附录2:实验指导材料
实验指导
实验1 水的物理性质检验 实验2 水中碱度的测定 实验3 水中总硬度的测定 实验4 水中阴阳离子的测定 实验5 水中溶解氧的测定 实验6 高锰酸钾指数的测定 实验7 化学需氧量的测定 实验8 生化需要量的测定 实验9 大气中氮氧化物的测定 实验10 固体中有害物质的测定
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 :
1.铂-钴标准溶液:称取1.246g氯铂酸钾K2PtCl6,再用称量瓶称取1.000g干燥的氯化钴CoCl2·6H2O,共溶于100mL去离子水中加入100mL HCl ,将此溶液转移至1000mL容量瓶中,再稀释至标线,此标准溶液的色度为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、5.00mL,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
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 C =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. 2.
取100-150mL澄清水样置烧杯中,以白色瓷板为背景,观测并描述其颜分取澄清的水样,用水稀释成不同倍数,分取50mL置于50mL比色管中,
色种类。
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.
将表所示在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。
表实—3 用分光光度计测定色度时选择的坐标 波 长 (nm)
坐 标 数 X Y
1 424.4 465.9
Z 414.4
2* 3 4 5* 6 7 8* 9 10 11* 12 13 14* 15 16 17* 18 19 20* 21 22 23* 24 25 26* 27 28 29*
435.5* 443.9 452.1 461.2* 474.0 531.2 544.3* 552.9 558.7 564.1* 568.9 573.2 577.4* 581.3 585.0 588.7* 592.9 596.0 599.6* 603.3 607.0 610.9* 615.0 619.4 624.2* 629.8 636.6 645.9*
489.5* 500.4 508.7 515.2* 520.6 525.4 529.8* 533.9 537.7 541.4* 544.9 548.4 551.8* 555.1 558.5 561.9* 565.3 568.9 572.5* 576.4 580.4 584.8* 589.6 594.8 600.8* 607.7 616.0 627.3*
422.2* 426.3 429.4 432.0* 434.3 436.5 438.6* 400.6 422.5 444.4* 446.3 448.2 450.1* 452.1 454.0 459.9* 457.9 459.9 462.0* 464.1 466.3 468.7* 471.4 474.3 477.7* 481.8 487.2 495.2*
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
2.用下列公式,由三刺激值X,Y和Z计算三色系数x、y:
XYx?y? ,
X?Y?ZX?Y?Z在色度图解上设置点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。
表实—4 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 580~587 黄 橙 465~482 蓝 587~598 橙 482~497 蓝 绿 598~620 橙 红
497~530 绿 620~700 红 530~576 黄 绿 575~580 黄 结果表示: 结果以主波长(nm)、色调、明度(百分比)和纯度表示。
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。浊度仪和电导仪的使用方法在实验课上讲。 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,用去离子水冲洗残渣三次,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1h。取出移入干燥器中冷却30min,称其重量,直至恒重。 计 算
悬浮固体(mg/L)=
W2?W1?1000?1000 V式中,W1—称量瓶重,g;W2—悬浮物加称量瓶重,g;V—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2?s/cm。
2.酚酞指示剂:称取1g酚酞溶于100mL95%乙醇中,用0.1mol/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(1/2Na2CO3=0.0500mol/L): 称取2.648g(于250℃烘干4h)无水碳酸钠(Na2CO3),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4.2mL浓HCl(?=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Na2CO3标准溶液于250mL锥形瓶中,加无CO2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)。按下式计算其准确浓度:
C=
25.00?0.05
V式中,C—盐酸溶液的浓度,mol/L;V—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