三章-水质分析课件.ppt
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1、第三章水质分析第三章水质分析1 概述概述2 水的物理性质检验水的物理性质检验3 金属化合物的测定金属化合物的测定4 非金属无机物的测定非金属无机物的测定5 有机化合物的测定有机化合物的测定1 概述概述水是生物生长和生活所必需的资源,人类生活水是生物生长和生活所必需的资源,人类生活离不开水。地球上总水量为离不开水。地球上总水量为1.3709km3,其中其中海洋占海洋占97.3%,淡水占,淡水占 2.7%,可利用的淡水仅占,可利用的淡水仅占1%还不到。还不到。在工业生产中,也需要用到大量的水,主要用在工业生产中,也需要用到大量的水,主要用作溶剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等。水的质量作溶剂、洗涤剂、
2、冷却剂、辅助材料等。水的质量的好坏,对于人们的生活以及工业生产等都有直接的好坏,对于人们的生活以及工业生产等都有直接的影响。的影响。1.1 水的分类水的分类 水可以分为水可以分为天然水、生活用水和工业用水。天然水、生活用水和工业用水。自然界的水称为天然水。天然水有雨水、地面水自然界的水称为天然水。天然水有雨水、地面水(江、河、湖水江、河、湖水)、地下水、地下水(井水、泉水井水、泉水)等,因存在于自等,因存在于自然界中,或多或少地含有一些杂质,如气体、尘埃、然界中,或多或少地含有一些杂质,如气体、尘埃、可溶性无机盐等,如矿泉水中含有多种微量元素。可溶性无机盐等,如矿泉水中含有多种微量元素。人们日
3、常生活中所使用的水称为生活用水。主要人们日常生活中所使用的水称为生活用水。主要是自来水,也有少量直接使用天然水。对生活用水的是自来水,也有少量直接使用天然水。对生活用水的要求,主要是不能影响人类的身体健康,因此应检验要求,主要是不能影响人类的身体健康,因此应检验分析一些有害元素,对其含量都有标准规定。分析一些有害元素,对其含量都有标准规定。如如F-的的含量,正常情况下应为含量,正常情况下应为0.51.0mg/L,如如F-1.5mg/L,易得黄斑病,易得黄斑病,F-4.0mg/L,则易得氟骨病。则易得氟骨病。工业用水指工业生产所使用的水,要求为不影响工业用水指工业生产所使用的水,要求为不影响产品
4、质量,不损害设备、容器及管道,使用时也要经产品质量,不损害设备、容器及管道,使用时也要经过分析检验,不合格的水要先经处理后才能使用。过分析检验,不合格的水要先经处理后才能使用。另另外还有工业废水,污染环境,必须符合一定的标准才外还有工业废水,污染环境,必须符合一定的标准才允许排放。允许排放。1.2 水的一般成分及其影响因素水的一般成分及其影响因素1.2.1水的一般成分水的一般成分溶解性气体要;可溶性盐;胶状物质;固体悬浮溶解性气体要;可溶性盐;胶状物质;固体悬浮物;微生物物;微生物1.2.2影响因素影响因素水土流失;动植物腐败;工农业生产及生活污染水土流失;动植物腐败;工农业生产及生活污染等。
5、等。1.3水质标准及分析项目水质标准及分析项目1.3.1水质标准水质标准生活饮用水水质标准;灌溉用水水质标准;生活饮用水水质标准;灌溉用水水质标准;渔业用水水质标准;工业锅炉用水水质标准;渔业用水水质标准;工业锅炉用水水质标准;工业废水排放标准;工业废水排放标准;1.3.2水的分析项目水的分析项目物理性质分析项目物理性质分析项目金属化合物分析项目金属化合物分析项目非金属化合物分析项目非金属化合物分析项目有机化合物分析项目有机化合物分析项目P48表表23列出水质分析项目及相应的测定方法。列出水质分析项目及相应的测定方法。1.4 水样的采集、保存及消解水样的采集、保存及消解1.4.1水样的采集水样
6、的采集时间间隔:与流速成正比时间间隔:与流速成正比采样点:采样点:P48取样量:取样量:P481.4.2水样的保存水样的保存P491.4.3水样的消解水样的消解 P49-50解吸;去除有机物解吸;去除有机物氧化酸消解;干法灰化氧化酸消解;干法灰化2 2 水的物理性质的检验水的物理性质的检验分析项目主要有:分析项目主要有:悬浮固形物和溶解固形物的测定悬浮固形物和溶解固形物的测定电导率的测定电导率的测定浊度的测定浊度的测定pH值的测定值的测定 颜色的测定颜色的测定 2.1 浊度的测定浊度的测定水的浊度由泥沙、胶体物、有机物、浮游生物及水的浊度由泥沙、胶体物、有机物、浮游生物及微生物对透过光产生散射
7、或吸收所产生。微生物对透过光产生散射或吸收所产生。2.3.1分光光度法分光光度法福马肼标准液:福马肼标准液:5.00mL 10g/L硫酸肼和硫酸肼和5.00mL 100g/L六次甲基四胺反应六次甲基四胺反应24h,用水定容用水定容100mL。的。的溶液的浊度为溶液的浊度为400FTU。配制一系列标准浊度溶液,用配制一系列标准浊度溶液,用1cm比色皿于比色皿于660nm处测吸光度;水样在相同条件下测定。处测吸光度;水样在相同条件下测定。P512.3.2浊度仪测量法浊度仪测量法P502.2 颜色颜色颜色:文字描述颜色:文字描述色度:铂钴标准色阶色度:铂钴标准色阶 目视比色法目视比色法铂钴标准色:铂
8、钴标准色:1L水中含水中含1mg铂和铂和0.5mg钴为钴为1度。度。2.3pH值的测定值的测定天然水天然水pH 69;生活饮用水国标生活饮用水国标pH 6.58.5pH值测定方法有目视比色法和酸度计测定法。值测定方法有目视比色法和酸度计测定法。2.3.1目视比色法目视比色法标准缓冲溶液系列,测定时与水样加入相同的酸标准缓冲溶液系列,测定时与水样加入相同的酸碱指示剂进行比较。碱指示剂进行比较。2.3.2酸度计法酸度计法2.4 悬浮固形物和溶解固形物悬浮固形物和溶解固形物(残渣残渣)的测定的测定 P52总残渣:水样经蒸发后的残余物,又分为不可总残渣:水样经蒸发后的残余物,又分为不可滤残渣滤残渣(悬
9、浮固形物悬浮固形物)和可滤残渣和可滤残渣(溶解固形物溶解固形物)。残渣的测定值与很多因素有关,如滤器孔径、残渣的测定值与很多因素有关,如滤器孔径、烘干温度等。烘干温度等。水样用过滤坩埚过滤,洗涤后样将坩埚置于干水样用过滤坩埚过滤,洗涤后样将坩埚置于干燥箱烘干至恒重。将所得滤液蒸干,置于干燥箱烘燥箱烘干至恒重。将所得滤液蒸干,置于干燥箱烘干至恒重。干至恒重。2.5 电导率的测定电导率的测定用电导率仪测定用电导率仪测定。P533 金属化合物的测定金属化合物的测定3.1 总硬度的测定总硬度的测定水硬度是指水中钙、镁等金属金属化合物的含量,水硬度是指水中钙、镁等金属金属化合物的含量,又分为钙硬和镁硬。
10、又分为钙硬和镁硬。水硬度分类:水硬度分类:1 (德国硬度德国硬度)10mgCaO/L0 4 4 8 8 16 16 30 30 很软水很软水 软水软水 中等硬度中等硬度 硬水硬水 很硬水很硬水生活饮用水国家标准生活饮用水国家标准450 CaCO3(mg/L),工业锅,工业锅炉用水国家标准炉用水国家标准0.03(mmol/L)。国家标准分析方法是国家标准分析方法是EDTA络合滴定法。络合滴定法。3.2 铁的测定铁的测定邻菲啰啉光度法。邻菲啰啉光度法。3.3 镉的测定镉的测定镉同样可在人体内蓄积,毒性很大,含镉废水镉同样可在人体内蓄积,毒性很大,含镉废水主要源于采矿、冶金、电镀等企业。镉的测定主要
11、主要源于采矿、冶金、电镀等企业。镉的测定主要采用原子吸收分光光度法,也可以用双硫腙分光光采用原子吸收分光光度法,也可以用双硫腙分光光度法和阳极溶出伏安法等。度法和阳极溶出伏安法等。3.3.1原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法P55-563.3.2双硫腙分光光度法双硫腙分光光度法在强碱性溶液中,在强碱性溶液中,Cd2+与双硫腙反应形成橙红与双硫腙反应形成橙红色络合物,用氯仿萃取后测定吸光度,色络合物,用氯仿萃取后测定吸光度,max518nm,8.56104。3.4 汞的测定汞的测定汞及其化合物属于剧毒物质,可在体内蓄积,水汞及其化合物属于剧毒物质,可在体内蓄积,水体中的无机汞可转变为有机汞,有
12、机汞的毒性更大。体中的无机汞可转变为有机汞,有机汞的毒性更大。有机汞通过食物链进入人体,引起全身中毒。含汞废有机汞通过食物链进入人体,引起全身中毒。含汞废水主要来源于仪表、食盐电解、冶金、军工等工业。水主要来源于仪表、食盐电解、冶金、军工等工业。汞的测定常用冷原子吸收法或冷原子荧光法,也汞的测定常用冷原子吸收法或冷原子荧光法,也可用双硫腙光度法。可用双硫腙光度法。总汞量测定:水样加总汞量测定:水样加KMnO4或或(NH4)2S2O8并加热并加热进行消解,使有机汞、无机汞均转化为进行消解,使有机汞、无机汞均转化为Hg2+。无机汞测定:直接加还原剂盐酸羟胺无机汞测定:直接加还原剂盐酸羟胺有机汞总汞
13、有机汞总汞-无机汞无机汞3.4.1双硫腙光度法双硫腙光度法 P56-57试样加强氧化剂加热进行消解,将所有的汞转化试样加强氧化剂加热进行消解,将所有的汞转化为为Hg2+,用还原剂除去剩余的氧化剂,在酸性条件下,用还原剂除去剩余的氧化剂,在酸性条件下,Hg()与双硫腙反应形成橙色络合物,用氯仿萃取后与双硫腙反应形成橙色络合物,用氯仿萃取后在波长在波长500nm处测定吸光度。处测定吸光度。3.4.2冷原子吸收法冷原子吸收法元素汞在室温条件下就可挥发成汞蒸气,并对波元素汞在室温条件下就可挥发成汞蒸气,并对波长长253.7nm的紫外线具有强烈的吸收作用,在一定的的紫外线具有强烈的吸收作用,在一定的范围
14、内,汞的浓度和吸收值成正比。水样经消解后,范围内,汞的浓度和吸收值成正比。水样经消解后,用氯化亚锡将二价汞还原,用载气用氯化亚锡将二价汞还原,用载气(N2或干燥清洁的或干燥清洁的空气空气)将汞蒸汽带入测汞仪测定吸光度,与汞标准溶将汞蒸汽带入测汞仪测定吸光度,与汞标准溶液吸光度进行比较定量。液吸光度进行比较定量。3.5 铅的测定铅的测定铅是可在人体及动植物组织内蓄积的有毒元素,铅是可在人体及动植物组织内蓄积的有毒元素,含铅废水主要源于蓄电池、冶金、电镀等企业。铅的含铅废水主要源于蓄电池、冶金、电镀等企业。铅的测定广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度测定广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光
15、光度法,也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法。法,也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法。双硫腙分光光度法双硫腙分光光度法:P58在在pH8.59.5的氨性柠檬酸盐的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介氰化物的还原介质中,铅与双硫腙反应生成红色螯合物,用三氯甲烷质中,铅与双硫腙反应生成红色螯合物,用三氯甲烷或四氯化碳萃取后,在波长或四氯化碳萃取后,在波长510nm处比色测定。处比色测定。铁、铜、锌等离子的干扰通过加入柠檬酸铵、氰铁、铜、锌等离子的干扰通过加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等消除。化钾和盐酸羟胺等消除。3.6 铬的测定铬的测定存在形式:存在形式:Cr()、Cr()毒性:毒性:Cr()比比 Cr()
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