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1、环境化学实验指导书包先明淮北煤炭师范学院生物系2007年8月实验室守则1、实验前要先预习，明确实验目的，了解实验内容、原理和操作过程。2、实验时必须认真观察和分析实验现象，对实验的内容和安排不合理的地方可提出改进意见。对实验中出现的反常现象应进行讨论，并大胆提出自己的看法，做到主动地学习，积极地思考。3、保持实验室整齐、清洁和安静，不得高声谈话。关闭手提电话机。4、注意安全，实验室内严禁吸烟。易燃易爆物品要远离火源操作和放置。5、节约用水，安全用电，不浪费药品，爱护所有仪器。凡损坏仪器者应如实向教师报告，并登记，补领。实验过程中废液、废物应倒入指定地方，不准随意乱倒。6、实验室内的一切物品，未
2、经本室负责教师批准，严禁携带出室外，借物必须办理登记手续。7、实验完毕，要把仪器用具清洁，将各种仪器药品放回原处，清洁实验台面和地板。学生离开实验室前，必须请教师到座位检查，方可离开。 目 录实验一 富营养化水体中NH4+-N的测定实验二 富营养化水体中PO43-P的测定实验三 富营养化水体中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮测定实验四 水体化学需氧量的测定实验五 富营养化水体总氮和总磷的测定实验六 生物样品中汞含量的测定实验七 水体总氮测定实验八 底泥对苯酚的吸附作用实验九 沉积物中铁、锰的形态分析实验十 土壤中农药的残留实验十一 重金属在土壤植物中的迁移转化实验一 氨氮的测定（奈氏试剂法）一、 目的1、
3、学习用Zn(OH)2恕凝法预处理水样；2、学习水中氨氮（奈氏试剂法）的光电比色方法；二、实验原理： 氨氮是指以游离态的氨（NH3）和铵盐（NH4）形式存在的氮。采用碘化汞钾K2（HgI4）的碱性溶液（即奈氏试剂）与氨氮反应生成棕色的络合物，在420nm波长处，其吸光度与氨氮含量在低于150mol(N)L-1浓度范围内成正比（当氨氮含量太高时，络合物逐渐聚集并产生絮状沉淀）。水样中的Ca2+、Mg2+和铁离子与试剂中的强碱产生沉淀对显色反应的影响，可预加酒石酸钾钠予以避免。本法的最低检出溶液为2.0mol(N)L-1.三、实验用品： 纳氏比色法1原理强碱性的纳氏试剂与氨反应生成黄至棕色络合物，在
4、一定浓度范围内，其色度与氨氮含量成正比。大量铵盐与纳氏试剂反应生产棕色沉淀。少量钙、镁离子可加入酒石酸钾钠掩蔽。2仪器（1）50ml比色管。（2）分光光度计3试剂（1）纳氏试剂：可以任选下述一种方法配置。A氯化汞-碘化钾-氢氧化钾溶液：称取15g氢氧化钾溶于50ml水中，充分冷却。另称取5g碘化钾溶于20ml水中，在搅拌下分次少量加入氯化汞（HgCl2）结晶（或粉末）于碘化钾溶液中，直至溶液出现淡黄色和微朱红色沉淀物而溶解缓慢时，改为滴加氯化汞饱和溶液至出现少量朱红色沉淀不再溶解时为止。B 碘化汞-碘化钾-氢氧化钠溶液：称取16g氢氧化钠溶于50ml水中，充分冷却。另称取7g碘化钾和10g碘化
5、汞（HgI2）溶于少量水中，然后将此溶液在搅拌下缓慢加入到氢氧化钠溶液中，稀释至100ml，混匀。于暗处静置24小时，倾出上清液备用。（2）酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H6O6.4H2O）溶于水中，加热煮沸以后驱除氨，冷却，稀释至100ml。（3）氯化铵标准 备液：称取3.819g经100105干燥2h的氯化铵溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮（NH3-N）。（4）氨氮标准溶液：吸取10.00ml氯化铵标准储备液溶于1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含10ug氨氮（NH3-N）。4步骤（1）标准曲线的绘制：吸取0，0.
6、50,1.00,2.00,3.00,5.00,7.00和1000ml氨氮标准溶液溶于50ml比色管中，加无氨水至标线。此标准系列含氨氮量分别为0，5.00，10.0，,20.0，30.0，,50.0，70.0，100ug。其测定同水样。由标准溶液测得的吸光度减去空白（零浓度）的吸光度后，绘制吸光度对氨氮含量（ug）的标准曲线。（2）水样的测定：分取经过预处理的适量水样（使氨氮含量不超过100ug）于50ml比色管中，加无氨水稀释至刻度。同时以50ml无氨水作空白实验。加入1ml酒石酸钾钠溶液，混匀，再加入1.5ml钠氏试剂，密塞混匀，放置10min。于波长420nm处，用2cm比色皿，以水为参
7、比，测量吸光度。由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮含量（ug）。5计算 式中，m由校准权限上查得的氨氮量（ug）；V分取水杨体积（ml）。6注意事项 若水样中含硫化物和挥发性还原物质并经预蒸馏用0。02mol/L硫酸吸收，显色时若仍有干扰，则可分取一定量酸吸收液，加热煮沸使驱除，冷却后加水稀释至原体积，再分取适量样供测定。四、思考题 1、制备无氨纯水时为什么要加硫酸和高锰酸钾后进行重蒸馏？直接将有氨蒸馏水重蒸馏行不行？2、酒石酸钾钠在测定中起什么作用？其用量可否改动？3、如果显色水样颜色太深，不久即产生棕黄色沉淀，什么原因？应作何处理？4、今有甲乙两个比色皿，它们的
8、玻璃透光性不同而光程相同。甲专作校E0用（盛纯水），乙盛纯水时吸光值为Ec，盛试剂空白时吸光值为E试空，盛水样空白时的吸光值为E样空，求E待？5、做工作曲线时，所用蒸馏水中含NH3，这时应以何值到工作曲线上查出水样待测成分含量？6、光电比色分析时，以纯水空白校零，测得显色后的水样，水样空白及试剂空白的吸光值分别为Ex，E试空，问此时应以何值到工作曲线上去查待测成份含量？实验二 富营养化水体中PO43-P的测定溶解性磷酸盐包括水样过滤后滤液中存在的正磷酸盐和少量水解的缩合磷酸盐。取经0.45um滤膜过滤后的水样，不经消解处理，直接显色，测定相应的正磷酸盐含量。（一）钼-锑-抗分光光度法1。原理磷
9、酸盐与钼酸铵反应，在酸性介质中，锑盐存在下生成磷钼铵，用抗坏血酸还原为兰色低价钼的氧化物，即钼蓝，进行比色测定。2仪器（1）分光光度计。（2）过滤装置：由真空泵、过滤器和0.45um孔径的滤膜组成。3试剂（1）硫酸溶液：在2份水中加入2份浓硫酸（体积比），混匀配成。（2）钼酸铵-酒石酸氧锑钾溶液：称取钼酸铵6g和酒石酸氧锑钾0.24g，溶于300ml水中，缓慢加入120ml硫酸溶液，摇匀。然后加水到500ml，再次进行混合后，装入聚乙烯瓶内保存。（3）抗坏血酸溶液：称取抗坏血酸7.2g，溶于100ml水中。该溶液在4下可保存一周。（4）钼-锑-抗溶液：将上述钼铵酸-酒石酸氧锑钾溶液和抗坏血酸溶
10、液按5:1的比例（体积比），混合摇匀。此溶液可稳定4h左右，最好使用前配制。（5）磷标准储备液：此溶液含磷量为100ug/ml。（6）磷标准溶液：吸取100g/ml的磷标准储备液10.0ml，于200ml容量瓶中定溶。此溶液含磷量为5.0ug/ml。4步骤（1）先取少量水样用0.45um的滤膜进行过滤，弃去滤液，以排除滤膜等含磷物质的干扰。再用同一滤膜过滤适量水样。（2）标准曲线的绘制： A 分别吸取磷标准溶液0，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50，5.00，7.50，10.0ml，装入100ml容量瓶中，各瓶溶液含磷量分别为0，2.5，5.0，7.5，10.0，12.5，25.
11、0，37.5和50.0ug。B 移取水样25ml于试管内，加入2ml钼-锑-抗溶液，摇匀。将试管在25左右温度下放置15min，进行显色，然后在700nm处测定吸光度，以空白作参比。（3）水样的测定：分取适量水样，按标准曲线的的水样处理步骤进行显色，测定水样吸光度，并从标准曲线上查出含磷量。5计算式中，m从标准曲线上查出的水样含磷量（ug）；V水样的体积（ml）。6注意事项（1）水样中如含0.1mg/L以上的砷酸盐，或含1mg/L以上的六价铬和亚硝酸盐时，对本法有干扰。前者使结果偏高，后者是使结果偏低。（2）水样含磷量较高时，可改用0。5cm光程的吸收池，标准溶液浓度亦应相应提高。若稀释处理时
12、，应注意稀释水中不应含有磷。（3）洗涤仪器时不能用含磷洗衣粉或洗涤剂。实验三 亚硝酸盐氮和硝酸盐氮测定亚硝酸盐氮亚硝酸盐是桉盐在有氧存在下经亚硝化细菌作用后的产物，而水体中的铵盐常有含氮有机物降解、氨化而来。因此，亚硝酸盐的存在被认为是水体已被有机物污染的标志之一。但亚硝酸盐极不稳定，可被氧化成硝酸盐，也可还原为铵或分子氨。因此亚硝酸盐在天然水体中的含量常小于0.5mg/L。电镀、酸洗废水中含大量的亚硝酸盐。（一）N（1-萘基）乙二胺光度法1原理 在pH为2.02.5介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸酰胺生成重氮盐，再与N（1-萘基）乙二胺偶联生成红色染料，其色泽强度与亚硝酸盐含量成正比。2仪器（
13、1）分光光度计。（2）50ml比色管。3试剂（1）不含亚硝酸盐的水：于蒸馏水加入少量高锰酸钾结晶，使呈红色，再加氢氧化钡，使呈碱性。蒸馏，弃去初蒸馏液50ml，接取中间70%的无锰部分。（2）氢氧化铝悬浮液：称取125g硫酸铝钾或硫酸铝铵溶于1L水中，加热到60，在不断搅拌下慢慢加入55ml浓氨水，静置1h后，移入1000ml量筒中，以倾斜法用水反复洗涤沉淀，至溶液不含Cl-和铵盐。澄清后，尽量全部倾出上清夜。最后加入300ml水使成悬浮液。用前振荡均匀。（3）对氨基苯磺酸酰胺溶液：称取5g对氨基苯磺酸酰胺（磺胺），溶于含50ml浓盐酸和350ml水的溶液中，稀释至500ml，此溶液可稳定数月
14、。（4）N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐溶液：称取500mgN-（1-萘基）乙二胺盐酸盐溶于500ml水中，保存于棕色瓶中，置冰箱内保存，至少可稳定一个月。（5）高锰酸钾储备液c=0.1mol/L（6）高锰酸钾溶液c=0.01mol/L：按下法标定。 取50ml水于250ml锥型瓶中加入50.00ml0.01mol/L高锰酸钾溶液，加2ml浓硫酸。置沸腾水浴中，热至瓶中液体升温至7080，取出，由滴管加入0。0100mol/L草酸钠标准溶液，至高锰酸钾溶液红色褪去，并稍加过量，记录草酸钠标准溶液用量（V1）。再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红，记录高锰酸钾溶液总用量（V2）。求出高锰酸钾
15、的浓度(C).（7）（1+3）硫酸：（8）草酸钠储备液C=0.1000mol/L（9）草酸钠标准溶液C=0.01000mol/L（10）亚硝酸钠标准储备液：称取0.246g亚硝酸钠（NaNO2)溶于煮沸放冷的水中，稀释至1000ml。此溶液含亚硝酸盐氮为0.50mg/ml。此溶液保存于棕色瓶中，加入1ml三氯甲烷，保存在25，至少稳定一个月。其标定方法如下：于250ml锥型瓶中加入50.00ml0.01mol/L高锰酸钾溶液，加2ml浓硫酸，用移液管加入50。00ml亚硝酸钠标准储备液。置沸水浴中加热至瓶中液体升温至7080，取出，由滴管加入0。0100mol/L草酸钠标准溶液，至高锰酸钾溶液红色褪去，并稍加过量，记录草酸钠标准溶液用量（V3）。再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红，记录高锰酸钾溶液总用量（V4）。按下式计算亚硝酸钠标准储备液的浓度。储备液
