《分析实验室用水》PPT课件.ppt

水 一 水的生理作用一切生物的生理活动都离不开水 水在生物的新陈代谢过程中起着介质作用 生物从外界环境中吸取养分 通过水把各种养分输送到机体的各个部分 又通过水把新陈代谢物排出体外 作为地球最高级的动物 人类每天生活活动都离不开水 二 生活用水三 水在工农业生产中的作用 LNF 水资源与水量平衡 地球上的水资源 从广义来说是指水圈内水量的总体 海水是咸水 不能直接利用 所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源 如河流水 淡水 湖泊水 地下水和冰川等 陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2 53 其中近70 是固体冰川 即分布在两极地区和中 低纬度地区的高山冰川 还很难加以利用 目前人类比较容易利用的淡水资源 主要是河流水 淡水湖泊水 以及浅层地下水 储量约占全球淡水总储量的0 3 只占全球总储水量的十万分之七 据研究 从水循环的观点来看 全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9000千立方米 节约水资源是我们每个人都要做到的 LNF 化工企业用水 一 产品生产上的用水 工艺用水 冷却 循环 原料等二 化验室用水自来水 分析实验室用水等 LNF 化验室用水 一 自来水自来水是将天然水经过初步净化处理制得的 仍然含有很多杂质 比如 各种盐类有机物颗粒物质微生物因此 自来水一般只用于仪器的初步洗涤 作冷却或热浴用水 但电热恒温水浴最好不用 而不能用于配制溶液及过程分析工作 LNF 分析实验室用水 分析实验室用水 将自来水纯化 能满足分析实验室工作要求的专用水 习惯上称之为纯水 分析实验室用水有相应的国家标准 GB T6682 1992 具有级别等级的限定 不同的化学分析方法 标准中规定需使用不同级别的分析实验室用水 LNF 不同级别纯水的应用领域 纯水的制备 一 源水杂质 共5类 A 电解质B 有机物C 颗粒物质D 微生物E 溶解气体 LNF 电解质 水中的电解质包括可溶性无机物 有机物 以及带电的胶体粒子 影响水的电导率 通常水的杂质越多 水的电导率就会高 我们知道 杂质多的水 对我们的化学分析会产生很不利的影响 电解质中尤以阴阳离子为主 一般可以通过用离子色谱法或原子吸收光谱法对其进行含量测定 也可联用质谱法分析 对其中的位未知组分初步鉴定 LNF 有机物 水中所含的有机物通常指有机酸和有机金属化合物 测定方法通常为测定其化学耗氧量 颗粒物质 泥沙 尘埃 有机物 微生物等 可以用专门的颗粒测定器测定 LNF 微生物 细菌 浮游生物 藻类等溶解气体 N2 O2 CL2 CO CO2等 可以用气相色谱法测定其含量 LNF 二 水的纯化方法简介1 离子交换2 电渗析3 反渗透4 超滤和微孔过滤5 活性炭吸附6 紫外线杀菌 LNF 离子交换法 原理 离子交换类高分子材料 如树脂 将自身的离子与溶液中的同号离子进行交换 氢离子和阳离子 氢氧根离子和阴离子 优点 成本低 出水电导率低 电解质剩余量少 可以酸或碱再生 缺点 不能除去非电解质的胶态物质和有机物 LNF 电渗析法 原理 基于膜分离技术 在外加电场的作用下 使一部分水中的离子迁移到另一部分水中 从而是一部分水成为纯水 另一部分水排除循环 优点 成本低 操作工艺简单 速度快 缺点 一次性出水纯度不是太高 最好配合离子交换法进行 效果最佳 LNF 反渗透法 允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜 原理 利用浓度差产生的渗透现象 在高浓度液体一端施加一个高于渗透压的操作压力使得渗透现象逆向进行从而使高浓度端的溶剂向低浓度端渗透 从而达到对溶质的去除 优点 能阻挡几乎所有溶解性盐及分子量大于200的有机物 可有效去除细菌等微生物 铁 锰 硅等无机物 如果与离子交换结合可大大降低生产负荷 缺点 成本高 源水利用率低 LNF 超滤和微孔过滤法 原理 利用膜的筛孔大小分离杂质 超孔滤膜 0 001 5 m微孔滤膜 3 20 m优点 选择方便 可多级使用或配合使用 一般的微粒 胶体 细菌 有机离子等去除的比较干净 缺点 无机离子不好去处 LNF 活性炭吸附 原理 利用自身结构中晶格间疏松的微孔 其上面的C分子要达到内外力平衡 从而吸附杂质使受力均匀以达到净水目的 优点 比表面积大 吸附力强 可以吸附大部分无机和有机物质 可再生利用 缺点 前处理麻烦 要注意不能让炭粉渗漏污染水 LNF 紫外线杀菌 原理 细菌吸收紫外线后 一般在253 7nm处 选用低压汞灯 引起DNA链断裂 造成核酸和蛋白的交联破裂 杀灭核酸的生物活性 紫外线照射使蛋白质变性 细菌丧失代谢能力 导致细菌和微生物死亡 优点 环保 效率高 对各类微生物和细菌有很好的杀伤去除效果 缺点 有的时候不容易控制力度 导致过杀伤 LNF 分析实验室用水规格 术语解释 PH值 亦称氢离子浓度 是溶液中氢离子活度的一种标度 也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准 计算公式 PH Lg H LNF 电导率 s cm 1 以数字表示的溶液传导电流的能力 特指边长1cm的立方体所含溶液的电导 电导率 K 1 电阻率 电阻率 cm 长1cm 截面积是1M2的某种物质的电阻 电导池常数 J L 两电板间有盖距离 A 空间截面积 电阻率 电阻 R 电导池常数 J LNF 可氧化物质 mg L 1 水中容易氧化的物质 利用高锰酸钾溶液的变色来判定 以O计 吸光度 A 是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数 影响它的因素有溶剂 浓度 温度 吸收介质的厚度等等 分子吸收光谱法基于测定在光程长度为b cm 的透明池中 对溶液的吸光度A进行定量分析 通常被分析物质的浓度C与吸光度A呈线性关系 此为朗伯比尔定律 标准曲线常用 LNF 蒸发残渣 称取蒸发后的残渣量 与指标核对 可溶性硅 mg L 1 以sio2计 比色管目视比较法 颜色不得深于标准 LNF 分析用水各指标项目检验方法 LNF 分析实验室用水的储存和选用 一 三级水1 选用 三级水一般用蒸馏法或离子交换法制取 所用原水应为饮用水或适当纯度的水 三级水用于一般化学分析实验 2 储存 可以事先准备适量 储存于预先用同级别水冲洗过的相应容器中 LNF 二 二级水1 选用 二级水可用多次蒸馏或离子交换法 用三级水做原水制取 二级水多用于无机痕量分析等试验 如原子吸收光谱分析等 2 储存 可以短期内适量储存 切记用干净的容器装取 LNF 三 一级水1 选用 一级水可由二级水用石英蒸馏设备蒸馏 或经离子交换混合床处理后 再经0 2 m微孔滤膜过滤制取 一级水用于有严格要求的分析实验 包括对颗粒大小有要求的实验 如高压液相色谱 为什么高压液相色谱对水的纯度要求如此高 LNF 因为 如果水中有微小气泡的话 可能会造成 1 紫外可见光全反射 使机器不能识别信号 2 流动相的气泡会影响出峰状况 并且在高速流动中会产生静电荷 有爆炸的危险 3 流动相气泡多的话 会使泵发生故障 以及产生检测器信号噪音 LNF 2 一级水的储存 一级水由于要求极高 所以不得储存 必须现配现用 并且要做好卫生隔离 防止水被污染 注意 储存水的新容器在使用前需用盐酸溶液 20 浸泡2 3天 再用待储存的水反复冲洗 然后注满 浸泡6小时以上方可使用 LNF 方法示例 一 蒸馏法制纯水1 蒸馏法2 亚沸法二 离子交换法制纯水 LNF 1 蒸馏法 将天然水用蒸馏器蒸馏就得到蒸馏水 此蒸馏水适用于一般化验分析工作 蒸馏水不纯的原因 1 二氧化碳等低沸物随水蒸气进入蒸馏水 2 可能有微量的冷凝管材料成分浸入水中 2 亚沸法 亚沸蒸馏是在液体不沸腾的情况下进行蒸馏 完全消除了沸腾中气泡破裂带来的玷污 LNF 离子交换法制纯水 离子交换法制得的纯水也叫做 去离子水 此法制得的纯水电导率很低 优点 比较纯 成本低 速度快缺点 非电解质离子不易去除 偶尔会伴有微量的树脂杂质渗漏 LNF 一 离子交换法制纯水的原理和流程二 离子交换法制纯水的操作步骤1 准备树脂和再生剂2 树脂的预处理3 装柱4 树脂的再生5 正洗及产水三 离子交换树脂的污染及其清除 LNF 水资源的性质与特点 水和水体是两个不同的概念 纯净的水是由H2O分子组成 而水体则含有多种物质 其中包括悬浮物 水生生物以及基底等 水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体 包括河流 湖泊 沼泽 水库 冰川 地下水和海洋等 水资源与人类的关系非常密切 人类把水作为维持生活的源泉 人类在历史发展中总是向有水的地方集聚 并开展经济活动 随着社会的发展 技术的进步 人类对水的依赖程度越来越大 水资源是世界上分布最广 数量最大的资源 水覆盖着地球表面70 以上的面积 总量达15亿立方千米 也是世界上开发利用得最多的资源 现在人类每年消耗的水资源数量远远超过其他任何资源 全世界用水量达3万亿吨 LNF 水资源的利用现状 我国水资源总量虽然较多 但人均量并不丰富 水资源的特点是地区分布不均 水土资源组合不平衡 年内分配集中 年际变化大 连丰连枯年份比较突出 河流的泥沙淤积严重 这些特点造成了我国容易发生水旱灾害 水的供需产生矛盾 这也决定了我国对水资源的开发利用 江河整治的任务十分艰巨 我国地表水年均径流总量约为2 7万亿立方米 相当于全球陆地径流总量的5 5 占世界第5位 低于巴西 前苏联 加拿大和美国 我国还有年平均融水量近500亿立方米的冰川 约8000亿立方米的地下水及近500万立方千米的近海海水 目前我国可供利用的水量年约1 1万亿立方米 而1980年我国实际用水总量已达5075亿立方米 占可利用水资源的46 北京市70年代末期城市用水和工业用水量 均为建国初期的40多倍 河北 河南 山东 安徽等省的城市用水量 到70年代末期都比建国初期增长几十倍 有的甚至超过100倍 因而水资源的供需矛盾就异常突出 由于水资源供需矛盾日益尖锐 产生了许多不利的影响 首先是对工农业生产影响很大 例如1981年 大连市由于缺水而造成损失工业产值6亿元 在我国15亿亩耕地中 尚有8 3亿亩没有灌溉设施的干旱地 另有14亿亩的缺水草场 全国每年有3亿亩农田受旱 西北农牧区尚有4000万人口和3000万头牲畜饮水困难 其次对群众生活和工作造成不便 有些城市对楼房供水不足或经常断水 有的缺水城市不得不采取定时 限量供水 造成人民生活困难 其三 超量开采地下水 引起地下水位持续下降 水资源枯竭 在27座主要城市中有24座城市出现了地下水降落漏斗 紫外线防晒小常识 定义 紫外线是位于日光高能区的不可见光线 依据紫外线自身波长的不同 可将紫外线分为三个区域 分类 1 短波紫外线 UVC 200 280nm 2 中波紫外线 UVB 280 320nm 3 长波紫外线 UVA 320 400nm LNF 防止紫外线照射给人体造成的皮肤伤害 主要是防止紫外线UVB的照射 而防止UVA紫外线 则是为了避免皮肤晒黑 在欧美 人们认为皮肤黝黑是健美的象征 所以在化妆品中要添加晒黑剂 不考虑对长波紫外线的防护 近年来这种观点已有改变 由于认识到长波紫外线对人体可能产生的长期的严重损害 所以人们开始加强对长波紫外线的防护 LNF 做个漂亮又健康的人 1 护肤 漂亮女人每天要做的八件事1 充分的水分是健康和美丽的保障 缺水身体过早衰老 皮肤因缩水而失去光泽 2 早晚各一杯白开水 早清肠 晚保证血液循环不粘稠 3 每天一个西红柿因为水果蔬菜中它的维生素C最多 4 多用醋延缓血管硬化 美白肌肤5 多喝牛奶补钙6 用矿泉水覆面补充微量元素 7 多喝茶8 每晚做面膜 LNF 专家提出健康饮水七大标准 专家指出 健康饮水的七大标准分别是不含有毒 有害及有异味的物质 硬度适中 人体所需的矿物质含量适中 PH值呈微碱性 水中溶解氧及二氧化碳含量适中 水分子团小 水的生理功能强 可见饮水卫生与人健康的关系十分密切 特别是随着科技和时代的发展 饮水已不仅仅是单纯的解渴 其重要的生理功能和作用正在被人们逐步认识 专家提出 成人最好每天喝水不少于6次 少年儿童每天喝水要保证在1000毫升左右 喝新鲜开水时不要太烫 一般以25摄氏度至30摄氏度为宜 另外 发烧时 多喝开水可提高抵抗力 消汗 多小便 除了能降低体温外 还能排除血液中的有毒物质 所以科学饮水将使人受益无穷 隔夜煮开的水别喝 水是人体的重要构成部分 也是营养来源之一 科学研究证实 人只要有水 20天不吃食物也饿不死 但如果没有水 3至7天就会死于脱水 为了保障身体健康 要讲究科学饮水 一 要定时饮水 不要只在口渴时才想到饮水 要知道 当身体特别想喝水时 身体的器官已经在一种极限情况下运行了 也就是说非常缺水了 应当在想喝水之前的很长时间就补充水分 专家建议 最好养成定时饮水的习惯 二 要多喝开水 不要喝生水 煮开沸腾3分钟的开水 可以使水中的氯气及一些有害物质被蒸发掉 同时又能保持水中对人体必须的营养物质 喝生水的害处很多 因为自来水中的氯可以和没烧开的水中残留的有机物质相互作用 导致膀胱癌 直肠癌的机会增加 三 要喝新鲜开水 不要喝放置时间过长的水 新鲜开水 不但无菌 还含有人体所需的十几种矿物质 但如果时间过长或者饮用自动热水器中隔夜重煮的水 不仅没有了各种矿物质 而且还可能含有某些有害物质 如亚硝酸盐等 由此引起的亚硝酸盐中毒并不鲜见 LNF