工业分析水质分析课件

工业分析工业分析授课教师授课教师:宁宁 萍萍工业分析授课教师:宁 萍第第2 2章章 水质分析水质分析2.1 概述概述2.2 水质指标的测定方法水质指标的测定方法第2章 水质分析2.1 概述一、水的分类一、水的分类天（自）然水天（自）然水 、生活用水、生活用水 、工业用水、工业用水 、污水、污水2.1 概述概述一、水的分类天（自）然水、生活用水、工业用水、污水2二、水质指标二、水质指标1 1、物物理理指指标标：温温度度、颜颜色色、嗅嗅味味、浑浑浊浊度度、固固体含量、导电率等。体含量、导电率等。2 2、化学指标化学指标：酸碱度、硬度、矿化度等。：酸碱度、硬度、矿化度等。3 3、微生物学指标微生物学指标：细菌数、大肠杆菌群等。：细菌数、大肠杆菌群等。工业上主要测定水的物理指标和化学指标。工业上主要测定水的物理指标和化学指标。三、水质标准三、水质标准生活饮用水卫生标准（生活饮用水卫生标准（GB5749-2006GB5749-2006）水质标准的定义水质标准的定义P28P28二、水质指标1、物理指标：温度、颜色、嗅味、浑浊度、固体含量四、水质分析项目四、水质分析项目 水质分析项目繁多，主要有以下几类：水质分析项目繁多，主要有以下几类：物理性质、金属化合物、非金属化合物、有机化合物理性质、金属化合物、非金属化合物、有机化合物物1 1、物理性质、物理性质 主主要要包包括括：水水温温、外外观观、颜颜色色、嗅嗅、浊浊度度、透透明明度、残渣、矿化度、电导率等度、残渣、矿化度、电导率等2 2、金属化合物、金属化合物 主要包括：总硬度、钾、钠、钙、镁、铁、铜、主要包括：总硬度、钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌、镍、锰、汞、铅、铬、铬、砷、硒等。锌、镍、锰、汞、铅、铬、铬、砷、硒等。四、水质分析项目 水质分析项目繁多，主要有以下几类：1、3 3、非金属化合物、非金属化合物 主主要要包包括括：酸酸度度、碱碱度度、二二氧氧化化碳碳、溶溶解解氧氧、氮氮（氨氨氮氮、硝硝酸酸盐盐氮氮、亚亚硝硝酸酸盐盐氮氮、总总氮氮）、磷磷、氯氯化化物物、氟氟化化物物、碘碘化化物物、氰氰化化物物、硫硫化化物物、硫硫酸酸盐盐、硼、可溶性二氧化硅等。硼、可溶性二氧化硅等。4 4、有机化合物、有机化合物 主要包括：化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、主要包括：化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、矿化油、挥发性酚类、苯系物、多环芳烃、有机磷、苯矿化油、挥发性酚类、苯系物、多环芳烃、有机磷、苯胺类、硝基苯类、阴离子洗涤剂、各类农药等。胺类、硝基苯类、阴离子洗涤剂、各类农药等。3、非金属化合物 主要包括：酸度、碱五、水样的采集与保存五、水样的采集与保存GB/T 2997-91GB/T 2997-91中规定了水的采集、预处理和保存中规定了水的采集、预处理和保存的方法。的方法。其中水样的预处理包括哪些方面？其中水样的预处理包括哪些方面？过滤、浓缩、蒸馏排除干扰杂质、消解过滤、浓缩、蒸馏排除干扰杂质、消解水的采集常用的采样容器有哪几种？水的采集常用的采样容器有哪几种？无色硬质玻璃磨口瓶和有塞的聚乙烯瓶无色硬质玻璃磨口瓶和有塞的聚乙烯瓶五、水样的采集与保存GB/T 2997-91中规定了水的采集十一、溶解氧的测定十一、溶解氧的测定 地面水与大气接触以及某些含叶绿素的水生植地面水与大气接触以及某些含叶绿素的水生植物在其中进行生化作用，结果使水中常溶解一些氧物在其中进行生化作用，结果使水中常溶解一些氧称为称为“溶解氧溶解氧”，溶解氧是指溶解于水中的分子状溶解氧是指溶解于水中的分子状态的氧，简称态的氧，简称DO。水中溶解氧的含量随水的深度而水中溶解氧的含量随水的深度而减少，也与大气压力、空气中的氧分压及水的温度减少，也与大气压力、空气中的氧分压及水的温度有关。有关。常温常压下，水中溶解氧一般在常温常压下，水中溶解氧一般在810mg/L，随水中还原性杂质污染程度加重而下降，如果含量随水中还原性杂质污染程度加重而下降，如果含量低于低于4mg/L，水生动物有可能因窒息而死亡。溶解氧，水生动物有可能因窒息而死亡。溶解氧氧化铁而腐蚀金属，因此在工业分析中也是一个很氧化铁而腐蚀金属，因此在工业分析中也是一个很重要的指标。重要的指标。十一、溶解氧的测定 地面水与大气接触以及某些含叶绿1 1、间接碘量法基本原理、间接碘量法基本原理 二价锰在碱性溶液中，生成白色的氢氧化亚锰二价锰在碱性溶液中，生成白色的氢氧化亚锰沉淀沉淀 MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2（白色）（白色）+Na2SO4 水水中中的的溶溶解解氧氧立立即即将将生生成成的的Mn(OH)2沉沉淀淀氧氧化成棕色的化成棕色的Mn(OH)4 2Mn(OH)2+O2+2H2O=2Mn(OH)4棕色棕色 1、间接碘量法基本原理 二价锰在碱性溶液中，生成白色 加入酸后，加入酸后，Mn(OH)4沉淀溶解并氧化沉淀溶解并氧化I-离子（已加入离子（已加入KI）释出一定量的）释出一定量的I2：Mn(OH)4+2KI+2H2SO4=MnSO4+I2+K2SO4+4H2O 然后用然后用Na2S2O3标准溶液滴定释出的标准溶液滴定释出的I2 2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI 加入酸后，Mn(OH)4沉淀溶解并氧化I-离子2、测定步骤、测定步骤 （1）取样）取样 将胶皮管一端接水龙头，另一端插入溶将胶皮管一端接水龙头，另一端插入溶解氧测定瓶瓶底，待水溢出几分钟后，取出胶管，解氧测定瓶瓶底，待水溢出几分钟后，取出胶管，迅速塞紧塞子。迅速塞紧塞子。2、测定步骤 （1）取样 将胶皮管一端接水龙头，另一端 （2）反应）反应 取好水样后，取下瓶塞，用刻度吸量管取好水样后，取下瓶塞，用刻度吸量管紧靠瓶口内壁，插入样品液面下紧靠瓶口内壁，插入样品液面下0.5cm，准确加入，准确加入1mL硫酸锰溶液，再用同法加入碱性硫酸锰溶液，再用同法加入碱性KI溶液溶液 2mL，盖紧瓶，盖紧瓶塞，将瓶反复颠倒，充分混合均匀，放置塞，将瓶反复颠倒，充分混合均匀，放置5min 待沉淀待沉淀下降至瓶底，用上法加浓硫酸下降至瓶底，用上法加浓硫酸1.5 mL，塞紧瓶塞，颠，塞紧瓶塞，颠倒混合至沉淀完全溶解此时溶液中因碘释出而呈黄色。倒混合至沉淀完全溶解此时溶液中因碘释出而呈黄色。（3）滴定滴定 精确移取精确移取100.00mL溶液于溶液于250mL锥形瓶锥形瓶中，用中，用Na2S2O3标准滴定溶液标准滴定溶液c(Na2S2O3)=0.01mol/L滴滴定至淡黄色后，加入定至淡黄色后，加入1mL淀粉淀粉(10g/L)，继续滴定至兰，继续滴定至兰色恰好消失，即为终点。色恰好消失，即为终点。（2）反应 取好水样后，取下瓶塞，用刻度吸量管十二、化学需氧量的测定十二、化学需氧量的测定 化学需氧量（化学需氧量（COD），是指在一定条件下，用），是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的量强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的量（mg/L）来表示。）来表示。水中还原性物质包括有机物和亚水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，化学需氧量反映了水硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，化学需氧量反映了水中受中受还原性还原性物质污染的程度。物质污染的程度。对对于于工工业业废废水水，我我国国规规定定用用重重铬铬酸酸钾钾法法测测定定，其其测得值称为化学需氧量，用测得值称为化学需氧量，用CODCr表示。表示。1、原理、原理 十二、化学需氧量的测定 化学需氧量（COD 在在强强酸酸性性溶溶液液中中，用用一一定定量量的的重重铬铬酸酸钾钾氧氧化化水水样样中中还还原原性性物物质质，过过量量的的重重铬铬酸酸钾钾以以试试亚亚铁铁灵灵作作指指示示剂剂，用用硫硫酸酸亚亚铁铁铵铵标标准准溶溶液液回回滴滴，根根据据其其用用量量计计算算水水样样中中还原性物质消耗氧的量。还原性物质消耗氧的量。Cr2O72-+14H+6e =2Cr3+7H2O Cr2O72-+14H+6Fe2+=6Fe3+2Cr3+7H2O 2、分析、分析步骤步骤(1)取取20.00mL20.00mL混混合合均均匀匀的的水水样样（或或适适量量水水样样稀稀释释至至20.00mL20.00mL）置置于于250mL250mL磨磨口口的的回回流流锥锥形形瓶瓶中中，准准确确加加入入10.00mL10.00mL重重铬铬酸酸钾钾标标准准溶溶液液及及数数粒粒小小玻玻璃璃珠珠或或沸沸石石，连连接接磨磨口口回回流流冷冷凝凝管管，从从冷冷疑疑管管上上口口慢慢慢慢地地加加入入30mL30mL硫硫酸酸一一硫硫酸酸银银溶溶液液，轻轻轻轻摇摇动动锥锥形形瓶瓶使使溶溶液液混混匀匀，加加热热回回流流2h2h（自自开始沸腾时计时）。开始沸腾时计时）。在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化水样中(2)冷冷却却后后，用用90mL水水冲冲洗洗冷冷凝凝管管壁壁，取取下下锥锥形形瓶瓶，溶溶液液总总体体积积不不得得少少于于140mL，否否则则因因酸酸度度太太大大，滴滴定定终终点点不明显。不明显。(3)溶溶液液再再度度冷冷却却后后，加加3滴滴试试亚亚铁铁灵灵指指示示液液，用用硫硫酸酸亚亚铁铁铵铵标标准准溶溶液液滴滴定定，溶溶液液的的颜颜色色由由黄黄色色经经蓝蓝绿绿色色至至红红褐褐色色即即为为终终点点，记记录录硫硫酸酸亚亚铁铁铵铵标标准准滴滴定定溶液的用量。溶液的用量。回流装置回流装置(4)测定水样的同时，以测定水样的同时，以20.00mL重重蒸馏水，按同样分析步骤作空白试蒸馏水，按同样分析步骤作空白试验，记录滴定空白时硫酸亚铁铵标验，记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量。准滴定溶液的用量。(2)冷却后，用90mL水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶，溶液总3、计算、计算 c c硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，mol/Lmol/L；V V0 0滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量，滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量，mLmL；V V1 1滴定水样时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量，滴定水样时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量，mLmL；V V水样的体积，水样的体积，mLmL；M M(1/2O)(1/2O)氧氧(1/2O)(1/2O)的摩尔质量，的摩尔质量，8g/mol8g/mol。3、计算 c硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，mol/L；