第一章绪论知识点水分析化学知识点

第一章绪论知识点水分析化学知识点 第一章 绪论 知识点 一、水分析化学的地位及作用: 1、任务: • 研究水及其杂质、污染物的组成、性质 • 研究水中杂质的含量及其变化情况 • 研究水中杂质的分析方法 2、作用:水环境保护和治理的“眼睛”和“哨兵” 二、水质指标与水质标准 1、水质指标 物理 化学 微生物学 (1)物理指标(特点:不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化) ? 水温 ?臭味(臭阈值)文字描述 ?色度: 表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述) 真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量) 色度的测定方法:标准比色法(目视比色法) a. 用具塞比色管配制标准色阶:Pt—Co色阶，KPtCl+CoCl，1mgPt/L定义为1度 262 未知水样置于同规格比色管中(如混浊先静置澄清)，俯视与标准色阶对比 b. ?浊度:由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是混凝 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 重要的控制指标。 浊度的测定方法 a.目视比浊法:用具塞比色管配制标准浊度阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视对比 b.分光光度法:680nm分光光度计测定 标准浊度单位(1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成甲 聚合物为1度， 测定结果单位FTU) c.散射法，浊度仪(也以甲 聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU) ?残渣(总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣)，重量法测定 ?电导率，电导率仪测定 ?UVA254:反映水中有机物含量 ?氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数 (2)化学指标 +?pH值 pH=-lg[H] ?酸度和碱度:给出质子物质的总量(酸度) 接受质子物质的总量(碱度) 2+2+?硬度:水中Ca、Mg离子的总量 永久硬度:硫酸盐、氯化物等形成 暂时硬度:碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀 ?总盐量(水中全部阴阳离子总量) ?有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物) a.高锰酸盐指数(Pi):用KMnO作氧化剂氧化水中有机物所消耗的量，用mgO/L表示 42 b.化学需氧量(COD):在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用mgO/L表示 2 c.生物化学需氧量(BOD):在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位mgO/L 2 d.总有机碳(TOC):水体有机物总的碳含量，用总有机碳分析仪高温燃烧水样测定，单位mgC/L e.总需氧量(TOD):水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的需氧量，单位mgO/L 2 (3)微生物学指标 保障供水安全的重要指标 ?细菌总数 ?大肠菌群 -?游离性余氯:Cl/HOCl/OCl 2 2、水质标准:根据不同用水目的制定的污染物的限量域值，除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越。 三、取水样、保存、预处理 1(取水样:水样采集和保存的主要原则是:(1)水样必须具有足够的代表性;(2)水样不能受到任何意外的污染 2(保存 意义:采用一些措施终止或减缓各种反应速度 ?冷藏 ?控制pH值，加酸调pH <2，个别指标加NaOH ?加保存试剂 (预处理——水样的分离技术() 3 ?过滤 ?蒸馏 ?萃取L-L液萃取:分离水中的有机物 ?浓缩 富集 四、水分析化学分析方法的分类 2+2+ 2+3+2+1(水中污染物包括:无机:金属离子Ca、Mg+ 重金属离子:Pb、Fe、Mn、2+2+Cd、Hg等;有机:酚、农药、洗涤剂等。以上污染物都需要水分析方法去定量分析 2(分析方法包括 ?重量分析——称重的办法 用途:残渣分析 ?化学分析——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 b.络合滴定——络合反应 M + Y ? MY 2+2+3+3+用途:测定 Ca、Mg、Fe、Al 另外，络合反应可用于掩蔽技术，消除非测定离子的干扰 +- 沉淀分析——沉淀反应Agc.+Cl ?AgCl -用途:测定水中Cl 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+ClO ?N) 22 ?仪器分析 a.吸收光谱法 用途:分析有机分子、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 五、滴定分析法 1、定义:滴定分析法又称容量分析法: ?将已知准确浓度的试剂溶液和被分析物质的 组分定量反应完全，根据反应完成时所消耗的试剂溶液的浓度和用量(体积)，计算出被分 析物质的含量的方法 2、概念: 化学计量点(sp): 滴定终点(ep): 指示剂: 滴定误差及来源: (1)变色点和计量pH不一致; (2)指示剂变色范围大小影响; (3)滴定操作过程的误差 3、滴定分析对反应的要求 (1)按一定的反应式定量进行(99.9%以上) (2)快(或可加热、催化剂) (3)有适当的方法确定终点(指示剂) 六、分析方法的评价体系:用水和废水水质分析首选GB(国标)方法 X,X1(准确度:测定值和真空值的接近程度 iT 常用测量加标回收率评价分析方法的准确度 加标后测定值,加标前测定值加标回收率(%)=×100 加标量 n1平均加标回收率(%)= 加标回收率,ni,1 平均加标回收率处于97%-103%,可以认为分析方法可靠 2(精密度:测定值之间的接近程度 X,Xi 常用相对标准偏差评价分析方法的精密度，又称变异系数，用CV表示 Sn1 CV,，100%X,X,iXn,1i nn22d(X,X),,ii偏差 ,1,1iiS,,n,1n,1 3(准确度和精密度之间关系 准确度高，则精密度一定高 准确度低，则精密度一定低 精密度高，而准确度不一定高 七、标准溶液 1( 基准物质，可以直接准确称量，用于配制标准溶液的一类物质 基本要求:?性质稳定，?组成恒定，较大的摩尔质量，?纯度高，易溶解 滴定分析常用基准物质: NaCO(酸碱滴定) 23 CaCO Zn粒(络合滴定) 3 NaCl(沉淀滴定) KCrO(氧化还原滴定) 227 2.标准溶液:已知准确浓度的溶液 配制方法:基准物质——直接法 非基准物质——间接法或标定法 例:0.1mol/LHCl的配制 ?用浓HCl稀释粗略地配制所要求的浓度 ?用NaCO溶液对其进行标定,计算出HCl的浓度 23 3(量浓度 ?物质的量(摩尔，mol):表示物质的指定的基本单元是多少的物理量，1mol物质B所包含的基本单元数为阿佛加德罗常数 ?基本单元:基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。当说到物质B的物质的量n时，必须注明基本单元。例如:n(HSO),n(1/2HSO) B2424基本单元的选取原则:等物质的量反应规则，即滴定反应完全时，消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等。例如: 酸碱滴定:得到或给出1mol质子，1/2HSO,HCl,1/2NaCO,1/2CaCO 242332+3+络合滴定:与EDTA的络合配位数，一般为1:1， Mg，Al，CaO， CaCO 3-沉淀滴定:银量法以AgNO为基本单元，Cl 3 氧化还原滴定:转移1mol电子，1/5KMnO ,1/2NaCO,1/6KCrO,NaSO 4224227223?摩尔质量(g/mol):用M表示,也必须指出基本单元，M(KCrO)=294, M(1/6KCrO)=49 B227227?物质的量浓度(mol/L,mmol/L):单位溶液中所含溶质的物质的量,C=n/V BBB?其他浓度表示方法:mg/L,ppm,% 4(滴定度: 1ml标准溶液相当于被测物质的质量(用Ts/x表示,S-标准溶液,X-待测溶液)