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《环境监测实验》讲义

《环境监测》实验讲义实验一废水中浊度的测定一、实验目的1.掌握分光光度法测定废水浊度的原理。

2、掌握分光光度法测定浊度的方法。

二、实验原理在适当的温度下,硫酸肼和六次甲基四胺聚合,生成白色高分子聚合物,以此作为浊度标准液,用分光光度计于680 nm波长处测其吸光度,与在同样条件下测定水样的吸光度比较,得知其浊度。

规定1000mL溶液中含0.1mg硫酸肼和1mg六次甲基四胺为1度三、实验仪器与试剂1、仪器25mL具塞比色管,吸量管(1mL、2mL、5mL),100mL容量瓶,722型分光光度计。

2、试剂1、无浊度水:将蒸馏水通过0.2微米虑膜过滤,储存于蒸馏水瓶中。

浊度标准液2、硫酸肼溶液(10 mg/mL):称取1.000g的硫酸肼[(NH2)2·H2SO4]溶于水,定容至100mL。

3、六次甲基四胺溶液(100 mg/mL):称取10.00g的六次甲基四胺溶液溶于水,定容至100mL。

4、浊度标准液:取5.00mL的硫酸肼溶液和5.00mL的六次甲基四胺溶液于100mL容量瓶中,混匀,于(25±3)℃下反应24h,冷却后用无浊度水稀释至刻度,制得浊度为400度的标准液。

可保存一个月。

四、实验步骤1、试样制备样品应收集到具塞玻璃瓶中,取样后尽快测定。

如需保存可保存在冷暗处不超过24h,测试前需激烈振摇并恢复到室温。

所有与样品接触的玻璃器皿必须清洁,可用盐酸或表面活性剂清洗。

2、标准系列的配制和测定吸取浊度为400的标准液0、0.25、0.50、1.25、2.50、5.00及6.25mL分别于7个25mL比色管中,加水稀释至标线,混匀。

其浊度依次为0、4、8、20、40、80、100度的标准液。

于680 nm波长,用1cm比色皿测定吸光度,绘制标准曲线。

3、水样测定吸取20mL摇匀水样(无气泡,如浊度超过100度可酌情少取,用无浊度水稀释至25mL)置于25mL比色管中,稀至刻度,测定水样的吸光度,由标准曲线上求得水样的浊度。

注:水样浊度超过100度时,用水稀释后测定。

计算公式:C CBA)(+=浊度(度)式中:A---稀释后水样的浊度,(度)B---稀释水体积,(mL)C---原水样体积,(mL)五、数据记录及处理1、记录测得标准系列的吸光度及水样的吸光度。

2、根据测得标准系列的吸光度,绘制吸光度与浊度的标准曲线,由标准曲线上求得水样的浊度。

六、思考题1、引起天然水呈现浊度的物质有些?2、浊度测定还有哪些方法?实验二水中六价铬的测定一、实验目的1、掌握六价铬的测定原理及方法;2、熟练应用分光光度计。

二、实验原理废水中铬的测定常用分光光度法,是在酸性溶液中,六价铬离子与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色化合物,其最大吸收波长为540nm,吸光度与浓度的关系符合比尔定律。

如果测定总铬,需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价,再用本法测定。

三、实验仪器和试剂(1)、仪器分光光度计,50mL具塞比色管,吸量管,容量瓶等。

(2)、试剂1. 铬标准贮备液(0.10 mg/mL):称取于120℃干燥2h的重铬酸钾(优级纯)0.2829g,用水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

2. 铬标准使用液(1.0 µg/mL):吸取5.00 mL铬标准贮备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

使用当天配制。

3.二苯碳酰二肼溶液:称取二苯碳酰二肼(简称DPC,C13H14N4O)0.2g,溶于50mL丙酮中,加水稀释至100mL,摇匀,贮于棕色瓶内,置于冰箱中保存。

颜色变深后不能再用。

四、实验步骤1.标准曲线的绘制:取9支25mL比色管,依次加入0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00铬标准使用液,加入(1+1)硫酸0.25mL和(1+1)磷酸0.25mL,摇匀。

加入1mL二苯碳酰二肼溶液,用水稀释至标线,摇匀。

5~10min后,于540nm 波长处,用1cm比色皿,以空白为参比,测定吸光度。

以吸光度为纵坐标,相应六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。

2.水样的测定:分别取1.0mL、2.0 mL水样于两个25mL比色管中,加入(1+1)硫酸0.25mL和(1+1)磷酸0.25mL,摇匀。

加入1mL二苯碳酰二肼溶液,用水稀释至标线,摇匀。

5~10min后,于540nm波长处,用1cm比色皿,以空白为参比,测定吸光度。

根据所测吸光度从标准曲线上查得Cr6+含量。

五、数据记录及处理1、记录测得标准曲线的吸光度及水样的吸光度。

2、绘制吸光度与浊度的标准曲线,由标准曲线上求得水样中六价铬的浓度,并计算原水样中六价铬的浓度。

六、思考题1、本法依据国标是什么?检出限范围多少?使用什么样水质?2、如何测定水样中的总铬?实验三 化学需氧量(COD Cr )的测定一、实验目的1. 掌握氧化—还原滴定法测定水样中有机物的原理和方法。

2. 掌握测定COD Cr 的原理和方法。

二、实验原理化学需氧量(COD)是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,用(O,mg/L)来表示,它反映了水样受还原性物质污染的程度。

水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐,亚铁盐、硫化物等。

用重铬酸钾作氧化剂时所测得的值称为COD Cr 。

重铬酸钾,在强酸性条件下,能将水中的有机物质氧化,过量的重铬酸钾,以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,由消耗的重铬酸钾量即可算出水中含有有机物所消耗氧的量mg/L (COD Cr )。

反应如下:2Cr 2O 72- + 16H + + 3C → 4Cr 3+ + 8H 2O + 3CO 2↑ Cr 2O 72- +14H + + 6Fe 2+ → 6Fe 3+ + 2 Cr 3+ + 7H 2O用0.25mol/L 浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L 的COD 值,未经稀释水样的测定上限700mg/L ,是用0.025mol/L 浓度的重铬酸钾溶液可测度 5~50mg/L 的COD 值。

低于10mg/L 时测量准确度较差。

样V V V c L mg O COD Cr 10008)()/,(02⨯⨯-=式中,C ——硫酸亚铁铵标准液的浓度(mol/L);V 0——空白消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积(mL); V ——水样消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积(mL); V 样——水样体积(mL)。

8―――1/4O 2的摩尔质量 (g/moL)水样中如含有氯离子会影响测定结果,可使用硫酸汞络合氯离子以排除干扰。

三、实验仪器及试剂1、仪器 :回流装置; 250mL 三角烧瓶; 容量瓶,移液管。

2、 试 剂(1) 硫酸-硫酸银溶液:于500mL 浓硫酸中加入5g 硫酸银。

放置1—2d ,不时摇动使其溶解。

(2) 重铬酸钾标准溶液[C(1/6K2CrO7)=0.2500 mol/L]:称去预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀释至标线,摇匀。

(3) 硫酸亚铁铵溶液(C≈0.10mol/L):称取39.5 g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后移入1000mL容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。

经标定后浓度为C=0.1032 mol/L(4) 试亚铁灵指示液:称取1.5g邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)、0.70g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至100mL,贮于棕色瓶内。

(5)硫酸汞:结晶或粉末。

四、实验步骤1、硫酸亚铁标定方法标定方法:准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入30mL浓硫酸,混匀。

冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

式中:c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V——硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL)。

2、水样的测定(1) 水样回流:用吸量管吸水祥20.00mL(如水样有机物含量高则先把水样稀释),加入250mL锥形瓶中,再用吸量管准确加入10.00mL重铬酸钾溶液,然后小心缓慢地加入30mL浓硫酸-Ag2SO4,10粒左右玻璃珠,摇匀。

连接好回流冷凝器,用小火加热,沸腾后适当降低温度,使回流速度为每滴/2~3秒。

精确回流2h(从沸腾算起)。

注意:(1)对于COD高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于15×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否成绿色。

如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。

稀释时,所取废水样量不得少于5mL,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。

(2)废水中氯离子含量超过30mg/L时,应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00mL废水(或适量废水稀释至20.00mL),摇匀。

(2) 水样测定:稍冷却后,自冷凝管顶部加蒸馏水100mL 左右,冷却到室温,加试亚铁灵指示剂 2 滴,用标准硫酸亚铁铵溶液回滴剩余的重铬酸钾,溶液由橙红色一绿色一红棕色刚出现(不褪去)为终点,记录硫酸亚铁铵的量V样(mL)。

(注意:实验完毕后要回收玻璃珠,切不可倒掉)2、空白测定:移取20.00mL蒸馏水代替水样,做空白试验,其它步骤同测水样,记录硫酸亚铁铵的用量V0(mL)五、数据处理1、记录标定硫酸亚铁铵的用量及浓度计算2、记录水样和空白的硫酸亚铁铵的用量V样、V0。

3、根据公式计算水样中COD的含量六、思考题1、加入硫酸银和硫酸汞的目的是什么?2、本方法用于测定化学需氧量大于50mg/L的水样,如果化学需氧量小于50mg/L的水样,如何测定?准确度如何?实验四溶解氧(DO)的测定一、实验目的1、掌握碘量法测定水中溶解氧(DO)的原理和方法。

2、巩固滴定分析操作过程。

二、实验原理溶于水中的氧称为溶解氧,当水体受到还原性物质污染时,溶解氧即下降,而有藻类繁殖时,溶解氧呈过饱和,因此,水体中溶解氧的变化情况,在一定程度上反映了水体受污染的程度,正常水样溶解氧为8~12mg/L。

在水样中分别加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解氧会将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。

加酸后,沉淀溶解并与碘离子反应,释出游离碘。

用淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释出的碘,从而可计算出水样中溶解氧的含量。

反应式如下:MnSO4+2NaOH = Mn(OH)2↓(白色)+Na2SO42Mn(OH)2 + O2= 2MnO(OH)2↓(棕色)MnO(OH)2 + 2KI + 2H2SO4= I2+ MnSO4+ K2SO4+3 H2OI 2 + 2Na2S2O3=2NaI + Na2S4O6(连四硫酸钠))/,(100100082LmgOVCDO⨯⨯⋅=式中,C——硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L);V——滴定时消耗硫代硫酸钠体积(mL);8——氧(1/2 O)摩尔质量(g/mol)。

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