水環(huán)境學(xué)授課班級：自然地理與資源

環(huán)境1401主講人：雷軍成授課單位：地理與規(guī)劃學(xué)院第四章水環(huán)境檢測分析方法目標(biāo)：借助水環(huán)境分析手段，對水體中的各種化學(xué)成分和特性進(jìn)行定量評價，進(jìn)而識別其污染程度和水質(zhì)變化規(guī)律，為水源選擇、污染防治和加強(qiáng)監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)。第四章目錄水環(huán)境分析方法概述主要檢測分析方法介紹常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法123教學(xué)目標(biāo)1.了解水環(huán)境檢測中常用的四種分析方法的工作原理及特點(diǎn)。2.了解水環(huán)境中主要污染物的測定方法。第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述鑒定物質(zhì)所含的組分定性分析定量分析測定各組分的相對含量分析方法第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述重量分析法滴定分析法光學(xué)分析法……化學(xué)分析儀器分析定量分析電化學(xué)分析法第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述1.化學(xué)分析法(1)重量分析法：通常是使試樣中的被測組分與其他組分分離后，轉(zhuǎn)化為一種純粹的、化學(xué)組成固定的化合物，稱其質(zhì)量，從而計算出被測組分含量的分析方法。第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述(2)滴定分析法：是用一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(即標(biāo)準(zhǔn)溶液)滴加到被測組分的溶液中，使之發(fā)生反應(yīng)，直到反應(yīng)完全為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，計算被測組分含量的分析方法。第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述2.儀器分析法(1)光學(xué)分析法：是利用物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)測量待測組分含量的方法。(2)電化學(xué)分析法：是利用物質(zhì)的電學(xué)及電化學(xué)性質(zhì)測量待測組分含量的方法。第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述二、定量分析法的選取遵循原則：靈敏度和準(zhǔn)確度能滿足定量分析要求；方法成熟；抗干擾能力強(qiáng)；操作簡便；易于普及。我國水環(huán)境檢測分析方法的三個層次：國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分析方法、統(tǒng)一分析方法、等效法(參證法)。第一節(jié)水環(huán)境分析方法概述三、定量分析方法的發(fā)展趨勢特點(diǎn)：多、微、快、動。趨勢：儀器化、自動化和計算機(jī)化。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹一、滴定分析法原理：將一種已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定劑，滴加到被測物質(zhì)的溶液中，直到所加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)按化學(xué)計量反應(yīng)完全為止，即達(dá)到了化學(xué)計量點(diǎn)，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和用量計算出被測組分的含量。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹特點(diǎn)：所需儀器比較簡單，易于掌握和操作，控制適當(dāng)?shù)臈l件即可得到比較高的精度，并且方式多種多樣。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹滴定：就是用滴定管將標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測物質(zhì)溶液中的過程?；瘜W(xué)計量點(diǎn)：在滴定過程中，當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量與待測定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計量關(guān)系時，我們稱反應(yīng)到達(dá)了化學(xué)計量點(diǎn)。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹滴定終點(diǎn)：在滴定過程中指示劑顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)。滴定誤差(終點(diǎn)誤差)：由于指示劑不一定恰好在計量點(diǎn)時變色，所以滴定終點(diǎn)和化學(xué)計量點(diǎn)不一定恰好重合，但他們之間的差別較小，因而造成的分析誤差。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹要求：(1)反應(yīng)必須定量完成；(2)反應(yīng)必須迅速；(3)要有適當(dāng)?shù)闹甘緞?，或其他物理化學(xué)方法來確定滴定終點(diǎn)。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹以配位作用為基礎(chǔ)以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)酸堿滴定法沉淀滴定法配位滴定法以溶液中氧化劑與還原劑之間電子轉(zhuǎn)移為基礎(chǔ)氧化還原滴定法分類：第二節(jié)主要檢測分析方法介紹半反應(yīng)：任何一個氧化還原反應(yīng)都是由相互對立相互依賴的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)組成，習(xí)慣上稱組成氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)稱為半反應(yīng)。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹氧化還原滴定條件：(1)反應(yīng)速率與滴定速率相適應(yīng)(2)氧化還原反應(yīng)能定量完成第二節(jié)主要檢測分析方法介紹該指示劑的氧化態(tài)與還原態(tài)有不同的顏色氧化還原指示劑“專屬”指示劑能與標(biāo)準(zhǔn)溶液或被滴定物質(zhì)產(chǎn)生顯色反應(yīng)指示劑類型“自身”指示劑利用滴定劑本身的顏色變化來指示滴定終點(diǎn)第二節(jié)主要檢測分析方法介紹二、重量分析法原理：通過一定的方法，將試樣中的被測組分與其他組分進(jìn)行分離，然后經(jīng)過稱量組分得到被測組分的質(zhì)量，并計算出被測組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法。特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高、操作過程繁瑣、費(fèi)時、不適于微量組分測定第二節(jié)主要檢測分析方法介紹分類：沉淀法、揮發(fā)法、電解法沉淀法對沉淀形式和稱量形式的要求：(1)對沉淀形式的要求(2)對稱量形式的要求(3)沉淀劑的選擇第二節(jié)主要檢測分析方法介紹三、吸光光度法原理：基于物質(zhì)對光的選擇性吸收分類：紫外和可見光吸光光度法、紅外光譜法特點(diǎn)：靈敏度和準(zhǔn)確度高、操作簡便、測定速度快、應(yīng)用廣泛第二節(jié)主要檢測分析方法介紹比色分析法：通過比較有色物質(zhì)溶液的顏色深淺以確定物質(zhì)含量的分析方法(分光光度計分光光度法)。顯色反應(yīng)：在進(jìn)行吸光光度分析時，首先要通過化學(xué)反應(yīng)把待測組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)過程。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹吸光光度法測量條件：(1)選擇合適波長的入射光(2)控制適當(dāng)?shù)奈舛确秶?3)選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤旱诙?jié)主要檢測分析方法介紹目視比色法：通過眼睛觀察來比較溶液顏色的深淺以測定物質(zhì)含量的方法。光電比色法：利用光電比色計測量溶液的吸光度，從而求出被測物質(zhì)含量的方法。分光光度法：采用棱鏡或光柵作為分光器，利用狹縫分出很小一束光來測定物質(zhì)含量的方法。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹四、電位分析法基本原理：通過測量電池的電動勢來確定被測物質(zhì)的含量。直接電極法：通過測量電池電動勢來確定指示電極的電位，再根據(jù)電極電位值與試液中待測離子活度(或濃度)之間的函數(shù)關(guān)系計算出被測物質(zhì)的含量。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹電位滴定法：通過測量滴定過程中指示電極的電位變化來確定滴定終點(diǎn)，在根據(jù)滴定所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和濃度計算被測物質(zhì)的含量。特點(diǎn)：選擇性高，在多數(shù)情況下，共存離子干擾很小，對組成復(fù)雜的試樣往往不需要經(jīng)過分離處理即可直接測定，且靈敏度高。第二節(jié)主要檢測分析方法介紹學(xué)習(xí)網(wǎng)址：復(fù)旦大學(xué)分析化學(xué)視頻教程/ligong/569//中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)分析化學(xué)視頻教程http:///show.php?id=65第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法一、物理性指標(biāo)測定方法1.水溫儀器：水溫計、顛倒溫度計、熱敏電阻溫度計2.色度測定方法：鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法和稀釋倍數(shù)法第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法適用于較清潔的、帶有黃色色調(diào)的天然水和飲用水的測定。稀釋倍數(shù)法適用于工業(yè)廢水及其受污染的地表水的測定。第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法一、物理性指標(biāo)測定方法3.濁度測定方法：風(fēng)光光度法(GB13200-91)、目視比濁法(GB13200-91)、濁度計法等4.電導(dǎo)率儀器：電導(dǎo)儀(HJ/T97-2003)第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法一、物理性指標(biāo)測定方法5.礦化度測定方法：重量分析法、電導(dǎo)法、陰陽離子加和法、離子交換法、比重計法第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法二、金屬元素測定方法測定方法：分光光度法、原子吸收分光光度法、陽極溶出伏安法、色譜法1.汞測定方法：冷原子吸收法(GB/T7468-87)、冷原子熒光法和雙硫腙分光光度法(GB/T7469-87)第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法二、金屬元素測定方法2.砷測定方法：新銀鹽分光光度法、二乙胺基二硫代甲酸銀分光光度法(GB/T7485-87)、原子吸收分光光度法第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法二、金屬元素測定方法3.其他金屬元素測定方法：原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光度法、陽極溶出伏安法、示波極譜法、二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法、新亞銅靈萃取風(fēng)光光度法、二苯碳酰二肼分光光度法(GB/T7467-87)、原子吸收分光光度法、硫酸亞鐵銨滴定法第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法三、非金屬無機(jī)物指標(biāo)測定方法(一)pH值測定方法：玻璃電極法(GB6920-86)、比色分析法(二)溶解氧碘量法及其修正法(GB7489-87)、氧電極法(GB11913-89)第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法(三)含氮化合物1.氨氮測定方法：納氏試劑分光光度法(GB7479-87)、水楊酸-次氯酸鹽分光光度法(GB7478-87)、蒸餾滴定法(GB7481-87)、電極法、氣相分子吸收光譜法等。第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法(三)含氮化合物2.硝酸鹽氮測定方法：酚二磺酸分光光度法(GB7480-87)、鎘柱還原法(HY003.4-91)、戴氏合金還原法、離子色譜法、紫外分光光度法、離子選擇電極法、氣相分子吸收光譜法等第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法(三)含氮化合物3.有機(jī)氮測定方法：基耶達(dá)法(四)含磷化合物測定方法：鉬酸銨分光光度法(GB11893-89)、孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法等第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法四、有機(jī)物指標(biāo)測定方法(一)化學(xué)需氧量測定方法：重絡(luò)酸鉀法(GB11914-89)、高錳酸鉀法(GB11892-89)、庫倫滴定法、快速密閉催化消解法、氯氣校正法等第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法四、有機(jī)物指標(biāo)測定方法(二)生化需氧量測定方法：五日培養(yǎng)法(GB7488-87)、壓力傳感器法、減壓式庫侖法、微生物電極法(HJ/T86-2002)等。第三節(jié)常用水環(huán)境指標(biāo)檢測方法(三)揮發(fā)酚測定方法：溴化滴定法(GB7491-87)、4-氨基安替比林分光光度法(GB7490-87)、色譜法等要點(diǎn)：當(dāng)水