《水分析第一章》PPT课件.ppt

水水 分分 析析 化化 学学 Water Analytical Chemistry 主讲主讲:李新宝李新宝E-mail: 1教材教材1.黄君礼编著黄君礼编著.水分析化学水分析化学.中国建筑工中国建筑工业出版社业出版社.2008年年2月月,第三版第三版2. 工科大学化学实验工科大学化学实验. 哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学出版社出版社, 2006.2讲授内容讲授内容第第1章章 概论概论第第2章章 水分析测量的质量保证水分析测量的质量保证第第3章章 酸碱滴定法酸碱滴定法第第4章章 络合（配位）滴定法络合（配位）滴定法第第5章章 沉淀滴定法沉淀滴定法第第6章章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法第第7章章 电化学分析法（电位法，电导法、极谱法）电化学分析法（电位法，电导法、极谱法）第第8章章 吸收光谱法吸收光谱法第第9章章 色谱法（气相、液相、色谱色谱法（气相、液相、色谱-质谱法）质谱法）第第10章章 原子光谱法（原子吸收、原子发射）原子光谱法（原子吸收、原子发射）3教学要求与安排教学要求与安排1. 学时学时: 理论理论36h，实验，实验20h ，期末考，期末考2h2. 成绩评定成绩评定: 期末期末70% ,实验技能实验技能20% ,作业作业10%3. 答疑时间答疑时间: 周二上午：周二上午： 地点：地点： 龙龙52014. 考试时间：（大约在）考试时间：（大约在）16周周4主要参考书主要参考书1.水和废水监测分析方法水和废水监测分析方法.国家环保局编国家环保局编. 环境科学出版社环境科学出版社.2.水质分析大全水质分析大全.水质分析大全编写组编水质分析大全编写组编. 重庆科技出版社重庆科技出版社.5第一章 绪 论1.1 课程概述-课程性质与任务 性质：研究水及其杂质的性质杂质的性质和测量方法测量方法以及水中污染物的组成、性质、含量组成、性质、含量和和分析方分析方法法的一门学科。

主要培养水质工程分析水质工程分析的技能 作用：用于获取水环境污染治理水环境污染治理与水资源规水资源规划划、水资源评价水资源评价的基础数据要求： 取样方法规范性；测量方法正确性；结果判断准确性 （国家标准，法律法（国家标准，法律法规）规） 6基本要求：基本要求： 掌握四大滴定方法掌握四大滴定方法(酸碱、配位、沉淀酸碱、配位、沉淀和氧化还滴定法和氧化还滴定法)和主要的仪器分析方法和主要的仪器分析方法(吸收光谱法、电位分析法、原子吸收法吸收光谱法、电位分析法、原子吸收法及色谱法等及色谱法等)的基本原理、基本知识、基的基本原理、基本知识、基本概念和基本技能掌握水质分析的基本概念和基本技能掌握水质分析的基本操作 4个基本点：个基本点： 基本概念，基本原理基本概念，基本原理; 基本操作，基本操作，基本技能基本技能7课程学习目标 试样试样(水样水样)分析是一个获取信息、分析是一个获取信息、提供提供可靠数据可靠数据的过程 强化并树立准确的强化并树立准确的“量量”的观念培养严谨的科学态度培养严谨的科学态度初步具备查阅文献、选择分析方法、初步具备查阅文献、选择分析方法、拟订实验方案、拟订实验方案、数据评价能力数据评价能力；独立；独立分析和解决水质工程中实际问题的能分析和解决水质工程中实际问题的能力。

力8课程特点：水分析化学是一门从水分析化学是一门从实践中来实践中来到实践中去的学科到实践中去的学科以解决水中的实际问题为目的以解决水中的实际问题为目的 突出量的概念突出量的概念是各种分析方法的集合：是各种分析方法的集合： 每一种分析方法都存在一条相同或相似的内容主每一种分析方法都存在一条相同或相似的内容主线：线： 原理原理仪器仪器分析条件分析条件应用（计算）应用（计算）与实验密切相关与实验密切相关在实验过程中用学过的理论知识解释实验现象在实验过程中用学过的理论知识解释实验现象体现知识的综合性应用体现知识的综合性应用 水分析化学是多学科知识综合运用的体现，涉水分析化学是多学科知识综合运用的体现，涉及到无机化学、有机化学、高等数学、物理、电子及到无机化学、有机化学、高等数学、物理、电子学等各学科的知识学等各学科的知识 9一、水质分析方法概述一、水质分析方法概述 水分析方法多种多样水分析方法多种多样,应根据水分析应根据水分析工作的目的、任务、工作的目的、任务、对象对象等来选择方法等来选择方法 水中污染物包括：水中污染物包括： 无机：金属离子无机：金属离子Ca2+、Mg2+ 等；等； 重金属离子：重金属离子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等；等； 有机：有机：酚酚、农药、洗涤剂等。

农药、洗涤剂等1.2 水分析化学水分析化学 分析方法分类分析方法分类10 根据根据分析对象分析对象分分 无机物分析，有机物分析，无机物分析，有机物分析，生物活性物生物活性物质质分析分析根据分析对象含量的根据分析对象含量的数量级数量级分分 常量（常量（1%），微量（），微量（1） ，痕量（，痕量（0.01%），）， 分子水平分子水平根据分析自动化程度根据分析自动化程度 手工操作，仪器，自动，全自动，智能手工操作，仪器，自动，全自动，智能化仪器化仪器二、水分析方法二、水分析方法111化学分析-借助化学反应 重量分析称重的办法（最古老的分析方法,要有称量形） 气化法,沉淀法, 电解法, 萃取法 用途：残渣分析(常量分析) 滴定分析借助化学反应 a.酸碱滴定质子传递(最基础的滴定分析) 用途：检验碱度、酸度根据采用的分析原理分类：12b.络合滴定络合反应 M+Y MY 用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+ 另外，络合反应可用于掩蔽技术，消除非测定离子的干扰c.沉淀分析沉淀反应Ag+Cl- AgCl 用途：如测定水中Cl-等d.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 N213 a.吸收光谱法 用途：分析很多有机分子、无机离子 b.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 c.原子吸收法-用途：金属元素测定 d.电化学分析法-用途：pH值的测定14、天然水及其水质纯净的水纯净的水是无色、无味、清澈、透明、无细菌、是无色、无味、清澈、透明、无细菌、无病毒的水。

但这类水必须经过处理才能达到无病毒的水但这类水必须经过处理才能达到这类水质在自然界是很少的自然界提供给人这类水质在自然界是很少的自然界提供给人类的只是天然水类的只是天然水天然水包括天然水包括河流、湖泊河流、湖泊、海洋、地下水（深层、海洋、地下水（深层、浅层浅层）、冰川、）、冰川、土壤土壤、雨水雨水等等天然水是一个复杂的体系，一般会含有程度不天然水是一个复杂的体系，一般会含有程度不同的杂质同的杂质 水质水质是是水及其杂质水及其杂质共同表现出的特性共同表现出的特性 （综合特性）综合特性）15天然水中的杂质类型溶解物质溶解物质盐类阳离子：盐类阳离子：Ca2+ 、Mg2+ 、Na+ 、K+ 、Fe2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、阴离子：阴离子：HCO3-、SO42-、Cl-、CO32-气体：气体：O2 、CO2 、N2 、H2S 有机物：有机物：COD、BOD 、TOC 、 TOD细菌细菌(微生物）微生物） 污水？污水？ 16按粒径分按粒径分 悬浮物质悬浮物质(粒径：粒径：10-4mm) 胶体物质胶体物质(粒径：粒径：10-410-6mm) 溶解物质溶解物质(粒径：粒径：10-6mm)按物质性质分：按物质性质分： 无机物无机物 有机物有机物 微生物微生物17水体自净水体自净：水体中的微生物氧化分解有机物，使其浓度降低，水体得以净化。

18几种常见的饮用水几种常见的饮用水纯净水：无细菌、无病毒、干净卫生，但是长纯净水：无细菌、无病毒、干净卫生，但是长期饮用会带走人体有用的微量元素，增加钙的期饮用会带走人体有用的微量元素，增加钙的流失，易产生疾病流失，易产生疾病矿泉水：含多种矿物质和微量元素矿泉水：含多种矿物质和微量元素(Li、Sr、CO2等等)，pH:78与人体液相吻合，与人体液相吻合，有利于维有利于维持酸碱平衡，促进新陈代谢持酸碱平衡，促进新陈代谢自来水：营养成分不如矿泉水，基本能满足人自来水：营养成分不如矿泉水，基本能满足人体所需，存放会使细菌增加体所需，存放会使细菌增加 自来水自来水(当天烧开当天喝当天烧开当天喝) 纯净水纯净水(长期饮用降低免疫力长期饮用降低免疫力) 矿泉水矿泉水(有条件不妨常喝有条件不妨常喝)191.4 水质指标与水质标准水质指标与水质标准水质指标： 物理指标(特点：参数测定后水样不发生变化，不涉及化学反应)： 水温， 臭味(臭阈值) 色度 浊度 残渣 电导率 UVA254 氧化还原电位(ORP)化学指标： pH值酸度和碱度硬度总盐量 有机污染物综合指标 a.高锰酸盐指数(Pi)，b.化学需氧量(COD) c.生物化学需氧量（BOD） d.总有机碳（TOC）e.总需氧量（TOD）微生物学指标 细菌总数 大肠菌群游离性余氯：Cl2/HOCl/OCl-二氧化氯 贾第鞭毛虫和隐孢子虫指标 20一、物理指标1.水温：水的物理、化学性质与水温有密切关系。

溶解性气体的溶解度； b.影响水生物和微生物活动、化学和生物化学反 应速度； c.影响盐度、pH值等 水的温度因水源地不同而有很大差异 地下水（温度稳定）812； 地面 030水温测定：在现场进行常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电阻温度计212、 臭味与测定臭的方法 定性描述法 这种检验方法的要点是：取100mL水样于250mL锥形瓶中，检验人员依靠自己的嗅觉，分别在20和煮沸稍冷后闻其臭，用适当的词语描述其臭特征，并按下表划分的等级报告臭强度 22定量描述-臭阈值法 把水样用一系列无臭水稀释，闻出最低可辨别出臭气的水样其浓度称为“臭阈浓度”，其稀释倍数称为“臭阈值”，即 检验操作要点：用水样检验操作要点：用水样(A)和无臭水和无臭水(B)在锥形在锥形瓶中配制水样稀释系列（瓶中配制水样稀释系列（稀释倍数不要让检验稀释倍数不要让检验人员知道人员知道），在水浴上加热至），在水浴上加热至601；检验人；检验人员取出锥形瓶，振荡员取出锥形瓶，振荡23次，去塞，闻其臭气，次，去塞，闻其臭气，与无臭水比较，与无臭水比较，确定确定刚好闻出臭气的那个稀释刚好闻出臭气的那个稀释样，根据其水样体积样，根据其水样体积(A)和无臭水体积和无臭水体积(B)计算计算臭阈值。

臭阈值 23注意 为了尽量排除主观因素（嗅觉敏感差异），往往选N个检验人员（一般5名以上） 嗅觉迟钝者不能入选在检验前，必须避免外来气味的刺激一般用自来水通过颗粒活性炭制取无臭水243、颜色、颜色颜色是反映水体外观的指标之一表色-没有去除悬浮物的水所具有的颜色真色-是指去除悬浮物后水的颜色 颜色的测定：颜色的测定：铂钴标准比色法、稀释倍数法、分光光度法25铂-钴标准比色法用氯铂酸钾与氯化钴配制标准色列规定：每升水中含1mg铂（相当于氯铂酸钾）和钴 (相当于2mg六水合氯化钴()所具有的颜色为1度，作为标准色度单位标准色列的配制 向50ml比色管中加入0、及铂钴标准溶液，用水稀释至标线，混匀各管的色度依次为0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60和70度密塞保存再与水样进行目视比色（或分光光度法）确定水样的色度264、残渣(residue )残渣是反映水体外观的指标总残渣：把适量水样或废水样放在称至恒重的蒸发皿中，先在蒸汽浴或水浴上蒸干，再移入103-105烘箱内烘至恒重，蒸发皿所增加的重量即为总残渣计算式如下： 式中：A总残渣和蒸发皿共重（g） B蒸发皿重（g）； V水样体积（mL）。

27 可滤残渣和不可滤残渣可滤残渣：是指将过滤后的水样（滤液）放在称至恒重的蒸发皿内。