第1页：非金属无机物的测定
非金属无机物的测定
- 第七节非金属无机物的测定
- 引言一、酸度和碱度二、含氮化合物三、溶解氧四、氰化物
- 小结
第2页：酸度和碱度
酸度和碱度
- 一、酸度和碱度1.酸度
- 酸度是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。这类物质包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等
- 测定酸度的方法有酸碱指示剂滴定法和电位滴定法
第3页：酸碱指示剂滴定法
酸碱指示剂滴定法
- (1)酸碱指示剂滴定法用氢氧化钠滴定水样，随所用指示剂不同通常分为两种酸度
- 一是用酚酞作指示剂（其变色pH为8.3）测得的酸度称为总酸度（酚酞酸度），包括强酸和弱酸
- 二是用甲基橙作指示剂（变色pH约3.7）测得的酸度称强酸酸度或甲基橙酸度。酸度的单位在《水和废水监测分析方法》中规定用CaCO3mg/L表示
第4页：电位滴定法以
（2）电位滴定法以pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，与被测水样组成原电池并接入pH计，用氢氧化钠标准溶液滴定至pH计指示3.7和8.3，据其相应消耗的氢氧化钠溶液量分别计算两种酸度
第5页：碱度水的碱度
碱度水的碱度
- 碱度水的碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等
- 天然水中的碱度主要是由重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式
- 测定水中碱度的方法有酸碱指示剂滴定法和电位滴定法
第6页：随所用指示剂不同通常
随所用指示剂不同通常
- 随所用指示剂不同通常分为两种碱度：酚酞碱度:水样用标准酸溶液滴定至酚酞指示剂由红色变为无色（pH8.3）时，所测得的碱度。此时OH-被中和，CO32-被中和为HCO3-
- 甲基橙碱度:当继续滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变为桔红色时（pH约4.4），所测得的碱度称为甲基橙碱度。此时水中的HCO3-也已被中和完全，即全部致碱物质都已被强酸中和完全，故又称其为总碱度
第7页：在滴定中可能出现下列五种情况
在滴定中可能出现下列五种情况：碱：CO32-、HCO3-、NaOH酚酞：CO32-→ HCO3-VaOH-→ H2O甲基橙：HCO3-→H2CO3Vb1、Va = Vb只有CO32-2、Va＞Vb OH-和CO32-3、Va＜Vb CO32-和HCO3-4、Va＞0，Vb＝0只有OH-5、Va = 0，Vb＞0只有HCO3-T
第8页：思考题
思考题：现有四个水样,各取100mL,分别用0.0200mol/L的硫酸滴定，结果列于下表，试判断水样中各存在何种碱度？
第9页：先将用甲基橙指示剂继续滴定至
先将用甲基橙指示剂继续滴定至
- 解：先将用甲基橙指示剂继续滴定至终点所消耗的硫酸体积求出来，再判断Va、Vb的大小
- 如表所示
第10页：含氮化合物水和废水
含氮化合物水和废水
- 二、含氮化合物水和废水中几种形态的氮是氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮
- 有机氮化物的降解：有机氮肽、氨基酸等NO2--NNO3--N氨还原[O][O]还原[O]无[O]
第11页：水中的氨氮
水中的氨氮
- 水中的氨氮是指以游离氨（NH3）和离子氨(NH4+)形式存的氮。1．方法的选择氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法等
- 干扰：水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色以及混浊等均干扰测定，需作相应的预处理
- 氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏-酸滴定法。氨氮的测定
第12页：水样的保存
水样的保存
- ．水样的保存水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH＜2，于2-5℃下存放
- 3.测定：纳氏试剂比色法
- （1）预蒸馏
- ①蒸馏装置的预处理：加250ml水于凯氏烧瓶中，加数粒玻璃珠，加热蒸馏，至馏出液不含氨为止，弃去瓶内残液
第13页：氨氮蒸馏装置
图2-27氨氮蒸馏装置
第14页：分取
分取
- ②分取250ml水样（如氨氮含量较高，可分取适量并加水至250mL，使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至pH7左右
- 加入10mL缓冲液和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下
- 加热蒸馏，至馏出液达200ml时，停止蒸馏
- 定容至250m1
第15页：注意事项
注意事项
- ③注意事项a.蒸馏时应避免发生暴沸，否则可造成馏出液温度升高，氨吸收不完全
- b.防止在蒸馏时产生泡沫，必要时可加少许石腊碎片于凯氏烧瓶中
- c.蒸馏完毕后，应先将吸收液拿走，在关电炉，以防倒吸
第16页：测定
测定
- （2）测定
- ①方法原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在420nm处有最大吸收
- 2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O
- ②方法的适用范围本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L
- 本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水
第17页：步骤
步骤
- ③步骤a.校准曲线的绘制吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀
- 加1.5mL纳氏试剂，混匀
- 放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度
- 经空白校正后，绘制校准曲线
- b.水样的测定分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50ml比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸，稀释至标线
- 按照校准曲线的相同步骤测量吸光度
第18页：空白试验以无氨水代替水样
空白试验以无氨水代替水样
- c.空白试验以无氨水代替水样，作全程序空白测定
- 计算：由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg）
第19页：注意事项
注意事项
- ④注意事项
- a.整个实验过程中，所有试剂配置和水样稀释均用无氨水。无氨水的制备有两种方法i)蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。ii)用离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱
- b.纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去
第20页：溶解氧
溶解氧
- 三、溶解氧溶解在水中的分子态氧称为溶解氧
- 1．方法的选择测定水中溶解氧常采用碘量法及其修正法和膜电极法
- 清洁水可直接采用碘量法测定
- 水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物时等干扰测定，常采用修正的碘量法或膜电极法测定
第21页：水样的采集与保存
水样的采集与保存
- 水样的采集与保存
- 用碘量法测定水中溶解氧，水样常采集到溶解氧瓶中
- 水样采集后，为防止溶解氧的变化，应立即加固定剂于样品中，并存于冷暗处，同时记录水温和大气压力
第22页：测定
测定
- 测定
- （1）碘量法
- ①测定原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾MnSO4+2NaOH=NaSO4+Mn(OH)2↓Mn(OH)2+O2=2MnO(0H)2↓(棕色沉淀)MnO(0H)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2OMn(SO4)2+2KI=MnSO4+K2SO4+I22Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
第23页：测定步骤
测定步骤
- ②测定步骤a.溶解氧的固定加入1ml硫酸锰溶液、2mL碱性碘化钾溶液，颠倒混合数次，静置
- b.析出碘加入2.0ml硫酸，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min
- c.滴定吸取100.0m1上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入lml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量
第24页：注意事项
注意事项
- 注意事项:
- ①如果水样中含有氧化性物质（如游离氯大于0.1mg/L时），应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除
- ②如果水样呈强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定
第25页：叠氮化钠修正法水样中含
叠氮化钠修正法水样中含
- （2）叠氮化钠修正法水样中含有亚硝酸盐会干扰碘量法测定溶解氧，可加入叠氮化钠，使水中亚硝酸盐分解而消除其干扰
- 然后再用碘量法测定
- （3）高锰酸钾修正法高锰酸钾修正法是用高锰酸钾氧化Fe2+,以消除其干扰的碘量法，过量的高锰酸钾用草酸盐去除
- 水样中含Fe3+干扰测定，可加入氟化钾消除
- 其他同碘量法
第26页：思考题
思考题
- 思考题：今有水样，用碘量法测水中的溶解氧，若水样100mL，最后滴定用去0.0125mol/L的Na2S2O3溶液7.5mL，求水样中的溶解氧含量
- （7.5mg/L）
第27页：氰化物
氰化物
- 四、氰化物1．方法的选择硝酸银滴定法、异烟酸—吡唑啉酮酮光度法、吡啶—巴比妥酸光度法
- 2．水样的采集和保存加氢氧化钠固定，0.5g固体氢氧化钠/升水样,使样品的pH＞12，并将样品贮于聚乙烯瓶中
- 样品应即时进行测定
- 否则，须将样品存放在冷暗处，并在采样后24h内进行测定
第28页：当水样中含
当水样中含
- 当水样中含有大量硫化物时，会干扰测定
- 应先加碳酸镉或碳酸铅固体粉未，除去硫化物后，再加氢氧化钠固定
- 水样含氧化剂（如有效氯）时，在采样时，加入相当量的亚硫酸钠溶液，以除去干扰
第29页：测定预蒸馏
测定预蒸馏
- 测定
- （1）预蒸馏：常用的蒸馏方法有以下两种
- ①向水样中加入酒石酸和硝酸锌，调节pH值为4，加热蒸馏，取此蒸馏液测得的氰化物为“易释放的氰化物”
- ②向水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，取该蒸馏液测得的结果为“总氰化物”
第30页：容量滴定法取一定量预蒸馏溶液
容量滴定法取一定量预蒸馏溶液
- （2）容量滴定法取一定量预蒸馏溶液，调节至pH为11以上，以试银灵作指示剂，用硝酸银标准溶液滴定，则氰离子与银离子生成银氰络合物［Ag(CN)2]-，稍过量的银离子与试银灵反应，使溶液由黄色变为橙红色，即为终点
- 该方法适用于氰化物含量>1mg/L的水样，测定上限为100mg/L
第31页：分光光度法
分光光度法
- （3）分光光度法
- ①异烟酸-吡唑啉酮分光光度法在中性条件下，样品中的氰化物与氯胺T反应生成氯化氰，再与异烟酸作用，经水解后生成戊烯二醛，最后与吡唑啉酮缩合生成蓝色染料，其色度与氰化物的含量成正比，进行光度测定
- 本方法适用于饮用水、地面水、生活污水和工业废水
- 其最低检测浓度为0.004mg/L;测定上限为0.25mg/LCN-
第32页：吡啶
吡啶
- ②吡啶-巴比妥酸分光光度法取一定量蒸馏馏出液，调节pH为中性，氰离子与氯胺T反应生成氯化氰，氯化氰与吡啶反应生成戊烯二醛，戊烯二醛再与巴比妥酸发生缩合反应，生成红紫色染料，于580nm波长处比色定量
- 本方法最低检测浓度为0.002mg/L检测上限为0.45mg/L
