1、正版可修改PPT課件(中職）儀器分析技術(shù)項(xiàng)目四 目視比色法測(cè)定工業(yè)廢水中氟化物教學(xué)課件儀器分析技術(shù)項(xiàng)目四 目視比色法測(cè)定工業(yè)廢水水中氟化物目 錄 氟是人體必需的微量元素之一，飲用水適宜的氟質(zhì)量濃度為0.51.0 mgL。當(dāng)飲用水中氟含量不足時(shí)，易患齲齒?。坏糸L(zhǎng)期飲用氟質(zhì)量濃度高于1.0 mg/L的水，則會(huì)導(dǎo)致不同程度的氟中毒。而工業(yè)上，含氟礦石開采、金屬冶煉、鋁加工、焦炭、玻璃、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水中常含有高濃度的氟化物，是對(duì)我們生活環(huán)境造成污染的主要因素。因此，工業(yè)廢水中氟化物含量的測(cè)定就顯得尤為重要。水中氟化物的測(cè)定方法主要有：氟離子選擇電極法，氟試劑比色法，茜素磺酸鋯

2、比色法、硝酸釷滴定法和離子色譜法。本項(xiàng)目通過目視比色分析法測(cè)定工業(yè)廢水中的氟化物，包括三個(gè)工作任務(wù)。項(xiàng)目導(dǎo)航 項(xiàng)目二 分光光度法測(cè)定生活飲用水中的總鐵目 錄2 項(xiàng)目三 黃楊寧片中環(huán)維黃楊星D含量（比較法）34 項(xiàng)目五 目視比色法測(cè)定液體無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品的色度5 項(xiàng)目六 比濁法測(cè)定生活飲用水的渾濁度6 項(xiàng)目七 火焰原子吸收分光光度法測(cè)定食品中的鋅7認(rèn) 項(xiàng)目一 認(rèn)識(shí)儀器分析技術(shù)1項(xiàng)目四 目視比色法測(cè)定工業(yè)廢水中氟化物目 錄 項(xiàng)目九 石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定 食品中的鉛9 項(xiàng)目十 直接電位法測(cè)定表面活性劑水溶液的pH10 項(xiàng)目十一 直接電位法測(cè)定生活飲用水中的氟 （標(biāo)準(zhǔn)曲線法）11 項(xiàng)目十二 電位滴

3、定法測(cè)定廢水中的鋇12認(rèn) 項(xiàng)目八 火焰原子吸收分光光度法測(cè)定 化學(xué)試劑無(wú)水乙酸鈉中的鎂8目 錄分 項(xiàng)目十四 直接電位法測(cè)定生活飲用水中的氟 （標(biāo)準(zhǔn)加入法）14 項(xiàng)目十五 氣相色譜法測(cè)定化學(xué)試劑丙酮中 水、甲醇、乙醇（歸一化法）15 項(xiàng)目十六 氣相色譜法測(cè)定工業(yè)酒精中的高級(jí)醇 （內(nèi)標(biāo)法）16 項(xiàng)目十七 氣相色譜法測(cè)定居住區(qū)大氣中 苯、甲苯和二甲苯（外標(biāo)法）17 項(xiàng)目十八 頂空氣相色譜法測(cè)定卷煙條與盒包裝紙 中揮發(fā)性有機(jī)化合物18認(rèn) 項(xiàng)目十三 自動(dòng)電位滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵含量13項(xiàng)目四 目視比色法測(cè)定工業(yè)廢水中氟化物解讀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.1樣品檢測(cè)與數(shù)據(jù)采集4.24.3撰寫檢測(cè)報(bào)告項(xiàng)目四 目視比色法測(cè)

4、定工業(yè)廢水中氟化物HJ 487-2009 水質(zhì) 氟化物的測(cè)定2. GB 8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)4.1 解讀工業(yè)廢水中氟化物檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，大家對(duì)于工業(yè)廢水的排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，那么今天我們的檢測(cè)任務(wù)有沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)呢？任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)目標(biāo)會(huì)查找方法檢出限、精密度會(huì)確認(rèn)所需的儀器會(huì)確認(rèn)所需的試劑4.1 解讀工業(yè)廢水中氟化物檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.1 解讀工業(yè)廢水中氟化物檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)4.1.1儀器確認(rèn)4.1.2試劑確認(rèn)4.1.3安全隱患與防護(hù)4.1.44.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)閱讀HJ 487-2009 水質(zhì) 氟化物的測(cè)定，找出本方法的適用范圍、檢測(cè)下限、干擾、方

5、法原理、精密度和準(zhǔn)確度等內(nèi)容，并列出所需的其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。將查找結(jié)果填入表4-1。4.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)1.目視比色法測(cè)定原理用眼睛觀察和比較試樣溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色深淺，確定被測(cè)物質(zhì)含量的方法稱目視比色法。目視比色法最常用的是標(biāo)準(zhǔn)系列法。方法原理是將標(biāo)準(zhǔn)溶液配成由低到高不同含量的系列，與被測(cè)溶液在相同條件下顯色，將被測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)系列比較，顏色深度相同表明兩者濃度相等，從標(biāo)準(zhǔn)溶液的含量求得被測(cè)溶液的含量。 4.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)設(shè)入射光通量為0，透過標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測(cè)溶液后的光通量分別為s和x，根據(jù)朗伯比爾定律，則當(dāng)溶液顏色深度相同時(shí)，s=x ，則sbscs = xbxcx。因同種有色溶液和相同

6、的入射光，而且所用比色管相同，所以s = x、bs =bx,則cs = cx。 4.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)2.目視比色法測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)系列的比色管用具塞比色管，具塞比色管是一套由同一種玻璃制成的，大小形狀完全相同的平底玻璃管（圖4-1），管中有容積標(biāo)線，通常分10、20、50、100 mL數(shù)種。比色時(shí)，首先配制一系列已知被測(cè)物質(zhì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。配制的方法是：取一系列具塞比色管，放在下面墊有白瓷板的木架上，準(zhǔn)確地依次由少到多加入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再在每管中加入一定量的顯色劑，然后稀釋至同樣的體積，即可得到一系列顏色由淺到深的標(biāo)準(zhǔn)色階，如圖4-1所示。取同一種比色管加入試液于相同條件下與標(biāo)準(zhǔn)溶液同時(shí)

7、顯色，稀釋到標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的體積，待顏色穩(wěn)定后，比較試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色深淺，可得到被測(cè)溶液的濃度。若試液與某標(biāo)準(zhǔn)溶液相同，表示濃度相等。若試液的顏色深淺介于相鄰兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液之間，其濃度為兩者的平均值。 4.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn) 4.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)如果需要進(jìn)行的是“限界分析”，即要求某組分含量應(yīng)在某濃度以下，那么只需要配制濃度為該限界濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并與試樣同時(shí)顯色后進(jìn)行比較。若試樣顏色比標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度深，則說明試樣中待測(cè)組分含量已經(jīng)超出允許的限界。 4.1.1閱讀與查找標(biāo)準(zhǔn)3.目視比色法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：儀器簡(jiǎn)單、操作方便，適宜于大批樣品的分析；由于比色管較長(zhǎng)，自上而下觀察，即使溶液顏色很淺也容易

8、比較出深淺，靈敏度較高。另外，它不需要單色光，可直接在白光下進(jìn)行，對(duì)渾濁溶液也可以進(jìn)行分析。缺點(diǎn)：主觀誤差大、準(zhǔn)確度差，而且標(biāo)準(zhǔn)色階不易保存，需要定期重新配制，比較費(fèi)時(shí)。 4.1.2 儀器確認(rèn)依據(jù)查閱的標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)所需的各種儀器是否齊全，是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。將確認(rèn)結(jié)果填入表中。所需儀器檢定有效日期4.1.3 試劑確認(rèn)按標(biāo)準(zhǔn)要求確認(rèn)所需的試劑種類、純度、數(shù)量上是否滿足要求，并確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室提供的純水等級(jí)是否滿足需要并填入表中。試劑名稱純度庫(kù)存量有效期4.1.4 安全隱患與防護(hù)查找本項(xiàng)目實(shí)施過程中可能存在的安全隱患，并提出預(yù)防與防護(hù)措施。將查找結(jié)果填入表中。安全隱患與防護(hù)確認(rèn)人復(fù)核人思考與練習(xí)一、填空題

9、1. 目視比色法測(cè)定水質(zhì)氟化物標(biāo)準(zhǔn)方法的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為（ ）。2. 取50 mL試樣，用本方法直接測(cè)定廢水中氟化物時(shí)，檢出限為（ ），測(cè)定下限為（ ），測(cè)定上限為（ ）。3.目視比色法要求實(shí)驗(yàn)室用水應(yīng)符合GB/T 6682中（ ）級(jí)水規(guī)格。二、選擇題1.本方法測(cè)定氟化物時(shí)，樣品中有硫酸鹽存在，能使測(cè)定結(jié)果（ ）。A、偏低 B、偏高 C、無(wú)變化 D、變化不確定2.本方法測(cè)定氟化物，采集和貯存樣品均應(yīng)使用（ ）。A、聚乙烯瓶 B、玻璃瓶 C、棕色玻璃瓶 D、任何容器3.本方法測(cè)定氟化物時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)溫度，使試樣與標(biāo)準(zhǔn)比色系列之間的溫差不超過（ ）。A、1 B、2 C、3 D、4 三、簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述目視比色

10、法測(cè)定工業(yè)廢水中氟化物的實(shí)驗(yàn)原理。2. 試推導(dǎo)HJ 487-2009 水質(zhì)氟化物的測(cè)定中目視比色法的計(jì)算公式。4.2 樣品檢測(cè)與數(shù)據(jù)采集2012年3月20日，有報(bào)道稱湖南某氟化學(xué)有限公司的工業(yè)廢水沿著廠區(qū)內(nèi)的廢渣堆，源源不斷地循著湘鄉(xiāng)城郊附近的村莊的渠道流入漣水河，嚴(yán)重威脅到市民的飲水安全，湘潭市、湘鄉(xiāng)市兩級(jí)環(huán)保部門已成立聯(lián)合調(diào)查組介入調(diào)查。環(huán)保部門將通過怎樣的具體方案測(cè)定該公司的工業(yè)廢水中氟化物的含量呢？任務(wù)導(dǎo)入4.2 樣品檢測(cè)與數(shù)據(jù)采集任務(wù)目標(biāo)會(huì)原始記錄表格的填寫會(huì)配制所需的溶液會(huì)樣品處理會(huì)帶質(zhì)控樣檢測(cè)配制標(biāo)準(zhǔn)色階及正確比色說出目視比色技巧4.2 樣品檢測(cè)與數(shù)據(jù)采集配制溶液4.2.1樣品和

11、質(zhì)控樣處理4.2.2比色4.2.4顯色處理配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液4.2.3結(jié)束工作4.2.54.2.1 溶液配制溶液名稱濃度體積/mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液100.0 g/mL1000氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用溶液10.00 g/mL1000茜素磺酸鋯酸性溶液1000亞砷酸鈉溶液5 g/L1004.2.1 溶液配制1. 茜素磺酸鈉配制后與鋯鹽最好分別保存，使用時(shí)再按比例混合，以保持試劑的靈敏度。2.人身防護(hù)（1）佩戴防酸型防毒口罩。（2）帶化學(xué)防濺眼鏡。（3）戴橡膠手套，穿防酸工作服和膠鞋。（4）工作場(chǎng)所應(yīng)設(shè)安全淋浴和眼睛沖洗器具。（5）在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作。3. 亞砷酸鈉劇毒，防止進(jìn)入口中。4.2.2 樣品和質(zhì)控樣

12、處理1.樣品處理依據(jù)樣品不同，采用不同的處理方法：（1）如果水樣中含有殘留的氯，可按每0.1 mg氯加一滴(0.05 mL)亞砷酸鈉溶液，攪勻即可除去。（2）水中干擾物質(zhì)較多，不能直接用比色法測(cè)定時(shí)，可進(jìn)行預(yù)蒸餾處理。2.質(zhì)控樣處理配制類似樣品含量的質(zhì)控樣，與樣品處理方法同樣處理。4.2.2 樣品和質(zhì)控樣處理1.如果水樣中有機(jī)物含量高時(shí)，為避免與高氯酸發(fā)生爆炸，用硫酸代替高氯酸（硫酸與水樣的體積比為11）進(jìn)行蒸餾，控制溫度在（1455） 。蒸餾水樣時(shí)，勿使溫度超過180 ，以防硫酸過多的蒸出。4.2.2 樣品和質(zhì)控樣處理2.連續(xù)蒸餾幾個(gè)水樣時(shí)，可待瓶?jī)?nèi)硫酸溶液溫度降低至120 以下，再加入另一

13、個(gè)水樣，蒸餾過一個(gè)含氟高的水樣后，應(yīng)在蒸餾另一個(gè)水樣前加入250 mL純水。用同法蒸餾，以清除可能存留在蒸餾器中的氟化物。3.蒸餾瓶中的硫酸可以多次使用，直至變黑為止。4.2.2 樣品和質(zhì)控樣處理水蒸氣蒸餾法處理試樣取50 mL水樣(氟濃度高于2.5 mg/L 時(shí)，可分取少量樣品，用水稀釋到50 mL)于蒸餾瓶（3）中，加10 mL 高氯酸，搖勻，按圖4-2連接好，開啟冷凝管中的回流水。加熱平底燒瓶（4），關(guān)閉三通閥當(dāng)中閥B，開啟通往空氣的閥A，使其沸騰產(chǎn)生水蒸氣。同時(shí)加熱蒸餾瓶（3），待蒸餾瓶（3）內(nèi)溶液溫度升到約130 時(shí)，開啟三通閥當(dāng)中閥B，關(guān)閉通往空氣的閥A，開始通入蒸汽，并維持蒸餾瓶

14、（3）溫度在（130140），蒸餾速度為（56）mL/min。待接收瓶（1）中餾出液體積約200 mL時(shí)停止蒸餾，并用水稀釋至200 mL，留測(cè)定用。4.2.2 樣品和質(zhì)控樣處理 水蒸氣蒸餾法裝置圖1.接收瓶（200 mL 容量瓶） 2.冷凝管（蛇形或球形）3.蒸餾瓶（250 mL 直口三口燒瓶） 4.2000 mL 平底燒瓶（制水蒸汽用）5.可調(diào)電爐 6.溫度計(jì) 7.安全管 8.三通管（排氣用）4.2.3 配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液吸取0.00、0.50、1.00、2.00、2.50、4.00、5.00和7.50 mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，分別放入50 mL比色管中，并用純水定容。此標(biāo)準(zhǔn)系列氟化物含量分

15、別為： 0.00、 5.00、 10.00、 20.00 、25.00、40.00、50.00 和 75.00 g。分別加 1.0 mL茜素磺酸鋯酸性溶液于上述標(biāo)準(zhǔn)溶液中混勻，放置 1 h 或在 50 水中顯色 20 min，冷卻至室溫即可目視比色。(選擇的標(biāo)準(zhǔn)溶液中， 至少有兩個(gè)低于和兩個(gè)高于試樣中氟化物的濃度， 通常以 50 g/L 或 100 g/L 的氟為間隔) ，將標(biāo)準(zhǔn)系列氟化物含量分別填入數(shù)據(jù)記錄表中。4.2.3 配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液1.比色管的幾何尺寸和材料（玻璃顏色）要相同，否則將影響比色結(jié)果；2.洗滌比色管時(shí)，不能使用重鉻酸鉀洗液洗滌，若必須使用，應(yīng)依次使用硫酸-硝酸混合酸、自來(lái)

16、水、蒸餾水洗滌為宜。4.2.4 比色1.取50 mL 試樣或餾出液置于比色管中，氟含量高于2.5 mg/L 時(shí)，可量取少量試樣或餾出液，用水稀釋到50 mL。加1.0 mL 茜素磺酸鋯酸性溶液于比色管中混勻，放置1h 或在50 水中顯色20 min，冷卻至室溫即可與標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行目視比色，將比色測(cè)定的結(jié)果填入記錄表中。2.采用相同的方法測(cè)定質(zhì)控樣。3.空白試驗(yàn)：用 50 mL 經(jīng)預(yù)處理后的水樣代替樣品，采用相同的方法進(jìn)行空白測(cè)定。4.2.4 比色 4.2.4 比色1.為了提高測(cè)定準(zhǔn)確度，在與樣品顏色相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度變化間隔要小一些。2.不能在有色燈光下觀察溶液顏色，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。3.觀察溶

17、液顏色應(yīng)自上而下垂直觀察。4.2.4 比色4.共存離子影響：樣品中有硫酸鹽、磷酸鹽、鐵、錳的存在，能使測(cè)定結(jié)果偏高，鋁可與氟離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物(AlF6)3，使測(cè)定結(jié)果偏低。 5.茜素磺酸鋯與氟離子在作用過程中顏色的形成，受各種因素的影響，因此在分析時(shí)，要控制樣品、空白和標(biāo)準(zhǔn)系列加入試劑的量，反應(yīng)溫度、放置時(shí)間等條件必須一致，試樣與標(biāo)準(zhǔn)比色系列之間的溫差不超過 2 。4.2.5 關(guān)機(jī)和結(jié)束工作測(cè)量完畢，清洗比色管，控干后收藏；2. 清理實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)。思考與練習(xí)一、填空題1. HJ 487-2009 水質(zhì)氟化物測(cè)定中，如果有鋁存在，鋁可與氟離子形成（ ），導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果（ ）。2. 空白和標(biāo)準(zhǔn)系列

18、（ ）、（ ）、（ ）等條件必須一致。3. 如果試樣中含有余氯，按每毫克余氯加入（ ），混勻，將余氯除去。二、簡(jiǎn)答題什么叫標(biāo)準(zhǔn)色階？如何將試樣顯色液與標(biāo)準(zhǔn)色階進(jìn)行比色？4.3 撰寫檢測(cè)報(bào)告湖南某氟化學(xué)有限公司工業(yè)廢水中氟含量的測(cè)定項(xiàng)目已經(jīng)完成，測(cè)定結(jié)果也已經(jīng)出來(lái)。但如何準(zhǔn)確、規(guī)范地表達(dá)測(cè)定結(jié)果并判斷其是否超標(biāo)將是我們下一步的具體任務(wù)。任務(wù)導(dǎo)入2.6 撰寫檢測(cè)報(bào)告任務(wù)目標(biāo)會(huì)目視比色法處理數(shù)據(jù)會(huì)判斷檢測(cè)數(shù)據(jù)有效性會(huì)撰寫檢測(cè)報(bào)告說出目視比色法定量依據(jù)說出目視比色法定量方法4.3 撰寫檢測(cè)報(bào)告撰寫報(bào)告4.3.2樣品計(jì)算4.3.14.3.1樣品計(jì)算1. 根據(jù)目視比色結(jié)果，計(jì)算水樣中氟化物的質(zhì)量濃度水樣中

19、氟化物(F- )質(zhì)量濃度按下式進(jìn)行計(jì)算，單位mg/L：式中： 水樣中氟化物(F- )的質(zhì)量濃度，mg/L； m由標(biāo)準(zhǔn)系列給出的氟化物質(zhì)量，g； V 2 試份的體積 (比色時(shí)取樣體積) ，mL； V 1 試樣體積( 取原水樣蒸餾體積)，mL。4.3.2 樣品計(jì)算1.共存離子影響：樣品中有硫酸鹽、磷酸鹽、鐵、錳的存在，能使測(cè)定結(jié)果偏高，鋁可與氟離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物（AlF6）3-，使測(cè)定結(jié)果偏低。2.茜素磺酸鋯與氟離子在作用過程中顏色的形成，受各種因素的影響，因此在分析時(shí)，要控制樣品、空白和標(biāo)準(zhǔn)系列加入試劑的量，反應(yīng)溫度、放置時(shí)間等條件必須一致, 試樣與標(biāo)準(zhǔn)比色系列之間的溫差不超過2。4.3.3 撰寫報(bào)告抽樣地點(diǎn)樣品編號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果限值本項(xiàng)結(jié)論備注以下空白4.3.3 撰寫報(bào)告拓展知識(shí)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 8978-1996為貫徹國(guó)家環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法和海洋環(huán)境保護(hù)法，控制水污染、保護(hù)河流、湖泊、運(yùn)河、渠道、水庫(kù)和海洋等地面水以及地下水水質(zhì)的良好狀態(tài)，保障人體健康，維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展，特制定污水排放標(biāo)準(zhǔn)。1.相關(guān)用語(yǔ)（1）污水：指在生產(chǎn)與生活活動(dòng)中排放的水的總稱。（2）排放量：指在生產(chǎn)過程中直接用于工藝生產(chǎn)的水的排放量。（3