环境监测实验教案.doc

环 境 监 测 实 验 教 案 实验一 pH值测定一、 实验目的1、了解PH值的定义；2、掌握玻璃电极法(电位法)测定水样PH值的原理及操作过程；3. 学会正确使用PHS-25型酸度计。二、 实验方法与原理（结合课本65页）PH值的测定有玻璃电极法和比色法。比色法简便，但易受色度 浊度 胶体物质 氧化剂 还原剂等干扰。玻璃电极法基本不受以上因素的干扰，但当pH大于10时，易产生钠差，读数偏低，用标准溶液校正。本次实验选用玻璃电极法。玻璃电极法测定水样的PH值是以PH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，与被测水样组成原电池。由电动势和pH值得关系知，EsK+0.059pHs ，ExK+0.059pHx，则pHxpHs(Es- Ex )/0.059,因此可以通过测量pH已知溶液和pH未知溶液的电势差方法而测定待测液的pH值。三、 实验所需仪器与试剂1.仪器：PHS-25型酸度计，温度计。2.试剂：（1）标准缓冲溶液的配制 标准缓冲溶液按下表规定数量称取试剂，溶于25水中，在容量瓶内定容至1000ml。标准溶液中溶质的质量摩尔浓度/（mol/L）25的PH每1000mL水溶液所需药品质量0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾4.00811.4g KH2C6H5O70.025mol/L磷酸二氢钾+0.025mol/L磷酸氢二钠6.8653.388g KH2PO4+3.533gNa2HPO40.01mol/L硼砂9.1803.80g Na2B4O710H2O注意;本次实验使用标准液是购置得，无需配置。温度（） pH7 pH4 pH9.2106.92 4.00 9.33156.90 4.00 9.28206.88 4.00 9.23256.86 4.00 9.18306.85 4.01 9.14406.84 4.03 9.01506.83 4.06 9.02506.83 4.06 9.02四、PHS-25型酸度计的工作原理与使用方法1.工作原理酸度计简称pH计，由电极和电计两部分组成，目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响，且平衡速度较快。PHS-25型酸度计是一种通过测量电势差的方法测定溶液pH值的仪器。它的主要组成部分是指示电极(玻璃电极)、参比电极(甘汞电极)、与他们相连接的电表等电路系统。玻璃电极头部球泡是由一种特殊的敏感薄膜制成的空心小球，是电极得主要部分，仅对氢离子有敏感作用。球内有0.1mol/l HCl缓冲液和Ag-AgCl电极，把它插入待测溶液，被测溶液中氢离子与电极球泡表面的水化层进行离子交换，由于内层氢离子不变，而外层氢离子在变化，因此，外层产生的电位差也变化。单独玻璃电极只能形成一个半电池，可表示为：Ag(s)|AgCl(s)|HCl(0.1 mol/l)|玻璃膜|水化层|待测溶液电极电位表示为：饱和甘汞电极是由金属汞、Hg2Cl2和饱和KCI溶液组成的电极，内玻璃管封接一根铂丝，铂丝插入纯汞中，纯汞下面有一层甘汞(Hg2Cl2)和汞的糊状物。外玻璃管中装入饱和KCl溶液，下端用素瓷塞塞住，通过素瓷塞的毛细孔，可使内外溶液相通。甘汞电极可表示为：Hg|Hg2C12(s)|KCl(饱和)电极反应为： Hg2C12 +2e- = 2Hg + 2C1-其电极电位表示式为：甘汞电极电势只与c(Cl-)有关，当管内盛饱和KCl溶液时，c(C1-)一定，则电极电位一定。将甘汞电极与玻璃电极一起浸到被测溶液中组成原电池，其电动势为：如果已知，即可从电动势求出pH值。可用一个已知pH值的缓冲溶液代替待测溶液而确定。酸度计上一般把测得的电动势直接用pH值表示出来，为了方便起见，仪器上有定位调节器，测量标准缓冲溶液时，可利用调节器，把读数直接调节到标准缓冲溶液的pH值，以后测量未知液时，就可直接指示出溶液的pH值。2.使用方法PHS-25型酸度计的操作规程 (1)仪器使用前准备：插上电源，将电极安装在电极架上，然后将Q9短路插头拔去，把复合电极插头插在仪器的电极插座上，橡皮套向下滑动使加液口外露。（2）仪器选择开关pH或mv档，开启电源，预热30min。（3）仪器的标定两点校正法a 拔出测量电极插头，插入短路插头 ，置“mv”档，仪器应在0mv1b 插上电极，置“Ph”档，用蒸馏水清洗，将电极插在已知ph6.86的缓冲液，调节温度旋钮，使指示温度与缓冲液温度（用温度计测试）相同，并摇匀，调“定位”调节器，使仪器读数为6.86。（定位，消除ph零电位的影响）c 取出电极用蒸馏水清洗并吸干后，用ph试纸粗略测试待测样的ph值，如果待测样ph大于7,则将电极插入已知ph9.18缓冲液；如果待测样ph小于7, 则将电极插入已知ph4.00缓冲液；调“斜率”调节器，（向小的方向旋，ph增大），使之读数为9.18或4.00。仪器的标定已告完成，经标定的仪器，“定位”电位器“斜率”调节器不应再有变动。不用时电极的球泡最好浸在蒸馏水中，在一般情况下24小时之内仪器不需再标定。但遇到下列情况之一，则仪器最好事先标定。(1)溶液温度与标定时的温度有较大的变化时；(2)干燥过久的电极；(3)换过了的新电极；(4)“定位”调节器有变动，或可能有变动时；(5)测量过浓酸(pH2)或浓碱(PH12)之后。(6)测量过含有氟化物的溶液而酸度在pH7的溶液之后和较浓的有机溶液之后。（4） 测定水样ph：A 如果水样的温度，与缓冲液温度相同，将电极清洗并吸干后插入待测水样，小心摇动烧杯或进行搅拌，以加速电极平衡，静置，待读数稳定时记下PH值。B.如果水样的温度，与缓冲液温度不同，调节“温度”调节器，使之指示在水样的温度上，将电极清洗并吸干后插入待测水样，摇匀读ph.五、 实验步骤1、采样：按采样要求，采取具有代表性的水样。2、仪器校准：(PHS-25复合电极型酸度计的操作规程)(1)仪器使用前准备：插上电源，将电极安装在电极架上，然后将Q9短路插头拔去，把复合电极插头插在仪器的电极插座上，橡皮套向下滑动使加液口外露。（2）仪器选择开关pH或mv档，开启电源，预热30min。（3）仪器的标定a 拔出测量电极插头，插入短路插头 ，置“mv”档，仪器应在0mv1b 插上电极，置“Ph”档，用蒸馏水清洗，将电极插在已知ph6.86的缓冲液，调节温度旋钮，使指示温度与缓冲液温度（用温度计测试）相同，并摇匀，调“定位”调节器，使仪器读数为6.86。（定位，消除ph零电位的影响）c 取出电极用蒸馏水清洗并吸干后，用ph试纸粗略测试待测样的ph值，如果待测样ph大于7,则将电极插入已知ph9.18缓冲液；如果待测样ph小于7, 则将电极插入已知ph4.00缓冲液；调“斜率”调节器，（向小的方向旋，ph增大），使之读数为9.18或4.00。（4） 测定水样ph：A 如果水样的温度，与缓冲液温度相同，将电极清洗并吸干后插入待测水样，小心摇动烧杯或进行搅拌，以加速电极平衡，静置，待读数稳定时记下PH值。B.如果水样的温度，与缓冲液温度不同，调节“温度”调节器，使之指示在水样的温度上，将电极清洗并吸干后插入待测水样，摇匀读ph.六、 注意事项1、测定水样的PH值最好在现场进行，否则，应在采样后把样品保持在04， 并 在采样后6h之内进行测定。 2、测定PH时，为减少空气和水样中二氧化碳的溶入或挥发，在测水样之前，不应提前打开水样瓶。3、玻璃电极表面受到污染时，需进行处理。如果系附着无机盐结垢，可用温稀盐酸溶解，对钙镁等难溶性结垢，可用EDTA二钠溶液溶解；沾有油污时，可用丙酮清洗。电极按上述方法处理后，应在蒸馏水中浸泡一昼夜再使用。注意忌用无水乙醇、脱水性洗涤剂处理电极。4. 电极使用前应活化24h（用蒸馏水浸泡），应保有电极参比液（3 M Kcl），使用前应漏出小孔（以保持压差）并小心保护电极球泡。5使用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。6测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极。7清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜，而应用滤纸吸干, 避免损坏玻璃薄膜、防止交*污染，影响测量精度。8测量中注意电极的银氯化银内参比电极应浸入到球泡内氯化物缓冲溶液中，避免电计显示部分出现数字乱跳现象。使用时，注意将电极轻轻甩几下。9电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。10严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。七. 思考题：如何正确进行仪器校准？实验二 颜色测定一实验目的：1、掌握标准色列配制的要求与步骤；2、理解稀释倍数法测定的原理。二实验原理： 用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列，与水样进行目视比色。每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位。 如水样浑浊，则放置澄清，亦可用离心法或用孔径为0.45m滤膜过滤以去除悬浮物，但不能用滤纸过滤。 三实验方法：颜色的测定可用铂钴标准比色法和稀释倍数法，因地表水色度较低故本实验选择铂钴标准比色法。四实验所需仪器和试剂：1. 50 mL具塞比色管，其刻线高度应一致。 2. 铂钴标准溶液。五实验步骤：1标准色列的配置：向50 ml比色管中加入0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00及7.00 ml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。2水样的测定（1）分取50.0 ml澄清透明水样于比色管中，如水样色度较大，可酌情少取水样，用水稀释至50.0 ml。（2）将水样与标准色列进行目视比较。观察时，可将比色管置于白瓷板或白纸上，使光线从管底部向上透过液柱，目光自管口垂直向下观察，记下与水样色度相同的铂钴标准色列的色度。3计算：色度（度）=50A/B；其中A-稀释后水样相当于铂钴标准色列的色度；B-水样的体积（ml）六实验注意事项：1 可用重铬酸钾代替氯铂酸钾配制标准色列。2 如水样中含悬浮物，虽经预处理后仍得不到透明水样时，则只测表色。3如水样浑浊，则放置澄清，亦可用离心法或用孔径为0.45m滤膜过滤以去除悬浮物，但不能用滤纸过滤。 七思考题：表色与真色又何区别？通常测定的为何色度？实验三 氨氮的测定钠氏试剂光度法一 实验目的：1、正确进行水样的预处理；2、学会校准曲线的绘制和数据处理；3、正确使用分光光度计，并理解氨氮测定的基本原理。二 实验方法与原理：氨氮的测定方法有纳氏试剂比色法、滴定法和电极法。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点但水中的金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色以及混浊等干扰测定，需作相应的预处理。电极法通常不需进行预处理和测量范围宽等优点。氨氮含量较高时可采用滴定法。本次实验测定地表水的氨氮，因此可选用纳氏试剂比色法。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，其色度与氨氮含量成正比，通常可在410-425nm范围内测其吸光度，计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。水样作适 当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。三 实验所需仪器和试剂：1 仪器：A分光光度计； B50mL容量瓶，250 ml锥形瓶，漏斗，50 ml比色管，1 ml 5 ml移液管，50 ml量筒。2. 试剂：1）钠氏试剂：称取160g氢氧化钠，溶于500ml水中，充分冷却至室温。另称取70g碘化钾和100g碘化汞溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至1000ml，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。分装两瓶并贴上标签（注明溶液名称）。2）酒石酸钾钠溶液：称取250g酒石酸钾钠溶于500ml水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至500ml。分装两瓶并贴上标签（注明溶液名称）。3）铵标准贮备液(1mg/ml)：称取3.819g经100度干燥过的氯化铵溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.0mg氨氮。4）铵标准使用液(10mg/l)：移取15ml铵标准贮备液于1500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.01毫克氨氮。分装两瓶并贴上标签（注明溶液名称）。5）10硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。6）25氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中（即塑料瓶）。7）硫酸，1瓶四. 分光光度法的基本原理 组成及722s型分光光度计操作使用1. 比色及分光光度法的基本原理用比较颜色的深浅来测定物质的浓度的方法叫比色分析法。随着近代分析仪器的发展，已普遍使用分光光度计进行比色分析。用分光光度计测定溶液吸光度进行定量分析被测物质的浓度的方法叫分光光度法。据入射光波长可分为紫外、可见分光光度法、红外光谱法等。肉眼可见的彩色光称为可见光，波长范围在400750nm：小于400nm的光线称为紫外光；大于750nm的光线称为红外光。722S型分光光度计主要在可见光范围测量准确。基本原理可概括为两点：一是基于物质对光的选择吸收，二是吸收程度的大小符合朗白比尔定律。前者为选择波长的依据，后者为定量的基础。朗白比尔定律A=kcl k与波长，溶液性质，温度等有关。2. 仪器用途及特点能在3401000nm波长范围内执行透过率 吸光度和浓度直接测定，广泛用于医学卫生 临床检验 生物化学 环保监测等部门作定性定量使用，有如下特点：（1）4位LED显示（2）非球面光源光路，CT光栅单色器（3）大样品室，4位置比色槽架，可选15cm光程矩形比色皿（4）自动调零，自动调百分之100T（5）有浓度因子设定或浓度直读功能（6）附有RS-232C串行接口（7）光学系统：衍色光栅C-T单色器3. 722S分光光度计的工作原理分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源，接通电源后，卤素灯点亮发射光波；此光波经玻璃棱镜的色散作用被分解成不同波长的光；通过系列分光装置，从而产生特定波长的光源，光源透过测试的样品后，部分光源被吸收，部分透过到达接受器“光电管”；光电管将接受到的光信号转变为微弱的光电流；此光电流再经微电流放大器放大后，可直接在微安表上指示出吸光度（A）和透射比（T）。并进而而转化成样品的浓度。样品的吸光值与样品的浓度成正比。4.722S分光光度计的基本组成1）光 源:卤素灯2）单色器:把混合光波分解为单波长光的装置.棱 镜: 光波通过棱镜时,不同波长的光折射率不同;因而能将不同波长的光分开.玻璃对紫外线的吸收力强,故玻璃棱镜多用于可见光分光光度计.石英棱镜可在整个紫外光区传播光,故在紫外光分光光度计中广为应用.衍射光栅: 在石英或玻璃表面上刻划许多平行线(每英寸约刻15 00030 000条).由于刻线处不透光,通过光的干涉和衍射使较长的光波偏折角度大,较短的光波偏折角度小,因而形成光谱.光源照到棱镜(或光栅)以前,先要经过一个入射狭缝,再通过平行光镜使成为平行光束投到棱镜上.透过棱镜的光再经另一聚光镜,在此聚光镜的焦面内可得一清楚的光谱图.如在焦线处放出射狭缝,转动棱镜使光谱移动,就可以从出射狭缝射出所需要的单色光.整个装置称为单色器3）吸收池:(比色杯,比色皿,比色池)一般由玻璃,石英或熔凝石英制成,用来盛被测的溶液.在低于350 nm的紫外光区工作时,必须采用石英池或熔凝石英池. 吸收池(比色皿)必须与光束方向垂直.此外,每套比色皿的质料,厚度应完全相同,以免产生误差.比色皿上的指纹,油污或壁上的沉积物都会显著地影响其透光性,因此在使用前务必彻底清洗.4）检测器-光电管光电管是由封装在真空透明封套里的一个半圆柱型阴极和一个丝阳极组成.阴极的凹画上有一层光电发射材料,此种物质经光照射可发射电子.当在两极间加有电位时,发射出来的电子就流向丝阳极而产生光电流.对于相同的辐射强度,它所产生的电流约为光电池所产生电流的1/4.由于光电管具有很高的电阻,所以产生的电流容易放大 .检测器-光电倍增管 光电倍增管 它比普通的光电管优越,它可将第一次发射出的电子数目放大到数百万倍 .当电子打在兼性阳极上时,能引起更多的电子自表面射出.这些射出的电子又被第二个兼性阳极所吸引,同样再产生更多的电子.此过程重复9次后,每个光子可形成106107个电子.这些电子最后被收集在阳极上.所得到的倍增电流可进一步加以放大和测量.5仪器操作键（1）百分之100T键： 在TRANS灯亮时用作自动调节百分之100T（一次未到位可加按一次）；在ABS灯亮时用作自动调节吸光度0（一次未到位可加按一次）；在FACT灯亮时用作增加浓度因子设定，点按点动，持续按1s后，进入快速增加，再按MODE键后自动确认值；在CONC灯亮时，用作增加浓度直读设定，点按点动，持续1s后进入快速增加设定。（） （） T键： 在TRANS灯亮时用作自动调整百分之0T；在ABS灯亮时不用，否则出现超载；在FACT灯亮时用作减少浓度因子设定，操作同百分之100T键；在CONC灯亮时用作减少浓度直读设定，操作同百分之100T键。（3）FUNCTION键：预定功能扩展键用。（4）MODE键：用作选择显示标尺。（5）TRANS指示灯：指示显示窗显示透光率。（6）ABS指示灯：指示显示窗显示吸光度。（7）FACT指示灯：指示显示窗显示浓度因子。（8）CONC指示灯：指示显示窗显示浓度直读数据。6操作使用6.1基本操作6.1.1 预热：开机后灯及电子部分需热平衡，故开机30min后可开始测定。6.1.2 调零： 目的：校正读数标尺二端，进入测试状态。调整时机：预热后，改变测试波长或测试一段时间后，以及作高精度测试前。操作：打开样品槽盖，按百分之0键，即可自动调整到零位。6.1.3 调百分之100T目的：校正读数标尺二端，进入测试状态。调整时机：同4.1.2操作：将空白样品液放入光路中，盖好盖按下“百分之100T”即可自动调百分之100T。注：调百分之100T可能影响百分之0，调整后请检查百分之0，如有变化可重调百分之0一次。6.1.4 调波长：用旋钮调节，波长显示窗读数时目光垂直观察。6.1.5 改变样品槽位置让不同样品进入光路槽有四位置，用拉杆改变，离测试者最近为“0”，依次为“1”、“2”、“3”位置,对应拉杆推向最内为“0”，依次向外拉为“1”、“2”、“3”位置。6.1.6 确定滤光片位置当测试波长在340380nm内作高精度测试可将拨杆推向前，通常不用此滤光片，可将其置于4001 000nm处。6.1.7 改变标尺（本仪器有四种标尺）TRANS透色率：用于透明液体和固体测量透射特点。ABS吸光度：用于标准曲线法或绝对吸收法定量分析，在作动力学测试时可利用。FACT浓度因子：用于在浓度因子法浓度直读时设定浓度因子。CONC浓度直读：用于标样法浓度直读时，作设定和读出。注：各标尺的转换用MODE键并由各自指示灯指示。6.2 仪器的应用操作1)接通电源，使仪器预热30min。2)选择所需测量波长。3)将参比样品（一般为纯蒸馏水）置入样品室内，置透过标尺，盖下试样盖（打开光门），用100旋钮调至透光率为100，打开试样盖（关闭光门），调零，并再调100。目的是校正基本读数标尺二端，使仪器内部自动增益到位。4）置吸光度标尺，并将样品置入光路中，读取测量值。5）测量完毕后，清洗比色皿，并关闭电源，罩好仪器罩，填写仪器使用记录。7.仪器使用注意仪器应避免震动 阳光直射 灰尘及腐蚀；比色皿应用蒸馏水清洗用镜头纸擦净；电压22010v，温度1030度，环境湿度小于85。五 实验步骤：1. 水样预处理（本次实验使用絮凝沉淀法）：1） 絮凝沉淀法：（较清洁水体）取100ml水样于具塞比色管中，加入1ml10硫酸锌溶液和0.10.2ml25氢氧化钠溶液，调节ph至10.5左右，混匀。放置使沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去最初的20ml（或者静置后，轻轻倒取上清液）。2)蒸馏法（污染严重的水或工业废水）取250 mL水样（含氨氮含量较高，可取适量并加水至250 mL，使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧 瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节至pH=7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达200 mL时，停止蒸馏。定容至250 mL。本次实验选用絮凝沉淀法进行预处理。2.校准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00 mL铵标准使用液于50 mL比色管中，加水至标线，加1.0 mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5 mL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，测定吸光度。由测得的吸光度减去零浓度空白管的吸光度后，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。3.水样的测定（1）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）适量，正常为50ml，（如取样不是50ml，需稀释至刻线50ml）加入50 mL比色管中，加1.0 mL酒石酸钾钠溶液。加1.5 mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，同校准曲线步骤测量吸光度。（2）分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50 mL比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸，稀释至标线。加1.5 mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，同校准曲线步骤测量吸光度。4.空白试验：以无氨水代替水样，作全程序空白测定（其余操作步骤同水样完全相同）。5、计算:氨氮（N，mg/L）=1000m/V；式中，m-由校准曲线上查得的氨氮含量（mg）；V-水样体积（ml）【指步骤3中（1）分取水样的体积，一般为50ml】由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg）。六. 实验数据处理1）实验数据列表吸取铵标准使用液（ml）00.501.003.005.007.0010.00空白样待测水样氨氮含量（mg）00.0050.010.030.050.070.10吸光度A1A2A3A4A5A6A7A0A8校正吸光度A2A1A3A1A4A1A5A1A6A1A7A1A8A02）绘制标准曲线以氨氮含量为横坐标，以校正吸光度为纵坐标，将标准曲线6个点绘在坐标中，并绘制校准曲线。标准曲线的制作方法有两种：绘图法：a、根据操作数据列表 b、绘图回归法：a、根据操作数据列表 b、计算回归直线方程 Y = ax + b计算a、b值，列出回归直线方程nxyxya=nx2 (x)2 x2y xxyb= nx2 (x)2c、回归直线的相关性检验r【（xix均）（yiy均）】/（xix均）2（yiy均）20.5r1 r值越接近1，说明所有点越靠近该直线，线性越好，否则越差。3）由待测水样的校正吸光度和校准曲线查的水样中氨氮含量。4）由计算公式计算水样氨氮含量。六 实验注意事项：1 静置后生成的沉淀应除去；2 滤纸中含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。3 采集的水样应尽快分析并储于聚乙烯瓶或玻璃瓶内，必要时加硫酸酸化至ph小于2,于25度下存放，应防止受到空气中氨影响。七思考题：测定水样氨氮时，什么时候必须对水样进行蒸馏预处理？实验四：溶解氧的测定一 实验目的：1、正确地采集水样，并能顺利地固定溶解氧；2、掌握碘量法测定溶解氧的原理和步骤。3.了解测定溶解氧（dissolved oxygen，DO）的意义和方法。二 实验原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，一成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠定释出碘，可计算溶解氧的含量。三 实验方法：测定水中溶解氧常用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用测定碘量法，大部分受污染的地面水和工业废水，必须采用修正碘量法或膜电极法测定。本次实验所取水样较清洁，因此选用碘量法。四 实验所需仪器和试剂：仪器250300ml溶解氧瓶。试剂（1）硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰（MnSO44H2O或364gMnSO4H2O）溶于水，用水稀释至1000ml。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。（2）碱性碘化钾溶液：称取500g氢氧化钠溶解于300400ml水中，另称取150g碘化钾（或135gNal）溶于200ml水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000ml。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上清液，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色（3）1+5硫酸溶液。（4）1%（m/v）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用水量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100ml。冷却后，加入0.1g 水杨酸或0.4g氯化锌防腐。（5）0.02500mol（1/6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105110烘干2h并冷却的重铬酸钾1.2258g，溶于水，入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。（6）硫代硫酸钠溶液：称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O)溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000ml。贮于标色瓶中，使用前用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定，标定方法如下：（7）硫酸，p=1.84。五 实验步骤：1、溶解氧的固定用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入1ml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取样现场固定。2、析出碘轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0ml浓硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。3、滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。4.计算：溶解氧（O2，mg/l）MV81000/100六 实验注意事项： （1）如果水样中含有氧化性物质（如游离氯大于0.1mg/L时），应预先于水平中加入硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样，在其中一瓶加入5ml 1+5硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时游离出碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪，记下用量（相当于去除游离氯的量）。于另一瓶水样中，加入同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀后，按操作步骤测定。（2）如果水样呈强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。七思考题： 1. 水样采集后为什么要在现场固定？如不现场固定会对测定结果有何影响？ 2. 水样中藻类、悬浮物、氧化还原性物质怎样进行预处理？ 淠河水样同学实验结果大约滴定体积在4-5.5ml，则DO在8-11mg/L，各种温度下饱和溶解氧值2008-12-20温度（)溶解氧（mg/L）温度（)溶解氧（mg/L）014.64189.46114.22199.27213.82209.08313.44218.90413.09228.73512.74238.57612.42248.41712.11258.25811.81268.11911.53277.961011.26287.821111.01297.691210.77307.561310.53317.431410.30327.301510.08337.18169.86347.07179.66356.95实验五 高锰酸盐指数的测定 一、 实验目的（1） 了解高锰酸盐指数的含义。（2） 掌握酸性高锰酸钾法的原理及方法。二、 实验原理 高锰酸盐指数是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标。定义为：在一定条件下，用高锰酸钾作氧化剂氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质时所消耗的氧量。高锰酸盐指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定条件下，许多有机物只能部分地被氧化，易挥发的有机物也不包含在测定值之内。因此，高锰酸盐指数常被作为水体受还原性有机物和无机物污染程度的一项指标，它只适用于地表水、饮用水和生活污水，不适用于工业废水。高锰酸盐指数的测定有酸性法和碱性法。酸性法氧化能力较强，可氧化cl，适合测cl浓度较低（cl300mg/l）。碱性法氧化能力较弱，不能氧化cl，可测定含cl高（cl300mg/l）的水样，如海水。测定时，首先在样品中加入硫酸使呈酸性后，加入一定量且过量的高锰酸钾，在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将样品中的某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠。通过计算得到样品中高锰酸盐指数。当水样的高锰酸盐指数值超过5mg/l需要进行稀释。 三、 实验所需仪器与试剂仪器1、 锥形瓶，250mL。2、 移液管，5、10mL。3、 水浴锅。4、 酸式滴定管，25或50mL。5、 量筒100ml。注：新的玻璃器皿必须用高锰酸钾溶液清洗干净。试剂1、（1+3）硫酸：在不断搅拌下，将100ml硫酸慢慢加入到300ml水中。趁热加入数滴高锰酸钾溶液直至溶液出现粉红色。2、草酸钠标准贮备液，浓度C（1/2Na2C2O4）为 0.1000mol/L: 称取0.6705g经120烘干2h并放冷草酸（Na2C2O4）溶于蒸馏水中，移入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，混匀，置4保存。3、草酸钠标准溶液，浓度C1（1/2Na2C2O4）为0.0100mol/L:吸取10.00mL草酸钠贮备液于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，混匀。4、高锰酸钾标准贮备液，浓度C2（1/5KMnO4）约为0.1mol/L:称取3.2g高锰酸钾溶解于1.2升蒸馏水中，加热煮沸0.5-1小时至体积减至1.0升，冷却静置过夜（盖上表面皿，以免尘埃入内）。用虹吸（或小心倾出）取上层清液，贮于棕色瓶中。5、高锰酸钾标准溶液，浓度C3（1/5KMnO4）约为0.01mol/L：吸取100mL高锰酸钾标准贮备液于1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。此溶液在暗处可保存几个月，使用当天标定其浓度。 四、实验步骤1、 取100.0ml经充分摇动、混合均匀的水样（或分取适量，用水稀释至100Ml，当水样的高锰酸盐指数值超过5mg/l需要进行稀释。）置于250ml锥形瓶中，加入5.0mL13硫酸，用滴定管加入10.00m L0.01mol/l的高锰酸钾溶液，摇匀。将锥形瓶置于沸水浴内302min（水浴沸腾，开始计时）。2、 取出后用滴定管加入10.00m0.01mol/l草酸钠溶液摇匀至溶液变为无色。趁热用0.01mol/l高锰酸钾溶液滴定至刚出现粉红色，并保持s不退。记录消耗的高锰酸钾溶液体积V1。3、 向上述滴定完毕的溶液中加入10.00m0.01mol/l草酸钠溶液，（如果需要，将溶液加热至80）立即用0.01mol/l高锰酸钾溶液继续滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录下消耗的高锰酸钾溶液体积V2。4、 空白值测定：若水样用蒸馏水稀释时，则另取100m蒸馏水，按水样操作步骤进行空白试验，记录下耗用的高锰酸钾溶液体积V0。 五、 计算高锰酸钾溶液校正系数 K = 10.00 / V2水样不经稀释高锰酸盐指数（O2，mg/L）=(10+V1)K-100.010081000/V水样V1回滴时高锰酸钾的耗用量（mL） K高锰酸钾溶液的校正系数。水样经稀释高锰酸盐指数（O2，mg/L）=（10+V1）K-10-（10+V0）K-10R0.10081000/V 水样V1测定水样回滴时高锰酸钾溶液的耗用量（ML）V0空白试验回滴时高锰酸钾溶液的耗用量（ML）R稀释的水样中所含蒸馏水的比值。(例如10.0ml水样用90ml水稀释至100ml，则 R 0.90)8氧（1/2O）的摩尔质量。六.实验注意事项 （）沸水浴的水面要高于锥形瓶内的液面。（）在水浴中加热完毕后,溶液应仍保持淡红色，如变浅或全部褪去,说明高锰酸钾量不够，须重新取样，经稀释后测定。（实验时有的组红色完全褪去，说明应稀释2倍。）（）滴定时温度如低于，反应速度缓慢，因此应趁热滴定60-80度之间为宜)。淠河水样实验结果：有时水样无需稀释，有时需要稀释（CODMn 地表水环境质量标准值为2、4、6mg/L,为确保其间，实