產(chǎn)生的渾濁程度作為一個渾濁度單位，即1度。水渾濁度常用的測定方法有目視比色法、分光光度法、濁度計(jì)法。1.目視比色法—硅藻土比濁法（1）原理用純凈的硅藻土制備渾濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液，將水樣與渾濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行目視比濁，確定水樣的渾濁度。（2）試劑①渾濁度的標(biāo)準(zhǔn)液：將純凈的硅藻土過0.lmm的篩后置于105℃的烘箱中烘干2h，冷卻后稱取10g，加蒸餾水調(diào)制成糊狀，于研缽中研成細(xì)末，并移至100mL量筒中，加蒸餾水稀釋至刻度，充分?jǐn)嚢韬笥?0℃室溫下靜置24h，用虹吸法將上層80mL懸浮液移至另一只100mL的量筒中，棄去剩余含有較多粗顆粒的懸浮液。向存有80mL懸浮液的量筒中加蒸餾水稀釋至刻度，充分?jǐn)嚢韬箪o置24h，吸出上層含有較細(xì)顆粒的80mL懸浮液并棄去。下部沉積物加蒸餾水至l00mL，充分?jǐn)嚢韬髢τ诰呷Ａ績?nèi)，其所含硅藻土的顆粒直徑大致為400μm。吸取此懸浮液50mL，置于已恒重的蒸發(fā)器內(nèi)，在水浴上蒸干后，放入105℃的烘箱內(nèi)烘干2h，置于干燥器內(nèi)冷卻30min后，稱量，反復(fù)操作至恒重。求出lmL懸浮液中所含硅藻土的質(zhì)量。②250度的標(biāo)準(zhǔn)液：吸取含有250mg硅藻土的懸浮液，置于I000mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋至刻度，振搖均勻。③100度的標(biāo)準(zhǔn)液：吸取渾濁度為250度的標(biāo)準(zhǔn)液100mL，置于250mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋至刻度，振搖均勻。（3）儀器：250mL成套具塞無色玻璃瓶；100mL成套具塞比色管。（4）分析步驟①渾濁度10以下的水樣：取11支100mL比色管，分別加入渾濁度為100度的標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00mL,1.00mL,2.00mL,3.00mL,4.00mL,5.00mL,6.00mL,7.00mL,8.00mL,9.00mL,10.00mL，各加蒸餾水稀釋至100mL，混勻，即得到渾濁度為0度，1度，2度，3度，4度，5度，6度，7度，8度，9度，10度的渾濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液。取100mL水樣，置于100mL同樣規(guī)格的比色管中，與渾濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液同時振搖均勻，從上至下垂直觀察比較，選出與水樣相近的標(biāo)準(zhǔn)液，確定水樣的渾濁度。②渾濁度10以上的水樣：取11支250mL的容量瓶，分別加入渾濁度為250度的標(biāo)準(zhǔn)溶液0mLl,l0mL,20mL,30mL,40mL,50mL,60mL,70mL,80mL,90mL,100mL,加蒸餾水稀釋至刻度，振蕩均勻后移至250mL具塞的玻璃瓶中，即得渾濁度為0度，10度，20度，30度，40度，50度，60度，70度，80度，90度，100度的標(biāo)準(zhǔn)液。為防止細(xì)菌生長，可在每瓶中加入1g氯化汞，塞緊瓶塞，防止水分揮發(fā)。取水樣于250mL具塞玻璃瓶中，將水樣與標(biāo)準(zhǔn)液同時振蕩均勻，同時從瓶側(cè)觀察，根據(jù)目標(biāo)清晰程度，選出與水樣相近的標(biāo)準(zhǔn)液，確定水樣的渾濁度。（5）計(jì)算渾濁度比濁的結(jié)果可直接讀取，如果水樣在比濁前經(jīng)過稀釋，可乘以稀釋倍數(shù)，即為水樣的渾濁度。（6）注意事項(xiàng)①本法適合于測定生活飲用水及其水源水等低渾濁度的水，最低檢驗(yàn)濁度為1度。②配置標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)除了可用硅藻土外，還可用高嶺土、漂白土和白陶土等，它們的主要成分是二氧化硅和三氧化二鋁。③水樣的渾濁度若超過100度，可以加蒸餾水稀釋后在進(jìn)行測定。④水中應(yīng)無碎屑和易沉顆粒，如所用器皿不清潔，或水中有溶解的氣泡和有色物質(zhì)時干擾測定。2.分光光度法（1）原理：將一定量的硫酸肼與六次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，以此作為濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液，在一定條件下與水樣的濁度比較。規(guī)定1L溶液中含0.1mg硫酸肼和六次甲基四胺為1度。（2）試劑：1g/100mL硫酸肼溶液：稱取1.000g硫酸肼[(N2H4)H2SO4]溶于水，定容至100mL。10g/100mL六次甲基四胺溶液：稱取10.00g六次甲基四胺[(CH2)6N4]溶于水，定容至100mL。濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液：吸取5.00mL1g/100mL硫酸肼溶液與5.00mL10g/100mL六次甲基四胺溶液于100mL容量瓶中，混勻。于25±3℃下靜置反應(yīng)24h。冷后用水稀釋至標(biāo)線，混勻。此溶液濁度為400度?？杀４嬉粋€月。（3）測定：繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：吸取濁度標(biāo)準(zhǔn)液0，0.50，1.25，2.50，5.00，10.00及12.50mL，置于50mL具塞比色管中，加水至標(biāo)線。搖勻后，即得濁度為0.4，10，20，40，80及100度的標(biāo)準(zhǔn)系列。于680nm波長，用30mm比色皿測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。測定：吸取50.0mL搖勻水樣于50mL具塞比色管中，按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線步驟測定水樣的吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得水樣的濁度。如水樣經(jīng)過稀釋，要換算成原水樣的濁度。（4）結(jié)果的表述濁度（度）=式中：A──稀釋后水樣的濁度，度；B──稀釋水體積，mL；C──原水樣體積，mL。表2-3不同濁度范圍測試結(jié)果的精度要求濁度范圍（度）精度（度）濁度范圍（度）精度（度）1～101400～10005010～1005大于1000100100～40010（4）適用范圍：飲用水、天然水和高濁度水，最低檢測濁度為3度。（5）注意事項(xiàng)①水樣應(yīng)無碎屑及易沉顆粒，且要求盛水樣器皿清潔、水樣中無氣泡。②樣品應(yīng)收集到具塞玻璃瓶中，取樣后應(yīng)盡快測定。如需保存，可保存在冷暗處不超過24h。測試前需激烈振搖并恢復(fù)到室溫。③在680nm下測定天然水中存在的淡黃色、淡綠色不影響測定結(jié)果。第三節(jié)水質(zhì)化學(xué)指標(biāo)的監(jiān)測水質(zhì)的化學(xué)分析指標(biāo)很多，但工業(yè)分析一般只根據(jù)使用的要求選做其中一部分。對于工業(yè)用水，常測定的項(xiàng)目有：pH值、堿度、硬度、總鐵、氯化物、硫酸鹽及溶解氧等。對于工業(yè)廢水，通常只選做：化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚等。一、pH的測定pH值是溶液中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)值，即水的pH值用以衡量水的酸堿性質(zhì)，其大小同水中二氧化碳含量有關(guān)。天然水的pH值一般在6～9范圍內(nèi)，由于外界的影響，pH值可能升高或降低。酸性過大的水有腐蝕性，會腐蝕流經(jīng)的金屬管道。飲用過酸或過堿的水，會影響人體的健康，生活飲用水的pH值在6.5～8.5之間為宜。測定水的pH值有比色法和電位法，比色法簡便易行，但準(zhǔn)確度不高，不適用于測定混濁、有色的水樣。目前多采用電位法。此法使用范圍廣，水的濁度、膠體物質(zhì)、氧化劑、還原劑及較高含鹽量均不干擾測定，準(zhǔn)確度較高。1.電位法測定pH原理此法的理論依據(jù)是根據(jù)Nernst方程式：25℃時E=E0－0.0591pH通過原電池將溶液pH值轉(zhuǎn)化為電位。25℃時，每相差一個pH值單位，產(chǎn)生59.1mV的電位差。用一支指示電極和一支參比電極共同浸入待測溶液中組成一個原電池，測量兩極間的電位差，就可測量出待測溶液的pH值。pH值直接從儀表的刻度上讀數(shù)。溫度差異引起的變化可通過儀器上的溫度補(bǔ)償裝置加以校正。參比電極常用的是飽和甘汞電極。它在一定溫度下有固定的電極電位，與被測溶液的pH值無關(guān)。指示電極常用的是玻璃電極。它的電極隨待測溶液的pH值改變而改變。玻璃電極測定水的pH值，由于不對稱電位的存在，一般都采用比較法來測定。即要用已知pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行“校正”，然后再對待測溶液進(jìn)行測定。測定pH值范圍在1～9.5之內(nèi)。如果pH＞9.5會產(chǎn)生較大誤差，使讀數(shù)偏低，習(xí)慣上稱為“鈉差”。2.儀器：pH計(jì)（分度值為0.02pH單位），玻璃電極，甘汞電極3.試劑：做校正用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液可按表2-4要求配制：稱取規(guī)定量的試劑溶于25℃水中，轉(zhuǎn)移到1L容量瓶中，加水至標(biāo)線。所用水應(yīng)為兩次蒸餾水，用前煮沸數(shù)分鐘，趕走二氧化碳，冷卻后使用。配好的溶液貯于聚乙烯瓶中或硬質(zhì)玻璃瓶中，有效期1個月。表2-4pH值標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制（25℃）標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液濃度pH值1L溶液所含試劑規(guī)定量（g）試劑的熱處理要求0.05mol/L鄰苯二甲酸氫鉀4.0110.12gKHC8H4O4105℃干燥至恒重0.025mol/L磷酸二氫鉀0.025mol/L磷酸氫二鈉6.863.39gKH2PO4加3.53gNa2HPO4兩種試劑在110～130℃烘干2h0.01mol/L硼砂9.183.80gNa2B4O7·10H2O不同溫度下，同一標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值也存在細(xì)微的變化，表2-5為不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值。表2-5不同溫度時標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值溫度℃標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液KHC8H4O4KH2PO4+Na2HPO4Na2B4O704.016.989.4654.016.959.39104.006.929.33154.006.909.28204.006.889.23254.016.869.18304.016.859.14354.026.849.11404.046.849.074.測定步驟（1）調(diào)試：按照pH計(jì)說明書的要求進(jìn)行操作，啟動儀器，預(yù)熱15分鐘。（2）定位：按試劑和材料所述，分別制備兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，使其中一種的pH大于并接近試樣的pH，另一種小于并接近試樣的pH。調(diào)節(jié)pH計(jì)溫度補(bǔ)償旋鈕至所測試樣溫度值。按照表2-4所標(biāo)明的數(shù)據(jù)，依次校正標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在該溫度下的pH。重復(fù)校正直到其讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH相差不超過0.02pH單位。（3）測定：用分度值為1℃的溫度計(jì)測量試樣的溫度。把試樣放入一個潔凈的燒杯中，并將酸度計(jì)的溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)至所測試樣的溫度。浸入電極，搖勻，測定。注：沖洗電極后用干凈濾紙將電極底部水滴輕輕地吸干，注意勿用濾紙去擦電極，以免電極帶靜電，導(dǎo)致讀數(shù)不穩(wěn)定。5.注意事項(xiàng) （1）新的玻璃電極在使用之前，須先在水中或0.1mol/L鹽酸中浸泡一晝夜以上，不用時，也最好浸泡在水中。（2）玻璃電極的玻璃膜極易損壞，使用時應(yīng)尤加小心。玻璃膜不可沾有油污，若已沾有，可先用肥皂或洗滌劑洗，然后用水淋洗幾次，再浸入鹽酸（1+9）溶液中，以除去污物。最后用水沖洗干凈，浸入水中備用。（3）甘汞電極使用前須檢查一下毛細(xì)管并保證其暢通。使用時，應(yīng)把加氯化鉀溶液處的小橡皮塞拔去，以防止產(chǎn)生擴(kuò)散電位影響測定結(jié)果。電極內(nèi)氯化鉀溶液中不能有氣泡，以防止斷路。溶液中應(yīng)保持有使有少量的氯化鉀溶液從毛細(xì)管中流出，不用時應(yīng)將小橡皮塞塞上，再把電極下端的橡皮帽套上。注意觀察甘汞電極內(nèi)溶液應(yīng)有少許氯化鉀結(jié)晶存在，以證明確為飽和溶液。（4)水樣采集后，立即測定，不宜久存。（5）被測試樣溫度應(yīng)精確到1℃。被測試樣的pH應(yīng)精確到0.1pH單位。（6）取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.1pH單位。二、堿度的測定堿度是指水中能和強(qiáng)酸作用的所有物質(zhì)的含量。水的堿度主要是由于碳酸鹽及氫氧化物的存在而形成的。此外，一些弱酸鹽，如硼酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽的水解及有機(jī)堿的存在也會呈現(xiàn)一定的堿度。水的堿度一般分為：酸式碳酸鹽堿度、碳酸鹽堿度和氫氧化物堿度。但酸式碳酸鹽堿度和氫氧化物堿度不能同時存在。生產(chǎn)中，也可不用上述三種形式表示，而簡單區(qū)分為：酚酞堿度與甲基橙堿度，兩者之和即為總堿度。工業(yè)分析中，一般只測定總堿度。1.測定原理堿度的測定理論依據(jù)是借助酸堿滴定中的雙指示劑法。用強(qiáng)酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到一定pH值，指示劑變色，由酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量分別測出水樣中所含的各種堿度。各種堿度用酸滴定的反應(yīng)如下：氫氧化物酸式碳酸鹽碳酸鹽總堿度測定，可直接以甲基橙為指示劑，滴定至終點(diǎn)所消耗的酸的量即為總堿度。2.試劑0.1mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液；1%酚酞指示劑；0.2%甲基橙指示劑3.總堿度測定步驟吸取100.00mL樣品，直接以甲基橙為指示劑，用0.1mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至橙色。記錄消耗的體積T。4.結(jié)果的計(jì)算總堿度（mol/L）=式中C──鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量的濃度（mol/L）；V──水樣的體積，mL。5.注意事項(xiàng)（1）待測水樣應(yīng)完全透明，如有渾濁須先進(jìn)行過濾。（2）若水樣有余氯，會使指示劑褪色，可用1～2滴0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液除去。（3）若水樣中存在硫酸鐵、鋁時，可使酚酞終點(diǎn)褪色，加入氟化鉀掩蔽之。三、硬度的測定1．硬水及硬度天然水中含有的金屬化合物，除堿金屬化合物外，還有鈣、鎂金屬的化合物，它們主要以酸式碳酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽及氯化物形式存在。含有這些金屬化合物的水，無論用于生活或工業(yè)生產(chǎn)都是害多利少。工業(yè)上對鍋爐用水的鈣、鎂含量指標(biāo)的要求是十分嚴(yán)格的。含有較多鈣、鎂金屬化合物的水稱為硬水。水中這些金屬化合物的含量則稱為硬度。水的硬度有兩種分類方法，根據(jù)不同物質(zhì)產(chǎn)生的硬度性質(zhì)不同將之分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度主要是Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的含量，也可能含少量碳酸鹽，這類化合物因?yàn)槭軣釙r分解生成沉淀，所以又稱為暫時硬度；非碳酸鹽硬度主要是鈣、鎂的硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物的含量，這類化合物，一般不因?yàn)槭軣岫纸?，水在常壓下沸騰，如果體積不改變，非碳酸鹽硬度不生成沉淀，所以又稱為永久硬度。根據(jù)測定對象不同將之分為總硬度、鈣硬度和鎂硬度。碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度；水中鈣化合物的含量為鈣硬度；水中鎂化合物的含量為鎂硬度。水的硬度單位各國有不同的表示方法。我國常用的有兩種：一種叫“度（0）”，每升水中含10mg氧化鈣稱為1度，這種表示法又稱為德國硬度；另一種是以每升水中所含CaCO3的質(zhì)量（mg/L）或（mmol/L）表示。工業(yè)上根據(jù)硬度大小，對水分類如表2-6所示。表2-6水質(zhì)硬度分類總硬度（0）水質(zhì)總硬度（0）水質(zhì)0～4極軟水16～30硬水4～8軟水＞30極硬水8～16中等硬水2．水中總硬度的測定(1)測定原理水的總硬度測定，用NH3-NH4Cl緩沖溶液控制水樣pH=10，以鉻黑T為指示劑，用三乙醇胺掩蔽Fe2+、Al3+等共存離子，用Na2S消除Cu2+、Pb2+等離子的影響，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定Ca2+和Mg2+，終點(diǎn)時溶液由紅色變?yōu)榧兯{(lán)色。鈣硬度測定，用NaOH調(diào)節(jié)水樣pH=12，Mg2+形成Mg(OH)2沉淀，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定Ca2+，采用鈣指示劑，終點(diǎn)時溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色。鎂硬度則可由總硬度與鈣硬度之差求得。（2）試劑水樣，0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，鉻黑T,剛果紅試紙，NH3-NH4Cl緩沖溶液（pH=10）,鈣指示劑，4mol/LNaOH溶液（160g固體NaOH溶于500mL水中，冷卻至室溫，稀釋至1000mL。），HCl溶液（1＋1）,三乙醇胺（200g/L），Na2S溶液（20g/L）。（3）測定步驟①總硬度的測定用50mL移液管移取水樣50.00mL，置于250mL錐形瓶中，加1～2滴HCl酸化（用剛果紅試紙檢驗(yàn)變藍(lán)紫色），煮沸數(shù)分鐘趕除CO2。冷卻后，加入3mL三乙醇胺溶液、5mLNH3-NH4Cl緩沖溶液、1mLNa2S溶液、少量固體鉻黑T指示劑，立即用0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)，記錄所消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1，平行測定3次，取平均值計(jì)算水樣的總硬度。②鈣硬度的測定用50mL移液管移取水樣50.00mL，置于250mL錐形瓶中，加入剛果紅試紙（pH=3～5，顏色由藍(lán)變紅）一小塊。加入HCl酸化，至試紙變藍(lán)紫色為止,加NaOH溶液4mL，再加少量固體鈣指示劑，用0.02mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色即為終點(diǎn)，記下所消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2，平行測定3次，取平均值計(jì)算水樣的鈣硬度。（4）結(jié)果計(jì)算總硬度（0）=式中──水樣的總硬度，mg/L；──水樣的鈣硬度，mg/L；C(EDTA)──EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V1──測定總硬度時消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2──測定鈣硬度時消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V──水樣的體積，mL；M(CaCO3)──CaCO3摩爾質(zhì)量，g/moL；M(CaO)──CaO摩爾質(zhì)量，g/moL（5）注意事項(xiàng)①滴定速度不能過快，接近終點(diǎn)時要慢，以免滴定過量。②加入Na2S后，若生成的沉淀較多，將沉淀過濾。③水樣體積根據(jù)硬度大小改變,硬度偏大者可加蒸餾水稀釋后測定。四、總鐵的測定 天然水（除雨水外）中都含有鐵鹽，地下水中含亞鐵鹽，地面水因被空氣氧化，鐵主要以三價離子狀態(tài)存在。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0.3mg/L，則有特殊氣味而不適于食用。工業(yè)上則視不同用途有不同要求，例如，紡織、染色和造紙等工業(yè)，要求水中含鐵量不得超過0.2mg/L。工業(yè)用水總鐵含量的測定一般采用分光光度法。主要有鄰菲啰啉法和硫氰酸鹽法，下面介紹鄰菲啰啉分光光度法。1．測定范圍本法最低檢測量為2.5μg，若取50mL水樣測定，則最低檢測濃度為0.05mg/L。鈷、銅超過5mg/L，鎳超過2mg/L，鋅超過鐵的10倍時對本法均有干擾，鉍、鎘、汞、鉬、銀可與二氮雜菲產(chǎn)生渾濁。測定總鐵的水樣加酸煮沸以溶解鐵的難溶化合物，同時消除氰化物、亞硝酸鹽、多磷酸鹽的干擾。加入鹽酸羥胺將鐵還原為亞鐵，消除氧化劑的干擾。2．測定原理在pH=3～9的條件下，亞鐵離子與二氮雜菲生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物，在510nm波長處有最大吸收。當(dāng)二氮雜菲過量時，控制溶液pH為2.9～3.5，顯色較快。3．試劑鹽酸(1+1)；鹽酸羥胺溶液(100g/L)：稱取10g鹽酸羥胺(NH2OH·HCl)，溶于水，并稀釋至100mL；鄰菲啰啉(1g/L)：稱取0.1g鄰菲啰啉(C12H8N2·H2O)，溶解于加有2滴濃鹽酸的純水，并稀釋至100mL(當(dāng)水中含鐵量少于100μg時，加入1mL試劑已足夠)；乙酸銨緩沖溶液(pH4.2)：稱取250g乙酸銨(NH4C2H3O2)，溶解于150mL水中，再加入700mL冰乙酸混勻，用純水稀釋至1000mL；鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(0.100mg/mL)：稱取0.7022g硫酸亞鐵銨［Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O］溶于70mL硫酸(1+10)溶液中，滴加0.02mol/L的高錳酸鉀溶液至溶液出現(xiàn)粉紅色不變，用純水定容至100mL。此溶液1.00mL含有0.100mg鐵；鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(10.0μg/mL)：吸取10.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備液，用純水定容至100mL。此溶液1.00mL含有10.0μg鐵。4．儀器100mL三角瓶；50mL具塞比色管；分光光度計(jì)。5．測定步驟量取50.0mL酸化的水樣(含鐵量超過50μg時，可取適量的水樣，加純水稀釋至50.0mL)于50mL比色管中。另取100mL三角瓶8個，分別加入鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0，0.25，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00和5.00mL，各加純水至50mL。向各標(biāo)準(zhǔn)瓶中加入4mL鹽酸和1mL鹽酸羥胺溶液，文火煮沸至約剩下30mL時取下，冷卻至室溫，然后移入50mL比色管中，并用純水稀釋至50mL。向各樣品和標(biāo)準(zhǔn)管中加入2mL鄰菲啰啉溶液、10.0mL乙酸銨緩沖液，各加純水至50mL，充分混勻，放置10～15min。于510nm波長，用2cm比色皿，以純水為參比，測定樣品和標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，從曲線上查出樣品管中鐵的含量。6．結(jié)果計(jì)算ρ(Fe)=式中:ρ(Fe)─樣品中鐵的質(zhì)量濃度，mg/L；m─由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鐵的含量，μg；V─水樣的體積，mL。五、氯化物的測定水中的氯化物，主要為鈉、鈣、鎂的氯化物。一般飲用水氯化物含量在2～100mg/L之間。如超過250mg/L，則具有顯著的鹽味。氯化物含量高的水對金屬管道有腐蝕作用。水源受生活污水或工業(yè)廢水的污染，可使氯化物含量升高，是水體受污染的重要標(biāo)志之一。氯含量測定方法較多，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。氯化物含量在10～500mg/L范圍時，選用莫爾法；氯化物含量小于10mg/L時，用硝酸高汞法。下面介紹莫爾法。1．原理在pH=6.5～10.5的溶液中，以鉻酸鉀為指示劑，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，生成氯化銀白色沉淀。當(dāng)氯化銀沉淀完全后，稍過量的硝酸銀與鉻酸鉀指示劑反應(yīng)，生成的少量的鉻酸銀，使溶液由黃色變?yōu)槌燃t色，即為終點(diǎn)。反應(yīng)如下：白色磚紅色同時做空白滴定。2．試劑(1)50g/L鉻酸鉀指示劑溶液；(2)0.0141mol/L氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取經(jīng)140℃干燥至恒重的基準(zhǔn)氯化鈉0.8241g溶于水中，定容為1L，此溶液1mL含氯離子0.500mg。（3）0.0141mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶解2.395g硝酸銀于水中，定容為1L，用氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定，并做空白試驗(yàn)。3.測定步驟吸取100.00mL樣品或更少量稀釋至100.00mL，如果水樣pH值在6.5～10.5范圍內(nèi)，可直接滴定。否則應(yīng)用氫氧化鈉溶液或硫酸溶液調(diào)整至上述pH值范圍，然后加入1.0mL鉻酸鉀指示劑溶液，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到剛稍帶紅色為止。另取100mL蒸餾水按水樣操作進(jìn)行空白滴定。4.計(jì)算：氯化物含量以Cl-表示氯化物（Cl-，mg/L）=式中V1──水樣測定消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；V0──空白測定消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；C──硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L；V──樣品體積，mL。5．注意事項(xiàng)（1）水樣中氯離子含量小于10mg/L，宜用硝酸高汞法測定。若要用本法，應(yīng)取200～300mL水樣加碳酸鈉調(diào)至堿性，然后加熱濃縮至約100mL。（2）干擾離子有：Br-、I-、CN-、PO43-等，若水樣有這些離子存在，應(yīng)預(yù)先除去。（3）不潔凈水樣有時須經(jīng)預(yù)處理，處理的方法如下：①若樣品含有硫化物，亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽等還原性物質(zhì)，用氫氧化鈉溶液使水樣呈酚酞堿性，于攪拌下加入1mL30%過氧化氫溶液，再用硫酸調(diào)成中性后滴定。②若樣品含較多有機(jī)物，用氫氧化鈉調(diào)至酚酞堿性，蒸干后于450—550℃高溫下灼燒至殘?jiān)蛔兩鋮s后加水溶解，用硫酸調(diào)至中性后滴定。③若樣品色澤較深或渾濁，加3mL氫氧化鋁懸浮液，混勻澄清過濾洗滌，合并濾液和洗液。氫氧化鋁懸浮液的配制：溶解125gAlK(SO4)2·12H2O于1L水中，溫?zé)岬?0℃，在不斷攪拌下加入55mL濃氨水，靜置1h，棄去上層清液，用水洗滌沉淀，放置后再傾去上層清液，用水洗滌直至無Cl-離子反應(yīng)，（用硝酸銀檢驗(yàn)）。最后補(bǔ)足體積1L，搖勻后使用。④根據(jù)氯離子含量，調(diào)整吸取樣品體積：水樣中氯離子含量（mg/L）取水樣體積（mL）10～100100101～20050201～40025401～100010六、硫酸鹽的測定天然水中大都含有硫酸鹽，在硬水中含量較多，此外，還可能來自工業(yè)廢水的污染。SO42-離子含量高的水，特別是當(dāng)某些金屬離子共存時，使水產(chǎn)生異味并對人體有緩瀉作用，還能加劇對金屬的腐蝕。因此，飲用水和工業(yè)用水都要嚴(yán)格控制SO42-離子的含量。硫酸鹽的測定方法很多。有重量法、鉻酸鋇光度法、電位滴定法和EDTA絡(luò)合法?？焖俜y定有比濁法，比濁法雖是一種近似的測定，但仍可滿足工業(yè)分析一般要求，由于它快速簡便，工業(yè)分析也常應(yīng)用。下面介紹EDTA絡(luò)合法和比濁法。1．EDTA絡(luò)合法（1）測定原理在微酸性條件下，加入一定體積的過量氯化鋇溶液，與水樣中硫酸根離子生成難溶的硫酸鋇沉淀。用氨性緩沖劑調(diào)節(jié)溶液pH為10，以鉻黑T為指示劑，在鎂離子存在下，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的鋇離子。因水樣中的鈣鎂同時被EDTA滴定，所以滴定消耗的EDTA總體積應(yīng)扣除測定總硬度所用去的EDTA溶液體積，從而間接求出硫酸根離子的含量。鎂鹽的存在使滴定終點(diǎn)敏銳，因此，一般用（1+1）氯化鋇和氯化鎂混合液。開始生成的硫酸鋇沉淀呈懸浮狀，通過加熱煮沸，使之變成難溶性的粗晶型沉淀，在不分離情況下，一般不會干擾EDTA溶液對鋇的返滴定。（2）試劑0.025M氯化鋇溶液；0.025M氯化鎂溶液；0.02MEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液；（1+1）鹽酸溶液；pH=10的氨-氯化銨緩沖溶液：氯化銨67.5g，溶解于約200mL水中，加氨水570mL，稀釋為1L。（1+1）三乙醇胺水溶液；0.5%鉻黑T指示劑溶液。（3）測定步驟吸取一定量樣品（見表2-7）于250mL錐形瓶中加（1+1）鹽酸溶液6滴，加熱煮沸約1min。準(zhǔn)確加入一定量的1:1氯化鋇和氯化鎂混合液（見表2-7），加熱煮沸數(shù)分鐘，冷卻至室溫，加入10mL氨性緩沖劑，加（1+1）三乙醇胺溶液2mL和2～3滴鉻黑T指示劑，用0.02MEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色為終點(diǎn)。記錄消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V3。表2-7水樣體積與氯化鋇和氯化鎂混合液加入量的關(guān)系硫酸根含量（mg/L）取水樣量（mL）0.025M鋇鎂混合液（mL）2550～100100～150150～200100502525461220另吸取與測定水樣時相同量的氯化鋇和氯化鎂混合液，依次加入50mL去離子水，5mL氨性緩沖溶液及2～3滴鉻黑T指示劑，以0.02MEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色為終點(diǎn)。記錄消耗的體積V1。取同樣體積的水樣測其總硬度，記錄消耗的體積V2。（4）計(jì)算硫酸鹽（，mg/L）=式中V1──滴定氯化鋇和氯化鎂混合溶液消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2──測定同樣體積水樣總硬度消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；V3──水樣加氯化鋇和氯化鎂混合溶液所消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V──樣品體積，mL；C──EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L。（5）注意事項(xiàng)a.當(dāng)水樣加入指示劑后，不顯酒紅色而呈暗灰色，滴定終點(diǎn)拖長或滴不到藍(lán)色終點(diǎn)，可能是錳離子干擾，這時可加入少許固體鹽酸羥胺即可排除。b.加入指示劑后，酒紅色如果逐漸消失，可能是溶液pH值較低引起的?？勺们樵偌尤肷倭烤彌_溶液，使pH=10。2．比濁法（1）原理在酸性溶液中，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇晶體顆粒，使溶液形成懸濁液。其渾濁度與硫酸根含量成正比，可用比濁法定量。比濁方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，可采用滴定比濁法，標(biāo)準(zhǔn)系列比濁法或吸光光度比濁法。本文僅介紹較簡便的滴定比濁法。本法定量范圍為3～30mg/L，大于30mg/L時，測定值有偏低的傾向。（2）試劑硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取優(yōu)級純硫酸鉀0.9070g，溶解于水中并定容為1L。此溶液每毫升含硫酸根離子0.5mg，使用時酌情稀釋。（3）儀器比色管或帶塞量筒：25mL；5mL微量滴定管。（4）測定步驟取2支25mL比色管，1支注入已經(jīng)過濾的樣品至刻度，另1支注入水至刻度，各加入一滴甲基橙，添加0.1mol/L鹽酸溶液至指示劑為橙色，加1mL0.1mol/L鹽酸及0.5mL氯化鋇溶液，振蕩搖勻。用微量滴定管將硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入盛水比色管中，用力振蕩至渾濁程度與盛水樣比色管一樣。比較時，底部墊黑紙，自上往下看。再復(fù)做一次，復(fù)做時可酌情少加或多加0.1mL硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，以資比較。（5）計(jì)算式中：C──硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mg/mL；V──消耗硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。七、磷酸鹽的測定天然水中磷酸鹽含量甚微。磷酸根測定是鍋爐用水水質(zhì)分析重要指標(biāo)之一?；?、冶煉、合成洗滌劑及生活污水常含有較大量的磷。磷雖是必須的營養(yǎng)元素之一，但含量過高，如超過0.2mg/L，會造成藻類過度繁殖，使水質(zhì)惡化。磷酸根的測定方法常采用磷鉬藍(lán)比色法。1．原理在硫酸酸性條件下，水樣中的磷酸根與鉬酸銨生成黃色的磷鉬雜多酸，用氯化亞錫還原生成磷鉬藍(lán)雜聚物，其藍(lán)色的深淺與磷酸根離子的含量成正比，可比色測定。（磷鉬黃）（磷鉬藍(lán)）2.試劑磷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取在105℃干燥2h的優(yōu)級純或分析純磷酸二氫鉀KH2PO4O.1433g，溶于水，定容為1L作貯備液。使用時，取貯備溶液20mL定容為100mL。該溶液每毫升含磷酸根0.02mg。2.5%鉬酸銨硫酸溶液：25g鉬酸銨溶于200mL水中，邊攪拌邊加（1+1）硫酸750mL，加水定容為1L。5%氯化亞錫溶液：稱取SnCl2·2H2O2.50g，加5mL鹽酸溶解，必要時加熱，加水稀釋至50mL，加幾粒錫，置棕色瓶內(nèi)保存。若有渾濁，則不能使用。3.測定（1）目視比色法吸取樣品4.00mL于20mL比色管中。另取同規(guī)格比色管5支，分別注入磷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL。各管中，分別加入鉬酸銨硫酸溶液5mL，加水至20mL，搖勻。加氯化亞錫溶液4滴，搖勻，放置5min后比色。磷酸根含量按下式計(jì)算：式中V──與水樣顏色相同的標(biāo)準(zhǔn)色管中所加的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL。（2）分光光度法取50mL比色管6支，依次加入磷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，加水稀釋至標(biāo)線。各比色管分別加入鉬酸銨硫酸溶液5mL及4滴氯化亞錫溶液?；靹颍谑覝兀?0℃）放置15min，用5cm比色皿，在700nm波長處，以試劑作空白，測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。吸取50.00mL樣品于比色管中（磷酸根含量在0.02～0.1mg之間），與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線同樣條件下測定吸光度。由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得相應(yīng)的磷酸根毫克數(shù)。磷酸根含量按下式計(jì)算：式中C──由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的磷酸根，mg；V──樣品體積，mL。4.注意事項(xiàng)(1)顯色的速度和顏色的深淺與溶液的溫度有關(guān)。每提高1℃能使顏色增加1%左右。所以水樣、標(biāo)準(zhǔn)溶液和試劑的溫度彼此相差不應(yīng)大于2℃，且保持20～30℃之間顯色為宜。(2)若水樣有色應(yīng)少取，并用水稀釋至無色，如果渾濁可用G3玻璃漏斗過濾。(3)鹵離子含量大于0.15%時使顯色減弱，硫酸根離子大于1%時，使色度增加。因此，當(dāng)試樣中存在大量鹵離子或硫酸根離子時，在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時應(yīng)加入與試樣等量的鹵化物或硫酸鹽。（4）對于微量磷酸根的測定，可用正丁醇萃取生成的鉬藍(lán)，于730nm處測定吸光度。八、溶解氧的測定溶解于水中的氧稱為“溶解氧”。當(dāng)?shù)孛嫠c大氣接觸以及某些含葉綠素的水生植物在其中進(jìn)行生化作用時，水中就有了溶解氧的存在。水中溶解氧的含量隨水的深度的增加而減少，也與大氣壓力、空氣中的氧的分壓及水的溫度有關(guān)，常溫常壓下，水中含溶解氧一般應(yīng)為8～10mg/L。當(dāng)水中存在較多水生植物并進(jìn)行光合作用時，有可能使水中含有過飽和的溶解氧。當(dāng)水被還原物質(zhì)污染時，由于污染物被氧化而耗氧，水中溶解氧就會減少，甚至接近于零。如果含量低于4mg/L時，則水生動物可能因窒息而死亡。而在工業(yè)上卻由于溶解氧能使金屬氧化而腐蝕加速。因此對水中溶解氧的測定是極其重要的。溶解氧的測定方法有膜電極法、比色法和碘量法。清潔水可直接采用碘量法測定。對受污染的水須先對水樣進(jìn)行預(yù)處理，然后采用修正的碘量法測定。測定溶解氧，要特別注意保護(hù)水樣，切勿使溶解氧損失或增加，導(dǎo)致含量變化。最好使用專用的“溶解氧測定瓶”另取水樣，取樣后，迅速塞緊瓶塞，瓶內(nèi)不得留有氣泡。取樣方法另有細(xì)則規(guī)定，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，測定結(jié)果才能準(zhǔn)確。1.測定原理碘量法測定溶解氧的理論依據(jù)是利用氧的氧化性。當(dāng)水樣中加入固氧劑──硫酸錳和堿性碘化鉀之后，水中溶解氧迅速氧化氫氧化錳為亞錳酸，并進(jìn)一步生成棕色亞錳酸錳沉淀。加入濃硫酸酸化，亞錳酸錳在酸性環(huán)境中氧化碘離子，釋放出和溶解氧等當(dāng)量的游離碘。然后用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。由反應(yīng)式可以看出，反應(yīng)中1molO2相當(dāng)于4molNa2S2O3。2.試劑（1）硫酸:（1+1）硫酸溶液（2）2mol/L硫酸錳溶液：溶解225gMnSO4·4H2O于500mL水中。此溶液加酸化的碘化鉀與淀粉溶液不應(yīng)有顯色反應(yīng)。（3）堿性碘化鉀溶液：溶解250gNaOH于200mL水中，另外溶解75gKI于100mL水中，冷卻后，合并兩溶液后稀釋至500L，靜置，取澄清液貯于棕色瓶瓶中保存。（4）0.01mol/LNa2S2O3硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，用重鉻酸鉀標(biāo)定，（5）0.5%淀粉指示劑溶液。3.測定步驟（1）取樣a.從自來水管取樣，打開水龍頭放水約10min，將橡皮管一端接水龍頭，另一端插入測定瓶底，待水樣裝滿瓶溢出幾分鐘后，取出橡皮管，迅速塞緊瓶塞。b.從塘水、井水、貯水池中取樣，將取樣裝置投入水體中至所需深度。打開瓶塞，讓水樣進(jìn)入樣瓶，然后提出水面取下樣瓶，迅速塞緊瓶塞。（2）測定取下瓶塞，用刻度吸量管緊靠瓶口內(nèi)壁，稍插入液面下0.5cm，依次加入1mL硫酸錳溶液及3mL堿性碘化鉀溶液。蓋好瓶塞，勿使瓶內(nèi)有氣泡，顛倒混合10次以上，此時應(yīng)有沉淀生成。待絮狀沉淀下沉至半途時，再顛倒搖勻一次。待沉淀下沉至瓶底時，打開瓶塞，同上法加入1mL硫酸，緊塞瓶塞，反復(fù)顛倒搖動，直到沉淀物全部溶解。若溶解不完全，可補(bǔ)加0.5mL硫酸，放置暗處5min。移取50.00mL溶液于250mL錐形瓶中，用0.01mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，加1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色恰好消失，記錄用量。4.計(jì)算溶解氧（，mg/L）=式中：C──硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液摩爾濃度，mol/L；V1──滴定消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；MO2──氧的摩爾質(zhì)量。5.注意事項(xiàng)（1）由于水樣加入了試劑，會使少量水樣溢出，一般不予考慮。若要準(zhǔn)確，原始水樣體積須進(jìn)行校正。（2）滴定中，若到達(dá)終點(diǎn)后溶液在30s后返色，是正?，F(xiàn)象。若到達(dá)終點(diǎn)后藍(lán)色立刻返回，這是由于亞硝酸鹽和鐵鹽的干擾引起的。亞硝酸鹽的干擾可在水樣中加入數(shù)滴5%疊氮化鈉（）溶液消除，鐵鹽的干擾可加入氟化鉀消除。（3）水樣如受還原性雜質(zhì)污染時，可用高錳酸鉀法預(yù)處理；加入1mL硫酸和1mL0.02mol/L高錳酸鉀溶液，賽緊、搖勻，靜置5min紅色不消失為止。如紅色消失，再補(bǔ)加高錳酸鉀0.5mL。多余高錳酸鉀溶液可加2%草酸鉀溶液1mL混合均勻，使紅色消失。九、化學(xué)需氧量的測定化學(xué)需氧量（COD），是在一定條件下用一定量的強(qiáng)氧化劑處理水樣時，水中還原性物質(zhì)所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L表示。它是指示水體被還原性物質(zhì)污染的主要指標(biāo)，還原性物質(zhì)包括各種有機(jī)物及還原性無機(jī)物，如亞硝酸鹽、亞鐵鹽和硫化物等。但主要是有機(jī)物污染，因此，化學(xué)需氧量可做為有機(jī)物相對含量的指標(biāo)之一。對于工業(yè)廢水化學(xué)需氧量的測定我國規(guī)定用重鉻酸鉀法。1.原理在強(qiáng)酸性溶液中，用重鉻酸鉀將水樣中的還原雜質(zhì)（主要是有機(jī)物）氧化，剩余的重鉻酸鉀溶液以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，由重鉻酸鉀的消耗量計(jì)算水樣中的化學(xué)需氧量，以氧的mg/L表示。加硫酸銀作催化劑，促使不易氧化的直鏈烴被氧化，但芳香族化合物仍不能被氧化。主要反應(yīng)如下：重鉻酸鉀的氧化作用：滴定反應(yīng)：