水环境检测分析方法ppt课件

水环境学,1,第四章 水环境检测分析方法,目标：借助水环境分析手段，对水体中的各种化学成分和特性进行定量评价，进而识别其污染程度和水质变化规律，为水源选择、污染防治和加强监管提供科学依据。,2,第四章 目 录,水环境分析方法概述,主要检测分析方法介绍,常用水环境指标检测方法,1,2,3,3,教学目标,1.了解水环境检测中常用的四种分析方法的工作原理及特点。 2.了解水环境中主要污染物的测定方法。,4,第一节 水环境分析方法概述,鉴定物质所含的组分,定性分析,定量分析,测定各组分的相对含量,分析方法,5,第一节 水环境分析方法概述,重量分析法,滴定分析法,光学分析法,化学分析,仪器分析,定量分析,电化学分析法,6,第一节 水环境分析方法概述,1.化学分析法 (1)重量分析法：通常是使试样中的被测组分与其他组分分离后，转化为一种纯粹的、化学组成固定的化合物，称其质量，从而计算出被测组分含量的分析方法。,7,第一节 水环境分析方法概述,(2)滴定分析法：是用一种已知准确浓度的试剂溶液(即标准溶液)滴加到被测组分的溶液中，使之发生反应，直到反应完全为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算被测组分含量的分析方法。,8,第一节 水环境分析方法概述,2.仪器分析法 (1)光学分析法：是利用物质的光学性质测量待测组分含量的方法。 (2)电化学分析法：是利用物质的电学及电化学性质测量待测组分含量的方法。,9,第一节 水环境分析方法概述,二、定量分析法的选取 遵循原则：灵敏度和准确度能满足定量分析要求；方法成熟；抗干扰能力强；操作简便；易于普及。 我国水环境检测分析方法的三个层次：国家水质标准分析方法、统一分析方法、等效法(参证法)。,10,第一节 水环境分析方法概述,三、定量分析方法的发展趋势 特点：多、微、快、动。 趋势：仪器化、自动化和计算机化。,11,第二节 主要检测分析方法介绍,一、滴定分析法 原理：将一种已知准确浓度的标准溶液作为滴定剂，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量反应完全为止，即达到了化学计量点，然后根据标准溶液的浓度和用量计算出被测组分的含量。,12,13,第二节 主要检测分析方法介绍,特点：所需仪器比较简单，易于掌握和操作，控制适当的条件即可得到比较高的精度，并且方式多种多样。,14,第二节 主要检测分析方法介绍,滴定：就是用滴定管将标准溶液滴加到被测物质溶液中的过程。 化学计量点：在滴定过程中，当滴入的标准溶液的物质的量与待测定组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系时，我们称反应到达了化学计量点。,15,第二节 主要检测分析方法介绍,滴定终点：在滴定过程中指示剂颜色变化的转变点。 滴定误差(终点误差)：由于指示剂不一定恰好在计量点时变色，所以滴定终点和化学计量点不一定恰好重合，但他们之间的差别较小，因而造成的分析误差。,16,第二节 主要检测分析方法介绍,要求： (1)反应必须定量完成； (2)反应必须迅速； (3)要有适当的指示剂，或其他物理化学方法来确定滴定终点。,17,第二节 主要检测分析方法介绍,分类：,18,第二节 主要检测分析方法介绍,半反应：任何一个氧化还原反应都是由相互对立相互依赖的氧化反应和还原反应组成，习惯上称组成氧化还原反应的氧化反应或还原反应称为半反应。,19,第二节 主要检测分析方法介绍,氧化还原滴定条件： (1)反应速率与滴定速率相适应 (2)氧化还原反应能定量完成,20,第二节 主要检测分析方法介绍,该指示剂的氧化态与还原态有不同的颜色,氧化还原指示剂,“专属”指示剂,能与标准溶液或被滴定物质产生显色反应,指示剂类型,“自身”指示剂,利用滴定剂本身的颜色变化来指示滴定终点,21,第二节 主要检测分析方法介绍,二、重量分析法 原理：通过一定的方法，将试样中的被测组分与其他组分进行分离，然后经过称量组分得到被测组分的质量，并计算出被测组分质量分数的方法。 特点：准确度高、操作过程繁琐、费时、不适于微量组分测定,22,第二节 主要检测分析方法介绍,分类：沉淀法、挥发法、电解法 沉淀法对沉淀形式和称量形式的要求： (1)对沉淀形式的要求 (2)对称量形式的要求 (3)沉淀剂的选择,23,第二节 主要检测分析方法介绍,三、吸光光度法 原理：基于物质对光的选择性吸收 分类：紫外和可见光吸光光度法、红外光谱法 特点：灵敏度和准确度高、操作简便、测定速度快、应用广泛,24,第二节 主要检测分析方法介绍,比色分析法：通过比较有色物质溶液的颜色深浅以确定物质含量的分析方法(分光光度计分光光度法)。 显色反应：在进行吸光光度分析时，首先要通过化学反应把待测组分转变成有色化合物的反应过程。,25,第二节 主要检测分析方法介绍,吸光光度法测量条件： (1)选择合适波长的入射光 (2)控制适当的吸光度范围 (3)选择适当的参比溶液,26,第二节 主要检测分析方法介绍,目视比色法：通过眼睛观察来比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的方法。 光电比色法：利用光电比色计测量溶液的吸光度，从而求出被测物质含量的方法。 分光光度法：采用棱镜或光栅作为分光器，利用狭缝分出很小一束光来测定物质含量的方法。,27,第二节 主要检测分析方法介绍,四、电位分析法 基本原理：通过测量电池的电动势来确定被测物质的含量。 直接电极法：通过测量电池电动势来确定指示电极的电位，再根据电极电位值与试液中待测离子活度(或浓度)之间的函数关系计算出被测物质的含量。,28,第二节 主要检测分析方法介绍,电位滴定法：通过测量滴定过程中指示电极的电位变化来确定滴定终点，在根据滴定所消耗标准溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。 特点：选择性高，在多数情况下，共存离子干扰很小，对组成复杂的试样往往不需要经过分离处理即可直接测定，且灵敏度高。,29,第二节 主要检测分析方法介绍,学习网址： 复旦大学分析化学视频教程 中国科学技术大学分析化学视频教程 ,30,第三节 常用水环境指标检测方法,一、物理性指标测定方法 1.水温 仪器：水温计、颠倒温度计、热敏电阻温度计 2.色度 测定方法：铂钴标准比色法和稀释倍数法,31,第三节 常用水环境指标检测方法,铂钴标准比色法适用于较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的测定。 稀释倍数法适用于工业废水及其受污染的地表水的测定。,32,第三节 常用水环境指标检测方法,一、物理性指标测定方法 3.浊度 测定方法：风光光度法(GB13200-91)、目视比浊法(GB13200-91)、浊度计法等 4.电导率 仪器：电导仪(HJ/T97-2003),33,第三节 常用水环境指标检测方法,一、物理性指标测定方法 5.矿化度 测定方法：重量分析法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重计法,34,第三节 常用水环境指标检测方法,二、金属元素测定方法 测定方法：分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法、色谱法 1.汞 测定方法：冷原子吸收法(GB/T7468-87)、冷原子荧光法和双硫腙分光光度法(GB/T7469-87),35,第三节 常用水环境指标检测方法,二、金属元素测定方法 2.砷 测定方法：新银盐分光光度法、二乙胺基二硫代甲酸银分光光度法(GB/T7485-87)、原子吸收分光光度法,36,第三节 常用水环境指标检测方法,二、金属元素测定方法 3.其他金属元素 测定方法：原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法、示波极谱法、二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法、新亚铜灵萃取风光光度法、二苯碳酰二肼分光光度法(GB/T7467-87)、原子吸收分光光度法、硫酸亚铁铵滴定法,37,第三节 常用水环境指标检测方法,三、非金属无机物指标测定方法 (一)pH值 测定方法：玻璃电极法(GB6920-86)、比色分析法 (二)溶解氧 碘量法及其修正法(GB7489-87)、氧电极法(GB11913-89),38,第三节 常用水环境指标检测方法,(三)含氮化合物 1.氨氮 测定方法：纳氏试剂分光光度法(GB7479-87)、水杨酸-次氯酸盐分光光度法(GB7478-87)、蒸馏滴定法(GB7481-87)、电极法、气相分子吸收光谱法等。,39,第三节 常用水环境指标检测方法,(三)含氮化合物 2.硝酸盐氮 测定方法：酚二磺酸分光光度法(GB7480-87)、镉柱还原法(HY003.4-91)、戴氏合金还原法、离子色谱法、紫外分光光度法、离子选择电极法、气相分子吸收光谱法等,40,第三节 常用水环境指标检测方法,(三)含氮化合物 3.有机氮 测定方法：基耶达法 (四)含磷化合物 测定方法：钼酸铵分光光度法(GB11893-89)、孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法、离子色谱法、气相色谱法等,41,第三节 常用水环境指标检测方法,四、有机物指标测定方法 (一)化学需氧量 测定方法：重络酸钾法(GB11914-89)、高锰酸钾法(GB11892-89) 、库伦滴定法、快速密闭催化消解法、氯气校正法等,42,第三节 常用水环境指标检测方法,四、有机物指标测定方法 (二)生化需氧量 测定方法：五日培养法(GB7488-87)、压力传感器法、减压式库仑法、微生物电极法(HJ/T86-2002)等。,43,第三节 常用水环境指标检测方法,(三)挥发酚 测定方法：溴化滴定法(GB7491-87)、4-氨基安替比林分光光度法(GB7490-87)、色谱法等 要点：当水中存在氧化剂、还原剂、油类及某些金属离子时，应设法消除并进行预蒸馏。,44,第三节 常用水环境指标检测方法,五、水生生物指标测定方法 (一)细菌总数 定义：指1mL水样在营养琼脂培养基中，经特定条件培养后所生长的细菌菌落总数。 测定方法：,45,第三节 常用水环境指标检测方法,五、水生生物指标测定方法 (二)总大肠菌群 定义：指水样中大肠菌群细菌(主要是革兰氏阴性无芽孢杆菌)的数量。 测定方法：多管发酵法、滤膜法,46,