新乡医学院教案首页 课程名称 预防医学 授课题目 饮用水的净化与消毒 授课对象 2012级本科各专业、2014级专升本 1。饮用水净化消毒的意义，水样采集的原则 2分钟 2. 混凝沉淀的原理、注意事项、示教 3分钟 漂粉精加入量的测定 10分钟 时间分配 4 漂粉精有效氧含量的测定 10分钟 5. 实验操作 90分钟 6. 课末小结 5分钟 合计：120分钟 1.了解混凝沉淀的原理和方法。 课时目标 2.掌握漂粉精加入量测定的原理和方法」 3. 掌握漂粉精有效氯含量测定的原理和方法。 授课重点 漂粉精加入量测定的原理和方法。 2.漂粉精有效氯含量测定的原理和方法。 授课难点 滴定终点的判定 授课形式 小班实验课教学 授课方法 板书结合示教 参考文献 1.《卫生学》（第6版） 2.《预防医学实验指导》 思考题 氯化消毒时为什么要有适量的余氯？ 教研室主任（签字） 课程负责人（签字） 教研室主任 及课程负责 人签字 年月日 年 月
实验二饮用水的净化与消毒 实验目的： 1.了解混凝沉淀的原理和方法。 2.掌握漂粉精加入量测定的原理和方法。 3.掌握漂粉精有效氯含量测定的原理和方法。 水是生命之源，水的质量决定生命的质量。但随着经济的发展，人口的增加 不少地区水源短缺，有的城市饮用水水源污染严重，居民生活饮用水的安全受到严 重威胁。为了满足和保障人民群众健康的需要，我国在1985年发布了《生活饮用 水卫生标准》，对生活饮用水水质指标及限值做出了明确规定，并在2006年进行了 修订。但是，一般情况下，各种天然水源水并不能满足这些水质指标要求，比如含 有一定量的泥砂、悬浮物、胶体等杂物，甚至会含有致病微生物和有毒化学物质， 需要经过净化和消毒等处理后才能饮用。 水样采集的原则：所采集的样本应能够代表所来自区域的总体，即样本要有代 表性。只有得到了有代表性的样本，后续的分析工作才是有意义的。 如采集具有抽水设备的井水，应放水数分钟，使积留在水管中的杂质及陈旧水 流出后，然后再取样；采集不具有抽水设备的井水、水库或江、河、湖水等水样时， 因表层水与深层水水质不同，因而需要采集不同深度的水样。如水面较宽时，应该 在不同的地点分别采样，这样才能得到有代表性的水样。 采集水样时要使用水样采集器（拿起水样采集器，讲解其具体用法）， 饮用水的净化包括混凝沉淀和过滤处理 一、混凝沉淀（示教） 天然水中常含有各种悬浮物和胶体物质，由于重力作用（静置或水流缓慢时） 某些悬浮物可以下沉，使水浑浊程度降低，称为自然沉淀。但天然水中的细小悬浮 物，特别是胶体颗粒，难以用自然沉淀的方法加以去除，需加入适当的混凝剂才能 将细微颗粒凝聚成较大颗粒而沉降，叫做混凝沉淀(coagulation and precipitation)。 混凝沉淀的原理主要有以下解释：①压缩双电层作用；②电荷中和作用：③吸 附架桥作用。 常用的混凝剂有金属盐类和高分子混凝剂两大类。金属盐类主要包括硫酸铝、 三氯化铁等：高分子混凝剂常用聚合氯化铝、碱式氯化铝及聚丙烯酰胺等。 影响混凝沉淀的因素：主要有：①水中微粒的性质、粒度和含量：②水中溶解 2
性有机物和离子的成分和含量：③水温：④水的PH值和碱度：⑤混凝剂的种类、 质量和用量等。 今天的实验我们使用碱式硫酸铝法。 仪器：10ml量筒 1个 500ml量筒 2个 长玻璃棒 1个 试剂：10%硫酸铝钾 操作步骤： 1.各取水源水500ml于两个500ml量筒中，一个作为实验，一个作为对照 2.加入10%硫酸铝钾2~8ml(硫酸铝钾用量是通过预试验得出的)》 3.用玻棒顺着一个方向搅动液体，使之混匀。（引导学生观察出现的实验现象〉 4.静置30分钟，观察沉淀结果。（提醒学生做其它实验的间隙来观察） 注意事项： 1.在加入硫酸铝钾后，用玻棒搅动，要按一个方向进行，因形成的绒体或矾花 亲和力小，来回搅动易打碎形成的颗粒物，影响混凝沉淀的效果。 2.若水源水中杂质过多可适当增加硫酸铝钾的用量。 3.两个量筒都要搅一搅（先搅对照，再搅实验。玻棒最后置于吸管架上）。 水经过净化处理后，尚不能保证完全去除全部病原微生物，为了使水质符合饮 用水各项细菌学指标的要求，确保防止介水传染病的发生和传播，必须进行水的消 毒(disinfection)。饮水消毒方法可分为物理消毒法和化学消毒法。前者如煮沸、紫 外线、超声波等，后者如氯、二氧化氯、臭氧、碘和高锰酸钾等进行消毒。目前我 国应用最广的是氯化消毒法。氯化消毒剂的主要有液氯和氯制剂，如漂白粉和漂粉 精等。 氯制剂杀菌的有效成分是次氯酸，氯气、漂白粉和漂白粉精在水中均能水解成 次氯酸，其机制是由于次氯酸的体积小，电荷中性，易于穿过微生物的细胞壁，同 时，它又是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使其通透性增加，使细胞内容物如蛋白 质、DNA和RNA漏出，并能干扰多种酶系统，而导致细菌死亡。次氯酸对病毒的 作用在于对核酸的致死性破坏。 二、漂粉精加入量的测定 1.原理：
用漂粉精进行水消毒时，要求加氯接触30分钟后，水中仍有适量的余氯 (0.30.5mg/L)。 加氯量=需氯量十余氣（此式讲时写在黑板上） 需氯量是指因杀菌、氧化有机物以及某些氯化反应等所消耗的氯量，余氯是指 加氯氧化杀菌后剩余的氯量。加氯量除了满足需氯量外还要有适量余氯，以保证抑 制水中残存细菌的数量，持续杀菌，防止二次污染而且对人体不产生危害，余氯过 多则有刺激性气味 因此，可现取一定体积的水样数份，分别加入不同量的已知浓度的漂粉精溶液， 半小时后，用甲土立丁比色法测定余氯，取余氯在0.30.5mgL的余氯最适杯，计 算出漂粉精的加入量。 2.仪器： 100ml烧杯 5只 100ml量筒 1只 1ml吸管 1支 2ml吸管 1支 玻棒 1支 吸管架 1个 洗耳球 1个 余氯比色器 1个 3.试剂 0.02%漂粉精溶液 0.1%甲土立丁溶液 4.操作步骤： 1)取5只100ml小烧杯，依次编号后，各加入水样100ml: 2)将5只烧杯分别加入0.02%漂粉精溶液0.30、0.60、0.90、1.20、1.50ml, 用玻棒按一个方向搅匀，静置30分钟，待测： 3)测余氯 原理：水中余氯与甲土立丁作用，生成黄色醒式化合物，根据颜色的深浅用目 视比色法进行比色定量。 方法：取余氯比色器中的比色槽，用待测水样洗3次后，加入0.1%的甲土立 丁溶液10滴，然后加水样至比色槽的10ml刻度线，迅速混匀，插入比色箱内，转 4
动比色盘同时通过接目镜观察镜内颜色的变化，直至镜内两种颜色相似为止，此时 比色器右上角圆孔内所示数值即为被测水样的测定值。如果比色盘的色片与显色水 样的颜色不能求得完全一致时，可根据上下二档的数值作出估计值。 (强调先加甲土立丁后加水样，迅速比色) 4)选择其中余氯在0.3-0.5mg/L范围内的一只烧杯计算漂粉精的加入量。 5.计算：漂粉精加入量(gm)余氯最适杯所加入漂粉精溶液毫升数×2(gm) 季粉精入量（少物小-02：会氢提适新商点泽的指落淡盘仙 100×10-6m 6.结果分析： 7.注意事项： 1)加液时每加完1杯时要计时，以保证每一杯测余氯时均为30分钟： 2)从低浓度到高浓度的方向搅拌均匀： 3)拿取比色槽时要拿宽面： 4)比色时，从低浓度到高浓度依次进行： 5)漂粉精用前摇匀： 6)吸管的选择使用： 7)计算公式中的用量要具体举例使学生明白。 三、漂粉精有效氯含量的测定 含氯化合物中具有杀菌能力的有效成分称为有效氯，含氯化合物中分子团中氯 的价数大于-1者均为有效氯。 含氯化合物放置过久或者储存不当会发生氧化分解而使有效氯含量降低，因此， 我们在使用含氯化合物进行消毒前要先对其进行有效氯的测定。 1.原理： 漂粉精在酸性溶液中能氧化碘化钾析出碘，再用硫代硫酸钠滴定析出的碘，根 据当量定律即可求出漂粉精中有效氯的含量。 Ca(OCD)2+4KI+4HCICaCk+4KCI+2H2O+212 I2 2Na2S203-Na2S4O6+2Nal 2.仪器： 二角烧瓶 1只
100ml量筒 1只 2ml吸管 1支 5ml吸管 1支 25ml碱式滴定管 1支 小药勺 1把 滴定架 1台 3.试剂： 1%漂粉精溶液 1%淀粉溶液（指示剂） 1:3盐酸溶液 结晶碘化钾 0.7%硫代硫酸钠标准溶液 4.操作步骤： 1)润洗碱式滴定管后加入0.7%硫代疏酸钠标准溶液，记录初始数据（读出估 计值)： 2)在三角烧瓶中加入蒸馏水100ml,加入1：3盐酸溶液5ml,碘化钾约200mg, 充分摇匀：加入1%漂粉精溶液2.00ml,立即摇匀，此时落液星红色或棕黄色 3)用0.7%硫代硫酸钠标准溶液滴定到溶液转为淡黄色时，加10滴1%淀粉溶 液，溶液呈蓝色，继续滴定至溶液蓝色刚刚消失，即为滴定终点。准确记录终末读 数，计算硫代硫酸钠用量。（淡黄色，给学生一个参照颜色） 做平行样3次，取平均值。（要求记录数值，且3次的数值误差不大于5%） 5.计算： 漂粉精有效氯(%)=硫代硫酸钠用量(ml)×5 因0.7%硫代硫酸钠1ml相当于1mg有效氯（当量定律），1%漂粉清溶液2.00ml 含漂粉精20mg,则： 漂粉精有效氯%= 有效氯用量_Xmg×100%=X×5% 漂粉精用量20mg 6.结果评价 漂粉精有效氯含量出厂时为60-70%，低于25%不宜用作饮用水的氯化消毒。 7.注意事项： 1)滴定管使用前要润洗，并排出管尖内的空气： 6
2)碘化钾200mg约大米粒大小： 3)滴定时注意速度，可以成串不能成线： 4)加入淀粉时已接近滴定终点；滴定要注意速度，滴定至蓝色刚刚消失。 (强调学生一个人坐下来操作，告诉学生如何使用滴定管) 5)强调：两个浓度漂粉精溶液不要拿错：吸管不要混用。 课末小结： 1.本次实验中产生的问题： 2.有多个水样余氯值在0.3-0.5g/L如何处理；没有余氯最适杯如何处理；比色 时颜色介于两个标准色列中间如何记录： 3.滴定终点的判断： 4.实验报告的写法： 实验报告的内容包括下列各项：实验名称、实验日期、实验目的、实验原理、 实验步骤（操作要点），实验记录、计算（定量测定、解释）、评价。 5.提问： ●漂粉精加入量测定的实验中，为什么要计时？ ·漂粉精有效氯含量的测定时为什么要加入淀粉？ 6.下次实验内容：膳食调查。 7