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?
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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?
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实验十四 有机氯农药(六六六、滴滴涕)的测定
(气相色谱法)
一、实验目的
1、掌握气相色谱法的分离原理和测定方法。
2、了解电子捕获检测器的检测原理,掌握电子捕获检测器的操作特点及使用注意事项。 二、实验原理
1、分离原理:
气相色谱法的分离原理是将被分离的组分在两相间进行分布,其中一相是具有大表面积的固定相,另一相是推动被分离组分流过固定相的惰性气体,叫流动相,也叫载气。当流动相载带被分离的组分经过固定相时,利用固定相与被分离的各组分产生的吸附(或分配)作用的差别,被分离的各组分在固定相中的滞留时间不同,使不同的组分按一定的先后顺序从固定相中被流动相洗脱出来,从而实现不同组分的分离。
2、检测原理:
电子捕获捡测器,简称ECD,是一种高选择性检测器。在离子室中装有一个圆筒状的β射线源(Ni)作为负极,一个与它同轴装置的不锈钢棒作为正极.两极间施以脉冲电压构成电场。当载气N2通过离子室时,在β射线的作用下电离,形成正离子和电子。这些离子在电场作用下即是基流。当电负性样品进入离子室后,即捕获自由电子而形成负离子。正负离子碰撞时会再结合为中性分子,而使基流降低。
三、教学重点与难点
教学重点:气相色谱仪构造,工作原理,操作方法。 教学难点:气相色谱仪构造,工作原理,操作方法。 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
GC4000A气相色谱仪、玻璃填充柱、微量进样器(5ul)。试剂(略) 六、实验过程
1、水样预处理 (1)水样的萃取 (2)萃取液的净化 (3)样品的浓缩 2、定性分析
3、标准曲线的绘制 4、水样的测定 七、注意事项
1、开机时先通载气5min后,后通电。
2、关机时先关电,待温度降100℃以下再关载气。 3、色谱柱长时间不用,再用时要老化一段时间。 八、思考题
1、为什么开机时要先通气,再通电;而关机时又要先关电,再关气? 2、此实验中振摇分液漏斗时为什么要注意放气?
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实验十五 铜的测定
(火焰法)
一、实验目的
1、通过对水中铜元素的测定,掌握原子吸收光谱仪的调节和使用。 2、学习原于吸收分光光度法测定水中铜含量的方法。 二、实验原理
样品经适当处理后,导入火焰原子化器,原子化后,待测元素的基态原子吸收来自空心阴极灯发射的特征谱线,其吸光度与待测元素的浓度成正比,与标准系列比较定量。 三、教学重点与难点
教学重点:原子吸收光谱仪的构造、原理,原子吸收光谱仪的操作 教学难点:原子吸收光谱仪的操作 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
AA7003型原子吸收光谱仪、空气压缩机、乙炔钢瓶、铜空心阴极灯。试剂(略) 六、实验过程
1、标准曲线的绘制 2、水样的测定 七、注意事项
1、应该先开工作站后开主机。
2、在给仪器通入乙炔气体之前,应该先通入压缩空气。
3、每次进样结束后,用蒸馏水冲洗燃烧头,避免燃烧头堵塞。
4、在实验结束时,应该在火焰燃烧时关闭乙炔气体,使残存在管道内的乙炔气体燃烧干净。 5、应该进行系统复位后,关闭主机。 八、思考题
原子吸收分光光度计与紫外可见分光光度计的区别与联系。
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实验十六 原子荧光光度法测定溶液中的砷离子
一、实验目的
1、熟悉原子荧光光度计的原理和操作方法。 2、了解原子荧光光度法测定铜的方法。 二、实验原理
3+
在酸性条件下,硼氢化钾作为强还原剂很快分解,产生新生态的活泼氢和三价砷(As)容易生成氢化物AsH3。气态物质氢化物AsH3导入原子化器吸收了砷灯产生的特征波长的辐射后被激发,去活化后产生的原子荧光由光电倍增管将光信号转化成电信号,并经检测电路放大后输至AF7500原子荧光数据工作站,进行适时曲线显示和数据处理。 三、教学重点与难点
教学重点:原子荧光光度计的构造、原理,原子荧光光度计的操作 教学难点:原子荧光光度计的操作 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
AF7500型原子荧光光度计。试剂(略) 六、实验过程
1、标准曲线的绘制 2、水样的测定 七、注意事项
1、载气和屏蔽气要求纯度为99.99%的氩气。
2、安装元素灯必须在主机和工作站都断电的情况下进行。 3、测定完样品后先关元素灯,以延长元素灯的使用寿命。
4、关闭蠕动泵开关后,必须弹起泵管定位夹释放片,确保进样管处于松弛状态,延长进样管的使用寿命。
5、打开蠕动泵载液进入气水分离器后,如果长时间听不到电磁阀的声音,则要检查气水分离器中的水气是否进入到炉体的玻璃棉中。若玻璃棉上有水分,则马上拔掉进气管,否则炉体潮湿会引起短路。
6、仪器不工作时,打开气水分离器的上盖,以便保护滤膜不潮湿。
7、A通道和B通道同时选择元素灯时,其中一个通道不能选择汞灯(如果A通道或B通道选择汞灯时,另一通道的元素灯不能点火)。
8、需要测定汞元素时,汞灯不能直接在工作站中点燃,需要电子点火器帮助点燃(起辉)。 八、思 考 题
1、原子荧光光度计在操作的过程中应注意什么? 2、如何测定矿石或其他固体物质中砷元素? 3、载气和屏蔽气的作用是什么?
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