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1、水 分 析 化 学,主讲人：崔崇威副教授,第一章 绪论,知识点 水分析化学的地位及作用 水分析化学分析方法的分类 水质指标与水质标准 取水样、保存、预处理 分析方法的评价体系 标准溶液,2 水分析化学分析方法的分类,水中污染物包括 无机：金属离子Ca2+、Mg2+ + 重金属离子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等 有机：酚、农药、洗涤剂等 以上污染物都需要水分析方法去定量 分析方法包括 重量分析称重的办法 化学分析借助化学反应 仪器分析,用途：残渣分析,化学分析,酸碱滴定质子传递(最基础的滴定分析) 络合滴定络合反应M+Y MY 用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al
2、3+ 另外，络合反应可用于掩蔽技术，消除非测定离子的干扰 沉淀分析沉淀反应Ag+Cl- AgCl 氧化还原滴定氧化还原反应(特点：电子转移) 用途：测COD等有机污染指标 氧化还原反应也用于废水的化学处理,(如脱CN-，CN-+ClO2 N2),检验碱度、酸度,用途：测定水中Cl-,仪器分析,吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机离子 色谱法 气相色谱 用途：如氯仿测定 液相色谱 用途：如多环芳烃测定 离子色谱 用途：如阴离子测定 原子吸收法 用途：金属元素测定 电化学分析法 用途：pH值的测定,3水质指标与水质标准,水质指标 物理指标：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化 化学指标 微生物
3、学指标 水质标准：按不同用水目的制定的污染物的量阈值。除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越,物理指标,水温 臭味(臭阈值)文字描述 色度 残渣 （总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣），重量法测定,浊度 电导率，电导率仪测定 UVA254：反映水中有机物含量 氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数,色度 表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述) 真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量) 色度的测定方法：标准比色法（目视比色法）a.用具塞比色管配制标准色阶 （PtCo色阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性高，1mgPt/L定义为1度） b. 未知水样置于同规格比色
4、管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准色阶对比,浊度：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是混凝工艺重要的控制指标。 浊度的测定方法 目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视对比 分光光度法：680nm分光光度计测定 散射法，浊度仪（也以甲 聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）,标准浊度单位,1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成甲 聚合物为1度，测定结果单位FTU,化学指标,pH值 pH=-lgH+ 酸度和碱度：给出质子物质的总量(酸度)接受质子物质的总量(碱度) 硬度：水中Ca2+、Mg2+离子的总量 永久硬度：硫酸盐、氯化物等
5、形成 暂时硬度：碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀 总盐量（水中全部阴阳离子总量）,有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物) 高锰酸盐指数(Pi)： 化学需氧量(COD)： 生物化学需氧量（BOD）： 总有机碳（TOC）： 总需氧量（TOD）：,微生物学指标,保障供水安全的重要指标 细菌总数 大肠菌群 游离性余氯：Cl2/HOCl/OCl-,4取水样、保存、预处理,取水样 保存 预处理水样的分离技术 过滤 蒸馏 萃取L-L液萃取：分离水中的有机物 浓缩 富集,取水样,依试验目的选取取样点，取样量，容器和取样方法 取样点：河流水系沿上下游和深度布设，处理
6、设施在进出水口 取样量：保证分析用量3倍以上，至少做2次平行样 容器：玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标） 取样方法,保存,意义：采用一些措施终止或减缓各种反应速度 措施 冷藏 控制pH值，加酸调pH 1，在水中完全解离，强酸 Hac，Ka=1.810-5，Ka10存在 pH8.32存在 pH4.5存在,连续滴定法测定水中碱度即同一锥形瓶中，连续用酚酞和甲基橙作指示剂。 测定步骤： 先加酚酞，当酚酞由红色无色，HCl的消耗量为P(ml) 后加甲基橙，当甲基橙由橙黄橙红，HCl的消耗量为M(ml) P和M的数值判断碱度的组成，并且计算相应的含量。,概念：P相当的碱度叫酚酞碱度；直接在水样中加入甲基橙，用HCl滴定相应的碱度，叫甲基橙碱度，又叫总碱度。,5种组合的判据：P0 M=0 (酚酞红无，甲基橙加入即呈橙红) PM P=MP0 P=0 (酚酞加入即无色，甲基橙橙红) =M,发生反应： 酚酞变色，甲基橙变色， 水中的总碱度： =P+M,5碱度计算,首先由P和M的数值判断碱度的组成 确定碱度的表示方法 以mg/L计，以mol/L或mmol/L计，以mgCaO/L或mgCaCO3/L计 记住一些常用的摩尔质量17g/mol 30g/mol 61g/mol 28g/mol 50g/mol 写出碱度计算的正确表达式,
