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文檔簡介
1、pH值的測定pH為水中氫離子活度的負對數 log10aH+pH值可間接的表示水的酸堿強度,是水化學中常用和最重要的檢驗項目之一。玻璃電極法:儀器:酸度計(帶復合電極)、250ml塑料燒杯試劑:pH成套袋裝緩沖劑(鄰苯二甲酸氫鉀、混合磷酸鹽、硼砂)溫度PH值0.05M鄰苯二甲酸氫鉀0.025M混合磷酸鹽0.01M硼砂04.016.989.4651.006.959.39104.006.929.28154.006.909.23204.006.889.18254.006.869.14304.016.859.10354.026.849.07404.036.839.04454.046.839.02實驗步驟
2、:(1)緩沖溶液的配制:剪開塑料袋,將粉末倒入250ml容量瓶中,以少量無二氧化碳水沖洗塑料袋內壁,稀釋到刻度搖勻備用。(2)儀器(pHS-2C酸度計)的校準:a、儀器插上電極,將選擇開關置于pH檔,斜率調節在100%處;b、選擇兩種緩沖溶液(被測溶液pH在兩者之間);c、把電極放入第一種緩沖液中,調節溫度調節器,使所指示的溫度與溶液均勻。d、待讀數穩定后,調節定位調節器至上表所示該溫度下的pH值;e、然后放入第二種緩沖液中,混勻,調節斜率調節器至上表所示該溫度下的PH值。(3)樣品測定:如果樣品溫度與校準的溫度相同,則直接將校準后的電極放入樣品中,搖勻,待讀數穩定,既為樣品的pH值;如果溫度
3、不同,則用溫度計量出樣品溫度,調節溫度調節器,指示該溫度,“定位”保持不變,將電極插入,搖勻,穩定后讀數。注意事項:(1)電極短時間不用時,浸泡在蒸餾水中;如長時間不用,則在電極帽內加少許電極液,蓋上電極帽。(2)及時補充電極液,復合電極的外參比補充液為3M氯化鉀溶液(3)電極的玻璃球泡不與硬物接觸,以免損壞。(4)每次測完水樣,都要用蒸餾水沖洗電極頭部,并用濾紙吸干。化學需氧量的測定化學需氧量是指在一定條件下,用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量,用氧的毫克/升表示。 化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。這些還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。是水中有機物相對含量的指標
4、之一。重鉻酸鉀法:1、原理在強酸性溶液中,一定量的重鉻酸鉀氧化(以Ag+作此反應的催化劑)水樣中的還原性物質(有機物),過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據用量計算出水樣中還原性物質消耗氧的量。2、干擾及消除氯離子能被重鉻酸鹽氧化,并且能與硫酸銀作用產生沉淀,影響測定結果,故在回流前向水樣中加入硫酸汞,使成為絡合物以消除干擾.3、儀器:(1)回流裝置:帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置,包括:磨口錐形瓶、冷凝管、電爐或電熱板、橡膠管。(2)50ml酸式滴定管試劑:(1)重鉻酸鉀溶液(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L):稱取預先在120烘干2小時的基準或優級純
5、重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000ml的容量瓶中,稀至標線。(2)試亞鐵靈指示液:稱取1.485g鄰菲啰啉(C12H8N2.H2O),0.695g硫酸亞鐵溶于水中,稀至100ml,貯于棕色瓶中。(3)硫酸亞鐵銨標準溶液(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O0.1mol/L:稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸,冷卻后移入1000ml的容量瓶中,稀至標線,搖勻。用前,用重鉻酸鉀標定。標定方法:準確吸取10.00ml重鉻酸鉀標液于250ml錐形瓶中,加水稀至110ml左右,緩慢加入30ml濃硫酸,混勻。冷卻后,加入3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨溶液滴定,溶液
6、顏色由黃色經藍綠至紅褐色即為終點。 硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/L) 硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(ml)(4)硫酸硫酸銀:于500ml濃硫酸中加入5g硫酸銀,放置12天使溶解。(5)硫酸汞:結晶或粉末。4、實驗步驟:(1)取20ml混勻水樣置回流錐形瓶中;(2)加入約0.4g硫酸汞;(3 )準確加入10.00ml重鉻酸鉀標液和小玻璃珠;(4)再緩慢加入30ml硫酸硫酸銀溶液;(5)搖勻,連接冷凝管,加熱沸騰回流2小時;(6)冷卻后,從冷凝管加入90ml蒸餾水;(7)取下錐形瓶,加入3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨標液滴定由黃色經藍綠色至紅褐色為終點。記錄硫酸亞鐵銨標液的用量。計算: 取樣的
7、體積ml;硫酸亞鐵銨的濃度,mol/L;滴定空白時消耗硫酸亞鐵銨的量,ml;滴定水樣時消耗硫酸亞鐵銨的量,ml;8-1/2氧的摩爾質量(g/mol)稀釋倍數注意事項:(1)加入H2SO4-AgSO4前,一定要加玻璃珠,以免引起暴沸。(2)COD的結果要保留三位有效數字。(3)在COD大于500時,要進行稀釋,大致如下:COD值8001500-25003000-15000>20000稀釋倍數23-610-50>100 以上稀釋倍數僅供參考(4)用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作水平,由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論COD值為1.176g,所以溶解0.4251g干燥過的鄰苯二甲酸
8、氫鉀(HOOCC6H4COOK)于重蒸餾水中,轉入1000ml容量瓶中,稀釋至標線,使之成為500mg/LCODcr標準溶液。(5)回流裝置也可用COD恒溫加熱器代替,以空氣冷凝代替水冷凝。 (6)也可用COD速測儀進行比色測定。 (7)有關資料介紹:水樣中 2080mg/L的亞硝酸鹽會使COD按常規的方法無法準確測定,一般可采用氨磺酸和氨磺酸銨來消除干擾,主要是里面的氨基起作用:NH2SO3H+HNO2H2SO4+H2O+N2NH4SO3NH2+HNO2NH4HSO4+H2O+N2 該反應在室溫或在加熱的條件下即可發生,放出氨氣,從而達到去除NO2-的目的。 實驗研究表明:10mg掩蔽劑幾乎
9、可以完全掩蔽1mg的NO2-;掩蔽劑對空白在015mg范圍內影響不大,超過15mg時,對測定影響較大。 以上說明僅供參考。五日生化需氧量(BOD5)的測定生活污水與工業廢水含有大量有機物,這些有機物在水體中分解時要消耗大量溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質惡化。生化需氧量是屬于利用水中有機物在一定條件下所消耗的氧,用來表示水體中有機物的含量的一個重要指標。生化需氧量的經典測定方法,是稀釋接種法。稀釋接種法:1、方法原理生化需氧量是指在一定條件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物質、特別是有機物所進行的生物化學過程消耗溶解氧的量。于恒溫培養箱內在201培養5天,分別測定樣品培養前后的溶解氧,
10、二者之差既為BOD5值,以氧的mg/L表示。本方法適用于測定BOD5范圍:2mg/L<C BOD5<6000mg/L,當>6000時,會因稀釋帶來誤差。儀器:(1)恒溫培養箱(2)520L細口玻璃瓶(3)10002000ml量筒(4)玻璃棒:50ml,棒的底端固定一個10號的帶有幾個小孔的橡膠塞。(5)溶解氧瓶(碘量瓶):250300ml試劑:(1)磷酸鹽緩沖溶液將8.5g磷酸二氫鉀(KH2PO4),21.75g磷酸氫二鉀(K2HPO4),33.4g七水合磷酸氫二鈉(Na2HPO4·7H2O),和1.7g氯化銨(NH4Cl)溶于水中,稀至1000ml。此溶液PH值為
11、7.2(2)硫酸鎂溶液將22.5g七水合硫酸鎂(MgSO4·7H2O)溶于水中,稀至1000ml(3)氯化鈣溶液將27.5g無水氯化鈣溶于水中,稀至1000ml。(4)氯化鐵溶液將0.25g六水合氯化鐵(FeCl3·6H2O)溶于水,稀至1000ml。(5)鹽酸溶液(0.5mol/L) 將40ml濃鹽酸溶于水, 稀至1000ml。(6)氫氧化鈉溶液(0.5mol/L)將20g氫氧化鈉溶于水, 稀至1000ml。(7)葡萄糖谷氨酸標準溶液將葡萄糖和谷氨酸在103干燥1小時后,各稱取150mg溶于水中,移入1000ml容量瓶中稀至標線,臨用前配制。(8)稀釋水在520L玻璃瓶中
12、裝入一定量的水,控制水溫在20左右,用曝氣機曝氣28小時,使稀釋水中的溶解氧接近飽和。瓶口蓋以兩層紗布,置于20培養箱內放置數小時,使水中溶解氧含量達到8mg/L左右。臨用前向每升水中加入氯化鈣、硫酸鎂、氯化鐵、磷酸緩沖液各1ml,混勻。(9)接種液可選用以下幾種: 一般生活用水,放置一晝夜,取上清夜。表層土壤水,取100g花園或植物生長土壤,加1升水,靜置10分鐘,取上清夜。污水廠出水含有城市污水的河水或湖水(11)接種稀釋水每升稀釋水中接種的加入量:生活污水110ml;表層土壤水2030 ml;河水或湖水10-100 ml。接種稀釋水pH值為7.2,配制后應立即使用。3、水樣的測定(1)不
13、經稀釋的水樣的測定將混勻水樣轉移入兩個溶解氧瓶中(轉移中不要出現氣泡),溢出少許,加塞。瓶內不應留氣泡。其中一瓶隨即測定溶解氧,另一瓶口水封后放入培養箱,在20±1下培養5天5天后,測定溶解氧。計算:水樣在培養前的溶解氧濃度水樣在培養后的溶解氧濃度(1)經稀釋水樣的測定:水樣類型參考值稀釋系數備注地面水高錳酸鹽指數<5-高錳酸鹽與一定系數的乘積為稀釋倍數。使用稀釋水時,由COD值乘以系數,既為稀釋倍數,使用接種稀釋水時則只乘以系數5100.2 ,0.310200.4 ,0.6>200.5, 0.7 ,1.0工業廢水重鉻酸鉀法稀釋水0.075,0.15,0.225接種稀釋水
14、0.075,0.15,0.25一般稀釋法按選定的稀釋比例,在1000ml量筒內引入部分稀釋水;加入需要量的混勻水樣,再引入稀釋水(或接種稀釋水)至800ml;用帶膠板的玻璃棒上下攪勻。攪拌時膠板不要露出水面,防止產生氣泡;將水樣裝入兩個溶解氧瓶內,測定當天溶解氧和培養5天后的溶解氧。稀釋水同樣培養作空白實驗,測定5天前后的溶解氧。計算:水樣在培養前的溶解氧濃度(mg/L)水樣在培養后的溶解氧濃度(mg/L) 稀釋水在培養前的溶解氧(mg/L)-稀釋水在培養后的溶解氧(mg/L)-稀釋水在培養液中占的比例-水樣在培養液中占的比例,的計算:例如培養液的稀釋比為3%,即3份水樣,97份稀釋水,則=0
15、.97,=0.03。BOD5測定中,一般采用疊氮化納改良法測定溶解氧。注意事項:(1)水樣pH值應在6.57.5范圍內,若超出可用鹽酸或氫氧化鈉調節pH近于7。(2)水樣在采集和保存及操作過程中不要出現氣泡(3)水樣稀釋倍數超過100時,要預先在容量瓶中用蒸餾水稀釋,再取適量進行稀釋培養。(4)檢查稀釋水和接種液的質量和化驗人員的水平,可將20ml葡萄糖谷氨酸標液用稀釋水稀至1000ml,按BOD的步驟操作,測得的值應在180230mg/L之間,否則,應找出原因所在。 (5)在培養過程中注意及時添加封口水。 溶解氧的測定溶解在水中的分子態氧稱為溶解氧。溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓、大氣壓力
16、、水溫有密切關系。清潔地面水溶解氧一般接近飽和,廢水中的溶解氧含量一般較低。1、方法選擇測定水中溶解氧常用碘量法及其修正法,還可用溶解氧儀測定。氧化性物質可使碘化物游離出碘,產生正干擾;還原性物質可把碘還原成碘化物,產生負干擾。大部分受污染的地面水和工業廢水采用修正的碘量法和電極法。2、水樣的采集與保存 水樣應采集在溶解氧瓶中,過程中不要有氣泡產生,沿瓶壁直接傾注水樣至溢流出瓶容積1/31/2左右,采集后,在取樣現場立即固定并存于暗處。碘量法:1、原理水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,水中的溶解氧將低價錳氧化成高價錳,生成四價錳的氫氧化物沉淀。加酸后,氫氧化物沉淀溶解并于碘離子反應而釋放出碘。以淀
17、粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定碘,可計算溶解氧的含量。2、儀器:250300ml溶解氧瓶試劑:(1)硫酸錳溶液: 稱取240g硫酸錳(MnSO4·4H2O或182gMnSO4·H2O)溶于水,稀至500ml。(2)堿性碘化鉀溶液稱取250g氫氧化鈉溶于200ml水中;稱取75g碘化鉀溶于100ml水中,待氫氧化鈉冷卻后,將兩溶液混合,稀至500ml。如有沉淀,則放置過夜,傾出上清夜,貯于棕色瓶中,用橡膠塞塞緊,避光保存。(3)1+5的硫酸溶液:1份硫酸加上5份水。(4)1%的淀粉溶液:稱取1g可溶性淀粉,用少量水調成糊狀,用剛煮沸的水沖稀至100ml。冷卻后,加入0.4g氯化
18、鋅防腐。(5)0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)稱取于105-110烘干2h并冷卻的重鉻酸鉀1.2258g,溶于水,移入1000ml的容量瓶中,稀至標線,混勻。(6)硫代硫酸鈉溶液稱取6.2g的硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的水中,用水稀至1000,貯于棕色瓶中。用前用0.02500mol/L的重鉻酸鉀標定,方法如下:于250ml碘量瓶中,加入100ml水和1g碘化鉀,加入10.00ml 0.02500mol/L重鉻酸鉀標液,5ml 1+5的硫酸溶液密塞,搖勻。暗出靜置5分鐘后,用硫代硫酸鈉滴定至溶液呈淡黃色,加入1ml淀粉溶液,繼續滴定至藍色剛好褪
19、去。記錄用量-硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/L)-滴定時消耗硫代硫酸鈉的量(ml)(7)濃硫酸3、實驗步驟(1) 溶解氧的固定(取樣現場固定)用吸管插入液面下,加入1ml硫酸錳、2ml堿性碘化鉀;蓋好瓶蓋,顛倒混合數次,靜置。待沉淀物降至瓶內一半,再顛倒混合一次,待沉淀物降到瓶底。(2) 析出碘輕輕打開瓶塞,立即將吸管插入液面下加入2.0ml濃硫酸,,蓋好瓶塞,顛倒混合,至沉淀物全部溶解,暗處放置5分鐘。(3) 滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml錐形瓶中,用硫代硫酸鈉滴定至淡黃色,加入1ml淀粉溶液,繼續滴定至藍色剛好褪去既為終點,記錄用量。 -硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/L)-滴定
20、時消耗硫代硫酸鈉的量(ml)疊氮化鈉修正(碘量)法:1、概述水中含有亞硝酸鹽時干擾碘量法測溶解氧,可加入疊氮化鈉,使水中亞硝酸鹽分解,以消除干擾。在不含其他氧化還原物質時,若水樣中含Fe3+ 達100200mg/L時,可加入1ml40%氟化鉀溶液,以消除干擾。2、試劑:1、堿性碘化鉀疊氮化鈉溶液: 稱取250g氫氧化鈉溶于200ml水中;稱取75g碘化鉀溶于100ml水中,溶解5g疊氮化鈉于20ml水中,待氫氧化鈉冷卻后,將三溶液混合,稀至500ml。貯于棕色瓶中,用橡膠塞塞緊,避光保存。2、40%(m/v)氟化鉀:稱取40g氟化鉀(KF·2H2O)溶于水,稀至100ml,貯于聚乙烯
21、瓶中。3、實驗步驟同碘量法。僅將堿性碘化鉀換成堿性碘化鉀疊氮化鈉溶液。若含Fe3+干擾,則插入液面下先加入1ml40%氟化鉀溶液。注意事項:(1)疊氮化鈉是一種劇毒、易爆試劑,不能將堿性碘化鉀疊氮化鈉溶液直接酸化,否則產生有毒煙霧。(2)水樣呈強酸或強堿性,可用氫氧化鈉或硫酸調至中性。(3)在操作過程中切勿產生氣泡。(4)硫代硫酸鈉濃度容易變化,每次使用都要標定。懸浮物(SS)的測定懸浮物又稱總不可濾殘渣,是指不能通過濾器的固體物。它可降低水體的透明度,影響水質質量。濾紙(濾膜)法:1、原理 用中速定量濾紙(或濾膜)過濾水樣,經103-105烘干后得到的SS的含量。2、儀器(1)稱量瓶:60&
22、#215;30(2)中速定量濾紙(孔徑為0.45微米的濾膜及相應濾器)、玻璃漏斗。 (3)恒溫干燥箱(烘箱)3、實驗步驟(1)將一張濾紙或濾膜放在稱量瓶中,打開瓶蓋,在103-105烘干2小時,取出放冷后蓋好瓶蓋,稱重; (2)取適量混勻水樣在已稱至恒重的濾紙或濾膜上過濾,必要時可用真空泵抽濾,用蒸餾水沖洗殘渣23遍; (3)小心取下濾紙或濾膜,放入原稱量瓶中,在103-105烘箱中烘干2小時,取出放冷,蓋好瓶蓋稱至恒重。計算:SS+濾紙(濾膜)+稱量瓶重(g) 濾紙(濾膜)+稱量瓶重(g)水樣體積(一般取100ml)*如果不容易過濾,可用真空泵抽濾,用布氏漏斗過濾。氨氮(NH3-N)的測定
23、氨氮以游離氨(NH3)或銨鹽(NH4+)的形式存在于水中,兩者的組成比取決于水的pH值。pH值偏高時,游離氨比例較高,反之,銨鹽比例較高。 在無氧條件下,亞硝酸鹽受微生物作用還原為氨;在有氧條件下水中的氨亦可轉變為亞硝酸鹽,繼續轉變為硝酸鹽.測定氨氮的方法主要為納氏比色法和蒸餾酸滴定法。水樣應保存在聚乙烯瓶或玻璃瓶中,盡快分析。水樣帶色或渾濁時要進行水樣的預處理,對污染嚴重的要進行蒸餾。一、預處理 1、絮凝沉淀法 加適量硫酸鋅于水樣中,并加氫氧化鈉使成堿性,生成氫氧化鋅沉淀,經過濾除去顏色和渾濁。儀器:100ml容量瓶試劑: (1)10%(m/v)硫酸鋅溶液:稱取10g硫酸鋅溶于水,稀至100
24、ml。(2)25%氫氧化鈉溶液:25g氫氧化鈉溶于水,稀至100ml,貯于聚乙烯瓶中。(3)濃硫酸步驟:取100ml水樣于容量瓶中,加入1ml 10%硫酸鋅和0.1-0.2 ml25%氫氧化鈉,混勻,放置使沉淀,用中速濾紙過濾,棄去20ml初濾液。2、蒸餾預處理 調節水樣pH在6.0-7.4的范圍,加入適量氧化鎂使呈微堿性,蒸餾釋出氨,吸收于硼酸溶液,采用納氏試劑或酸滴定法測定。儀器:帶氮球的定氮蒸餾裝置:500ml凱氏燒瓶、氮球、直形冷凝管、橡膠導管(6*9)、錐形瓶、電爐試劑:(1)1mol/L鹽酸溶液:吸取83ml濃鹽酸加入200ml水中,稀至1000ml。 (2) 1mol/L氫氧化鈉
25、:稱取40g氫氧化鈉溶于水,稀至1000ml (3)輕質氧化鎂(MgO):氧化鎂于500在馬弗爐中加熱0.5h。 (4)0.05%溴百里酚藍指示液(PH6.0-7.6):將0.05g溴百里酚藍溶于100ml水中。 (5)硼酸吸收液:稱取20g硼酸溶于水,稀至1L。步驟:(1)裝置預處理:加入250ml水于凱氏燒瓶中,加約0.25g氧化鎂和數粒玻璃珠,加熱蒸餾出約200ml,棄去瓶內殘液。(2)水樣的蒸餾:取250ml水樣移入凱氏燒瓶中,加數滴溴百里酚藍;用氫氧化鈉或鹽酸調節至pH在7左右; 加入0.25g氧化鎂和35粒玻璃珠;立即連接氮球和冷凝管,導管下端插入50ml硼酸吸收液面下;加熱蒸餾,
26、至餾出液達200ml時,停止蒸餾,定容至250ml。采用納氏試劑或酸滴定法測定。注意事項:(1)蒸餾時不要發生暴沸和產生泡沫,造成氨吸收不完全。 (2)蒸餾前一定要先打開冷凝水;蒸餾完畢后,先移走吸收液再關閉電爐,以防發生倒吸。二、納氏試劑比色法 1、原理:碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應生成黃色膠態化合物,此顏色在較寬波長范圍內具強烈吸收,通常在410-425nm范圍內。 2、干擾:水中的顏色和渾濁影響比色,用預處理去除。 3、適用范圍:本方法最低檢出濃度為0.025mg/L,測定上限為2mg/L,水樣預處理后,可適用于工業廢水和生活污水。 4、儀器:722分光光度計 50ml比色管試劑:(
27、1)納氏試劑:稱取16g氫氧化鈉溶于50ml水中,充分冷卻至室溫;另稱取7g碘化鉀和10g碘化汞溶于水,然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中,用水稀至100ml,貯于聚乙烯瓶中,避光保存。 (2)酒石酸鉀鈉 稱取50g酒石酸鉀鈉溶于100ml水中,加熱煮沸以除去氨,放冷,定容至100ml。 (3)氨標準貯備液 稱取3.819g經100干燥過的氯化銨溶于水中,移入1000ml容量瓶中,稀釋至標線此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 (4)氨標準使用液移取5.00ml氨標準貯備液于500ml容量瓶中,用水稀至標線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。5、實驗步驟:(1)校準曲線的繪制吸取0、0.5
28、0、1.00、3.00、5.00、7.00、和10.0ml氨標準使用液于50ml比色管中,加水至標線; 向比色管加入1.0ml酒石酸鉀鈉溶液,再加入1.5ml納氏試劑,混勻,放置10分鐘。 在波長420nm處,用光程20mm比色皿,以水為參比,測量吸光度。利用回歸方程(y=bx+a)計算,見附錄二。 (2)水樣的測定取適量(預處理后)水樣,加入50ml比色管中,用蒸餾水稀釋至標線,加入1.0ml酒石酸鉀鈉溶液,再加入1.5ml納氏試劑,混勻,放置10分鐘。同校準曲線步驟測量吸光度。計算: -水樣的吸光度 截距 斜率空白吸光度 稀釋倍數 取樣體積注意事項: (1)蒸餾預處理后水樣,要加入一定量1
29、mol/L的氫氧化鈉中和硼酸。 (2)納氏試劑中碘化汞和碘化鉀的比例對顯色影響很大,靜置后生成的沉淀應出去。 (3)納氏試劑有毒性,應盡量避免接觸皮膚。三、滴定法測氨氮 1、概述滴定法僅適用于進行蒸餾預處理的水樣,調節水樣pH在6.0-7.4范圍,加入氧化鎂使呈微堿性,加熱蒸餾,釋出的氨吸收于硼酸溶液中,以甲基紅-亞甲藍為指示劑,用酸標液滴定餾出的氨。2、試劑(1)混合指示劑:稱取200mg甲基紅溶于100ml 95%的乙醇中;另稱取100mg亞甲藍溶于50ml 95%的乙醇中。以兩份甲基紅與一份亞甲藍溶液混合后供用,一月配一次。(2)0.05%甲基橙指示液:0.05g甲基橙溶于100ml水中
30、。(3)硫酸標準溶液(1/2H2SO4=0.020mol/L) 先配制(1+9)的硫酸溶液,取5.6ml于1000ml的容量瓶中,稀至標線,混勻標定; 稱取經180干燥的基準無水碳酸鈉約0.5g(稱準至0.0001g),溶于新煮沸放冷的水中,移入500ml容量瓶中,稀至標線。移取25ml碳酸鈉溶液于250ml錐形瓶中,加25ml水,加1滴0.05%的甲基橙指示液,用硫酸滴定至淡橙紅色。記錄用量。硫酸溶液濃度碳酸鈉的重量(g) 消耗硫酸溶液的體積(ml)3、水樣測定: (1)在以硼酸溶液為吸收液的餾出液中,加入2滴混合指示劑,用硫酸標液標定至綠色轉變為淡紫色為止,記錄用量。 (2)以蒸餾水代替水
31、樣,做空白實驗。計算: 氨氮-滴定水樣時消耗硫酸溶液的量(ml)-空白實驗消耗硫酸溶液的量(一般視為0)-硫酸溶液的濃度(mol/L)-水樣的體積(ml)14-氨氮(N)的摩爾質量備注:對于氨氮含量較低的可采用比色法,如:生活污水、經過稀釋后的工業污水,但不要有顏色干擾。氨氮含量在50mg/L以上時就要進行稀釋。 亞硝酸鹽氮的測定亞硝酸鹽氮是氮循環的中間產物,不穩定。在水環境不同的條件下,可氧化成硝酸鹽氮,也可被還原成氨。亞硝酸鹽氮在水中可受微生物作用很不穩定,采集后應立即分析或冷藏抑制生物影響。N-(1-萘基)-乙二胺光度法:1、原理在磷酸介質中,PH值為1.8±0.3時,亞硝酸鹽
32、與對氨基苯磺酰胺(簡稱磺胺)反應,生成重氮鹽,再與N-(1-萘基)-乙二胺偶聯生成紅色染料,在波長540nm處有最大吸收。2、干擾及消除水樣呈堿性(pH11)時,可加酚酞指示劑,滴加磷酸溶液至紅色消失;水樣有顏色或懸浮物,加氫氧化鋁懸浮液并過濾。3、適用范圍本法適用于飲用水、地面水、生活污水、工業廢水中亞硝酸鹽的測定,最低檢出濃度為0.003mg/L;測定上限為0.20mg/L。4、儀器:分光光度計、G-3玻璃砂心漏斗試劑:(1)顯色劑:于500ml燒杯中加入250ml水和50ml磷酸,加入20.0g對氨基苯磺酰胺;再將1.00gN-(1-萘基)-乙二胺二鹽酸鹽溶于上述溶液中,轉移至500ml
33、容量瓶中,用水稀至標線(2)磷酸(=1.70g/ml)(3)高錳酸鉀標準溶液(1/5K2MnO4,0.050mol/L):溶解1.6g高錳酸鉀于1200ml水中,煮沸0.5-1h,使體積減少到1000ml左右放置過夜,用G-3玻璃砂心漏斗過濾后,貯于棕色試劑瓶中避光保存,待標定。(4)草酸鈉標準溶液(1/2Na2C2O4,0.0500mol/L):溶解經105烘干2小時的優級純或基準試無水草酸鈉3.350g于750ml水中,移入1000ml容量瓶中,稀至標線。(5)亞硝酸鹽氮標準貯備液:稱取1.232g亞硝酸鈉溶于150ml水中,移至1000ml容量瓶中,稀釋到標線。每毫升約含0.25mg亞硝
34、酸鹽氮。本溶液加入1ml三氯甲烷,保存一個月。標定:在300ml具塞錐形瓶中,移入50.00ml 0.050mol/L高錳酸鉀溶液,5ml濃硫酸,插入高錳酸鉀液面下加入50.00ml亞硝酸鈉標準貯備液,輕輕搖勻,在水浴上加熱至70-80,按每次10.00ml的量加入足夠的草酸鈉標準溶液,使紅色褪去并過量,記錄草酸鈉標液的用量(V2)。然后用高錳酸鉀標液滴定過量的草酸鈉至溶液呈微紅色,記錄高錳酸鉀標液的總用量(V1)。用50ml水代替亞硝酸鹽氮標準貯備液,如上操作,用草酸鈉標液標定高錳酸鉀的濃度(C1,mol/L)。 亞硝酸鹽氮的濃度(C,mg/L) 經標定的高錳酸鉀溶液的濃度(mol/L)滴定
35、亞硝酸鹽氮貯備液時,加入高錳酸鉀溶液的總量(ml)-滴定亞硝酸鹽氮貯備液時,加入草酸鈉溶液的量(ml)滴定水時,加入高錳酸鉀標液的總量(ml)滴定水時,加入草酸鈉標液的總量(ml)7.00亞硝酸鹽氮(1/2N)的摩爾質量(g/mol)50.00亞硝酸鹽標準貯備液(ml)0.0500草酸鈉標準溶液的濃度(1/2Na2C2O4,mol/L)(6)亞硝酸鹽氮標準中間液:分取適量亞硝酸鹽標準貯備液(使含12.5mg亞硝酸鹽氮),置于250ml棕色容量瓶中,稀至標線,可保存一周。此溶液每毫升含50微克亞硝酸鹽氮。(7)亞硝酸鹽氮標準使用液:取10.00ml中間液,置于500ml容量瓶中,稀至標線。每毫升
36、含1.00微克亞硝酸鹽氮。(8)氫氧化鋁懸浮液:溶解125g硫酸鋁鉀KAl(SO4)2·12H2O于1000ml水中,加熱至60,在不斷攪拌下,徐徐加入55ml氨水,放置約1h后,移入1000ml的量筒中,用水反復洗滌沉淀數次,澄清后,把上清夜全部傾出,只留稠的懸浮物,最后加入300ml水,使用前振蕩混勻。5、實驗步驟:(1)校準曲線的繪制在一組6支50ml的比色管中,分別加入0、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml亞硝酸鹽標準使用液,用水稀至標線,加入1.0ml顯色劑,密塞混勻。靜置20min后,在2h內,于波長540nm處,用光程長10mm的比色皿,以水為參比,測
37、量吸光度。從測定的吸光度,減去空白吸光度后,獲得校正吸光度,根據回歸方程(y=bx+a)繪制校準曲線,見附錄二。(2)水樣的測定當水樣pH11時,加入1滴酚酞指示劑,邊攪拌邊逐滴加入(1+9)磷酸溶液,至紅色消失。水樣如有顏色或懸浮物,可向每100ml水中加入2ml氫氧化鋁懸浮液,攪拌,靜置,過濾棄去25ml初濾液。取適量水樣按校準曲線的相同步驟測量吸光度,計算亞硝酸鹽氮的含量。-水樣的吸光度 截距 斜率空白吸光度 稀釋倍數 取樣體積(ml)注意事項:(1)顯色劑有毒,避免與皮膚接觸或吸入體內。(2)測得水樣的吸光度值,不得大于校準曲線的最大吸光度值,否則水樣要預先進行稀釋。硝酸鹽氮的測定 水
38、中硝酸鹽氮是在有氧環境下各種形態含氮化合物中最穩定的氮化合物,亦是含氮有機物經無機化作用最終分解產物。亞硝酸鹽經氧化生成硝酸鹽,硝酸鹽在無氧條件下,亦可受微生物作用還原為亞硝酸鹽。 制革廢水、酸洗廢水、某些生化出水可含大量硝酸鹽。酚二磺酸光度法:1、原理硝酸鹽在無水情況下與酚二磺酸反應,生成硝基二磺酸酚,在堿性溶液中生成黃色化合物,進行定量測定。2、干擾水中的氯化物、亞硝酸鹽、銨鹽、有機物、和碳酸鹽可產生干擾,測定前應做預處理。3、適用范圍本法適用于飲用水、地下水、和清潔地面水中的硝酸鹽氮。最低檢出濃度為0.02mg/L,測定上限為2.0mg/L。4、儀器:分光光度計、瓷蒸發皿(75-100m
39、l)試劑:(1)酚二磺酸:稱取25g苯酚(C6H5OH)置于500ml錐形瓶中,加150ml濃硫酸使之溶解,再加75ml(含13%SO3)的發煙硫酸,充分混合。瓶口插一漏斗,小心置瓶于沸水浴中加熱2小時,得淡棕色稠液,貯于棕色瓶中,密塞保存。(發煙硫酸亦可用濃硫酸代替,增加沸水浴至6小時)。(2)氨水(3)硝酸鹽標準貯備液:稱取0.7218g經105-110干燥2h的硝酸鉀溶于水,移入1000ml容量瓶中,稀至標線,混勻。加2ml三氯甲烷作保存劑,每毫升含0.100mg硝酸鹽氮。(4)硝酸鹽標準使用液:吸取50.00ml貯備液,置蒸發皿內,加0.1mol/L氫氧化鈉溶液調節PH為8,在水浴上蒸
40、發至干;加2ml酚二磺酸,用玻璃棒研磨蒸發皿內壁,使殘渣與試劑充分混合,放置片刻,再研磨一次,放置10min,加入少量水,移入500ml棕色容量瓶中,稀至標線。保存6個月。每毫升含0.010mg硝酸鹽氮。(5)硫酸銀溶液:稱取4.397g硫酸銀溶于水,移至1000ml容量瓶中,稀至標線。1.00ml溶液可去除1.00mg氯離子。(6)氫氧化鋁懸浮液:同亞硝酸鹽氮(7)高錳酸鉀溶液:稱取3.16g高錳酸鉀溶于水,稀至1L。實驗步驟:1、校準曲線的繪制于10支50ml比色管中,按下表所示加入硝酸鹽氮標準使用液,加水至約40ml,加入3ml氨水使成堿性,稀至標線,混勻。在波長410nm處,選用不同的
41、比色皿,以水為參比,測量吸光度。分別計算不同比色皿光程長的吸光度對硝酸鹽氮含量的校準曲線。標液體積(ml)硝酸鹽氮含量(微克)比色皿光程長(mm)0010或300.101.00300.303.00300.505.00300.707.00301.0010.010或303.0030.0105.0050.00107.0070.01010.0100.0102、水樣的測定(1)干擾的消除:水樣渾濁或帶色時,可在100ml水樣中加入2ml氫氧化鋁懸浮液,密塞振搖,靜置數分鐘,棄去20ml初濾液。若含有氯離子,可向水樣中滴加硫酸銀溶液,充分混合,至不在出現沉淀為止,過濾,棄去20ml初濾液。亞硝酸鹽的干擾:
42、當亞硝酸鹽氮含量超過0.2mg/L時,向100ml水樣中加入1ml 0.5mol/L硫酸,混勻后,滴加高錳酸鉀至淡紅色保持15分鐘不褪為止。(2)測定取50.0ml水樣于蒸發皿中,調節至微堿性(pH8),置水浴上蒸發至干。加入1.0ml酚二磺酸,用玻璃棒研磨,使試劑與蒸發皿充分接觸,放置片刻,再研磨一次,放置10分鐘,加入約10ml水。在攪拌下加入3-4ml氨水,使顏色最深,將溶液移入50ml比色管中,稀釋至標線,混勻。在波長410nm處,選用10或30mm的比色皿,以水為參比,測量吸光度。根據校準曲線的回歸方程,計算含量。-水樣的吸光度 截距 斜率空白吸光度 稀釋倍數 取樣體積(ml) 注意
43、事項: 如果吸光度超出校準曲線范圍,可將顯色液進行信量稀釋,然后測量吸光度,計算時乘以稀釋倍數。 市售發煙硫酸含SO3超過13%,應以濃硫酸稀釋至13%。凱氏氮(KTN)的測定凱氏氮是以凱氏法測得的含氮量。它包括氨氮和有機氮。但不包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮,也不包括疊氮化合物、聯氮、偶氮、腙、硝基、亞硝基、等含氮化合物。1、原理水樣中加入硫酸并加熱消解,使有機物中的胺基氮轉變為硫酸氫銨,游離氨和銨鹽也轉變為硫酸氫銨。消解時加入適量硫酸氫鉀以提高沸騰速度,增加消解速率,并加硫酸銅為催化劑,以縮短消解時間。消解后的液體,加氫氧化鈉使成堿性蒸餾出氨,以納氏比色法或滴定法測定。2、儀器:同氨氮的測定試劑
44、:(1)濃硫酸(2)硫酸鉀(3)硫酸銅溶液:稱取5g五水硫酸銅溶于水,稀釋至100ml。(4)氫氧化鈉溶液:稱取500g氫氧化鈉溶于水,稀釋至1L。(5)硼酸溶液:稱取20g硼酸溶于水,其他試劑同氨氮的測定3、實驗步驟(1)取樣體積的確定,見下表:水樣中的凱氏氮含量(mg/L)取樣體積(ml)102501020100205050.05010025.0(2)消解:分取適量水樣于500ml凱氏瓶中,加入10ml濃硫酸,2ml硫酸銅溶液,6g硫酸鉀和數粒玻璃珠,混勻。置通風櫥內加熱煮沸,至冒三氧化硫白煙,并使溶液變清(無色或淡黃色),調節熱源保持沸騰30分鐘,放冷,加250ml水,混勻。(3)蒸餾:
45、將凱氏燒瓶成45º斜置,緩緩沿壁加入40ml氫氧化鈉溶液,使在瓶底形成堿液層,連接氮球和冷凝管,以50ml硼酸溶液為吸收液,導管尖插入液面下。加熱蒸餾,收集餾出液達200ml時,停止蒸餾。(4)測定:同氨氮的測定注意事項:(1)蒸餾時避免暴沸,防止倒吸。(2)蒸餾時保持溶液為堿性,必要時添加氫氧化鈉溶液。 總氮(TN)的測定氮類可以引起水體中生物和微生物大量繁殖,消耗水中的溶解氧,使水體惡化,出現富營養化。總氮是衡量水質的重要指標之一。1、測定方法:(1)有機氮和無機氮(氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮)加和得之。(2)過硫酸鉀氧化紫外分光光度法。2、水樣保存在24小時內測定。過硫酸鉀紫外
46、分光光度法:1、原理水樣在60以上的水溶液中按下式反應,生成氫離子和氧。K2S2O8+H2O2KHSO4+1/2O2KHSO4K+HSO4-HSO4-H+SO42-加入氫氧化鈉用以中和氫離子,使過硫酸鉀分解完全。在120-124的堿性介質中,用過硫酸鉀作氧化劑,不僅可將水中的氨氮和亞硝酸鹽氮轉化為硝酸鹽,同時也將大部分有機氮轉化為硝酸鹽,而后用紫外分光光度計分別于波長220nm和275nm處測吸光度。其摩爾吸光系數為1.47×103 從而計算總氮的含量。2、儀器:(1)紫外分光光度計、(2)壓力蒸汽消毒器或家用壓力鍋(3)25ml具塞磨口比色管試劑:(1)堿性過硫酸鉀:稱取40g過硫
47、酸鉀,15g氫氧化鈉,溶于水中,稀釋至1000ml。貯于聚乙烯瓶中,保存一周。(2)1+9鹽酸(3)硝酸鉀標準貯備液:稱取0.7218g經105-110烘干4h硝酸鉀溶于水中,移入1000ml容量瓶中,定容。此溶液每毫升含100微克硝酸鹽氮。加入2ml三氯甲烷為保護劑,穩定6個月。(4)硝酸鉀標準使用液:吸取10ml貯備液定容至100ml既得。此溶液每毫升含10微克硝酸鹽氮。3、實驗步驟:(1)校準曲線的繪制分別吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸鉀標準使用液于25ml比色管中,稀釋至10ml。加入5ml堿性過硫酸鉀溶液,塞緊磨口塞,用紗布扎住,
48、以防塞子蹦出。將比色管放入蒸汽壓力消毒器內或家用壓力鍋中,加熱半小時,放氣使壓力指針回零,然后升溫至120-124,開始計時,半小時后關閉。(家用壓力鍋在頂壓閥放氣時計時)。自然冷卻,開閥放氣,移去外蓋,取出比色管放冷。加入1+9鹽酸1ml,稀釋至25ml。在紫外分光光度計上,以水為參比,用10mm石英比色皿分別在220nm和275nm波長處測吸光度,繪制校準曲線。(2)水樣的測定取適量水樣于25ml比色管中,按與校準曲線相同的步驟(2-6)操作,測得吸光度,按曲線方程(y=bx+a)計算總氮含量。 截距 斜率空白吸光度 稀釋倍數注意事項:(1)A275/A220×100%應小于20
49、%,否則予以鑒別。(2)玻璃器皿可用10%鹽酸浸泡。然后用蒸餾水沖洗。(3)過硫酸鉀氧化后可能出現沉淀,可取上清夜進行比色。(4)使用民用高壓鍋時,在頂壓閥放氣后,注意把火焰調低。如用電爐加熱,則電爐功率應1000瓦<W<2000瓦。揮發性脂肪酸(VFA)的測定揮發性脂肪酸是厭氧硝化過程的中間產物,甲烷菌主要利用VFA形成甲烷,只有少部分甲烷由CO2和H2生成。VFA在厭氧反應器中的積累能反映出甲烷菌的不活躍狀態或反應器操作條件的惡化,較高的VFA濃度對甲烷菌有抑制作用。VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸及它們的異構體,在運轉良好的反應器中,乙酸比例較高,反應器不好時,甲
50、酸、丙酸濃度升高。在VFA測定中,其單位常換算為按乙酸計,以mg/L表示。常用的測定方法有:滴定法和氣相色譜分析法一、滴定法測VFA:1、原理將廢水酸化后,從中蒸餾出揮發性脂肪酸,再以酚酞為指示劑用氫氧化鈉滴定餾出液。廢水中的氨態氮先在堿性條件下蒸餾出。2、儀器:50ml堿式滴定管、錐形瓶、帶磨口的具支蒸餾燒瓶(500ml)、與燒瓶配套的蛇形冷凝管、橡膠導管、電爐試劑:(1)10%氫氧化鈉:10g氫氧化鈉溶于水,稀至100ml。(2)10%磷酸溶液:取70ml濃磷酸稀釋至1L。(3)酚酞指示劑:稱取0.5g酚酞溶于50ml 95%的乙醇中,用水稀釋至100ml。(4)氫氧化鈉標準溶液(0.10
51、00mol/L):稱取60g氫氧化鈉溶于50ml水中,轉入聚乙烯瓶中靜置24h,吸取上層清夜約7.5ml置于1000ml容量瓶中,稀釋至標線。稱取在105-110干燥過的基準試劑(鄰)苯二甲酸氫鉀約0.5g(稱準至0.0001g),置于250ml錐形瓶中,加無二氧化碳水100ml使之溶解,加入4滴酚酞指示劑,用待標定的氫氧化鈉標液滴定至淺紅色為終點,同時,用無二氧化碳水做空白滴定。計算:-苯二甲酸氫鉀的質量(g);滴定空白時消耗氫氧化鈉標液的量(ml)滴定苯二甲酸氫鉀時消耗氫氧化鈉的量(ml);204.23苯二甲酸氫鉀的摩爾質量(g/L)3、測定步驟:(1)于蒸餾燒瓶中加入100ml待測水樣,
52、幾粒玻璃珠,加入幾滴酚酞指示劑,然后加入10%氫氧化鈉溶液使使水樣呈堿性(溶液出現紅色),并使氫氧化鈉略過量。(2)打開冷凝水,開始蒸餾,蒸餾至瓶中液體為5060ml,(如果測定氨氮,則可用50ml硼酸吸收餾出液。如果不,可倒掉。)(3)加入約4050ml蒸餾水,加入10ml10%磷酸酸化,在接受瓶中加入10ml蒸餾水,將冷凝管插入液面下,蒸餾至瓶中液體為1520ml。待冷卻后,加入50ml蒸餾水繼續蒸餾,至瓶中剩余液體1020ml止。(4)向餾出液中加入10滴酚酞指示劑,用氫氧化鈉標液滴定至氮淡粉紅色不消失止,記錄用量。計算:消耗氫氧化鈉的體積,ml;氫氧化鈉標液的濃度,mol/L;被測水樣
53、的體積,ml。60乙酸的摩爾質量,mg/L。注意事項:(1)蒸餾前打開冷凝水;(2)冷卻時,把接受瓶移開,以免倒吸;二、VFA的氣相色譜分析法1、原理:氣相色譜法可用于分析VFA總量及其組成。色譜柱分離后的餾出物被載氣攜帶進入氫火焰離子化檢測器的噴嘴口,與氫氣和空氣混合燃燒,待測樣品中的各組分依次電離為正負離子,在離子室內形成離子流被收集極收集后,經放大為信號經記錄儀記錄。此信號的大小即反映出各組分的含量。與氣相色譜連用的微機可以直接處理信號,經與標準進行比較后,可直接給出樣品中各組分的濃度,其濃度可以以mg/L、mmol/L、或mgCOD/L同時給出。2、儀器、藥品(1)高速微量臺式離心機(轉速1000r/min以上)(2)帶有火焰離子化檢測器和自動積分儀的氣相色譜儀,例如HP5890或島津-9A氣相色譜儀。(3)精確配制的含乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸的標準混合液。(4)3%甲酸溶液3、樣品的預處理取水樣若干毫升,加入等量的3%的甲酸溶液稀釋,保證其PH值在3以下,如PH過高可加入硫酸調節。
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