地表水中常规项目分析

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1、地表水常规项目分析 一、地表水常规监测项目 水温、 pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、总磷、总氮、氟化物、六价铬、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群 二、涉及方法 光度法：总磷、总氮、六价铬、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、石油类 容量法：高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量 其他：水温、 PH、溶解氧、粪大肠菌群 三、测定中通用要求 避免污染、消除干扰 1、避免污染：实验室环境、试剂和水的污染、测定项目之间的相互污染、实验器皿等的玷污与损失 2、消除干扰：主要为方法中的影响因子 四、项目常用分析方法的探讨 高锰酸盐指数 氨氮 总氮

2、 挥发酚 （一）高锰酸盐指数 高锰酸盐指数，是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的 mg/L来表示。是水体常规监测项目之一，通常作为水体受还原性有机、无机物质污染程度的综合指标 ,因为水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾。是一个条件性指标，在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化，通常氧化率在 50%-60%。 GB11892-89（酸性法、碱性法） 方法选择：按测定溶液的介质不同分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法，因为在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力比酸性条件下稍弱，此时不能氧化水中的氯离子，固常用于含氯离子

3、浓度较高的水样。 酸性高锰酸钾法适用于氯离子浓度不超过 300mg/L时的水样，当高锰酸盐指数超过 10mg/L时，应少取水样并经稀释后测定。 方法原理：水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数值。 基本操作步骤 分取 100ml混匀水样，加入 5ml(1+3)硫酸。 加入 10.00ml0.01mol/L高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热 30min（从水浴重新沸腾起计时）。沸水浴液面要高于反应溶液的液面。 取下锥形瓶，趁热加入 10.00ml

4、0.0100mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用 0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量。 基本操作步骤 标定高锰酸钾溶液：将上述已滴定完毕的溶液加热至约 70 ，准确加入 10.00ml草酸钠标准溶液（ 0.0100mol/L），再用 0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量，求得校正系数 K=10.00/V。 高锰酸盐指数测定应注意的问题： 1.试剂的配制和保存 配制。 CODMn试剂要用新鲜的蒸馏水，最好是重蒸水或者超纯水，而不要用去离子水。 因为离子交换树脂虽然能去除水中的阴离子和阳离子，但不能完全去除可溶性的有机物，所以去

5、离子水不宜用于配制有机物质分析的试液。 KMnO4溶液能自行分解，见光分解的速度更快。因此， KMnO4溶液储存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，以待标定。 高锰酸盐指数测定应注意的问题： 2 严格控制水浴加热时间 大多数化学反应的进度都与反应时间成正比。采用酸性高锰酸钾法测定高锰酸盐指数，测定只是规定时间内以高锰酸钾为氧化剂处理水样时所消耗的量，反应时间将直接影响测定的结果。 因此对样品进行水浴加热时，一定要在水浴沸腾后将样品放入水浴锅中，水浴沸腾，开始计时，并严格控制时间为 30min，以提高数据的精密性。 若水浴加热时间过长，样品测定值会增大。反之则减小。 高锰酸盐指数测定应注意的问题： 3

6、滴定速度影响准确标定 KMnO4溶液的浓度 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 滴定刚开始的时候，滴定反应速度较慢，当滴入的KMnO4与 NaC2O4反应生成 Mn2+，而 Mn2+起到催化剂的作用，反应速度才逐渐加快，因此高锰酸钾溶液标定时的滴定速度在开始时不宜太快，应等第一滴 KMnO4红色褪去之后再滴入第二滴，否则所加入的 KMnO4来不及与 NaC2O4反应即在酸性溶液中分解： 4 MnO4-+12H+=4Mn2+5O2+6H2O 从而影响高锰酸钾溶液标定的准确度 高锰酸盐指数测定中其他细节： （ 1）高锰酸钾浓度：应尽量接近 0.0100mol/L

7、，这样相对偏差最小。 （ 2）加热温度草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在 70 80 ，滴定操作中必须趁热进行，始终保持微沸状态，才能满足温度要求。 （ 3）水浴锅中水位高度 : 水浴锅中加水量的最高水位线（刚好不漂起）与最低水位线（刚好水浴锅内液面可盖住水样液面）。 （ 4）滴定速度：先慢后快。 （ 5）滴定时间：滴定过程必须自加热结束时起快速进行，以不超过 7min为宜，若溶液温度过低，需适当加热。 高锰酸盐指数测定中其他细节 （ 6）水样经稀释时，应同时进行空白实验，稀释水为重蒸无有机物水。标准样品需要进行空白实验，按水样稀释公式或不稀释公式结果减去空白值均可。 （ 7）测定水中高锰酸盐

8、指数时，在沸水浴加热完毕后，溶液仍应保持微红色，若变浅或全部褪去，应将水样稀释或增加稀释倍数后重測。 （ 8）水样的固定剂应为硫酸，稀硫酸一般不具有氧化还原性，而硝酸和盐酸均具有氧化还原性，硝酸能使水中被测物质氧化，盐酸能与高锰酸钾反应。 （二）氨氮 纳氏试剂比色法 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，此颜色在较宽的波长内具有强烈吸收。通常测量波长在 410 425nm范围。 方法适用范围 ：本法最低检出浓度 为 0.025mg L。 水样作适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业水和生活污水中氨氮的测定。 试 剂 （ 1)纳氏试剂 （ 2)酒石酸钾钠溶液

9、：称取 50g酒石酸钾钠(KNaC4H4064H20)溶于 100ml水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至 100ml。 （ 3)铵标准贮备溶液：称取 3.819g经 100 干燥过的优级纯氯化铵 (NH4Cl)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。 （ 4)铵标准使用溶液：移取 5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 基本操作步骤 (1)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比邑管中，加水至标线，加 1.0

10、ml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。 由测得的吸光度，减去零浓度空白的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（ mg）对校正吸光度的校准曲线。 基本操作步骤 (2)水样的测定 分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样 (使氨氮含量不超过0.1mg) 加入 50ml比色管中，稀释至标线，加 1.0ml酒石酸钾钠溶液。以下同校准曲线的绘制。 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 lmol L氢氧化钠溶液以中和硼酸，稀释至标线。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置 10mi

11、n后，同校准曲线步骤测量吸光度。 (3)空白试验 以无氨水代替水样，做全程序空白测定。 （ 4）计算 c=m k/V， k为稀释倍数。 氨氮测定应注意的问题 ： 1、 商品试剂纯度 纳氏试剂比色法实验所用试剂主要有酒石酸钾钠、碘化钾、氯化汞、氢氧化钾，据我们的经验 ,影响实验的试剂主要是 酒石酸钾钠 和 氯化汞 。 不合格 酒石酸钾钠 会导致实验空白值高和引起实际水样浑浊，影响测定。不纯试剂从外观上难以鉴别 ,只有通过预实验检验才能判定是否符合要求。 氯化汞 为无色结晶体或白色颗粒粉末 ,变质的氯化汞试剂常见红色粉末夹杂其中。据经验 ,试剂中含有少量红色粉末的试剂还可使用 ,但仍要避免称取红色

12、粉末配制反应试剂。 氨氮测定应注意的问题 ： 2 无氨水的影响 实验过程对水的要求很高，因为水的质量高低将直接影响试剂空白的大小，由此影响样品测定结果的准确性。 因此，应严格控制实验用水的质量，最好采用进行二次加工得到无氨水，或者采用用复合树脂交换柱制得的新鲜去离子水。 在实际操作中一般控制试剂空白吸光度不超过 0.030（光程 20mm 比色皿），这样可大大减少因为无氨水的质量控制不好而产生的测定误差。 氨氮测定应注意的问题 ： 3 试剂的影响 （ 1）纳氏试剂：在配制时应注意，配制的溶液要静置过夜，将上层清液移入聚乙烯瓶中密塞保存，否则其静止后生成的沉淀会对显色反应的灵敏度有较大影响。然后

13、放入冰箱中低温冷藏，以防颜色逐渐加深。 （ 2）酒石酸钾钠：配制时向酒石酸钾钠溶液中加少量碱 ,煮沸蒸发至 50 l左右后 ,冷却并定容至 100l， 经 此种方法 处理后可以降低空白值。 。 氨氮测定应注意的问题 ： 4 实验室环境的影响 氨氮的测定应选择在无氨气的环境中进行，不应有扬尘、氨和铵盐类化合物，所使用的试剂、玻璃器皿等实验用品要单独存放。 因为玻璃器皿极易吸附空气中的氨，因而造成测定的偏差。而且玻璃器皿的洗涤应避免采用重铬酸钾洗液，因为此洗液易附着在容器上，具有强烈的氧化性，影响氨氮的测定。 玻璃器皿在必要时可用（ 1+9）的盐酸浸泡，且清洗、凉干后在空气中存放时问不宜太长即可用

14、来进行样品的分析测定。 氨氮测定应注意的问题 ： 5 反应条件的影响 （ 1）反应体系 pH的影响 由氨氮显色反应原理 2HgI42-+NH3+3OH-NH2HgIO (红棕色 )+7I-+2H2O 可知，显色基团为 HgI42-，显色溶液的 OH-浓度影响反应平衡，对显色效果有明显影响。 氨氮测定应注意的问题 ： 实验表明 1： 测定前水样 pH值应为 6-8。 pH10时，出现大量的红棕色沉淀。因此，水样保存时如果加入了浓硫酸，在测定前要用碱中和至 pH值为6-8后，此外，为保证测定结果的准确性，水样与标准溶液的 pH值应尽量一致，以免造成误差。 实验表明 2： 加入纳氏试剂后 ， 最后溶

15、液显色的 pH适宜范围是 11.8 12.4。 pH低于 11.8，不产生颜色反应； pH高于12.4，溶液立即变浑，而无法测量吸光度。 反应条件的影响 （ 2）温度 温度会影响纳氏试剂与氨氮的反应速度，并影响溶液的显色效果。实验表明，反应温度为 25 时，显色最安全；5 20 时吸光度无明显改变，但显色不完全；当温度达到 30 时，溶液褪色，吸光度出现明显偏低现象。因此，实验显色温度应控制在 20 25 ，以保证实验分析结果的可靠性。 （ 3）反应时间 反应时间小于 10min，溶液显色不完全； 10min 30min颜色较稳定； 30min 45min颜色有加深趋势； 45min 90min颜色逐渐减褪。因而，用纳氏试剂光度法测定水中氨氮时，显色时间应控制在