养殖水环境化学实验
另取100mL超纯水代替水样,按水样的测定步骤,分析滴定空白值, 记录消耗的硫代硫酸钠的体积V2。
CODMn mg/L
c
Na 2S2O3 mol/L
(V2 mL V1mL ) 100.0
8 1000
思考题
1.
为何水样准确煮沸10min后取下需迅速冷却? 与用水迅速冷却相比,若令其自然冷却,对测 定结果有何影响? COD过高,对养殖水体有何危害?
碱度 硬度 溶解氧(DO) 化学需氧量(COD) 亚硝酸盐 活性磷酸盐 水环境综合分析
二、课程要求
掌握水质化学指标测定的两大基本方法:容量分 析法与仪器分析法(原理、适用对象、优缺点等) 养成科学与严谨的实验态度和作风 实验准备:分组参与
1. 2.
实验预习:每项指标测定的原理、试验仪器与试剂、 试验步骤(准备实验的同学对本实验所需药品及如 何配制及注意事项向大家简要说明) 结果分析:格式标准(原始数据、计算过程、结果 与讨论)
2
A 水样 25.0 b' {V水样 }mL
'
3. 或在标准曲线图中查出 亚硝酸氮含量。
A = 0.7347ρ
R 2 = 0.999(mg/L)
思考题
1.
天然水体中无机氮对水生生物有何影响?
2.
测定氨氮和硝酸盐的常用方法有哪些?
实验四
活性磷酸盐的测定
(磷钼蓝法)
实验原理
红色染料
NH 2 SO2C6 H 4 N NCl C10 H 7 NHCH 2CH 2 NH 2 2 HCl NH 2 SO2C6 H 4 N NCl C10 H 7 NHCH 2CH 2 NH 2 2 HCl
NH 2 SO2C6 H 4 N NC10 H 6 NHCH 2CH 2 NH 2 2 HCl HCl
管号 ρ/(mg/L) VS /mL Ai 1 0 0 2 0.0050 0.125 3 0.0100 0.250 4 0.0200 0.500 5 0.0400 1.000 6 0.0600 1.500
② ③ ④ ⑤
每支比色管中分别加入0.5mL磺胺溶液,混匀 分别加入0.5mL盐酸萘乙二胺溶液,混匀,放置显色15min 在波长543nm波长处,用1cm比色皿,以纯水作参比,测定 吸光度 以上述系列标准溶液测得的吸光度Ai扣除试剂空白(1号管) 的吸光度,得到校正吸光度Ai’,以校正吸光度Ai’为纵坐标, 绘制吸光度对亚硝酸氮质量浓度的标准曲线
实验原理
固定:水样中加入过量Mn2+和碱性KI溶液
Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2(白色)
2Mn(OH)2+ O2 = 2MnO(OH)2(棕色)
酸化:加入酸高价锰化合物在酸性介质中,被 MnO(OH)2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O 滴定: I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6
3. 4.
实验操作:独立、严格和规范完成各项操作(协作)
实验报告格式
实验名称
一、实验目的 二、实验原理
三、实验仪器及试剂
四、实验步骤 五、实验结果 六、讨论(异常现象分析、方法适用范围、注 意事项) 七、思考题
实验一
溶解氧的测定
(碘量法)
溶解氧的测定方法
碘量法(氧化还原滴定法) 电化学分析法(隔膜电极法、氧电极法) 分光光度法(甲醛肟分光光度法)
A
活性磷的工作曲线 2005.04.17 7230分光光度计, 波长=882nm,10mm比色皿. 0.200 姓名: * * *
0.160 0.120 0.080 0.040 0.000 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300
{ NO- -N }mg/L
实验步骤
2. ①
制作标准曲线 取6支25mL具塞比色管,分别加入下表所示体积的磷酸盐 标准使用溶液,定容至25mL,混匀
管号 ρ/(mg/L) VS /mL Ai 1 0 0 2 0.030 0.25 3 0.060 0.50 4 0.120 1.00 5 0.180 1.50 6 0.240 2.00
② ③ ④ ⑤
分别加入0.5mL钼酸铵-酒石酸锑钾混合溶液,混匀 分别加入0.5mL抗坏血酸溶液,混匀,放置显色5min 在波长882nm波长处,用1cm比色皿,以纯水作参比,测定 吸光度 以上述系列标准溶液测得的吸光度Ai扣除试剂空白(1号管) 的吸光度,得到校正吸光度Ai’,以校正吸光度Ai’为纵坐标, 绘制吸光度对亚硝酸氮质量浓度的标准曲线
结果与计算
1. 绘制标准曲线、求算回归方程:采用相应软件(如 Excel)处理标准曲线数据并绘图,横坐标为磷酸盐浓 度(mg/L),纵坐标为系列标准溶液的校正吸光度Ai’, 所得标准曲线应为通过原点的直线,同时可求得直线回 归方程: ' '
A b {PO4 -P }mg/L
A a b{PO4 -P }mg/L
活性磷 + 钼酸铵→磷钼黄杂多酸(酸性介质中)
磷钼黄→磷钼蓝(适当的还原剂)
882nm波长处测定吸光度 本方法最低检出浓度(以P计)为0.02µmol/L,测定上限 为65μmol/L 适用于各种水体中活性磷酸盐的测定
实验步骤
1. 2. 3.
水样预处理(水样经过0.45μm的滤膜抽滤) 标准曲线的绘制 水样的测定
干扰
氧化性干扰物 还原性干扰物
实验步骤
1. Na2S2O3溶液的标定 20.00mL KIO3标准溶液→碘量瓶中 0.5gKI1mol/L硫酸5mL 密封,摇匀,加少许水封口 暗处反应5min 打开瓶塞,加入50mL纯水 用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色(不要剧烈摇动) +1mL淀粉溶液 继续滴定至蓝色刚好褪去 (IO3 -+5I-+6H+→3I2+3H2O; 3I2+6S2O32-→6I-+S4O62-)
硫代硫酸钠的浓度:
2. 水样的测定 水样采集:采水器采集上水样→把采水器的胶管插入水样 瓶底部,润洗2~3次→将胶管再插入瓶底,令水样缓慢注 入瓶内,并溢出约2~3瓶体积的水→在不停止注水的情况 下,提出导管,盖好瓶塞(瓶中不得有气泡) 固定:立即+MnSO4、碱性KI溶液各0.5mL(加试剂时刻 度吸管尖端应插入水面下2~3mm,让试剂自行流出,沉降 到瓶底) →立即盖好瓶塞反复倒转20次左右,使溶氧被完 全固定。静置,待沉淀降到瓶的中部后可以进行酸化。 (固定操作要迅速,水样瓶中不得有气泡) 酸化:打开瓶塞,加入(1+1)H2SO41.0mL,盖上瓶塞, 反复倒转摇匀,使沉淀完全溶解(酸化后需尽快滴定) 滴定:将酸化后的水样摇匀,用移液管吸取50.00mL水样 于锥形瓶中(V样),立即用Na2S2O3标准溶液滴定。当滴 定至淡黄色时加入淀粉指示剂约1mL,用Na2S2O3继续滴 定至蓝色刚刚褪去并在20秒内不返回,记录滴定消耗体积。 要求两次滴定的偏差不超过0.05mL。
红色染料
本方法最低检出浓度(以N计)为0.02µmol/L,测定上限 为10μmol/L
适用于各种水体中亚硝态氮的测定
实验步骤
1. 2. 3.
水样预处理(水样经过0.45μm的滤膜抽滤) 标准曲线的绘制 水样的测定
2.
①
制作标准曲线
取6支25mL具塞比色管,分别加入下表所示体积的亚硝酸 盐氮标准使用溶液,定容至25mL,混匀
结果与计算
1. 绘制标准曲线、求算回归方程:采用相应软件(如 Excel)处理标准曲线数据并绘图,横坐标为亚硝酸氮 浓度(mg/L),纵坐标为系列标准溶液的校正吸光度 Ai’,所得标准曲线应为通过原点的直线,同时可求得 直线回归方程: ' A b '{ NO- -N }mg/L
2
2. 计算含量: 水样中亚硝 酸氮含量可按下式计算:
2.
实验三
水中亚硝酸盐 (NO2-)的测定
(盐酸萘乙二胺分光光度法)
(重氮-偶氮分光光度法)/
实验原理
酸性介质中,亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应
其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料
在543nm波长处测定吸光度
NH 2 SO2C6 H 4 NH 2 HCl HNO2 重氮化 NH 2 SO2C6 H 4 N NCl 2 H 2O 偶联 偶联 NH 2 SO2C6 H 4 N NNHCH 2CH( 2 HCl HCl 2 C10 H 7)
3. ① ② ③ ④ ⑤
水样测定 取25mL水样到具塞比色管 每支比色管中分别加入0.5mL钼酸铵-酒石酸锑钾混合溶液, 混匀 分别加入0.5mL抗坏血酸溶液,混匀,放置显色15min 在波长882nm波长处,用1cm比色皿,以纯水作参比,测定 吸光度A水样 以上述水样测得的吸光度A水样扣除试剂空白(1号管)的吸 光度,得到校正吸光度A’水样
2. 水样的测定
准确量取100.0mL摇匀的水样(或适量水样加纯水稀释至100mL) →250mL锥形瓶中 加入250g/L氢氧化钠溶液1mL,摇匀,用移液管准确加入 10.00mL浓度为0.01mol/L的高锰酸钾标准溶液,摇匀(测平行双 样)
立即将锥形瓶置于覆盖有石棉网的电炉(或电热板)上加热至沸, 准确煮沸10min(从冒出第一个气泡时开始计时,可加入几粒玻 璃珠以防爆沸) 取下锥形瓶,迅速冷却至室温,用量筒或吸量管迅速加入 (1+3) 硫酸5mL和固体碘化钾0.5g,摇匀,在暗处放置5min,待反应完 毕,立即在不断振摇下,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,再加 入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚消失,记录消耗的硫代硫酸 钠的体积V1。两平行双样滴定读数相差不超过0.10mL。