环境监测、水污濞控制工程 实验指示书
环境监测、水污染控制工程 实验指示书
目录 实验一水的物理性质检验 实验二水中碱度的测定 实验三水中总硬度的测定一EDTA滴定法 实验四水中溶解氧的测定(碘量法) 实验五高锰酸盐指数的测定 实验六化学需氧量的测定 实验七五日生化需氧量测定 实验八水中氨氮的测定——滴定法 实验九混凝 实验十自由沉淀 实验十一吸附 实验十二水中充氧
2 目 录 实验一 水的物理性质检验 实验二 水中碱度的测定 实验三 水中总硬度的测定一 EDTA 滴定法 实验四 水中溶解氧的测定(碘量法) 实验五 高锰酸盐指数的测定 实验六 化学需氧量的测定 实验七 五日生化需氧量测定 实验八 水中氨氮的测定—— 滴定法 实验九 混凝 实验十 自由沉淀 实验十一 吸附 实验十二 水中充氧
实验目的、要求 、实验目的 1、通过实验深入掌握常用环境监测指标的监测方法和水污染控制 工艺的基本原理 2、培养同学正确熟练地掌握环境监测及水污染控制方法的基本操 作技能。 3、培养同学实事求是、严谨的科学作风,认真、细致、整洁的科 学习惯,并锻炼同学独立从事科学研究的初步能力。 二、实验要求 1、实验前必须认真阅读实验教材,复习与实验有关的理论知识。 2、明确实验目的、要求,了解实验内容、步骤、操作方法及实验 过程中的注意事项。 3、写出预习报告,设计性实验写出设计方案 4、实验过程中仔细观察实验现象,记录原始数据,然后整理数据, 完成实验报告。如实验达不到要求应认真分析原因,必要时重做。 5、使用仪器应先看仪器说明书,明确仪器性能及操作方法,经教 师许可才能使用。使用完毕关闭电源,使用过的器皿清洗干净。 6、实验完毕,清洗所有的器皿,并放回原处,清洁桌面。值日生 负责实验现场的所有清洁工作
3 实验目的、要求 一、实验目的 1、通过实验深入掌握常用环境监测指标的监测方法和水污染控制 工艺的基本原理。 2、培养同学正确熟练地掌握环境监测及水污染控制方法的基本操 作技能。 3、培养同学实事求是、严谨的科学作风,认真、细致、整洁的科 学习惯,并锻炼同学独立从事科学研究的初步能力。 二、实验要求 1、实验前必须认真阅读实验教材,复习与实验有关的理论知识。 2、明确实验目的、要求,了解实验内容、步骤、操作方法及实验 过程中的注意事项。 3、写出预习报告,设计性实验写出设计方案。 4、实验过程中仔细观察实验现象,记录原始数据,然后整理数据, 完成实验报告。如实验达不到要求应认真分析原因,必要时重做。 5、使用仪器应先看仪器说明书,明确仪器性能及操作方法,经教 师许可才能使用。使用完毕关闭电源,使用过的器皿清洗干净。 6、实验完毕,清洗所有的器皿,并放回原处,清洁桌面。值日生 负责实验现场的所有清洁工作
实验一水的物理性质检验 色度 (一)铂、钴标准比色法 仪器: 1.50mL成套具塞比色管:2.离心机。 试剂 铂一钻标准溶液:称取1.246g氯铂酸钾 PtCl6,再用称量瓶称取1.000g千燥的氯化 钴 CoClz·6H20,共溶于100L去离子水中加入100m浓HCl,将此溶液转移至1000mL容量 瓶中,再稀释至标线,此标限溶液的色度为500度。 步骤 1.标准色列的配制:取50mL比色管11支,分别加入铂一钴标准溶液0,0.50、1.00、 1.50、2.00、2.50,3.00、3.50,4.00,4.50、5.00mL,加去离子水至标线,摇匀。即配 制成色度为0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50度的标准色列,密封保存,可长 期使用。 2..水样的测定取50mL透明的水样于比色管中,如水样色度过高,可取适量水样,用 去离子水稀释至50mL与标准色列进行比色(观察时,可将比色管置于白磁板上,使光线从管 底部向上透过柱液。目光自管口垂直向下观察),将结果乘以稀释倍数。 计算 C=M×500/V 式中,C:水样的色度,度;M:相当于铂一钴标准溶液用量,皿:;V:水样体积,皿 问题 用铂一钴标准法测定水的色度有何适用范围? (二)稀释倍数法 仪器 50mL具塞比色管,其标线高度要一致 步骤 1.取100一150mL澄清水样置烧杯中,以白色瓷板为背景,观测并描述其颜色种类, 2.分取澄清的水样,用水稀释成不同倍数,分取50mL置于50mL比色管中,管底部衬 白瓷板,由上向下观察稀释后水样的颜色,并与蒸馏水相比较,直至刚好看不出颜色,记 录此时的稀释倍数。 (三)分光光度法 仪器 1.分光光度计2.离心装置 步骤 1.调节水样pH值至7.6,取离心处理过的水样于比色皿中,按表所列的每个波长测定 透光率(以百分比计),选用10个具有星标号的坐标(如要增加精度则用30个坐标),以去 离子水为空白测定透光率 计算 1.格表所示在K、Y、Z行波长下测定透光率,把每行透光率加在一起得总值,将每行
4 实验一 水的物理性质检验 一、色度 (一)铂、钴标准比色法 仪器: 1. 50mL 成套具塞比色管; 2.离心机。 试剂: 铂—钻标准溶液:称取 1.246g 氯铂酸钾 K2PtCl6,再用称量瓶称取 1.000g 干燥的氯化 钴 CoCl2·6H20,共溶于 100mL 去离子水中加入 100mL 浓 HCl,将此溶液转移至 1000mL 容量 瓶中,再稀释至标线,此标限溶液的色度为 500 度。 步骤: 1.标准色列的配制:取 50mL 比色管 11 支,分别加入铂—钴标准溶液 0,0.50、1.00、 1.50、2.00、2.50,3.00、3.50,4.00,4.50、5. OOmL,加去离子水至标线,摇匀。即配 制成色度为 0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50 度的标准色列,密封保存,可长 期使用。 2..水样的测定取 50mL 透明的水样于比色管中,如水样色度过高,可取适量水样,用 去离子水稀释至 50mL 与标准色列进行比色(观察时,可将比色管置于白磁板上,使光线从管 底部向上透过柱液。目光自管口垂直向下观察),将结果乘以稀释倍数。 计算 C=M×500/V 式中, C:水样的色度,度; M:相当于铂—钴标准溶液用量,mL; V:水样体积,mL 问题: 用铂—钴标准法测定水的色度有何适用范围? (二)稀释倍数法 仪器 50mL 具塞比色管,其标线高度要一致。 步骤 1.取 100 一 150mL 澄清水样置烧杯中,以白色瓷板为背景,观测并描述其颜色种类。 2.分取澄清的水样,用水稀释成不同倍数,分取 50mL 置于 50mL 比色管中,管底部衬 一白瓷板,由上向下观察稀释后水样的颜色,并与蒸馏水相比较,直至刚好看不出颜色,记 录此时的稀释倍数。 (三)分光光度法 仪器 1.分光光度计 2. 离心装置。 步骤 1.调节水样 pH 值至 7.6,取离心处理过的水样于比色皿中,按表所列的每个波长测定 透光率(以百分比计),选用 lO 个具有星标号的坐标(如要增加精度则用 30 个坐标),以去 离子水为空白测定透光率。 计算 1.格表所示在 X、 Y、 Z 行波长下测定透光率,把每行透光率加在一起得总值,将每行
表用分光光度计测定色度时选择的坐标 波长(nm) 坐标数 424.4 465.9 414.4 435.5° 489.5 422.2° 443.9 500.4 426.3 452.1 508.7 429.4 515.2 432.0° 474.0 520.6 434.3 67789 531.2 525.4 436.5 544.3 438.6 533.9 400.6 10 558.7 537.7 422.5 564.1 541.4 444.4 568.9 544.9 446.3 23456 573.2 548.4 448.2 577.4 551.8 450.1 581.3 555.1 585.0 558.5 454.0 17 588.7 561.9 459.9° 18 592.9 565.3 457.9 596.0 568.9 159.9 599.6 572.5 462.0 603.3 576.4 464.1 607.0 580.4 466.3 23 610.9° 584.8 468.7 615.0 589.6 471.4 619.4 594.8 174.3 26 624.2° 600.8 477.7 607.7 481.8 636.6 616.0 487.2 645.9° 627.3 495.2 663.0 647.4 511.2 用30个坐标的因数:0.03269 0.03333 0.03938 用10个坐标的因数:0.09806 0.10000 0.11814 总值乘以适当因数(10或30坐标),如表下部所示,就得到X、Y和Z的三刺激值。其中Y 是明度百分比。 2.用下列公式,由三刺激值X,Y和Z计算三色系数x、y x=X/(X+Y+Z) =Y/(X+Y+Z) 色度图解上设置点x、y,并从图上直接查出主波长、纯度(百分比)。根据表所列范围,由主 波长可查出色调 结果表示:结果以主波长(nm)、色调、明度(百分比)和纯度表示
5 表 用分光光度计测定色度时选择的坐标 坐标数 波长(nm) X Y Z 1 424.4 465.9 414.4 2 * 435.5* 489.5* 422.2* 3 443.9 500.4 426.3 4 452.1 508.7 429.4 5 * 461.2* 515.2* 432.0* 6 474.0 520.6 434.3 7 531.2 525.4 436.5 8 * 544.3* 529.8* 438.6* 9 552.9 533.9 400.6 10 558.7 537.7 422.5 11* 564.1* 541.4* 444.4* 12 568.9 544.9 446.3 13 573.2 548.4 448.2 14* 577.4* 551.8* 450.1* 15 581.3 555.1 452.1 16 585.0 558.5 454.0 17* 588.7* 561.9* 459.9* 18 592.9 565.3 457.9 19 596.0 568.9 459.9 20* 599.6* 572.5* 462.0* 21 603.3 576.4 464.1 22 607.0 580.4 466.3 23* 610.9* 584.8* 468.7* 24 615.0 589.6 471.4 25 619.4 594.8 474.3 26* 624.2* 600.8* 477.7* 27 629.8 607.7 481.8 28 636.6 616.0 487.2 29 * 645.9* 627.3* 495.2* 30 663.0 647.4 511.2 用 30 个坐标的因数: 0.03269 0.03333 0.03938 用 10 个坐标的因数: 0.09806 0.10000 0.11814 总值乘以适当因数(10 或 30 坐标),如表下部所示,就得到 X、 Y 和 Z 的三刺激值。其中 Y 是明度百分比。 2.用下列公式,由三刺激值 X, Y 和 Z 计算三色系数χ、у: χ=X/(X+Y+Z) у=Y/(X+Y+Z) 色度图解上设置点χ、у,并从图上直接查出主波长、纯度(百分比)。根据表所列范围,由主 波长可查出色调。 结果表示:结果以主波长(nm)、色调、明度(百分比)和纯度表示
表各种主波长范围的色调 波长范围(nm) 色调 波长范围(nm) 色调 400~465 575~580 465~482 580~587 黄橙 482~497 587~598 497~530 598~620 橙红 530~576 黄绿 620~700 红 二、浊度,电导 采用浊度仪来测定水样的浊度,电导仪来测定水样的电导。 问题:根据实验所测水样的色度和浑浊度,可以得到怎样的结论?它们是否符合我国的饮用 水的标准? 悬浮固体(SS) 过滤法 仪器 定量滤纸和漏斗、称量瓶,内径30-50mm 步骤 1.取一张滤纸放于称量瓶中,打开瓶盖,于103-105℃烘箱中烘干30min,取出置于干 燥器中冷却30min称重,直至恒重(两次称重不超过±0.0005g)。将称量瓶+滤纸放于滤器中 2.水样充分混合均匀,量取100mL通过滤纸抽吸过滤,用去离子水冲洗三次,继续抽滤 以除去水分 3.小心取下滤纸,放入称量瓶中,开盖,于103-105℃烘箱中烘干1小时。取出移入干 燥器中冷却30min,称重,直至恒重。 计算 悬浮固体(mg/L)=(W1-W2)×1000×1000/V 式中,W一称量瓶重,g;W2一悬浮物加称量瓶重,g 水样体积,m。 实验二水中碱度的测定 原理 用标准浓度的酸溶液滴定水样,用酚酞和甲基橙做指示剂,根据指示剂颜色的变化判断 终点。根据滴定水样所消耗的标准浓度的酸的用量,即可计算出水样的碱度。 仪器 25皿L酸式滴定管、250mL锥形瓶。 试剂 1.无二氧化碳水:配制试剂所用的蒸馏水或去离子水使用前煮沸15min,冷却至室温 pH值大于6.0,电导率小于2ps/cm 2.酚酞指示剂:称取lg酚酞溶于100mL95%乙醇中,用0.1mol/ NAoh溶液滴至出现 淡红色为止 3.甲基橙指示剂:称取0.1g甲基橙溶于100mL蒸馏水中 4.碳酸钠标准溶液(1/2Na2CO3=0.0500mo01L:称取2.648g(于250℃烘干4h)无水碳 酸钠(NaC03),溶于无CO的去离子水中,转移至100oL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀 贮于聚乙烯瓶中,保存时间不要超过一周
6 表 各种主波长范围的色调 波长范围(nm) 色调 波长范围(nm) 色调 400~465 紫 575~580 黄 465~482 蓝 580~587 黄橙 482~497 蓝绿 587~598 橙 497~530 绿 598~620 橙红 530~576 黄绿 620~700 红 二、浊度,电导 采用浊度仪来测定水样的浊度,电导仪来测定水样的电导。 问题:根据实验所测水样的色度和浑浊度,可以得到怎样的结论?它们是否符合我国的饮用 水的标准? 三、悬浮固体(SS) 过滤法 仪器: 定量滤纸和漏斗、称量瓶,内径 30—50mm。 步骤: 1.取一张滤纸放于称量瓶中,打开瓶盖,于 103—105℃烘箱中烘干 30min,取出置于干 燥器中冷却 3Omin 称重,直至恒重(两次称重不超过±0.0005g)。将称量瓶+滤纸放于滤器中。 2. 水样充分混合均匀,量取 100mL 通过滤纸抽吸过滤,用去离子水冲洗三次,继续抽滤 以除去水分。 3. 小心取下滤纸,放入称量瓶中,开盖,于 103—105℃烘箱中烘干 1 小时。取出移入干 燥器中冷却 30min,称重,直至恒重。 计算: 悬浮固体(mg/L)=(W1-W2)×1000×1000/V 式中, W1 一称量瓶重,g; W2 一悬浮物加称量瓶重,g; V 一水样体积, mL。 实验二 水中碱度的测定 原理 用标准浓度的酸溶液滴定水样,用酚酞和甲基橙做指示剂,根据指示剂颜色的变化判断 终点。根据滴定水样所消耗的标准浓度的酸的用量,即可计算出水样的碱度。 仪器 25mL 酸式滴定管、250mL 锥形瓶。 试剂 1.无二氧化碳水:配制试剂所用的蒸馏水或去离子水使用前煮沸 15min,冷却至室温。 pH 值大于 6.0,电导率小于 2µS/cm。 2.酚酞指示剂:称取 1g 酚酞溶于 100mL95%乙醇中,用 O.1mol/LNaOH 溶液滴至出现 淡红色为止。 3.甲基橙指示剂:称取 0.1g 甲基橙溶于 100mL 蒸馏水中。 4.碳酸钠标准溶液(1/2Na2C03=0.0500mol/L):称取 2.648g(于 250℃烘干 4h)无水碳 酸钠(Na2C03),溶于无 CO2 的去离子水中,转移至 1000mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。 贮于聚乙烯瓶中,保存时间不要超过一周
5.盐酸标准溶液(0.0500mol/L):用刻度吸管吸取4.2皿浓HCl(p=1.19g/mL),并用 蒸馏水稀释至1000mL,此溶液浓度=0.050mol/L。其准确浓度标定如下: 用25.00mL移液管吸取NaCO3标准溶液于250u锥形瓶中,加无CO去离子水稀释至 10omL加入3滴甲基橙指示剂,用HCl标准溶液滴定至由桔黄色刚变为桔红色,记录HCl标 准溶液的用量(平行滴定三次)。按下式计算其推确浓度: C=25.00×0.05/V 式中,C一盐酸溶液的浓度,mol/L;V一消耗的盐酸标准溶液体积,皿 步骤 1.用100mL移液管吸取水样于250mL锥形瓶中,加入4滴酚酞指示剂,摇匀。若溶液 无色,不需用HCⅠ标准溶液滴定,请按步骤2进行。若加酚酞指示剂后溶液变为红色,用 HCI标准溶液滴定至红色刚刚退为无色,记录HCl标准溶液的用量。 在上述锥形瓶中,滴入1—2滴甲基橙指示剂,摇匀。用HCⅠ标准溶液滴定至溶液由 桔黄色刚刚变为桔红色为止。记录HCl标准溶液用量(平行滴定三次)。 计算 1.总碱度 总碱度(以Ca0计,ng/L) C×(P+M)×2804 ×1000 总碱度(以CaC02计,men)Cx(P+M)×5005 1000 式中:C一盐酸标准溶液的浓度,mo1/L:P一水样加酚酞指示剂滴定到红色退去盐 酸标准溶液用量,m:M一水样加酚酞指示剂滴定到红色退去后,接着加甲基橙滴定到变 色时盐酸标推溶液用量,mL:V一水样体积,m。 2.根据T、P之间的关系计算氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐碱度 问题 1.为什么甲基橙碱度就是总碱度?而酚酞碱度却不能作为总碱度? 2.同一水样中酸度与碱度能否同存在?为什么? 3.根据你测定的结果,计算水样的各种碱度的含量 实验三水中总硬度的测定一EDTA滴定法 原理 将溶液的p值调整到10,用EDTA溶液络合滴定钙、镁离子。铬黑T作指示剂与钙、 镁离子生成紫红色络合物。滴定中,游离的钙和镁离子首先与EDTA反应,跟指示剂络合的 钙镁离子随后与EDTA反应,到达终点时溶液的颜色由紫色变为天蓝色 仪器 1.50mL滴定管 50mL锥形瓶 试剂 1.钙标准溶液:10mmol/L 将CaCO3在150℃干燥2h,取出放在干燥器中冷至室温,称取1.001g于500mL锥形瓶 中,用水润湿。逐滴加入4mol/LHCl溶液至CaC03全部溶解,避免滴入过量酸。加200m水, 煮沸数分钟赶除CO2,冷至室温,加入数滴甲基红指示剂(0.lg溶于100mL60%乙醇),逐滴 加入3mol/L氨水至变为橙色,转移至1000u容量瓶中,定容至100omL。此溶液1.00mL含
7 5.盐酸标准溶液(0.0500mol/L):用刻度吸管吸取 4.2mL 浓 HCl(ρ=1.19g/mL),并用 蒸馏水稀释至 1000mL,此溶液浓度=O.050mol/L。其准确浓度标定如下: 用 25.00mL 移液管吸取 Na2C03 标准溶液于 250mL 锥形瓶中,加无 C02 去离子水稀释至 100mL 加入 3 滴甲基橙指示剂,用 HCl 标准溶液滴定至由桔黄色刚变为桔红色,记录 HCl 标 准溶液的用量(平行滴定三次)。按下式计算其推确浓度: C=25.00×0.05/V 式中, C 一盐酸溶液的浓度, mol/L; V 一消耗的盐酸标准溶液体积, mL。 步骤 1.用 100mL 移液管吸取水样于 250mL 锥形瓶中,加入 4 滴酚酞指示剂,摇匀。若溶液 无色,不需用 HCl 标准溶液滴定,请按步骤 2 进行。若加酚酞指示剂后溶液变为红色,用 HCl 标准溶液滴定至红色刚刚退为无色,记录 HCl 标准溶液的用量。 2.在上述锥形瓶中,滴入 1—2 滴甲基橙指示剂,摇匀。用 HCl 标准溶液滴定至溶液由 桔黄色刚刚变为桔红色为止。记录 HCl 标准溶液用量(平行滴定三次)。 计算 1.总碱度 总碱度(以 CaO 计,mg/L)= 1000 ( ) 28.04 + V C P M 总碱度(以 CaC03 计,mg/L)= 1000 ( ) 50.05 + V C P M 式中: C 一盐酸标准溶液的浓度, mo1/L: P 一水样加酚酞指示剂滴定到红色退去盐 酸标准溶液用量, mL; M 一水样加酚酞指示剂滴定到红色退去后,接着加甲基橙滴定到变 色时盐酸标推溶液用量, mL; V 一水样体积, mL。 2.根据 T、 P 之间的关系计算氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐碱度。 问题 1.为什么甲基橙碱度就是总碱度?而酚酞碱度却不能作为总碱度? 2.同一水样中酸度与碱度能否同存在?为什么? 3.根据你测定的结果,计算水样的各种碱度的含量。 实验三 水中总硬度的测定一 EDTA 滴定法 原理 将溶液的 pH 值调整到 10,用 EDTA 溶液络合滴定钙、镁离子。铬黑 T 作指示剂与钙、 镁离子生成紫红色络合物。滴定中,游离的钙和镁离子首先与 EDTA 反应,跟指示剂络合的 钙镁离子随后与 EDTA 反应,到达终点时溶液的颜色由紫色变为天蓝色。 仪器 1.50mL 滴定管 2.250mL 锥形瓶 试剂 1.钙标准溶液:10mmol/L。 将 CaC03 在 150℃干燥 2h,取出放在干燥器中冷至室温,称取 1.001g 于 500mL 锥形瓶 中,用水润湿。逐滴加入 4mol/LHCl 溶液至 CaC03 全部溶解,避免滴入过量酸。加 200mL 水, 煮沸数分钟赶除 C02,冷至室温,加入数滴甲基红指示剂(0.1g 溶于 100mL60%乙醇),逐滴 加入 3mol/L 氨水至变为橙色,转移至 1000mL 容量瓶中,定容至 1000mL。此溶液 1.00mL 含
0.4008mg(0.0mmol/L) 2.EDTA二钠标准溶液:10mmol/L 将EDTA二钠二水合物(ClH4NONa2·2H0)在80℃干燥跏h后置于干燥器中冷至室温,称 取3.725 gETA二钠,溶于去离子水中,转移至1000mL容量瓶中,定容至1000mL,其准确 浓度标定如下 用移液管吸取20.0 DmLEDTA二钠标准溶液于250L锥形瓶中,加入25ⅷ去离子水,稀 释至50mL。再加入5mL缓冲溶液及3滴铬黑T指示剂(或50-100ng铬黑T干粉),此溶液 因应呈紫红色,p值应为1.0。为防止产生沉淀应立刻在不断搅拌下,自滴定管加入EDTA 一2Na标准溶液,开始滴定时速度宜稍快,滴定至溶液由紫红色变为蓝色,计算其准确浓度: M2=MLVI 3.缓冲溶液(pH=10) (1)称取16.9g氯化氨(NHAC1),溶于143mL浓氢氧化氨中。 (2)称取0.780g硫酸镁(MgS04·TH2O)及1.178 gEDTA二钠二水合物,溶于50mL去离子水中, 加入2 mLNH CI一NHOH溶液和5滴铬黑T指示剂(此时溶液应成紫红色,若为蓝色,应加极 少量MgS04使成紫红色)。用EDTA一2Na溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色,合并(1)、(2 两种溶液,并用去离子水稀释至250mL,合并如溶液又变为紫红色,在计算过程中应扣除空 白 4.0.5%铬黑T指示剂:称取0.5g铬黑T,容于100mL二乙醇胺,可最多用25mL乙醇代 替二乙醇胺以减少溶液的粘性,盛放在棕色瓶中。或者,配制成铬黑T干粉,称取0.5g铬 黑T与100 nAcL充分混合,研磨后通过40-50目筛,盛放在棕色瓶中,紧塞,可长期使用。 5.0.5%硫化钠溶液:称取5.0g硫化钠(Na2S·HO)溶于去离子水中,稀释至100mL。 6.1.0%盐酸羟胺溶液:称取1.0g盐酸羟胺(NHOH·HCl),溶于去离子水中稀释至100omL 7.10%氰化钾溶液:称取10.0g氰化钾(KCN)溶于去离子水中,稀释至100mL。注意此溶 液剧毒! 步骤 1.用移液管吸取50.0mL水样(硬度过大,可取适量水样用去离子水稀释至5OmL,硬度过 小,改取100mL),于250mL锥形瓶中 2.加入1一2n缓冲溶液及5滴铬黑T指示剂(或一小勺固体指示剂),立刻用EDTA-2Na 标准溶液滴定,充分振摇,至溶液由紫红色变为蓝色,即表示终点到达。记录EDTA-2Na 消耗的用量。 3.若水样中含有金属干扰离子使滴定终点延迟或颜色发暗,可另取水样,加入0.5mL盐 酸羟胺溶液及lm№aS溶液或0.5LKCN溶液后,再按2继续进行。 计算 总硬度(mg/L,CaCO3)=c·V1×100.9×1000/V C:EDTA-2Na浓度,mol/L:V:EDTA-2Na溶液的消耗量,mL;V:水样的体积,m 问题 根据水样碱度及总硬度测定结果计算总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度(以 CaCO3mg/、毫克当量/L和度表示) 2.如果碳酸盐硬度加重碳酸盐硬度大于非碳酸盐硬度,这是什么原因?
8 O.4008mg (0.01mmol/L) M1=W/m 2. EDTA 二钠标准溶液:10mmol/L。 将 EDTA 二钠二水合物(C10H14N2O8Na2·2H20)在 80℃干燥 2h 后置于干燥器中冷至室温,称 取 3.725gEDTA 二钠,溶于去离子水中,转移至 1000mL 容量瓶中,定容至 1000mL,其准确 浓度标定如下: 用移液管吸取 20.00mLEDTA 二钠标准溶液于 250mL 锥形瓶中,加入 25mL 去离子水,稀 释至 50mL。再加入 5mL 缓冲溶液及 3 滴铬黑 T 指示剂(或 50—100mg 铬黑 T 干粉),此溶液 因应呈紫红色, pH 值应为 1.0。为防止产生沉淀应立刻在不断搅拌下,自滴定管加入 EDTA 一 2Na 标准溶液,开始滴定时速度宜稍快,滴定至溶液由紫红色变为蓝色,计算其准确浓度: M2=MLV1/V2 3.缓冲溶液(pH=lO) (1)称取 16.9g 氯化氨(NH4Cl),溶于 143mL 浓氢氧化氨中。 (2)称取0.780g硫酸镁(MgS04·7H20)及1.178gEDTA二钠二水合物,溶于50mL去离子水中, 加入 2mLNH4Cl 一 NH40H 溶液和 5 滴铬黑 T 指示剂(此时溶液应成紫红色,若为蓝色,应加极 少量 MgS04 使成紫红色)。用 EDTA 一 2Na 溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色,合并(1)、(2) 两种溶液,并用去离子水稀释至 250mL,合并如溶液又变为紫红色,在计算过程中应扣除空 白。 4.0.5%铬黑 T 指示剂:称取 0.5g 铬黑 T,容于 100mL 二乙醇胺,可最多用 25mL 乙醇代 替二乙醇胺以减少溶液的粘性,盛放在棕色瓶中。或者,配制成铬黑 T 干粉,称取 0.5g 铬 黑 T 与 100gNaCl 充分混合,研磨后通过 40—50 目筛,盛放在棕色瓶中,紧塞,可长期使用。 5.O.5%硫化钠溶液:称取 5.0g 硫化钠(Na2S·H20)溶于去离子水中,稀释至 100mL。 6.1.0%盐酸羟胺溶液:称取 1.0g 盐酸羟胺(NH20H·HCl),溶于去离子水中稀释至 100mL。 7.10%氰化钾溶液:称取 10.0g 氰化钾(KCN)溶于去离子水中,稀释至 l00mL。注意此溶 液剧毒! 步骤 1.用移液管吸取 50.0mL 水样(硬度过大,可取适量水样用去离子水稀释至 50mL,硬度过 小,改取 100mL),于 250mL 锥形瓶中。 2.加入 l 一 2mL 缓冲溶液及 5 滴铬黑 T 指示剂(或一小勺固体指示剂),立刻用 EDTA—2Na 标准溶液滴定,充分振摇,至溶液由紫红色变为蓝色,即表示终点到达。记录 EDTA—2Na 消耗的用量。 3.若水样中含有金属干扰离子使滴定终点延迟或颜色发暗,可另取水样,加入 0.5mL 盐 酸羟胺溶液及 1mLNa2S 溶液或 0.5mLKCN 溶液后,再按 2 继续进行。 计算: 总硬度(mg/L,CaCO3)=c·V1×100.9×1000/V c:EDTA—2Na 浓度,mol/L; V1:EDTA—2Na 溶液的消耗量,mL; V:水样的体积,mL 问题: 1.根据水样碱度及总硬度测定结果计算总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度(以 CaC03mg/L、毫克当量/L 和度表示) 2.如果碳酸盐硬度加重碳酸盐硬度大于非碳酸盐硬度,这是什么原因?
实验四水中溶解氧的测定(碘量法) 原理 氧在碱性溶液中使二价锰氧化成四价锰,而四价锰在酸溶液中使碘离子氧化成碘分子, 释放岀来的碘量=水中的溶解氧量,碘用硫代硫酸钠溶液测定。 仪器 50—3omL溶解氧瓶,25mL滴定管,250mL锥形瓶 试剂 1.浓硫酸H2S04(比重1.84)。 2.硫酸亚锰溶液:称取480g硫酸锰(MnS0·4H20或400 gAnso4·2H)溶于去离子水中, 过滤并稀释至1000mL 3.碱性碘化钾溶液:称取500g№aOH溶于300-400mL去离子水中,另称取150gKI(或 135gNaI)溶于20omL去离子水中,待NaOH溶液冷却后,将两溶液合并混匀,用去离子水稀 释至1000mL。静置24h使Na2CO3下沉,倒出上层澄清液,贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧, 避光保存 4.1%淀粉溶液:称取lg可溶性淀粉,用少量水调成糊状,用刚煮沸的水冲稀至100omL 冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4 gEnEl2防腐。 5.0.1000mo1/L(1/6K2Cr202)重铬酸钾标准溶液:称取于105110℃烘干2h并冷却 的K2Cr2024.9031g,溶于去离子水中,转移至1000mL容量瓶中,用水稀释至刻线,摇匀。 6.硫代硫酸钠溶液:称取25g硫代硫酸钠(NaεS2O·5H0),溶于100on·煮沸放凉的去 离子水中,加入0.4 nAoH或0.2gNa2CO3。贮于棕色瓶中。此溶液浓度约为0.1mol/L,准确 浓度可按下法标定:于250mL碘量瓶中,加入100mL去离子水和1gKI,用移液管吸取 10.00mL0.1000mol/LK2Cr2O标准溶液、5mLl:5H2S0溶液密塞,摇匀。置于暗处5min,取 出后用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至由棕色变为淡黄色时,加λIⅷ淀粉溶液,继续滴定 至蓝色刚好退去为止,记录用量。计算硫代硫酸钠的浓度: M=10.00×0.1000/V 式中,M—一硫代硫酸钠的浓度,mol/L:V一滴定时消耗硫代硫酸钠的体积,m。 将计算的准确浓度标记在盛硫代硫酸钠溶液的瓶上,并以此溶液作为配制0.0250moL/L 硫代硫酸钠溶液的原液。 0.025σmol/L硫代硫酸钠标准溶液配制:取一定量上述硫代硫酸钠原液,用刚煮沸并冷却 的去离子水稀释至1000mL即成。所需硫化硫酸钠原液量可按下式求得: Na2S203标准溶液所需Na2S203m=25/Na2S203 于每升0.0250mol/LNa2SO3标准溶液中加入0.4 gNasH或0.2g无水NaCO3以便保存(溶液 贮于棕色瓶中)。此溶液每两周配制一次 步骤 1.采集水样时,先用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁直接注入水样或用虹吸法将细管插入 溶解氧瓶底部,注入水样至溢流出瓶容积的1/3一1/2左右。要注意不使水样曝气或有气 泡残存在溶解氧瓶中。 2.用刻度吸管吸取1 mLMnSo4溶液,加入装有水样的溶解氧瓶中,加注时,应将吸管插入 液面下。 3.按上法,加入2mL碱性KI溶液。 4.盖紧瓶塞,将样瓶颠倒混合数次,静置。待沉淀降至瓶内一半时,再颠倒混合一次 待沉淀物下降至瓶底。用刻度吸管吸取2皿浓HS0,插入液面加入,盖紧瓶塞。颠倒混合 直至沉淀物全部溶解为止。放置暗处5min
9 实验四 水中溶解氧的测定(碘量法) 原理: 氧在碱性溶液中使二价锰氧化成四价锰,而四价锰在酸溶液中使碘离子氧化成碘分子, 释放出来的碘量=水中的溶解氧量,碘用硫代硫酸钠溶液测定。 仪器 250—300mL 溶解氧瓶,25mL 滴定管,250mL 锥形瓶。 试剂 1.浓硫酸 H2S04(比重 1.84)。 2.硫酸亚锰溶液:称取 480g 硫酸锰(MnS04·4H20 或 400gMnS04·2H20)溶于去离子水中, 过滤并稀释至 1000mL。 3.碱性碘化钾溶液:称取 500gNaOH 溶于 300—400mL 去离子水中,另称取 150gKI(或 135gNaI)溶于 200mL 去离子水中,待 NaOH 溶液冷却后,将两溶液合并混匀,用去离子水稀 释至 1000mL。静置 24h 使 Na2CO3 下沉,倒出上层澄清液,贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧, 避光保存。 4.1%淀粉溶液:称取 1g 可溶性淀粉,用少量水调成糊状,用刚煮沸的水冲稀至 100mL。 冷却后,加入 0.1g 水杨酸或 0.4gZnC12 防腐。 5. 0.1000mol/L(1/6 K2Cr207)重铬酸钾标准溶液:称取于 105 一 110℃烘干 2h 并冷却 的 K2Cr207 4.9031g,溶于去离子水中,转移至 1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻线,摇匀。 6.硫代硫酸钠溶液:称取 25g 硫代硫酸钠(Na2S203·5H20),溶于 1000mL 煮沸放凉的去 离子水中,加入 0.4gNaOH 或 0.2gNa2C03。贮于棕色瓶中。此溶液浓度约为 O.1mol/L,准确 浓度可按下法标定:于 250mL 碘量瓶中,加入 100mL 去离子水和 1gKI,用移液管吸取 10.00mL0.1000mol/LK2Cr207 标准溶液、5mL l:5 H2S04 溶液密塞,摇匀。置于暗处 5min,取 出后用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至由棕色变为淡黄色时,加入 1mL 淀粉溶液,继续滴定 至蓝色刚好退去为止,记录用量。计算硫代硫酸钠的浓度: M = 10.00×0.1000/V 式中, M—硫代硫酸钠的浓度, mol/L: V 一滴定时消耗硫代硫酸钠的体积, mL。 将计算的准确浓度标记在盛硫代硫酸钠溶液的瓶上,并以此溶液作为配制 O.0250mol/L 硫代硫酸钠溶液的原液。 0.O25Omol/L 硫代硫酸钠标准溶液配制:取一定量上述硫代硫酸钠原液,用刚煮沸并冷却 的去离子水稀释至 1000mL 即成。所需硫化硫酸钠原液量可按下式求得: Na2S203 标准溶液所需 Na2S203mL=25/ Na2S203 于每升 0.0250mol/L Na2S203 标准溶液中加入 0.4gNaOH 或 0.2g 无水 Na2C03 以便保存(溶液 贮于棕色瓶中)。此溶液每两周配制—次。 步骤 1.采集水样时,先用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁直接注入水样或用虹吸法将细管插入 溶解氧瓶底部,注入水样至溢流出瓶容积的 1/3 一 1/2 左右。要注意不使水样曝气或有气 泡残存在溶解氧瓶中。 2.用刻度吸管吸取 1mLMnS04 溶液,加入装有水样的溶解氧瓶中,加注时,应将吸管插入 液面下。 3.按上法,加入 2mL 碱性 KI 溶液。 4.盖紧瓶塞,将样瓶颠倒混合数次,静置。待沉淀降至瓶内一半时,再颠倒混合一次, 待沉淀物下降至瓶底。用刻度吸管吸取 2mL 浓 H2S04,插入液面加入,盖紧瓶塞。颠倒混合, 直至沉淀物全部溶解为止。放置暗处 5min
5.用移液管吸取100.0mL上述溶液于250dL锥形瓶中,用0.0250mol/LNaS2O3标准溶液 滴定至溶液呈淡黄色,加λl皿L淀粉溶液。继续滴定至藍色刚刚退去,记录硫代硫酸钠溶液 用量 计算 溶解氧(O2,mg/L)=2V 式中,V一0.0250mol/L硫代硫酸钠标准溶液用量,mL。 问题 1.水样中加入MnS0和碱性KI溶液后,如发现白色沉淀,测定还须继续进行吗?试说明 理由? 2.在上述测定和计算中未考虑因试剂的加入而损失的水样体积,你认为这样做对于试验 结果的影响如何? 3.试推导溶解氧测定的计算公式 实验五高锰酸盐指数的测定 原理:在水中加入一定量的高锰酸钾,煮沸十分钟,使水中有机物氧化(红色),加入草酸 使过量的高锰酸钾与草酸作用(无色),最后用高锰酸钾反滴定多余的草酸(红色出现时为 终点,自身指示剂),根据用去的高锰酸钾量计算出耗氧量。(以mg/L计) 仪器 水浴和相当的加热装置,酸式滴定管,250mL锥形瓶。 试剂 1.不含还原性物质的水:将1000mL去离子水置于全玻璃蒸馏器中,加入10mLHS04和 KMn4(1/5KMhn04≈0.lmol/L)蒸馏。弃去100m初馏液.余下馏出液贮于具塞的细口瓶中, 以下试剂均由此蒸馏水配制 2.1+3H2S01溶液 3.草酸钠标准贮备液(1/2Na2C201=0.10000mo1/L):称取0.6705g(经120℃烘干2h后 放于干燥器)NaC0溶于去离子水中,转于至100nL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,置 4℃保存。 4.草酸钠标准溶液(l/2NaCa0≈0.0l0omol/L):吸取10.omL上述草酸钠贮备液于 10omL容量瓶中,加水稀释至标线,混匀。 5.高锰酸钾标准贮备液(1/5KMn0≈O.lmol/L):称取3.2gKMn0溶于水并稀释至100onLe 于90—95℃水浴加热2h,冷却。存放两天,倾出清液,贮于棕色瓶中。 6.高锰酸钾标推溶液(l/5KMnO=0.0lmol/L):吸取上述KMn0贮备液100mL于1000mnL容 量瓶中,用水稀释至刻线,混匀。此溶液在暗处可保存几个月,使用当天标定其浓度。 步骤 1.吸取100.0mL经充分摇匀的水样(或取适量水样,稀释至100mL,置于250mL锥形瓶中 加入5皿L1十3H2S0,用滴定管加入10.00 mAKInO4标准溶液(0.01mol/L),摇匀。将锥形瓶 置于沸水浴中加热3omin(水浴沸腾开始记时) 2.取出后用滴定管加入10.00mL0.0100mol/LNa2C20标准溶液至溶液变为无色。趁热用 0.0lmol/LKMn0标准溶液滴定到刚出现粉红色,并保持30s不退色。记录消耗的KMnO4溶液 的体积V1 3.空白试验用100.omL水代替水样,按上述步骤测定,记录回滴的KMn04溶液的体积V 4.向上述空白试验滴定后的溶液中加入10.00mlo.010omol/LNaC20标准溶液,将溶液 加热至80℃,用0.0lmol/LkMn04继续滴定至刚出现粉红色,并保持30s不退。记录消耗的
10 5.用移液管吸取 100.0mL 上述溶液于 250mL 锥形瓶中,用 0.0250mol/L Na2S203 标准溶液 滴定至溶液呈淡黄色,加入 1mL 淀粉溶液。继续滴定至蓝色刚刚退去,记录硫代硫酸钠溶液 用量。 计算 溶解氧(02,mg/L) = 2V 式中, V 一 0.0250mol/L 硫代硫酸钠标准溶液用量, mL。 问题 1.水样中加入 MnS04 和碱性 KI 溶液后,如发现白色沉淀,测定还须继续进行吗?试说明 理由? 2.在上述测定和计算中未考虑因试剂的加入而损失的水样体积,你认为这样做对于试验 结果的影响如何? 3.试推导溶解氧测定的计算公式。 实验五 高锰酸盐指数的测定 原理:在水中加入一定量的高锰酸钾,煮沸十分钟,使水中有机物氧化(红色),加入草酸, 使过量的高锰酸钾与草酸作用(无色),最后用高锰酸钾反滴定多余的草酸(红色出现时为 终点,自身指示剂),根据用去的高锰酸钾量计算出耗氧量。(以mg/L计) 仪器 水浴和相当的加热装置,酸式滴定管,250mL 锥形瓶。 试剂 1. 不含还原性物质的水:将 1000mL 去离子水置于全玻璃蒸馏器中,加入 10mLH2S04 和 KMn04(1/5KMn04≈0.1mol/L)蒸馏。弃去 100mL 初馏液.余下馏出液贮于具塞的细口瓶中, 以下试剂均由此蒸馏水配制。 2. 1+3H2S04 溶液。 3. 草酸钠标准贮备液(1/2 Na2C204=0.10000mol/L):称取 O.6705g(经 120℃烘干 2h 后 放于干燥器) Na2C204 溶于去离子水中,转于至 100mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,置 4℃保存。 4. 草酸钠标准溶液(1/2 Na2C204≈0.0100mol/L):吸取 10.00mL 上述草酸钠贮备液于 100mL 容量瓶中,加水稀释至标线,混匀。 5. 高锰酸钾标准贮备液(1/5KMn04≈O.1mol/L):称取 3.2gKMn04 溶于水并稀释至 1000mL。 于 90—95℃水浴加热 2h,冷却。存放两天,倾出清液,贮于棕色瓶中。 6. 高锰酸钾标推溶液(1/5KMn04=0.01mol/L):吸取上述 KMn04 贮备液 100mL 于 1000mL 容 量瓶中,用水稀释至刻线,混匀。此溶液在暗处可保存几个月,使用当天标定其浓度。 步骤 1. 吸取 100.OmL 经充分摇匀的水样(或取适量水样,稀释至 100mL,置于 250mL 锥形瓶中, 加入 5mL1 十 3 H2S04,用滴定管加入 10.00mLKMn04 标准溶液(O.01mol/L),摇匀。将锥形瓶 置于沸水浴中加热 30min(水浴沸腾开始记时)。 2. 取出后用滴定管加入 10.00mL0.0100mol/L Na2C204 标准溶液至溶液变为无色。趁热用 0.01mol/LKMn04 标准溶液滴定到刚出现粉红色,并保持 30s 不退色。记录消耗的 KMn04 溶液 的体积 V1。 3. 空白试验用 100.0mL 水代替水样,按上述步骤测定,记录回滴的 KMn04 溶液的体积 V0。 4. 向上述空白试验滴定后的溶液中加入 10.00mL0.0100mol/L Na2C204 标准溶液,将溶液 加热至 80℃,用 0.01mol/LKMn04 继续滴定至刚出现粉红色,并保持 30s 不退。记录消耗的