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1、1,7.2.1 PH值的测定 7.2.2 硬度的测定 7.2.3 溶解氧的测定 7.2.4 硫酸盐的测定 7.2.5 氯含量的测定 7.2.6 总铁含量的测定,7.2 工业用水的分析,2,PH值是溶液中氢离子活度的负对数，即PH=-lgaH+，随水温的变化而变化。PH值的测定方法有电位法和比色法。1.比色法酸碱指示剂在其特定PH值范围的水溶液中产生不同的颜色，向系列已知PH值的标准缓冲溶液中加入适当指示剂，生成的颜色制成标准比色管或封装在小安瓿瓶内，测定时取与缓冲溶液同量的水样加入同一种指示剂，进行目视比色，可测出水样的PH值。水样有色、浑浊、或含较高游离氯、氧化剂、还原剂时干扰测定。,7.2
2、.1 PH值的测定,3,2.电位法以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成原电池。用已知PH值的标准溶液定位、校准，用PH计直接测出水样的PH值。该方法测定准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂和还原剂以及高含盐量的干扰少。常用的PH值标准缓冲溶液有邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠、四硼酸钠溶液，其准确度决定测定结果。把电极插入水体中可直接测定。注意温度补偿器的调节，玻璃电极在使用前浸泡24h激活。,7.2.1 PH值的测定,4,1.硬度硬度在实际测定时常测定总硬度、钙硬度、镁硬度和负硬度。总硬度是指碳酸盐硬度与非碳酸盐硬度之和（水中钙、镁离子总量）；钙硬度是指水中钙盐的
3、含量；镁硬度是指水中镁盐的含量；负硬度是指水中Na、K的氢氧化物、酸式碳酸盐、碳酸盐的含量，或称钠、钾硬度。一般水中无负硬度，只存在于深井水及处理过的水中。硬度的表示方法有两种，一种是以一百万份水中含有一份CaCO3（或CaO）或含有与一份质量的CaCO3（或CaO）相当质量的其他形成硬度的盐来表示，即mg/L，亦可用mmol/L来表示；另一种是以度来表示，即每十万份的水中有一份的CaO（或每升水中含有10mgCaO）为1度，而其他物质应换算为CaO的相当量。,7.2.2硬度的测定,5,2.测定方法（1）EDTA法总硬度的测定 在PH=10的弱碱性条件下，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴
4、定水中的钙、镁离子，溶液由红色转变成为纯蓝色即为终点，详见分析化学。一些离子干扰测定，含铜、锌离子时加入硫化钠生成沉淀去除；含微量锰离子加入盐酸羟胺后可使之还原为低价锰；含铁、铝离子加入三乙醇胺掩蔽来消除干扰。,7.2.2硬度的测定,6,2.测定方法（1）EDTA法钙硬度 在PH=1213时，以钙-羧酸（或铬黑T）为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的钙离子，溶液由红色变为蓝色即为终点。,7.2.2硬度的测定,7,2.测定方法（1）EDTA法镁硬度 在PH=10时，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的钙、镁离子总量（总硬度），溶液由红色变为纯蓝色即为终点。由总硬度减去钙硬度即为镁硬度
5、。,7.2.2硬度的测定,8,2.测定方法（2）原子吸收分光光度法钙硬度 取一定量的水样，经雾化喷入火焰，钙离子被热解原子化为基态钙原子，以钙共振线422.7nm为分析线，以空气-乙炔火焰测定钙原子的吸光度，用标准曲线法进行定量，求出水中钙离子含量即钙硬度。,7.2.2硬度的测定,9,2.测定方法（2）原子吸收分光光度法镁硬度 取一定量的水样，经雾化喷入火焰，镁离子被热解原子化为基态镁离子，以镁的共振线285.2nm为分析线，以空气-乙炔火焰测定镁原子的吸光度，用标准曲线进行定量，求出水中镁离子含量即镁硬度。原子吸收分光光度法测定时水处理药剂和水中各种共存元素干扰测定，加入氯化锶或氧化镧可抑制
6、干扰。,7.2.2硬度的测定,10,1.溶解氧溶解在水中的分子态氧称为溶解氧，用DO表示。溶解氧与大气中氧的平衡、温度、气压、盐分有关。清洁地表水溶解氧一般接近饱和，有藻类生长的水体，溶解氧可能过饱和。水体受有机、无机还原性物质（如硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等）污染后，溶解氧下降，可趋近于零。,7.2.3溶解氧的测定,11,2.测定方法（1）碘量法 水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰，生成氢氧化物棕色沉淀。加硫酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出的碘，可计算出溶解氧含量。,7.2.3溶解氧的测定,1
7、2,2.测定方法（2）修正碘量法 水样中含有亚硝酸盐干扰测定，用叠氮化钠将亚硝酸盐分解后再测定，称为叠氮化钠修正法。做法是在加硫酸锰和碱性碘化钾溶液的同时加入NaN3溶液（或配成碱性碘化钾叠氮化钠溶液加入水样中），Fe3+含量高时，加入KF掩蔽。其它同碘量法。NaN3是一种剧毒、易爆试剂，不能将碱性碘化钾叠氮化钠直接酸化，否则产生有毒的叠氮酸雾。,7.2.3溶解氧的测定,13,2.测定方法（2）修正碘量法 试样中含大量亚铁离子而无其它还原剂和有机物时，用KMnO4去除后再测定，称为KMnO4修正法。做法是以KMnO4氧化Fe2+Fe3+，Fe3+用KF掩蔽，过量的KMnO4用Na2C2O4除去
8、。加入Na2C2O4过量0.5mL以下对测定无影响，否则使结果偏低。其它同碘量法。,7.2.3溶解氧的测定,14,2.测定方法（3）电极法 氧电极按其工作原理分为极谱型和原电池型两种。极谱型氧电极由黄金阴极、银氯化银阳极、聚四氟乙烯薄膜、壳体等部分组成。电极腔内充有氯化钾溶液，聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被测水样隔开，只允许溶解氧透过，水和可溶性物质不能透过。当两电极间加上0.50.8V固定极化电压时，则水样中的溶解氧透过薄膜在阴极上还原，产生了该温度下与氧浓度成正比的还原电流。故在一定条件下只要测得还原电流就可以求出水样中溶解氧的浓度。,7.2.3溶解氧的测定,15,2.测定方法（4）溶解氧测
9、定仪 各种溶解氧测定仪就是根据氧电极工作原理。测定时，首先用无氧水样校正零点，再用化学法测得溶解氧的浓度的水样校准仪器刻度值，最后测定水样，便可直接显示其溶解氧浓度。仪器设有手动或自动温度补偿装置，补偿温度变化造成的测量误差。适用溶解氧大于0.1mg/L的水样以及有色、含有可与碘反应的有机物的水样，常用于现场自动连续测量。水样中含有氯、二氧化硫、碘、溴的气体或蒸气，可能干扰测定，需经常更换薄膜或校准电极；水样中含有藻类、硫化物、碳酸盐、油等物质时，长期与电极接触会使薄膜堵塞或损坏；更换电解质和膜后，或膜干燥时，要使膜湿润、待读数稳定后再进行校准。,7.2.3溶解氧的测定,16,硫酸盐是组成各种
10、盐类的阴离子，水中有硫酸盐存在时，污染产品，形成永久硬水，其是工业用水控制指标之一。 测定方法有称量法、铬酸钡分光光度法、电位滴定法、EDTA法、硫酸钡比浊法等。1.称量法称量法即硫酸钡沉淀称量法。在酸性条件下，用氯化钡溶液使水中的硫酸盐以硫酸钡的形式沉淀。经过滤、洗涤、灼烧至质量恒定，用称量法求水样中硫酸盐的含量。,7.2.4硫酸盐的测定,17,2.铬酸钡分光光度法水样中的硫酸盐与过量的铬酸钡酸性悬浊液作用生成硫酸钡沉淀，过滤后的滤液为黄色铬酸根离子，用分光光度法的标准曲线法定量出铬酸根离子的含量，从而间接求出硫酸盐的含量。,7.2.4硫酸盐的测定,18,3.电位滴定法。以铅电极为指示电极，
11、甘汞电极为参比电极，在PH=4的条件下，以高氯酸铅标准溶液电位滴定75%乙醇体系中硫酸根离子，此时能定量地生成硫酸铅沉淀，过量的铅离子使电位产生突跃，从而求出滴定终点，进而确定硫酸盐的含量。水样中的重金属、钙、镁等离子干扰，用氢型强酸性阳离子交换树脂除去，磷酸盐和聚磷酸盐干扰，用稀释法或二氧化锰共沉淀法消除。,7.2.4硫酸盐的测定,19,4.EDTA法在水样中加入过量的氯化钡和氯化镁混合溶液，生成硫酸钡沉淀，在PH=10的缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定过量的Ba2+和Mg2+，当溶液由红色转变为蓝色即为终点，根据EDTA的消耗量可计算出硫酸盐的含量。镁离子的加入使滴定终
12、点清晰、准确，提高滴定的灵敏度。水样中的钙、镁离子也消耗EDTA，因此水样总硬度应计入加入的钡镁混合盐之中加以校正。其他干扰参照总硬度测定予以消除。,7.2.4硫酸盐的测定,20,1.莫尔法在中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定Cl，硝酸银与氯离子作用生成白色氯化银沉淀，过量的硝酸银与铬酸钾作用生成砖红色铬酸银沉淀指示终点，根据消耗的硝酸银的量计算出氯的含量。本法适用于氯离子含量在5100mg/L之间的工业用水。,7.2.5氯含量的测定,21,2.汞盐滴定法在PH=2.32.8的水样中，以二苯卡巴腙（二苯偶氯碳酰肼）为指示剂，用汞盐（Hg2+）标准溶液进行滴定
13、Cl。氯离子与汞离子反应生成氯化汞，过量的汞离子与二苯卡巴腙形成紫色配合物指示终点，根据消耗的汞盐的量计算出氯的含量。指示剂中加溴酚蓝、二甲苯蓝-FF混合液作背景色，提高指示剂的灵敏度。铁（）、铬酸银、亚硫酸根、联氨等对测定有一定的干扰，加适量的对苯二酚或过氧化氢消除。本法适用于氯含量在1100mg/L之间，超过100mg /L时，可取水样进行稀释后测定。,7.2.5氯含量的测定,22,3.电位滴定法以银电极为指示电极，双液型饱和甘汞电极为参比电极，用硝酸银标准溶液进行滴定，终点电位即氯离子与银离子浓度相等时两极的电位差，设定好后自动停止滴定，根据消耗硝酸银的量计算出氯的含量。溴、碘、硫等存在
14、时干扰测定。本法适用于氯离子含量在5100mg/L之间。,7.2.5氯含量的测定,23,4.共沉淀富集分光光度法水样中的氯离子用磷酸铅沉淀做载体，经高速离心分离后，用硝酸铁-高氯酸溶液溶解沉淀，加显色剂硫氰酸汞-甲醇，用分光光度法的工作曲线法定量间接测定水中氯的含量。此法适用于氯离子在10100ug/L之间。,7.2.5氯含量的测定,24,1.硫氰酸盐分光光度法在酸性溶液中，Fe3+离子与硫氰酸盐反应生成红色配合物。反应式 Fe3+nSCNFe(SCN)n3-n，其中n=16,n不同时配合物的颜色不同，n值的大小取决于溶液的酸度和硫氰酸根离子浓度。溶液酸度过大则配合物稳定性降低，配位数减小，配
15、合物颜色不稳定；溶液酸度过小，则会使Fe3+离子发生水解反应，不利于测定，通常控制在PH=0.5左右。硫氰酸根浓度足够大时能抑制配合物的离解，有利于形成稳定的高配位数配合物，因此常加入过量的硫氰酸盐,而且在水样和标准溶液中加入的硫氰酸根离子的浓度一致。用标准曲线法进行定量，求出铁的含量。,7.2.6总铁含量的测定,25,1.硫氰酸盐分光光度法水样中的F、PO43能与Fe3+生成稳定的无色配合物，干扰测定，少量时可忽略，大量时通过控制酸度和增加硫氰酸根离子浓度来排除；水中强氧化性或还原性物质能氧化SCN或还原离子，干扰测定；水中有色物质和悬浮物质干扰测定，加HNO3消化和过滤预先除去；Fe2+不
16、与SCN发生显色反应，因此测定总铁含量时加入氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+，再进行测定。当铁含量过低时，显色后用异戊醇或乙醚萃取后定量测定。,7.2.6总铁含量的测定,26,2.邻菲罗啉分光光度法在PH=29时，用盐酸羟胺（或抗坏血酸）将水样中的三价铁离子还原成二价铁离子，二价铁离子与邻菲啰啉生成橙红色配合物，在波长510nm处，用分光光度计，采用工作曲线法定量求出铁的含量。Fe3+与邻菲啰啉生成淡蓝色配合物，在加入显色剂之前用还原剂（盐酸羟胺或抗坏血酸）将三价铁离子还原成二价铁离子，此方法选择性高，相当于铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+；20倍的Cr()、V()、P()；5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等不干扰测定。大量的磷酸盐存在对测定产生干扰，可加柠檬酸盐和对苯二酚加以消除。用溶剂萃取法可消除所有金属离子或可能与铁配合的阴离子产生的干扰。,7.2.6总铁含量的测定,
