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分析化学综合性实验.pdf

分析化学综合性实验

静待荼靡zihan
2011-06-23 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《分析化学综合性实验pdf》,可适用于高等教育领域

分析化学综合性设计性实验指导徐州师范大学化学系分析化学教研室定性分析方案设计:未知易溶盐的定性分析一、实验目的定性分析是要确定样品是由什么物质组成的。通过对未知易溶盐的定性分析了解和掌握定性分析的一般步骤培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和分析和解决问题的能力。二、分析步骤对样品做定性分析一般包括五个步骤:()试样的外表观察和准备()初步试验()阳离子分析()阴离子分析()分析结果的判断、试样的外表观察和准备样品拿到以后首先要对其进行外表观察。通过对固体试样的组成均匀性、吸水性、颗粒性状、颜色及酸碱性等进行观察及检测对其中可能存在的成分得出初步判断。常见有色化合物颜色化合物黑金属粉末:CAsSeTeI金属氧化物:如CuONiOFeOFeOMnOMoOMoO金属硫化物:如AgSHgSHgSPbSCuSCuSFeSFeSCoSNiSMoSMoS碳化物:如MoWBSiTiCr等的碳化物棕褐BiSSnSBiOPbOAgOCdOCuCrOCuBr橙红CuHgSSbSFeOHgOPbOHgIFeClKFe(CN)某些重铬酸盐、碘化物、钴盐粉红亚锰盐、水合钴盐黄AsSAsSSnSCdSHgSAgIPbO多数铬酸盐、铁盐、某些碘化盐绿镍盐、水合亚铁盐、某些铜盐(如CuCO、CuCl)、铬(III)盐蓝水合铜盐、无水钴盐紫高锰酸盐、铬钾矾、铁矾对固体试样进行初步观察检测后将试样平均分为四份分别用作初步试验、阳离子分析、阴离子分析及备用用。、初步试验焰色试验:待检元素需先转化为挥发性更强的氯化盐即用浓盐酸润湿或酸化在火焰中观测其颜色。某些盐类的焰色火焰颜色可能存在的盐类备注黄钠盐只有当黄色强烈而持久才能说明有钠砖红钙盐猩红锶盐、锂盐紫钾盐、铷盐、铯盐、HgCl如有钠存在需隔蓝色滤光片观察绿钡盐、铋盐、铜盐、梯盐、钼盐、硼砂浅蓝铅、锡、砷的易挥发化合物溶解性试验:溶解试样时溶剂选择的原则:先稀后浓先冷后热先单一酸后混合酸先非氧化性酸后氧化性酸溶解试样时溶剂选择的一般顺序:HO、HCl、HNO、王水。一般不用硫酸溶样(易沉淀)。试样溶解后对溶液的颜色及酸碱性进行观察及检测得到一些进一步的信息。溶液中常见的有色离子颜色常见阳离子常见阴离子红(Mn)Fe(CN)粉红MnCo(Ni)橙CrO黄FepH≈~时Fe(HO)水解成Fe(HO)(OH)CrO、Fe(CN)绿FeNiV(Co)MnO蓝CrVCu紫Ti(V)MnO浅紫Fe(Fe(HO))黑Ti、阳离子分析阳离子初步试验阳离子混合液初步试验试验项目试验方法和现象推断溶液颜色有色无色推测可能存在什么离子有色离子可能不存在但不能完全排除因为可能浓度小或互相颜色互补水溶液酸碱性强酸性中性强碱性游离酸、碱金属的酸式强酸盐、Sb、Sn、Bi、Hg等必可以存在Sb、Sn、Bi、Hg等必不存在其他易水解的存在可能性也不大除碱金属、碱土金属及氢氧化物具有两性的离子外其他离子都不存在HSO试验试液滴molLHSO滴观察有无沉淀有沉淀(白):Hg、Pb、Ba、Bi、Sr(Ca)中必有存在无沉淀:上述离子不存在Ca不会大量存在HCl试验试液滴molLHCl滴观察有无沉淀有沉淀(白):第一组中必有存在无沉淀:Ag、Hg不存在Pb不会大量存在SnCl试验试液调至碱性加新配的SnCl试剂观察有无沉淀有沉淀(黑):Bi、Hg、Hg中必有存在无沉淀:上述离子不存在NaOHNHHO试验试液滴molL试剂~滴观察有无沉淀及沉淀的颜色沉淀molL试剂~滴观察沉淀是否溶解及溶液的颜色少量试剂过量NaOH过量NHHO可能存在离子↓白↓灰绿↓白溶冷溶△↓溶不溶略溶溶AlPbSbSbSnSnCrZn↓白↓浅绿↓蓝↓白→褐↓蓝不溶不溶不溶不溶不溶溶溶溶(蓝)溶溶(黄→红)CdNiCuAgCo↓白↓绿→棕↓红棕↓黄↓黑不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶MgBiFeFeHgHg阳离子系统分析IV组III组IIB阳离子混合液(首先分别鉴定NH、Fe、Fe)IIAII组TAA碱溶液△NHClNH(pH≈)TAA,△III~IV组HClmolLHCl酸性TAA,△,稀释一倍II~IV组I组阳离子分别鉴定在初步试验的基础上经过分析判断可能存在的离子有那些然后根据情况再对可能存在的具体阳离子进行分别鉴定。、阴离子分析阴离子分组及初步试验a与BaCl的反应如沉淀再在沉淀上加入molLHCl是否溶解b在酸性条件下与AgNO的反应c挥发性试验d氧化还原性试验阴离子分别鉴定通过分组及初步试验后分析出可能存在哪些阴离子或不能确定某些阴离子是否存在后再对这些阴离子进行分别鉴定。、分析结果的判断根据观察、试验及分析得来的信息进行综合考虑保证这些信息不存在相互矛盾性和不合理性从而得出正确的分析结果。完成分析报告。分析方案的设计:定量分析方案设计一、目的、将理论知识与实际生活、工作结合在一起培养学生分析问题、解决问题的能力。、根据所给的试样设计出合理的分析方案并通过实验结果加以验证来证实自己的能力。二、设计思路、了解试样确定分析方法样品往往是多方位的个部门、行业提供的分析样品也是各种各样测定的项目繁多所以要了解它的来源、测定对象、测定目的及样品的保存环境等。例如:测定钢铁中镍含量铁矿石焦碳→生铁→钢⎩⎨⎧等)、、、、合金钢(碳素钢MoWVNiCr其主要杂质主要是C、P、Si、S、Mn等。测定方法:①重量分析法:丁二酮污镍→红色沉淀烘干→称量(适宜含量>)⎯⎯⎯⎯C~o→②容量分析法:EDTA滴定法。(因为样品比较复杂所以需要进行分离。)③光度分析法:Ni(Ⅱ)Ni(Ⅳ)红色络合物。⎯→⎯O⎯⎯⎯→⎯丁二酮污、反应条件的确定在分析方法确定了以后要做的工作就是查找资料了解测定组分的性质、确定干扰离子的消除方法。例如:EDTA分析法测定铝合金中的铝含量资料:铝易水解与EDTA的反应速度慢对XO有封闭作用。铝合金中的杂质主要有:Ti、Fe、Cu、Zn、Mg等。①测定酸度:为防止铝水解并且能够完全与EDTA反应,滴定要在酸性溶液中进行。②滴定方式:干扰离子在酸性条件下均可与EDTA反应采用仅采用返滴定法会有较大的测量误差最好用置换滴定法。③加入过量的EDTA在酸度较高时加热解决反应速度慢的问题。三、分析方案设计的内容在设计分析方案时首先要考虑方法的原理方法本身能否满足准确度的要求实验室所具备的条件药品的用量等问题。方案的设计一般要包含下面几相内容。①测定原理(将方法原理用文字和反应方程式的形式详细写出来)。②所需要的试剂与仪器。③详细的实验步骤。④结果与数据的处理。⑤最后在写实验报告时要对实验的结果进行讨论如:误差大小、实验成功与失败的原因。四、设计示例题目一:测定NaHPO~NaHPO混合液中各组分含量的测定。、设计思路:①根据试样确定采用酸碱滴定法。②HPO有三级理解平衡HHHPOHPOPOHPOH⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯−−pKapKb③判断能否准确的测定当的时候方可进行准确滴定。)(−−≥≥bacKcKNaHPO,可以用HCl滴定而不能用NaOH滴定。理由是第三级离解的H−<<acK不能准确被滴定。NaHPO,可以用NaOH滴定而不能用HCl滴定。理由是第三级水解的OH−<<bcK−不能准确的被滴定。测定方法一:在同一份溶液中首先用NaOH滴定再用HCl滴定。POHHPO测定方法二:在两份溶液中分别用NaOH、HCl来滴定、。POHHPO、选择指示剂计量点产物为:HPO)(pH==酚酞(~)计量点产物为:POH)(pH==甲基橙(~)、计算试剂用量盐酸:用浓盐酸配molLHCl溶液mL。×=×VV=mL氢氧化钠:配成molLNaOH溶液mL。−××=mm=g碳酸钠:标定molLHCl消耗体积约mL。×=××−mm=g邻苯二甲酸氢钾:标定molLNaOH消耗体积约mL。−××=mm=g、写出设计方案测定NaHPO~NaHPO混合液中各组分含量的测定一、实验原理:POH~HPO是一对共轭酸碱对其第三级离解(水解)的常数均较小不能直接用滴定剂滴定。而第二级的离解(水解)均满足滴定分析的要求可以分别用NaOH、HCl进行滴定。计量点产物为pH=可以用酚酞指示剂指示滴定终点计量点产物为pH=可以用甲基橙指示剂指示滴定终点。考虑指示剂颜色的影响应采取先用NaOH滴定至再用HCl滴定至。HPOPOHPOHHPOHPOPOH二、仪器与试剂:仪器:酸式滴定管碱式滴定管移液管锥形瓶称量瓶试剂瓶烧杯试剂:NaOHHClKHPNaCO酚酞甲基橙三、实验步骤:、配制molLHCl标准溶液mL。用大烧杯取水在通风橱内将的浓倒入准备好的水中摇匀后转入试剂瓶中。准确称取~克NaCO放入锥形瓶中用约mL水溶解滴加甲基橙指示剂滴用HCl溶液滴定至终点。(黄色→橙色)、配制molLNaOH标准溶液mL。称取克NaOH用少量水快速冲洗后溶入mL已除去CO的水中再转入试剂瓶中摇匀。准确称取~克KHP放入锥形瓶中用约mL水溶解滴加酚酞指示剂滴用NaOH溶液滴定至终点。(无色→粉红色)、测定试样用移液管移取试液mL滴加酚酞指示剂滴用NaOH溶液滴定至终点(无色→粉红色)记录体积V。再用滴定HCl溶液由红色变为无色后滴加甲基橙指示剂滴用HCl溶液滴定至终点(黄色→橙色)记录体积V。、计算HClCONaHClVmc××=NaOHHPKNaOHVmc×=NaOHHPONa××=Vcρ)(NaOHHClHPONa×−=VcVcρ、实验纪录及数据处理()NaCO的质量:()KHP的质量:()NaOH的体积:()HCl的体积:()计算结果、讨论综合性实验水中总硬度的测定钙(Ca)广泛地存在于各种类型的天然水中浓度为每升含零点几毫克到数百毫克不等。它主要来源于含钙岩石(如石灰岩)的风化溶解是构成水中硬度的主要成分。钙是构成动物骨骼的主要元素之一。硬度过高的水不适宜工业使用特别是锅炉作业。由于长期加热的结果会使锅炉内壁结成水垢这不仅影响热的传导而且还隐藏着爆炸的危险所以应进行软化处理。此外硬度过高的水也不利于人们生活中的洗涤及烹饪饮用了这些水还会引起肠胃不适。但水质过软也会引起或加剧某些疾病。因此适量的钙是人类生活中不可缺少的。镁(Mg)是天然水中的一种常见成分它主要是含碳酸镁的白云岩以及其它岩石风化溶解产物。镁在天然水中的浓度为每升零点几到数百毫克不等。镁是动物体内所必需的元素之一人体每日需镁量约为~g浓度超过mgL时还能起导泻和利尿作用。镁盐也是水质硬化的主要因素硬度过高的水不适宜工业使用它能在锅炉中形成水垢故应对其进行软化处理。一、方法的选择①EDTA络合滴定法简单快速是一般最常选用的方法。②原子吸收法测定钙、镁简单、快速、灵敏、准确干扰易于消除当采用EDTA法有干扰时最好改用原子吸收法。③等离子发射光谱法快速、灵敏度高、干扰少且可同时测定多种元素也是较为理想的方法之一。二、样品保存采集水样贮存于聚乙烯瓶中将水样用硝酸或盐酸调节到pH<。三、EDTA滴定法测定钙和镁的总量、原理在pH的条件下用EDTA溶液络合滴定钙和镁离子。铬黑T作指示剂与钙和镁生成紫红色或紫色溶液。滴定中游离的钙和镁离子首先与EDTA反应与指示剂络合的钙和镁离子随后与EDTA反应到达终点时溶液的颜色由紫色变为天蓝色。、方法的适用范围本方法用EDTA滴定法测定地下水和地表水中钙和镁的总量。不适用于含盐量高的水诸如海水。本方法测定的最低浓度为mmolL。、干扰及消除如试样含铁离子≤mgL可在临滴定前加入mg氰化钠或数毫升三乙醇胺掩蔽氰化物使锌、铜、钴的干扰减至最小三乙醇胺能减少铝的干扰。加氰化钠前溶液呈碱性。试样含正磷酸盐超出lmgL在滴定的pH条件下可使钙生成沉淀。如滴定速度太慢或钙含量超出lmgL会析出磷酸钙沉淀。如上述于扰未能消除或存在铝、钡、铝、锰等离子干扰时需改用火焰原子吸收法或等离子发射光谱法测定。、仪器常用的实验室仪器及ml滴定管分刻度至ml。、试剂分析中只使用公认的分析纯试剂和蒸馏水或纯度与之相当的水。)缓冲溶液(pHl):①称取gEDTA二钠镁(CGlNONaMg)和g氯化铵(NHCl)溶于ml浓氨水(NH·HO)中用水稀释至ml。因各地试剂质量有差别配好的溶液应按下述②方法进行检查和调整。②如无EDTA二钠镁可先将g氯化铵溶于ml氨水。另取g硫酸镁(MgSO·HO)和gEDTA二钠二水合物(CHNONa·HO)溶于ml水加入ml配好的氯化铵、氨水溶液和g左右铬黑T指示剂干粉。此时溶液应显紫色如出现天蓝色应再加入极少量硫酸镁使变为紫红色。逐滴加入EDTA二钠溶液直至溶液由紫红转变为天蓝色为止(切勿过量)。将两溶液合并加蒸馏水定容至ml。如果合并后溶液又转为紫色在计算结果时应减去试剂空白。)EDTA二钠标准溶液(mmolL):①制备:将一份EDTA二钠二水合物在˚C干燥h后放入干燥器中冷却至室温称取g溶于水在容量瓶中定容至ml盛放在聚乙烯瓶中定期校对其浓度。②标定:按步骤()用钙标准溶液标定EDTA二钠溶液。取ml钙标准溶液稀释至ml后滴定。③浓度计算:EDTA二钠溶液的浓度C(mmolL)用下式计算:VVCC=式中:C钙标准溶液)的浓度(mmolL)V钙标准溶液的体积(ml)V标定中消耗的EDTA二钠溶液的体积(ml))lmmolL钙标准溶液:①将一份碳酸钙(CaCO)在℃干燥h取出放在干燥器中冷却至室温称取g于m锥形瓶中用水润湿。②逐滴加入molL盐酸至碳酸钙全部溶解避免滴入过量酸。加ml水煮沸数分钟赶除二氧化碳冷至室温加入数滴甲基红指示剂溶液(g溶于m%乙醇)逐滴加入molL氨水至变为橙色在容量瓶中定容至ml。此溶液ml含mg(lmmolL)钙。)铬黑T指标剂:①将g铬黑T(HOCHN:NH(OH)(NO)SONa)溶于ml三乙醇胺(N(HCHOH))可最多用ml乙醇代替三乙醇胺以减少溶液的粘性盛放在棕色瓶中。②或者配成铬黑T指示剂干粉称取g铬黑T与g氯化钠(NaCl)充分混合研磨后通过~目筛盛放在棕色瓶中紧塞。)molL氢氧化钠溶液:将g氧氧化钠(NaOH)溶解于新鲜蒸馏水中。盛放在聚乙烯瓶中避免空气中二氧化碳的污染。)氰化钠(NaCN)。注:氰化钠是剧毒品取用和处置时必须十分谨慎小心采取必要的防护。含氰化钠的溶液不可酸化。)三乙醇胺(N(HCHOH))。、步骤()试样的制备①一般样品不需预处理。如样品中存在大量微小颗粒物需在采样后尽快经μm孔径滤膜过滤。样品经过滤可能有少量钙和镁被滤除。②自试样中钙和镁总量超出mmol/L时应稀释至低于此浓度记录稀释因子F。③试样经过酸化保存可用计算量的氢氧化钠溶液中和。计算结果时应把样品或试样由于加酸或碱的稀释考虑在内。()测定①用移液管吸取ml试样于ml锥形瓶中加ml缓冲溶液和滴铬黑T指示剂溶液或约~mg指示剂干粉此时溶液应呈紫红或紫色其pH值应为±。②为防止产生沉淀应立即在不断振摇下自滴定管加入EDTA二钠溶液开始滴定时速度宜稍快接近终点时应稍慢并充分振摇最好每滴间隔~s溶液的颜色由紫红或紫色逐渐转变蓝色在最后一点紫的色调消失刚出现天蓝色时即为终点整个滴定应在min内完成。③在临滴定前加入mg氰化钠或数毫升三乙醇胺掩蔽。氰化物使锌、铜、钴的干扰减至最小。加氰化物前必须保证溶液呈碱性。④试样如含正磷酸盐和碳酸盐在滴定的pH条件下可能使钙生成沉淀一些有机物可能干扰测定。如上述干扰未能消除或存在铝、钡、铅、锰等离子干扰时需改用火焰原子吸收法或等离子发射光谱法测定。、计算钙和镁总量C(mmolL)用下式计算:VVCC=式中:ClEDTA二钠溶液浓度(mmolL)V滴定中消耗EDTA二钠溶液的体积(m)Vo试样体积(m)。如试样经过稀释采用稀释因子F修正计算。关于硬度的计算见附录。mmolL的钙镁总量相当于mgL以CaCO表示的硬度。、精密度本方法的重复性偏差为±mmolL约相当于±滴EDTA二钠溶液。水硬度的概念及换算硬度在不同国家有不同的定义如总硬度碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度。、定义()总硬度钙和镁的总浓度。()碳酸盐硬度总硬度的一部分相当于跟水中碳酸盐及重碳酸盐结合的钙和镁所形成的硬度。()非碳酸盐硬度总硬度的另一部分当水中钙和镁含量超出与它们结合的碳酸盐和重碳酸盐含量时多余的钙和镁就跟水中氯化物、硫酸盐、硝酸盐结成非碳酸盐硬度。、硬度的表示方注()德国硬度德国硬度相当于CaO含量为lmg/L或为mmolL。()英国硬度英国硬度相当于CaCO含量为格令英加仑或为mmolL。()法国硬度法国硬度相当于CaCO含量为mgL或为mmolL。()美国硬度美国硬度相当于CaCO含量为mgL或为mmolL。、硬度换算表mmolL德国英国法国美国DHClarkdegreeFmgLmmolL德国DH英国Clark法国degreeF美国mgL综合性实验水中钙硬度的测定本标准等效采用lSO《水质钙含量的测定EDTA滴定法》适用范围本标准规定用EDTA滴定法测定地下水和地面水中钙含量。本方法不适用于海水及含盐量高的水。适用于钙含量~mgL(~mmolL)范围。含钙量超出mgL的水应稀释后测定。原理在pH~条件下用EDTA溶液络合滴定钙离子。以钙羧酸为指水剂与钙形成红色络合物镁形成氧氧化镁沉淀不干扰测定。滴定时游离钙离子首先和EDTA反应与指示剂络合的钙离子随后和EDTA反应达到终点时溶液由红色转为亮蓝色。试剂分析中只使用公认的分析纯试剂和蒸馏水或纯度与之相当的水。.氢氧化钠:molL溶液。将g氢氧化钠(NaOH)溶于ml新鲜蒸馏水中。盛防在聚乙烯瓶中避免空气中二氧化碳的污染。.EDTA二钠标准溶液:≈molL。..制备将一份EDTA二钠二水(CHNONa·HO)在°C干燥h取出放在干燥器中冷至室温。称取g溶于水在容量瓶中定容至ml。存放在聚乙烯瓶中定期校对其浓度。..标定按照第章的操作方法用钙标准溶液()标定EDTA二钠溶液()取ml钙标准溶液()稀释至ml。..浓度计算EDTA溶液的浓度c(mmolL)用式()计算:VVcc=式中:c钙标准溶液()的浓度mmolLV钙标准溶液的体积mlV标定中悄耗的EDTA溶液体积.钙标准溶液:mmol/L.将一份碳酸钙(CaCO)在°C干燥h取出放在干燥器中冷至室温。称取g于ml锥形瓶中.用水润湿逐滴加入molL盐酸至碳酸钙完全溶解避免加入过量酸。加ml水煮沸数分钟赶除二氧化碳冷却室温加入数滴甲基红指示剂溶液(g溶于ml乙醇中)逐滴加入molL氨水直至变为橙色在容量瓶中定容至ml。此溶液ml含mg(molL)钙。.钙羧酸指示剂干粉。将g钙羧酸HOSCH(OH)N:NCH(OH)COOH羧基(羧基磺基l萘基偶氮)萘甲酸hydroxy(hydroxysulfonaphthyiazo)naphthoicacid简称HSNCHNOS与g氯化钠(NaCl)充分混合研磨后通过~目装在棕色瓶中.紧塞。注:该指示剂又名、钙红。其钠盐称为钙羧酸钠。又名钙试剂羧酸钠NaOSCH(OH)N:NCH(OH)COONa或CHNOS·Na也可使用。.氰化钠(NaCN)注意:氰化钠是剧毒品。取用和处置是必须十分谨慎小心采取必要的防护。氰化物的溶液不可酸化。.三乙醇胺N(CHCHOH)。仪器常用的实验室仪器。滴定管:ml分刻度至ml。采样和样品保存采集水样可用硬质玻璃瓶(或聚乙烯容器)采样前先将瓶洗净。采样时用水冲洗三次再采集于瓶中。采集自来水及有抽水设备的井水时.应先放水数分钟、使积留在水管中的杂质流然后将水样收集于瓶中。采集无抽水设备的井水或江、河、湖等地面水时可将采样设备浸入水中使采样瓶口位于水面下cm然后拉开瓶塞。使水进入瓶中。水样采集后(尽快送往实验室)应于h内完成测定。否则每升水样中应加ml浓硝酸作保护剂(使pH降至左右)。步骤.试样的制备试样应含钙~mgL(~mmolL)。含量过高的样品应稀释使其浓度在上述范围内记录稀释因子F。如试样经酸化保存可用计算量的氢氧化钠溶液()中和。计算结果时应把样品或试样由于加酸或碱的稀释考虑进去。.测定用移液管吸取ml试样于ml锥形瓶中。加ml氢氧化钠溶液()、约g钙羧酸指示剂干粉()溶液混合后立即滴定。在不断振摇下自滴定管加入EDTA二钠溶液()在开始滴定时速度宜稍快接近终点时应稍慢最好每滴间隔~s并充分振摇至溶液由紫红色变为亮蓝色表示到达终点整个滴定过程应在min内完成。记录消耗EDTA二钠溶液体积的毫升数。如试样含铁离子为mgL在临滴定前加入mg氰化钠()或数毫升三乙醇胺()掩蔽氰化物使锌、铜、钴的干扰减至最小三乙醇胺能减少铝的干扰。加氰化物前必须保证溶液呈碱性。试样含正磷酸盐超出lmgL在滴定的pH条件下可使钙生成沉淀。如滴定速度太慢或钙含量超出mgL会析出碳酸钙沉淀。如上述干扰未能消除或存在铝、钡、铅、锰等离子干扰时须改用原子吸收法测定。结果的表示钙含量c(mgL)用式()计算:AVVcc×=式中:cEDTA二钠溶液浓度mmolLV滴定中消耗EDTA二钠溶液的体积mlV试样体积mlA钙的原子质量()。如所用试样经过稀释应采用稀释因子F修正计算。精度不同的实验室对钙含量~mgL的同一试样的测定的结果应符合±mgL。附录A紫脲酸铵指示剂(补充件)紫脲酸铵(CHNO·HO)可代替钙羧酸其干粉配法如下:g紫脲酸铵与g氯化钠(NaCl)充分混合研磨后通过~目装在棕色瓶中.紧塞。该指示剂滴定至终点时溶液由红色变为紫色。可用蒸馏水做试剂空白滴定.以便比较水样的终点颜色。附加说明:本标准由国家环境保护局规划标准处提出。本标准由中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所负责起草本标准主要起草人:黄承武。本标准由中国环境监测总站负责解释。综合性实验水中铁含量的测定(邻菲哆啉分光光度法)地壳中含铁量(Fe)约为%分布很广但天然水体中含量并不高。实际水样中铁的存在形态是多种多样的可以在真溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有机络合物形式存在。也可以存在于胶体悬浮物的颗粒物中可能是二价也可能是三价的。而且水样暴露于空气中二价铁易被迅速氧化为三价样品pH>时易导致高价铁的水解沉淀。样品在保存和运输过程中水中细菌的增殖也会改变铁的存在形态。样品的不稳定性和不均匀性对分析结果影响颇大因此必须仔细进行样品的预处理。铁及其化合物均为低毒性和微毒性含铁量高的水往往带黄色有铁腥味对水的外观有影响.我国有的城市饮用水用铁盐净化若不能沉淀完全影响水的色度和味感。如作为印染、纺织、造纸等工业用水时则会在产品上形成黄斑影响质量因此这些工业用水的铁含量必须在mgL以下。水中铁的污染源主要是选矿、冶炼、炼铁、机械加工、工业电镀、酸洗废水等。、方法原理亚铁离子在pH~之间的溶液中与邻菲哕啉生成稳定的橙红色络合物其反应式为:NNFeNNFe此络合物在避光时可稳定半年。测量波长为nm其摩尔吸光系数为L·mol×·cm。若用还原剂(如盐酸羟胺)将高铁离子还原则本法可测高铁离子及总铁含量。、干扰及消除强氧化剂、氰化物、亚硝酸盐、焦磷酸盐、偏聚磷酸盐及某些重金属离子会干扰测定。经过加酸煮沸可将氰化物及亚硝酸盐除去并使焦磷酸、偏聚磷酸盐转化为正磷酸盐以减轻干扰。加入盐酸羟胺则可消除强氧化剂的影响。邻菲啰啉能与某些金属离子形成有色络合物而干扰测定。但在乙酸~乙酸铵的缓冲溶液中不大于铁浓度倍的铜、锌、钴、铬及小于mgL的镍不干扰测定当浓度再高时可加入过量显色剂予以消除。汞、镉、银等能与邻菲啰啉形成沉淀若浓度低时可加过量邻菲啰啉来消除浓度高时可将沉淀过滤除去。水样有底色可用不加邻菲啰啉的试液作参比对水样的底色进行校正。、方法的适用范围此法适用于一般环境水和废水中铁的测定最低检出浓度为mgL测定上限为rngL。对铁离子大于mgL的水样可适当稀释后再按本方法进行测定。、仪器分光光度计mm比色皿。、试剂①铁标准贮备液准确称取g硫酸亚铁铵((NH)Fe(SO)·HO)溶于()硫酸ml中转移至ml容量瓶中加水至标线摇匀。此溶液每毫升含μg铁。②铁标准使用液:准确移取标准贮备液ml置ml容量瓶中加水至标线摇匀。此溶液每毫升含μg铁。③()盐酸。④%盐酸羟胺溶液。⑤缓冲溶液:g乙酸铵加ml冰乙酸用水稀释至ml。⑥%邻菲哆啉水溶液加数滴盐酸帮助溶解。、步骤()校准曲线的绘制依次移取铁标准使用液、、、、、ml置ml锥形瓶中加入蒸馏水ml再加()盐酸lml%盐酸羟胺lrnl玻璃珠~粒。加热煮沸ml左右冷却至室温定量转移至ml具塞比色管中。加一小片刚果红试纸滴加饱和乙酸钠溶液至试纸刚刚变红加入ml缓冲溶液、%邻菲哕啉溶液ml加水至标线摇匀。显色min后用mm比色皿以水为参比在nm处测量吸光度由经过校正的吸光度对铁的微克数作图。()总铁的测定采样后立即将样品用盐酸酸化至pH<I分析时取ml混匀水样子ml锥形瓶中加()盐酸lml盐酸羟胺溶液ml加热煮沸至体积减少到ml左右以保证全部的熔解和还原。若仍有沉淀应过滤除去。以下按绘制校准曲线同样操作测量吸光度并空白校正。()亚铁的测定采样时将ml盐酸放在一个lml具塞的水样瓶内直接将水样注满样品瓶。塞好瓶塞以防氧化一直保存到进行显色和测量(最好现场测定或现场显色)。分析时只需取适量水样直接加入缓冲溶液与邻菲啰啉溶液显色~min在nm处以水为参比测量吸光度并作空白校正。()可过滤铁的测定在采样现场用μm滤膜过滤水样并立即用盐酸酸化过滤水至pH<准确吸取样品ml置于m锥形瓶中以下操作与步骤()相同。、计算:铁(FemgL)Vm=式中:m由校准曲线查得的铁量(μg)V水样的体积。、精密度与准确度一个实验室测定铁离子的浓度为、、mgL的水样相对标准误差分别为、、。对于、mgL浓度的铁溶液按:的比例加标进行回收试验回收率为和。、注意事项①各批试剂的铁含量如不同每新配一次试液都需重新绘制校准曲线。②含CN或S离子的水样酸化时必须小心进行因为会产生有毒气体。③若水样含铁量较高可适当稀释浓度低时可换用mm或mm的比色皿。综合性实验水中氯化物含量的测定硝酸银滴定法(A)氯化物(C−)是水和废水中一种常见的无机阴离子。几乎所有的天然水中都有氯离子存在它的含量范围变化很大。在河流、湖泊、沼泽地区氯离子含量一般较低而在海水、盐湖及某些地下水中含量可高达数十克升。在人类的生存活动中氯化物有很重要的生理作用及工业用途。正因为如此在生活污水和工业水中均含有相当数量的氯离子。若饮水中氯离子含量达到mgL相应的阳离子为钠时会感觉到咸味水中氯化物含量高时会损害金属管道和构筑物并妨碍植物的生长。、方法选择测定氯化物的方法较多其中:离子色谱法是目前国内外最为通用的方法简便快速。硝酸银滴定法、硝酸汞滴定法所需仪器设备简单适合于清洁水测定但硝酸汞滴定法使用的汞盐剧毒因此这里不作推荐。电位滴定法和电极流动法适合于测定带色或污染的水样在污染源监测中使用较多。同时把电极法改为流通池测量可保证电极的持久使用并能提高测量精度。、样品保存采集代表性水样置于玻璃瓶或聚乙烯瓶内。存放时不必加入特别的保存剂。硝酸银滴定法(A)、方法原理在中性或弱碱性溶液中以铬酸钾为指示剂用硝酸银滴定氯化物时由于氯化银的溶解度小于铬酸银氯离子首先被完全沉淀后铬酸根才以铬酸银形式沉淀出来产生砖红色物质指示氯离子滴定的终点。沉淀滴定反应如下:AgCl−=AgClAgCrO−=AgCrO铬酸根离子的浓度与沉淀形成的快慢有关必须加入足量的指示剂。且由于有稍过量的硝酸银与铬酸钾形成铬酸银沉淀的终点较难判断所以需要以蒸馏水作空白滴定以作对照判断(使终点色调一致)。.干扰及消除饮用水中含有的各种物质在通常的数量下不产生干扰。溴化物、碘化物和氰化物均能起与氯化物相同的反应。硫化物、硫代硫酸盐和亚硫酸盐干扰测定可用过氧化氢处理予以消除。正磷酸盐含量超过mg/L时发生干扰铁含量超过mg/L时使终点模糊可用对苯二酚还原成亚铁消除干扰少量有机物的干扰可用高锰酸钾处理消除。废水中有机物含量高或色度大难以辨别滴定终点时采用加入氢氧化铝进行沉降过滤法去除干扰。.方法的适用范围本法适用于天然水中氯化物测定也适用于经过适当稀释的高矿化废水(咸水、海水等)及经过各种预处理的生活污水和工业废水。本法适用的浓度范围为~mgL。高于此范围的样品经稀释后可以扩大其适用范围。低于mgL的样品滴定终点不易掌握建议采用离子色谱法。.仪器①锥形瓶mL。②棕色酸式滴定管mL。.试剂①氧化钠标准溶液(NaCI=molL):将基准试剂氯化钠置于坩埚内在~˚C加热~min。冷却后称取.g溶于蒸馏水置ml容量瓶中用水稀释至标线。取ml用水定容至ml.此溶液每毫升含mg氯化物(Cl)。②硝酸银标准溶液(AgNO~molL)称取g硝酸银溶于蒸馏水并稀释至ml贮存于棕色瓶中。用氯化钠标准溶液标定其准确浓度步骤如下:吸取ml氯化钠标准溶液置锥形瓶中加水ml。另取一锥形瓶取ml水作为空白。各加入lml铬酸钾指示液在不断摇动下用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现。③酸钾指示液:称取g铬酸钾溶于少量水中滴加上述硝酸银至有红色沉淀生成静置h然后过滤并用水将滤液稀释至ml。④酚酞指示液:称取g酚酞溶于ml%乙醇中加入ml水再滴加molL氢氧化钠溶液使溶液呈微红色。⑤硫酸溶液(HSO):molL。⑥%氢氧化钠溶液:称取g氧氧化钠溶于水中并稀释至ml。⑦氢氧化铝悬浮液:溶解g硫酸铝钾(KAl(SO)·HO)于lL蒸馏水中然后边搅拌边缓缓加入ml氨水。放置约h后移至一个大瓶中用倾泻法反复洗涤沉淀物直到洗涤液不含氯离子为止。加水至悬浮液体积约为L。⑧过氧化氢(HO)。⑨高锰酸钾。⑩乙醇。.步骤)样品预处理无以下各种于扰此预处理步骤可省去。①水样带有颜色则取ml水样置于ml锥形瓶内或取适当的水样稀释至ml。加ml氢氧化铝悬浮液振荡过滤弃去最初ml滤液。②水样有机物含量高或色度大用①法不能消除其影响时可采用蒸干后灰化法预处理。取适量废水样于坩埚内调节pH至~在水浴上蒸干置于马福炉中在˚C灼烧h。取出冷却后加ml水使溶解移入锥形瓶中调节pH至左右稀释至ml。③水样中含有硫化物、亚硫酸盐或硫代硫酸盐则加氢氧化钠溶液将水调节至中性或弱碱性加入lml%过氧化氢摇匀。lmin后加热至~˚C以除去过量的过氧化氢。④水样的高锰酸盐指数超过mgL可加入少量高锰酸钾晶体煮沸。加入数滴乙醇以除去多余的高锰酸钾再进行过滤。)样品测定①取ml水样或经过处理的水样(若氯化物含量高可取适量水样用水稀释至ml)置于锥形形瓶中另取一锥形瓶加入ml水作空白。②如水样的pH值在~范围时可直接滴定。超出此范围的水样应以酚酞作指示剂用molL硫酸溶液或氢氧化钠溶液调节至pH为左右。③加入lml铬酸钾溶液用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为终点同时作空白滴定。.计算氯化物(ClmgL)VMVV)(×××−=V蒸馏水消耗硝酸银标准溶液体积(ml)V水样消耗硝酸银标准溶液体积(m)M硝酸银标准溶液浓度(mol/L)V水样体积(m)氯离子(C)摩尔质量(gmol)。.精密度和准确度氯化物浓度为mgL的标准混合样品经六个实验室分析室内相对标准偏差为室间相对标准偏差为%相对误差为%加标回收率为%±。曾选取有代表性江、河、湖、库水样检验本法对地表水的适用性。个样品测定结果统计表明氯离子浓度范围~mgL时相对标准偏差为~加标回收率为~。.注意事项)本法滴定不能在酸性溶液中进行。在酸性介质中按下式反应而使浓度大大降低影响等当点时AgCrOCrO沉淀的生成。OHOCrHCrOHCrO⎯→⎯⎯→⎯−−本法也不能在强碱性介质中进行因为Ag将形成AgO沉淀。其适应的pH范围为~测定时应注意调节。)铬酸钾溶液的浓度影响终点到达的迟早。在~ml被滴定溶液加入铬酸钾溶液lml使为molL。在滴定终点时硝酸银加入量略过终点误差不超过%可用空白测定消除。CrO~−−××)对于矿化度很高的咸水或海水的测定可采取下述方法扩大其测定范围:①提高硝酸银标准溶液的浓度至每毫升标准溶液可作用于~mg氯化物。②对样品进行稀释稀释度可参考下表。高矿化度样品稀释度比重(gml)稀释度相对取样量(ml)~不稀释取ml滴定~不稀释取ml滴定~ml稀释至ml取ml~ml稀释至ml取ml~ml稀释至ml取ml~ml稀释至ml取ml综合性实验水浊度的测定便携式浊度计法(B)、方法原理根据IS国际标准设计进行测量利用一束红外线穿过含有待测样品的样品池光源为具有nm波长的高发射强度的红外发光二极管以确保使样品颜色引起的干扰达到最小。传感器处在与发射光线垂直的位置上它测量由样品中悬浮颗粒散射的光量.微电脑处理器再将该数值转化为浊度值(透射浊度值和散

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