实验九 磷的测定
一、实验目的
1、了解总磷的几种测定方法。
2、了解钼锑抗分光光度法测定总磷的过程中各种试剂的作用以及使用方法。 3、掌握钼锑抗分光光度法测定总磷的原理和方法。
4、学会标准曲线的多种绘制方法(如描点法、最小二乘法等)。 二、实验原理
采集的水样立即经0.45μg微孔滤膜过滤,其滤液供可溶性正磷酸盐的测定。滤液经强氧化剂的氧化分解,测得可溶性总磷。取混合水样(包括悬浮物),也经下述强氧化剂分解,测得水中总磷含量。
三、教学重点与难点
教学重点:总磷的几种测定方法,钼锑抗分光光度法测定总磷的原理和方法,测定总磷的过程中水样预处理的方法, 高压蒸汽消毒器的使用;教学难点:钼锑抗分光光度法测定总磷方法。 四、实验学时数和学时分配
实验学时数:4学时
学时分配:1、检查学生实验预习情况—5分钟;2、教师讲解本次实验内容—30分钟;3、学生分工协作开始实验—150分钟;4、学生讨论,处理实验结果—30分钟;5、教师对本次实验情况进行点评,布置下次实验内容—25分钟。 五、实验准备
仪器:高压蒸汽消毒器、分光光度计、移液管、比色管。试剂(略) 六、实验过程
1、水样的消解(预处理) 2、校准曲线的绘制 3、样品的测定 4、数据处理及分析 七、注意事项
1、如采样时水样用酸固定,则用过硫酸钾消解前将水样调至中性。
2、如试样中浊度或色度影响测量吸光度时,需做补偿校正。在50ml比色管中,水样定容后加入3ml浊度补偿液,测量吸光度,然后从水样的吸光度中减去校正吸光度。
3、室温低于13℃时,可在20-30℃水浴中,显色15min。
4、操作所用的玻璃器皿,可用1+5的盐酸浸泡2h,或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗。 5、比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻,以除去吸附的磷钼蓝显色物。 八、思 考 题
1、测定磷的过程中,如果加入试剂顺序颠倒了,会出现沈阳的结果?
2、用分光光度计测吸光度时,如果比色皿中有气泡对结果有什么影响?如果比色皿外壁有水痕对结果有什么影响?
21
实验十 余氯的测定
(N,N-二乙基对苯二胺光度法)
一、实验目的
1、进一步熟悉分光光度计的使用、标准曲线的绘制以及有关计算。 2、掌握N,N-二乙基-1,4苯二胺光度法测定余氯的原理和方法。 二、实验原理
氯以单质或次氯酸盐形式加入水中后,经水解生成游离性有效氯,包括含水分子氯、次氯酸和次氯酸盐离子等形式,其的相对比例决定于水的pH和温度,在一般水体的pH下,主要是次氯酸和次氯酸盐离子。
游离性氯与铵和某些含氮化合物起反应,生成化合性有效氯。氯与铵反应生成氯胺:一氯胺、二氯胺和三氯化氮。游离性氯与化合性氯二者能同时存在于水中。氯化过的污水和某些工业废水的出水,通常只含有化合性氯。
水中余氯的来源主要是饮用水或污水中加氯以杀灭或抑制微生物;电镀废水中加氯以分解有毒的氰化物。
氯化作用产生不利的影响是可使含酚的水产生氯酚臭;还可生成有机氯化物,并可因存在化合性氯而对某些水生物产生有害作用。
N,N-二乙基对苯二胺光度法测定余氯原理:游离氯在pH6.2~6.5 与N,N-二乙基-1,4苯二胺(DPD)直接反应生成红色化合物,用分光光度法进行测定。 三、教学重点与难点
教学重点:N,N-二乙基对苯二胺光度法测定余氯方法,722S型分光光度计使用,标准曲线的绘制。
教学难点:N,N-二乙基对苯二胺光度法测定余氯方法。 四、实验学时数和学时分配
实验学时数:4学时
学时分配:1、检查学生实验预习情况—5分钟;2、教师讲解本次实验内容—50分钟;3、学生分工协作开始实验—120分钟;4、学生讨论,处理实验结果—40分钟;5、教师对本次实验情况进行点评,布置下次实验内容—25分钟。 五、实验仪器
容量瓶、分光光度计。试剂(略) 六、实验过程
1、试样制备
2、校准曲线的绘制 3、测量 4、干扰校正 七、思 考 题
1、为什么要测定水样中的余氯? 2、水样中的氯有哪些存在形式?
3、水样在测定前要调到重中性,为什么?
4、测定过程中比色皿没有清洗干净,对结果有什么影响?
22
实验十一 化学需氧量(CODCr)的测定
(重铬酸钾法)
一、实验目的
1、了解化学需氧量的测定方法。
2、掌握重铬酸钾法测定化学需氧量的原理和方法。 3、掌握滴定管的使用。
4、熟练掌握滴定终点的控制方法。 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,以氧的毫克/升来表示。化学需氧量反映了水中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。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。
重铬酸钾法测定COD原理:在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,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。根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
三、教学重点与难点
教学重点:COD测定操作顺序,冷凝回流装置、滴定器、定量提取器、数控厢式电炉的使用方法,滴定终点的控制。
教学难点:COD测定操作顺序,冷凝回流装置、滴定器、定量提取器、数控厢式电炉的使用方法,滴定终点的控制。
四、实验学时数和学时分配
实验学时数:4学时
学时分配:1、检查学生实验预习情况—5分钟;2、教师讲解本次实验内容—30分钟;3、学生分工协作开始实验—150分钟;4、学生讨论,处理实验结果—30分钟;5、教师对本次实验情况进行点评,布置下次实验内容—25分钟。 五、实验准备
回流装置、加热装置、酸式滴定管、移液管。试剂(略) 六、实验过程
1、取水样, 2、加药 3、加热回流
4、冷却,冲洗冷凝管,再冷却,稀释。 5、加指示剂,滴定 6、结果计算 七、思考题
1、为什么要测定化学需氧量?
2、重铬酸钾法测定化学需氧量的过程中,硫酸汞和硫酸—硫酸银各起什么作用? 3、分析测定的数据,说一说影响结果的因素有哪些?
23
实验十二 生化需氧量(BOD5)的测定
一、实验目的
1、加深对生化需氧量的理解。 2、掌握水样稀释接种的过程。
3、掌握测定生化需氧量的原理和方法。 二、实验原理
生化需氧量是指在规定条件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物质、特别是有机物所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全过程进行的时间很长,如在20℃培养时,完成此过程需100多天。目前国内外普遍规定于20±1℃培养5d,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差即为BOD5值,以氧的毫克/升(mg/L)表示。 三、教学重点与难点
教学重点:碘量法测定溶解氧,水样稀释接种,测定生化需氧量的原理和方法。 教学难点:测定生化需氧量的方法。 四、实验学时数和学时分配
实验学时数:4学时
学时分配:1、检查学生实验预习情况—5分钟;2、教师讲解本次实验内容—30分钟;3、学生分工协作开始实验—两次合计130分钟;4、学生讨论—30分钟;5、学生处理实验结果—20分钟(因实验结果要5天后才出来,故时间单独列出); 6、教师对本次实验情况进行点评,布置下次实验内容—25分钟。 五、实验准备
仪器:恒温培养箱、5—20L细口玻璃瓶、量筒、溶解氧瓶、虹吸管。试剂(略) 六、实验过程
1、水样的预处理
2、不经稀释水样的测定 3、需经稀释水样的测定 4、数据处理及结果讨论 七、注意事项
1、测定生化需氧量的水样,采集时应充满并密封于瓶中。在1~4℃下进行保存。一般应在6h内进行分析。若需要远距离转运,在任何情况下,贮存时间不应超过24h。
2、玻璃器皿应彻底洗净。先用洗涤剂浸泡清洗,然后用稀盐酸浸泡,最后依次用自来水、蒸馏水洗净。
3、对某些地面水及大多数工业废水,因含较多的有机物,需要稀释后再培养测定,以降低其浓度和保证有充足的溶解氧。稀释的程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L,而剩余溶解氧在1mg/L以上。
4、为了保证水样稀释后有足够的溶解氧,稀释水通常要通入空气进行曝气(或通入氧气),便稀释水中溶解氧接近饱和。稀释水中还应加入一定量的无机营养盐和缓冲物质(磷酸盐、钙、镁和铁盐等),以保证微生物生长的需要。
5、对于不含或含少量微生物的工业废水,其中包括酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水,在测定BOD5时应进行接种,以引入能分解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时,应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。 八、思 考 题
1、为什么要测定水样中的生化需氧量?
2、某些水样在测定生化需氧量时需要接种稀释,为什么? 3、水样中的氧气过多或过少应如何处理?为什么?
24
实验十三 萘的测定
(液相色谱法)
一、实验目的
1、了解液相色谱法分离有机物基本原理和操作条件。 2、掌握色谱定量分析方法。 二、实验原理
采用正己烷提取水中萘,提取液经无水硫酸钠脱水,并通过0.45um滤膜过滤去除杂质,浓缩至一定体积后,用配备紫外检测器的高效液相色谱仪进行定量测定。
实现色谱分离的先决条件是必须具备固定相和流动相。色谱分离能够实现分内外因,其内因是由于固定相与被分离的各组分发生的吸附(或分配)作用的差别;其外因是由于流动相的不间断的流动。由于流动相的流动使被分离的组分与固定相发生反复多次(达几百次,几千次)的吸附(或溶解)过程,这样就使那些在同一固定相上吸附(或分配)系数只有微小差别的组分,在固定相上的移动速度产生了很大的差别,从而达到各个组分的完全分离。待测组分进入紫外检测器检测,测出的吸光度与待测组分的浓度成正比,与标准系列比较定量。 三、教学重点与难点
教学重点:液相色谱法分离有机物的基本原理,标准曲线的绘制,LC-5500型液相色谱仪的操作,色谱定量分析方法。
教学难点:LC-5500型液相色谱仪的操作,色谱定量分析方法。 四、实验学时数和学时分配
实验学时数:1学时
学时分配:1、检查学生实验预习情况—5分钟;2、教师讲解本次实验内容—30分钟;3、学生讨论—15分钟;4、教师对本次实验情况进行点评,布置下次实验内容—10分钟。 五、实验准备
LC-5500型液相色谱仪、超声波清洗器、进样器、振荡器、抽滤装置、恒温水浴、分液漏斗、量筒、比色管。浓缩试剂(略) 六、实验过程
1、水样预处理 (1)水样的萃取
(2)萃取液的脱水净化 (3)萃取液的浓缩 2、标准曲线的绘制 3、水样测定 七、注意事项
1、使用的流动相必须经过过滤和脱气,使用中应注意柱前压是否稳定,若柱压突然升高,表明管道过滤器或色谱柱头堵塞,应立即停用,清洗过滤器或清理色谱柱头方可重新开启高压输液泵。
2、样品流动相的纯度要高,否则要污染柱子。 3、更换流动相时必须把泵关了再换。
4、若色谱仪不经常使用,每隔15天应冲洗一次柱子。 八、思考题
1、为什么甲醇必须先脱气?
2、为什么实验结束后必须冲洗柱子30min?
25