海水分析化学-第五章化学耗氧量的测定市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,海水分析化学,Chemistry of Seawater Analysis,第五章 化学耗氧量测定,1/33,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,第五章 化学耗氧量测定,5-1 介绍,一、有机物起源,海,海,在天然水及污水中除含有悬浮物及可溶性盐之,外，还含有一部分有机化合物，其起源有以下几,方面：,动植物腐烂分解后产物，复杂有机化合物。,生活污水及垃圾等排放到海水中。,工业污水（如燃料、石油、炼焦厂、造纸厂等）。,有机物在分解时要消耗氧，有机物多，致使水体,中溶解氧含量大大降低，造成水质不好，普通发,生在近岸或河口附近。,2/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-1,简,介,二、有机物测定方法,水中有机物主要有C、H、O、N组成，以及少许,P、S等。化学组成非常复杂，区分测定困难，通,常只测定总量。,化学方法,元素分析：,分析测定海水中总有机碳、有机氮、有机磷等。,化学耗氧量COD：,用强氧化剂氧化水体中有机物，依据耗氧多少间接判,断有机物多寡。,生物化学分析,生化需氧量（BOD）：,水体中有机物，在微生物作用下，转化为无机盐过程,所消耗氧，称之生化需氧量。依据耗氧多少，间接,判断有机物含量。,3/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-1,简,介,三、化学耗氧量定义,定义：,一定条件下，一升水中，有机物质被强氧化剂氧,化氧化，所消耗氧化剂量，以O,2,表示(mg/dm,3,),化学耗氧量数值取决于氧化剂种类，有机化合,物成份及试验条件、操作等：,强氧化剂：KMnO,4,，K,2,Cr,2,O,7,，KIO,3,等，分别为高锰,酸钾耗氧量，重铬酸钾耗氧量及碘酸钾耗氧量。,重铬酸钾及碘酸钾氧化率高，可将水体中绝大部分有,机物氧化。但方法烦琐。,测定严重污染水样时，K,2,Cr,2,O,7,法。,4/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-1,简,介,K,2,Cr,2,O,7,氧化能力强，,能将大多数有机物氧化,KMnO,4,法不能定量氧化水体中有机物质，仅是,部分氧化。并没有完全表示出水体受有机物污染,程度。,快速简便，相对表示水体污染轻重。,注意：,了解有机物含量相对比值时，采取操作简便而重现,性好方法,表示有机物总量时，必须选择强氧化条件,含有悬浮有机物水样定量时，必须选择强氧化条件,5/33,5-1,简,介,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,6/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,7/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,8/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,9/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,10/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,11/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,12/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,13/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,14/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,15/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,16/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-2,高,锰酸钾法,化学耗氧量还取决于所用KMnO,4,浓度、介质酸,度、氧化温度和时间等，所以分析水样时，必须,严格控制相同试验条件，才有比较价值。,水体氯离子含量：小于300,mg/dm,3,时，能够在酸,性介质中氧化,海水氯离子含量远远大于300mg/dm,3,，不能用酸,性介质氧化,2MnO,4,2-,+16H,+,+10Cl,-,=2Mn,2+,+8H,2,O+5Cl,2,可在碱性介质中用高锰酸钾氧化,17/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-2,高,锰酸钾法,一、碱性高锰酸钾法,1.,方法原理,一定量水样，碱性条件下，加入一定量高锰酸钾溶液，煮,沸10分钟，氧化水样中有机物质：,MnO,4,+,2H,2,O+3e=MnO,2,+4OH,冷却，加入硫酸及KI，还原未反应高锰酸钾和生成,四价锰，并析出等量碘：,MnO,2,+2KI+2H,2,SO,4,MnSO,4,+I,2,+K,2,SO,4,+2H,2,O,2KMnO,4,+10KI+8H,2,SO,4,2MnSO,4,+5I,2,+6K,2,SO,4,+8H,2,O,以淀粉为指示剂，用Na,2,S,2,O,3,溶液滴定游离碘：,2Na,2,S,2,O,3,+I,2,Na,2,S,4,O,6,+2NaI,18/33,海,海,水,水,化,化,学,学,一、碱性高锰酸钾法,分,分,析,析,2.,测定方法,100cm,3,水样,1cm,3,25%NaOH,10.00cm,3,KMnO,4,2-3粒玻璃珠,准确煮沸10min,快速冷却,0.5g KI,3cm,3,1:3 H,2,SO,4,Na,2,S,2,O,3,滴定,淀,粉,V,1,5cm,3,蒸馏水,1cm,3,1:3 H,2,SO,4,10.00cm,3,KMnO,4,Na,2,S,2,O,3,滴定,0.5g KI,100cm,3,蒸馏水,淀粉,V,2,19/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,一、碱性高锰酸钾法,3.,结果计算,COD（O,2,mg/dm,3,）=,N(V,2,V,1,)81000/100,N：Na,2,S,2,O,3,摩尔浓度,V,2,：滴定空白体积,V,1,：滴定水样体积,4.,注意事项,1),严格控制测定条件,COD不但取决于水样中有机物含量，而且取决于实,验条件(KMnO,4,浓度、介质酸度、氧化温度及时间等),加热必须在5-6min内沸腾。,2),还原性离子(如S,2-,、Fe,2+,、NO,2-,等)会影响测定结果,先用Na,2,S,2,O,3,滴定还原离子，再测定COD，结果减去,还原离子浓度即可。,20/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,二、酸性高锰酸钾法,1.,方法原理,酸 性 条 件 下，加 入 定 量 已 知 量,KMnO,4,溶,液，准确煮沸,10.0min,，氧化水样中有机物：,MnO,4-,+8H,+,+5e,Mn,2+,+4H,2,O,加入过量,Na,2,C,2,O,4,溶液，还原剩下,KMnO,4,2KMnO,4,+5Na,2,C,2,O,4,+8H,2,SO,4,MnSO,4,+K,2,SO,4,+5NaSO,4,+10CO,2,+8H,2,O,2-,以,KMnO,4,溶液滴定过量,C,2,O,4,，计算,COD,21/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,二、酸性高锰酸钾法,2.,测定步骤,样品测定,100cm,3,水样于250cm,3,锥形瓶中(适当稀释),+5cm,3,1:3H,2,SO,4,，,10.00cm,3,KMnO,4,，,2-3,粒玻,璃珠,加热至沸，煮沸10min(准确计时),温度略降，准确加入草酸钠标准溶液10.00cm,3,(此时溶液温度不能超出75-85),KMnO,4,溶液滴定至淡粉红色，15秒内不消失,即为滴定终点，V,1,22/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,二、酸性高锰酸钾法,高锰酸钾溶液标定,同一锥形瓶中，上述滴定完成后,+10.00 cm,3,草酸钠标准，重新用KMnO,4,溶液滴定至溶,液呈粉红色，V,2,校正系数K=10/V,2,3.,计算,COD(O,2,)mg/dm,3,=,(10,+,V,1,),K-10,0.0100,8,1000,V,V,1,:KMnO,4,滴定体积,K:KMnO,4,滴定校正系数,K=10/V,2,V:水样体积,23/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,二、酸性高锰酸钾法,4.,注意事项,COD是在一定反应条件下结果,试剂用量，加入次序，加热时间等都必须,保持一致,用KMnO,4,回滴，若用量超出7cm,3,，必须,重新稀释水样,加热必须在5-6min内沸腾,水样含有大量还原剂，校正,24/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-3,重,铬酸钾法,一、方法原理,K,2,Cr,2,O,7,在酸性溶液中,表现出很强氧化能力：,Cr,2,O,7,2-,+14H,+,+6e2Cr,3+,+7H,2,O,酸性水样，加入定量K,2,Cr,2,O,7,，回流2小时(氧化还原性物,质)，用硫酸亚铁氨滴定未反应Cr,2,O,72-,：,6Fe,2+,+Cr,2,O,7,2-,+14H,+,6Fe,3+,+2Cr,3+,+7H,2,O,可得Cr,2,O,7,2-,与水样中还原性物质发生反应量COD,为确保水样中直链有机物被氧化，可加入催化剂Ag,2,SO,4,25/33,海,海,水,水,分,分,化,化,学,学,一、方法原理,化合物,KMnO,4,法,K,2,Cr,2,O,7,法,醋酸,8,100,苯,0,20,安息香酸,5,100,酚,70,100,甘氨酸,2,100,葡萄糖,60,100,乳糖,70,100,蔗糖,70,100,淀粉,60,90,纤维素,0,90,丙酸,10,100,K,2,Cr,2,O,7,法几乎可氧化80-100%有机物质，但对一些芳香有机物不能完全氧化。,析,析,此条件下，氯化物也被Cr,2,O,72-,氧化成游离氯：,Cr,2,O,72-,+12 Cl,-,+14 H,+,2Cr,3+,+6Cl,2,+7H,2,O,水 样 中 氯 化 物 浓 度 高 于,30mg/dm,3,时，需 加 入,HgSO,4,络合 可溶性氯化汞络合物,26/33,海,海,水,水,析,析,化,化,学,学,5-3,重,铬酸钾法,二、测定方法,分,分,30cm,3,H,2,SO,4,含Ag,2,SO,4,冷却,稀释至150cm,3,Fe(NH,4,),2,(SO,4,),2,滴定,亚铁灵,V,1,0.4g HgSO,4,5cm,3,H,2,SO,4,10.00cm,3,K,2,Cr,2,O,7,20cm,3,水样,2-3粒玻璃珠,2小时,空白：,20cm,3,蒸馏水代替水样，,一样测定K,2,Cr,2,O,7,V,2,27/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,5-3,重,铬酸钾法,三、结果计算,COD,（,O,2,mg/dm,3,）,=,(V,2,-V,1,)N81000/20,四、注意事项,1.COD50mg/dm,3,，用浓K,2,Cr,2,O,7,溶液,2.,氯化物干扰(正误差)，HgSO,4,络合Cl,-,3.,空白校正,4.,从回流柱顶端加硫酸,5.,尽可能在采样后马上测定，如不能马上分析，,可加入硫酸铜、氯化汞等固定,28/33,海,海,水,水,分,分,析,析,化,化,学,学,小结,高锰酸钾法：只能比较不一样海区有机物,相对高低，不能测定准确浓度。,快速、方便,碱性高锰酸钾法：,酸性高锰酸钾法：,重铬酸钾法：氧化效率高，可认为测得绝,对量,应用：,海洋监测：高锰酸钾法,淡水监测：重铬酸钾法+高锰酸盐指数,29/33,30/33,31/33,32/33,作业：碱性高锰酸钾法测定COD原理及步骤？,COD,BOD定义,33/33,