非金属无机物的测定课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第七节 非金属无机物的测定,引言,一、酸度和碱度,二、含氮化合物,三、溶解氧,四、氰化物,小结,1第七节 非金属无机物的测定,2,一、酸度和碱度,1.,酸度,酸度,是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。这类物质包括,无机酸、有机酸、强酸弱碱盐,等。,测定酸度的方法,有酸碱指示剂滴定法,和,电位滴定法,。,2一、酸度和碱度,3,(1),酸碱指示剂滴定法,用,氢氧化钠,滴定水样，随所用指示剂不同通常分为两种酸度：,一是用,酚酞,作指示剂（其变色,pH,为,8.3,）测得的酸度称为,总酸度,（酚酞酸度），包括强酸和弱酸；,二是用,甲基橙,作指示剂（变色,pH,约,3.7,）测得的酸度称强酸酸度或,甲基橙酸度,。,酸度的单位在,水和废水监测分析方法,中规定用,CaCO,3,mg/L,表示。,3(1)酸碱指示剂滴定法,4,（,2,）电位滴定法,以,pH,玻璃电极,为指示电极，,甘汞电极,为参比电极，与被测水样组成原电池并接入,pH,计，用,氢氧化钠,标准溶液滴定至,pH,计指示,3.7,和,8.3,，据其相应消耗的氢氧化钠溶液量分别计算两种酸度。,4（2）电位滴定法,5,2.,碱度,水的碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。,天然水中的,碱度,主要是由,重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物,引起的，其中,重碳酸盐,是水中碱度的主要形式。,测定水中碱度的方法有,酸碱指示剂滴定法,和,电位滴定法,。,5 2.碱度,6,随所用指示剂不同通常分为两种碱度：,酚酞碱度,:,水样用标准,酸,溶液滴定至酚酞指示剂由红色变为无色（,pH8.3,）时，所测得的碱度。,此时,OH,-,被中和，,CO,3,2-,被中和为,HCO,3,-,；,甲基橙碱度,:,当继续滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变为桔红色时（,pH,约,4.4,），所测得的碱度称为甲基橙碱度。,此时水中的,HCO,3,-,也已被中和完全，即全部致碱物质都已被强酸中和完全，故,又称其为总碱度,。,6 随所用指示剂不同通常分为两种碱度：,7,在滴定中可能出现下列五种情况：,碱：,CO,3,2-,、,HCO,3,-,、,NaOH,酚酞：,CO,3,2-,HCO,3,-,Va,OH,-,H,2,O,甲基橙：,HCO,3,-,H,2,CO,3,Vb,1,、,Va=Vb,只有,CO,3,2-,2,、,Va,Vb OH,-,和,CO,3,2-,3,、,Va,Vb CO,3,2-,和,HCO,3,-,4,、,Va,0,，,Vb,0,只有,OH,-,5,、,Va=0,，,Vb,0,只有,HCO,3,-,T,7在滴定中可能出现下列五种情况：T,8,思考题：,现有四个水样,各取,100mL,分别用,0.0200mol/L,的硫酸滴定，结果列于下表，试判断水样中各存在何种碱度？,8思考题：,9,解：先将用甲基橙指示剂继续滴定至终点所消耗的硫酸体积求出来，再判断,Va,、,Vb,的大小。如表所示。,9解：先将用甲基橙指示剂继续滴定至终点所消耗的硫酸体积求出来,10,二、,含氮,化合物,水和废水中几种形态的氮是,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮。有机氮化物的降解：,有机氮,肽、氨基酸等,NO,2,-,-N,NO,3,-,-N,氨,还原,O,O,还原,O,无,O,10 二、含氮化合物 水和废水中几种形态的氮是氨氮,11,水中的氨氮,是指以,游离氨（,NH,3,）,和,离子氨,(NH,4,+,),形式存的氮。,1,方法的选择,氨氮的测定方法，通常有,纳氏比色法,、苯酚,-,次氯酸盐（或水杨酸,-,次氯酸盐）比色法等。,干扰：,水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色以及混浊等均干扰测定，需作相应的预处理。,氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏,-,酸滴定法,。,氨氮的测定,11 水中的氨氮是指以游离氨（NH3）和离子氨(NH,12,2,水样的保存,水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至,pH,2,，于,2-5,下存放。,3.,测定：,纳氏试剂比色法,（,1,）预蒸馏,蒸馏装置的预处理：加,250ml,水于凯氏烧瓶中，加数粒玻璃珠，加热蒸馏，至馏出液不含氨为止，弃去瓶内残液。,12 2水样的保存,13,图,2-27,氨氮蒸馏装置,13图2-27 氨氮蒸馏装置,14,分取,250ml,水样,（如氨氮含量较高，可分取适量并加水至,250mL,，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,，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至,pH7,左右,。加入,10mL,缓冲液和数粒玻璃珠，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,200ml,时，停止蒸馏。定容至,250m1,。,14 分取250ml水样（如氨氮含量较高，可分取适量并,15,注意事项,a.,蒸馏时应避免发生暴沸，否则可造成馏出液温度升高，氨吸收不完全。,b.,防止在蒸馏时产生泡沫，必要时可加少许石腊碎片于凯氏烧瓶中。,c.,蒸馏完毕后，应先将吸收液拿走，在关电炉，以防倒吸。,15注意事项,16,（,2,）测定,方法原理,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，此颜色在,420nm,处有最大吸收。,2K,2,HgI,4,+3KOH+NH,3,NH,2,Hg,2,IO,+7KI+2H,2,O,方法的适用范围,本法最低检出浓度为,0.025mg/L,（光度法），测定上限为,2mg/L,。本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。,16 （2）测定,17,步骤,a.,校准曲线的绘制,吸取,0,、,0.50,、,1.00,、,3.00,、,5.00,、,7.00,和,10.0ml,铵标准使用液于,50ml,比色管中，加水至标线，加,1.0ml,酒石酸钾钠,溶液，混匀。,加,1.5mL,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，测量吸光度。,经空白校正后，绘制校准曲线。,b.,水样的测定,分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入,50ml,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。按照校准曲线的相同步骤测量吸光度。,17 步骤,18,c.,空白试验,以,无氨水,代替水样，作全程序空白测定。,计算：,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,）。,18 c.空白试验,19,注意事项,a.,整个实验过程中，所有试剂配置和水样稀释均用,无氨水,。无氨水的制备有两种方法,i),蒸馏法,：每升蒸馏水中加,0.1mL,硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去,50mL,初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。,ii),用离子交换法,：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。,b.,纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。,19 注意事项,20,三、溶解氧,溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。,1,方法的选择,测定水中溶解氧常采用,碘量法,及其,修正法和膜电极法,。清洁水可直接采用碘量法测定。,水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物时等干扰测定，常采用修正的碘量法或膜电极法测定。,20 三、溶解氧,21,2.,水样的采集与保存,用碘量法测定水中溶解氧，水样常采集到溶解氧瓶中。,水样采集后，为防止溶解氧的变化，应立即加固定剂于样品中，并存于冷暗处，同时记录水温和大气压力。,21 2.水样的采集与保存,22,3.,测定：,（,1,）碘量法,测定原理：水样中加入,硫酸锰和碱性碘化钾,MnSO,4,+2NaOH=NaSO,4,+Mn(OH),2,Mn(OH),2,+O,2,=,2MnO(0H),2,(,棕色沉淀,),MnO(0H),2,+2H,2,SO,4,=Mn(SO,4,),2,+3H,2,O,Mn(SO,4,),2,+2KI=MnSO,4,+K,2,SO,4,+I,2,2Na,2,S,2,O,3,+I,2,=Na,2,S,4,O,6,+2NaI,22 3.测定：,23,测定步骤,a.,溶解氧的固定,加入,1ml,硫酸锰溶液、,2mL,碱性碘化钾溶液，颠倒混合数次，静置。,b.,析出碘,加入,2.0ml,硫酸，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处,5min,。,c.,滴定,吸取,100.0m1,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,lml,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。,23 测定步骤,24,注意事项,:,如果水样中含有氧化性物质（如,游离氯大于,0.1mg/L,时,），应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除。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。,24注意事项:如果水样中含有氧化性物质（如游离氯大,25,（,2,）叠氮化钠修正法,水样中含有,亚硝酸盐,会干扰碘量法测定溶解氧，可加入,叠氮化钠,，使水中亚硝酸盐分解而消除其干扰。然后再用碘量法测定。,（,3,）高锰酸钾修正法,高锰酸钾修正法是用高锰酸钾氧化,Fe,2+,以消除其干扰的碘量法，过量的高锰酸钾用,草酸盐,去除。水样中含,Fe,3+,干扰测定，可加入,氟化钾,消除。其他同碘量法。,25 （2）叠氮化钠修正法,26,思考题：,今有水样，用碘量法测水中的溶解氧，若水样,100mL,，最后滴定用去,0.0125mol/L,的,Na,2,S,2,O,3,溶液,7.5mL,，求水样中的溶解氧含量。,（,7.5mg/L,）,26思考题：,27,四、氰化物,1,方法的选择,硝酸银滴定法、异烟酸,吡唑啉酮酮光度法、吡啶,巴比妥酸光度法。,2,水样的采集和保存,加,氢氧化钠,固定，,0.5g,固体氢氧化钠,/,升水样,使样品的,pH,12,，并将样品贮于,聚乙烯瓶,中。样品应即时进行测定。否则，须将样品存放在冷暗处，并在采样后,24h,内进行测定。,27四、氰化物,28,当水样中含有大量硫化物时，会干扰测定。应先加,碳酸镉或碳酸铅,固体粉未，除去硫化物后，再加氢氧化钠固定。,水样含氧化剂（如有效氯）时，在采样时，加入相当量的亚硫酸钠溶液，以除去干扰。,28 当水样中含有大量硫化物时，会干扰测定。应先加碳酸,29,3.,测定,（,1,）,预蒸馏：,常用的蒸馏方法有以下两种：,向水样中加入,酒石酸和硝酸锌,，调节,pH,值为,4,，加热蒸馏，取此蒸馏液测得的氰化物为,“,易释放的氰化物,”,。,向水样中加入,磷酸和,EDTA,，在,pH,2,的条件下加热蒸馏，取该蒸馏液测得的结果为,“,总氰化物,”,。,293.测定,30,（,2,）容量滴定法,取一定量预蒸馏溶液，调节至,pH,为,11,以上，以,试银灵,作指示剂，用,硝酸银,标准溶液滴定，则氰离子与银离子生成银氰络合物,Ag(CN),2,-,，稍过量的银离子与试银灵反应，使溶液由,黄色,变为,橙红色,，即为终点。,该方法适用于氰化物含量,1mg/L,的水样，测定上限为,100mg/L,。,30（2）容量滴定法,31,（,3,）分光光度法,异烟酸,-,吡唑啉酮分光光度法,在中性条件下，样品中的氰化物与,氯胺,T,反应生成氯化氰，再与异烟酸作用，经水解后生成戊烯二醛，最后与吡唑啉酮缩合生成,蓝色,染料，其色度与氰化物的含量成正比，进行光度测定。,本方法适用于饮用水、地面水、生活污水和工业废水；其最低检测浓度为,0.004mg/L;,测定上限为,0.25mg/L CN,-,。,31（3）分光光度法,32,吡啶,-,巴比妥酸分光光度法,取一定量蒸馏馏出液，调节,pH,为中性，氰离子与,氯胺,T,反应生成氯化氰，氯化氰与吡啶反应生成,戊烯二醛,，戊烯二醛再与,巴比妥酸,发生缩合反应，生成,红紫色,染料，于,580nm,波长处比色定量。,本方法最低检测浓度为,0.002mg/L,检测上限为,0.45mg/L,。,32 吡啶-巴比妥