水分析化学总复习

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1、水分析化学总复习水分析化学总复习l l第一章第一章 绪论绪论 l l第二章第二章 酸碱滴定酸碱滴定 l l第三章第三章 络和滴定络和滴定 l l第四章第四章 沉淀滴定沉淀滴定 l l第五章第五章 氧化还原滴定氧化还原滴定 l l第六章第六章 吸收光谱法吸收光谱法 l l第七章第七章 电化学分析法电化学分析法 l l第八章第八章 气相色谱和原子吸收法气相色谱和原子吸收法 1l污水的物理性水质指标 水质 ： 水和其中杂质共同表现出的特性。1.水温 影响污水的生物处理效果。2.色度 影响主观心情、透光性弱、影响水生植物的光合作用。真色：过滤除去悬浮固体后的污水颜色表色：未经沉淀、分离的原水颜色颜色指

2、标：色度测量方法: 铂钴比色法（清洁水) K2PtCl6+CoCl26H2O 1度= 1mg/L Pt.0.5mg/L Co 稀释倍数法3.臭味: 腐败的有机物产生4. 固体含量 除气体以外的杂质5.浊度 2氮磷指标微生物营养物质，好氧处理中C:N:P=100:5:1藻类生长的营养物质（水体富营养化的主要原因） 含氮化合物 有机氮 不稳定，易被微生物分解为无机氮 总氮 NH3-N （TN） NO2-N NO3-Na.凯氏氮（KN） 有机氮 判断生物处理中微生物一般生活污水中KN=40mg/L NH3-N 氮营养的充足依据NH3-N b. NH3-N NH4+-Nc.有机氮= KN-（NH3-N

3、）d.(NO3- +NO2- )-N=TN-KN 水的化学指标1. 无机物指标32.有机物污染物指标 （生活污水中无机物：有机物=55：45） 对微生物无毒抑制作用可生物降解有机物 对微生物有毒抑制作用对微生物无毒抑制作用难生物降解有机物对微生物有毒抑制作用表示方法： 直接测定技术上有困难间接利用有机物均可被氧化的特性 (思考：为什么？) （用氧化所消耗的氧量或产生CO2量表示有机物总量）O2C、H、O、N、S 、 P CO2、H2O、NO3-、SO42- 、 PO43-4有 机 物 综 合 指 标化学需氧量（CODCr）高锰酸盐指数理论需氧量（ThOD）总需氧量（TOD）生化需氧量（BOD）

4、总有机碳（TOC）化学需氧量问题：是否也可问题：是否也可 以像无机物指标以像无机物指标 一样直接用具体一样直接用具体 的物质表示？的物质表示？5（1） 理论需氧量ThOD用化学反应方程式计算求得的有机物完全氧化所 需的氧量理论值，要进行成分分析。 （2） 总需氧量TOD900高温用氧气流使水样中有机物催化燃烧氧 化所消耗的氧量。 （3） 化学需氧量COD用强氧化剂K2Cr2O7（或KMnO4）做氧化剂，在 酸性条件下，氧化分解废水水样中有机物过程中所 消耗的氧化剂量折合成氧量（O2） （mg/L） （4 4）生化需氧量：）生化需氧量：在20，有氧条件下，由于 微生物作用将有机物氧化成无机物所消

5、耗的溶解氧 的量。 6 3.有机物污染指标的比较（1） 数值大小排序：对水质比较稳定的污水。ThOD TOD CODCr BODu BOD5 TOC （2） 含义ThOD、TOD 反映各种有机物的总量（以需氧量表示）。CODCr 几乎可表示有机物的全部含量（含有少量无机物）， 但不能反映被微生物氧化分解的有机物。BODu 、BOD5 基本反映有机物进入水体后，由于微生物 作用分解所消耗的氧量，能直接说明有机 物的生物降解过程。TOC 可表示有机物的总量（以碳计）7（3） 实际应用价值ThOD 是理论值，无实际应用价值。TOD 测定仪器昂贵。 CODCr 、CODMn 测定迅速，有实际指导、设计

6、、评价等意义。BOD5 测定时间长，不能及时指导生产实际，对有毒的废水测定会受到抑制而影响测定结果。TOC 测定迅速。8（4） BOD5/COD 可生化性指标：判断污水是 否适宜于采用生物处理。当BOD5/COD 0.3时，可生化性好。 （5） 应用条件BOD5：从卫生学水体自净角度，表明污水可 生化有机物含量。CODCr：有毒性抑制的污水，难生物降解有 机物浓度高时，需快速确定污水中 有机物含量时采用。CODMn：多应用于地表水、地下水等天然水 源中的有机物含量。 91.3 1.3 取水样、保存、预处理取水样、保存、预处理水样采集和保存的主要水样采集和保存的主要原则原则是：是：（1 1）水样

7、必须具有足够的）水样必须具有足够的代表性代表性；（2 2）水样必须不受任何）水样必须不受任何意外的污染意外的污染。10 化学分析法 (常量组分)：以化学反应为 基础的分析方法重量分析：残渣分析 滴定分析：酸碱、络合、氧化还原、沉淀 仪器分析法 (微量组分)光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、激光拉曼、核磁共振、原子发射、原子吸收电化学：电位、电导、库仑、安培、极谱色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC、CE其他： 质谱、电子能谱、活化分析、免疫分析1.4 水分析方法分类11 滴定分析法又称容量分析法：滴定分析法又称容量分析法： 将已知将已知准确浓准确浓 度度的的试剂溶液试剂溶液和被分析物质的组

8、分和被分析物质的组分定量反应定量反应完完 全，根据反应完成时所全，根据反应完成时所消耗的试剂溶液的浓度消耗的试剂溶液的浓度 和用量和用量（体积），计算出被分析物质的含量的（体积），计算出被分析物质的含量的 方法方法 重量分析法：重量分析法：是通过化学反应或其他操作步是通过化学反应或其他操作步 骤，使试样中的骤，使试样中的待测组分待测组分与其他组分分离，与其他组分分离，转转 化为一定称量形式化为一定称量形式，然后称量其质量，从而计，然后称量其质量，从而计 算出待测组分的含量。算出待测组分的含量。 滴定分析对反应的要求直接 滴定1. 按一定的反应式定量进行(99.9%以上) 2. 反应迅速完成(或

9、可加热、催化剂) 3. 有较方便、可靠的方法确定终点(指示剂)12常用术语化学计量点滴定终点指示剂变色点终点误差终点与化学计量点不一致引起的误差为化学计量数比滴定剂或标 准溶液滴定教材p3134 4、化学分析和仪器分析的定量方、化学分析和仪器分析的定量方 法比较法比较 化学分析法化学分析法绝对定量绝对定量（根据样品的量、反应产物的量或所消耗试（根据样品的量、反应产物的量或所消耗试 剂的量及反应的化学计量关系，通过计算得待测组分的量。）剂的量及反应的化学计量关系，通过计算得待测组分的量。） 仪器分析法仪器分析法相对定量相对定量（标准工作曲线）（标准工作曲线）问题：仪器分析方法是否要求所依据的化学

10、反应必须反应完全？问题：仪器分析方法是否要求所依据的化学反应必须反应完全？14分析数据的评价指标1 1代表性（代表性（ representationrepresentation）2 2准确性（准确性（ accuracyaccuracy）3 3精密性（精密性（ precisionprecision）4 4可比性可比性（ compatibilitycompatibility）15准确度（准确度（accuracyaccuracy） ：绝对误差绝对误差= =相对误差相对误差= / = / X XT T测定值和真值测定值和真值的接近程度，用误差衡量的接近程度，用误差衡量精密性（精密性（precision

11、precision）表示表示测定值之间测定值之间的的接近程度接近程度，或测定值有无良好的重复，或测定值有无良好的重复 性和再现性。用性和再现性。用偏差偏差衡量衡量16误差的来源：误差的来源：（1 1）系统误差（可测误差）：某些经常性的原因引起的误差）系统误差（可测误差）：某些经常性的原因引起的误差包括3方面：方法误差、仪器和试剂误差、操作误差特点：具有重复性、可测性（2 2）随机误差（偶然误差）：某些偶然原因引起的误差）随机误差（偶然误差）：某些偶然原因引起的误差特点：不可测、不重复（3 3）操作误差：不规范操作引起的误差，）操作误差：不规范操作引起的误差，要避免要避免滴定分析法要求的分析误差

12、 99.9% ;3. 稳定4. 易溶解，定量参加反应滴定分析常用基准物滴定分析常用基准物 质质 NaNa2 2COCO3 3( (酸碱滴定酸碱滴定) ) CaCOCaCO3 3Zn Zn粒粒( (络合滴络合滴 定定) ) NaClNaCl( (沉淀滴定沉淀滴定) ) KK2 2CrCr2 2OO7 7( (氧化还原滴氧化还原滴 定定) ) 标定法：标准溶液的浓度通过基准物来确定或用一种已 知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法22标准溶液的配制方法基准物质准确称量 标准溶液非基准物质粗称 溶液标准溶液标 定23基本单元的选取原则基本单元的选取原则 等物质的量反应规则等物质的量反应规则：即滴定反

13、应完全时，：即滴定反应完全时， 消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等( (化学化学 计量关系计量关系) ) 。 酸碱滴定：酸碱滴定：得到或给出得到或给出1mol1mol质子质子， 1/21/2HH2 2SOSO4 4,HCl,HCl,1/21/2NaNa2 2COCO3 3, ,1/21/2CaCOCaCO3 3 络合滴定：与络合滴定：与EDTAEDTA的络合的络合配位数配位数，一般为，一般为1 1：1 1 ， MgMg2+2+，AlAl3+3+，CaOCaO， CaCOCaCO3 3 沉淀滴定：银量法以沉淀滴定：银量法以AgNO3AgNO3为基本单元，为基本单

14、元，ClCl- - 氧化还原滴定：氧化还原滴定：转移转移1mol1mol电子电子，1/51/5KMnOKMnO4 4, ,1/21/2NaNa2 2C C2 2OO4 4, ,1/61/6KK2 2CrCr2 2OO7 7,Na,Na2 2S S2 2OO3 3基本单元基本单元： 是原子、分子、离子、电子及其是原子、分子、离子、电子及其 他粒子，或是这些粒子的特定组合。他粒子，或是这些粒子的特定组合。24例1 配制0.02000 molL-1 K2Cr2O7标 准溶液250.0mL,求m = ?解 m(K2Cr2O7) = nM = cVM= 0.020000.2500294.2 = 1.47

15、1 (g)问题：若配制0.0200mol/L 1/6K1/6K2 2CrCr2 2OO7 7标准溶液 250mL，应称取多少克K2Cr2O7？（作业）25物质的量浓度物质的量浓度 物质的量浓度(mol/L,mmol/L)：单位溶 液中所含溶质的物质的量,cB=nB/VB 其他浓度表示方法:mg/L, ppm、ppb、 ppt, % 滴定度: 1ml标准溶液相当于被测物质的 质量(用Ts/x表示,S-标准溶液,X-待测溶 液)26滴定分析计算1) 等物质的量规则:ZA和ZB分别为A物质和B物质在反应中的得失 质子数或得失电子数。27例如H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2OH2SO4 的基本单元: NaOH 的基本单元: NaOH等物质的量规则: 28MnO4-的基本单元: Fe2+的基本单元: Fe2+等物质的量规则:MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O292): 换