郑州航空工业管理学院水 分 析 化 学主讲人：姜灵彦教材和参考文献
,水分析化学,（第 4版），黄君礼，中国建筑工业出版社
,水和废水监测分析方法,（第三版），
国家环保总局，中国环境科学出版社
,环境分析监测理论与技术,,孙宝盛，
单金林，化学工业出版社
,分析化学（第四版）,,武汉大学主编,高等教育出版社,2002年,
,工业分析化学,,张燮，化学工业出版社。
,水和废水标准检验法,（ 第 15版 ）,美国公共卫生协会编著,宋仁元译,中国建筑工业出版社,1985年 。
第一章 绪 论
知识点
水分析化学课程在学科体系中的地位
水分析化学课程的分析方法
水分析化学课程主要内容一、水分析化学在学科体系中的地位
水分析化学是研究水及其中杂质、污染物的组成，含量及测定方法的一门学科。
其在纷繁复杂的水环境污染治理与监测中起着,眼睛,和,哨兵,的作用。
二、水分析化学的分析方法
分析方法包括
重量分析 —— 称重的办法
化学分析 —— 借助化学反应
仪器分析用途：残渣分析
1 水质指标
2 水质标准
3 水质分析步骤三、水分析化学课程的主要内容
1,水质指标
物理指标,不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化
化学指标
微生物学指标
2,水质标准,按不同用水目的制定的污染物的量阈值 。
SS主要指：沙砾、悬浮固体、漂浮物。
单位,mg/L
危害：减少阳光对水面的穿透能力，从而衰减了水面下的光合作用。悬浮物的大量存在，堵塞鱼类的腮，导致死亡。
世界卫生组织提出健康饮用水的六个条件：
不含有害物质
含适量的矿物质
硬度适中
含氧丰富
水分子团小
pH值为弱碱性
水中溶解的氧气的量，单位 mg/L,其是衡量水体有机物污染程度和水体自净能力的重要指标。
当水体的溶解氧含量偏低，会造成水体中某些藻类植物和厌氧生物大量滋生，水中生物大量死亡的现象，这种现象在江河湖泊称,水华,,在海洋中叫做,赤潮,。
云南滇池爆发蓝藻海水赤潮类 型 必 测 项 目 选 测 项 目河流水温,pH、总不可滤残渣、总硬度、电导率、溶解氧、化学需氧量、
五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、磷酸盐、挥发性酚、氰化物、
砷、汞、六价铬、铅、镉硫化物、氟化物、
氯化物、有机氯农药、有机磷农药、
总铬、铜、锌、大肠菌群饮用水源地水温,pH、浑浊度、总硬度、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、
挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化物、细菌总数、
大肠菌群等锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、硒、石油类、有机氯农药、
有机磷农药、硫酸盐、碳酸根等湖泊水库水温,pH、总不可滤残渣、总硬度、溶解氧、透明度、总氮、总磷、
化学需氧量、五日生化需氧量、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、
铅、镉等钾、钠、藻类（优势种）、浮游藻、
总可滤残渣、铜、
大肠菌群等
3 水质分析的步骤
水样的采集
水样保存
水质指标测定
数据处理
分析方法的评价
结果报表采样瓶 采样器水样采样点的布置原则
1、河流
1）单点布设法 适用于河面狭窄、水浅、流量不大的小河流，且污染物在水平和垂直方向上都能充分混合，可以直接在河中心采样。
2）断面布设法 对于较大的河流，如河面宽，
水量大（ >150m3/s）,水深流急,可以采用多点断面混合采样法,
取样断面分别找出对照断面、污染断面和结果断面（又称下游净化 断面） 。
采样断面的布设
采样点的布设应根据河流的宽度和深度而设置断面垂线和采样点水面宽度（ m） 垂线数量 说 明
≤50 一条 (主流线 ) 断面上垂线的布设应避开岸边污染带。有必要对岸边污染带进行监测时，可在污染带内酌情增设垂线。
50～ 100 二条（左、右距岸边
1/3,有明显水流处）
>100 三条（左、中、右）
主流线及距两岸不小于 0.5 m处断面垂线的设置垂线上采样点的布设水深（ m） 采 样 点 数 量 说 明
≤5 一点（水面下
0.5m处）
1、水深不足 1m时，
设在 1/2水深处。
2、河流封冻时，在冰下 0.5m处。
3、若有充分数据证明垂线上水质均匀，
可酌情减少采样点数目。
5~10 二点（水面下
0.5m，河底上
0.5m）
>10 三点（水面下
0.5m,1/2水深、
河底上 0.5m）
2、湖泊（水库）
湖泊、水库采样断面的布设水深 (m) 分 层 数 目
<5 表层（水面下 0.5m）
55～ 10 表层、底层（距底 1.0m）
10～ 20 表层、中层、底层
>20 表层、底层、每隔 10m一层、温跃层上、下表 湖 (库 )水质分层采样数
预处理
过滤
蒸馏
萃取 L-L液萃取：分离水中的有机物
浓缩 富集有效数字及计算规则
意义,实际能测到的数字 ;其最后一位是可疑数字 ;
如,1.008 4308 19.08% 四位有效数字
1.00 3.50% 三位有效数字
0.9 0.05% 一位有效数字
ｐ H,ｐ M,logK等对数值,其有效数字取决于 小数部分 (即尾数 )数字的位数
有效数字的修约规则,四舍六入五成双
如,150.650-----150.6
10.2150-----10.22
16.851------16.9
计算规则
1.加减法,以 小数点后位数最少 的数据为准保留有效数字的位数,
例,0.0121+25.46=25.47
2.乘除法,以 有效数字位数最少 的数据为准,
例,0.0121× 25.46 × 1.05782=0.328
分析化学中数据记录及计算分析结果的基本规则
1.记录测定结果只保留 一位 可疑数字
2.分析结果的表示,
高含量 (>10%):四位有效数字 54.63%
含量 (1-10%):三位有效数字 1.34%
低含量 (<1%):二位有效数字 0.023%
即小数点后只保留 两位 有效数字
3.分析中各类误差表示,只表示到小数点后第 二 位
1.67%,0.32%,0.09%
分析方法的评价体系用水和废水水质分析首选 GB(国标 )方法
准确度：测定值和真空值的接近程度
精密度：测定值之间的接近程度
准确度和精密度之间关系
准确度高，则精密度一定高
精密度高，而准确度不一定高
精密度是保证准确度的先决条件滴定分析概述
滴定分析法对化学反应的要求
1.有确定的化学计量关系
2.反应定量地完成
3.反应速度快
4.有适当的方法确定滴定终点
滴定方式
直接滴定法（用标准溶液直接滴定被测物质）
返滴定法（回滴定法）
置换滴定法（不一定按照反应式进行的）
间接滴定法（不能直接与滴定剂反应的）
标准溶液 与基准物质
基准物质：以直接准确称量，用于配制标准溶液的一类物质
标准溶液：已知准确浓度的溶液
量浓度,
滴定度,1ml标准溶液相当于被测物质的质量
(用 Tx/s表示,S-标准溶液,X-待测溶液 )
例题与习题：
1．测水样某一指标的步骤：
2．如何设计加标回收率实验？
3．查找一篇具有加标回收率和 CV内容的分析方法的文章。
4.根据有效数字运算规则计算：
1.050+0.06782-0.0018
8.9064/0.9967-4.05
第二章 酸碱滴定法
知识点
酸碱平衡
酸碱滴定曲线
酸碱指示剂
碱度的测定
碱度计算
[1]酸碱平衡
酸、碱,共轭酸碱对、酸碱反应
酸度和碱度
酸碱强度
酸碱平衡中的组分浓度
共轭酸碱对 HB/B-的 Ka和 Kb关系
拉平效应和区分效应
[2]酸碱滴定曲线
强碱滴定强酸与强酸滴定强碱曲线形状相同，位置相反
滴定剂初始浓度增加（减少）一个数量级，滴定突跃范围增加（减少） 2个 pH单位
强碱滴定强酸的突跃范围大于强碱滴定弱酸的突跃范围
用酸碱指示剂进行强碱滴定弱酸的条件：
Csp× Ka≥ 10-8，（计量点时酸浓度）
通过化学反应改善弱酸或弱碱性，可采用 4种强化措施，络合、金属离子强化、沉淀、氧化还原。
[3]酸碱指示剂
酸碱指示剂的作用原理,
，解离平衡常数表达式讨论
酸碱指示剂的选择,
可用滴定突跃范围来选择指示剂
酸碱指示剂的分类,
[4]碱度的测定
天然水中碱度的种类,
可构成 5种组合形式（假设水中 和 不共存 ）：
碱度和 pH的关系：
连续滴定法测水中碱度
测定步骤
概念：酚酞碱度、甲基橙碱度、总碱度
发生的反应：
5种组合的判据,
[5]碱度计算
首先由 P和 M的数值判断碱度的组成
确定碱度的表示方法以 mg/L计，以 mol/L或 mmol/L计，以 mgCaO/L或
mgCaCO3/L计
记住一些常用的摩尔质量
17g/mol 30g/mol
61g/mol
28g/mol 50g/mol
写出碱度计算的正确表达式
例题与习题：
例 1：当 P>0,M=0时
OH-碱度 (mol/L)=？
OH-碱度 (mmol/L)=？
OH-碱度 =?
例 2：已知某酸,求其共轭碱的 PKb
第三章 络合滴定法
知识点：
络合反应及特征
氨羧络合剂
EDTA络合物的特征
EDTA的络合平衡
金属指示剂
提高络合滴定的选择性
络合滴定的方式
[1]络合反应及特征
前提,①中心离子 (金属离子 )，一定能提供空的轨道
②配体：提供孤对电子的化合物配位键配位原子配位数
[2] EDTA的性质及其络合物
结构特征：分子中同时存在氨基和羧基
分子式,乙二胺四乙酸 (盐 ),一般定义
EDTA,用 Y表示,结构如下：
常用乙二胺四乙酸二钠盐（ Na2H2Y）来配制
EDTA水溶液，因为 H4Y的溶解度小于 Na2H2Y
N C H 2 C H 2
H O O C H 2 C
H O O C H 2 C
N
C H 2 C O O H
C H 2 C O O H
EDTA在水溶液中形成双偶极结构,EDTA相当于六元酸：
N C H 2 C H 2
H O O C H 2 C
-O O C H
2 C
N
C H 2 C O O -
C H 2 C O O H
H +H +
H
6
Y
2 +
H
+
+ H
5
Y
+
K
a 1
= 1 0
- 0,9
H
5
Y
+
H
+
+ H
4
Y K
a 2
= 1 0
- 1,6
H
4
Y H
+
+ H
3
Y
-
K
a 3
= 1 0
- 2,0
H
3
Y
- -
H
+
+ H
2
Y
2 -
K
a 4
= 1 0
- 2,6 7
H
2
Y
2 -
H
+
+ H Y
3 -
K
a 5
= 1 0
- 6,1 6
H Y
3 -
H
+
+ H Y
4 -
K
a 6
= 1 0
- 1,0 2 6
pH 主要形态
H6Y2+
H5Y+
H4Y
H3Yˉ
H2Y2ˉ
HY3ˉ
Y4-
＜ 1
1-1.6
1.6-2.0
2.0-2.67
2.67-6.16
6.16-10.25
＞ 10.25
3.大多数的配合物稳定
[3]EDTA络合物的特征
1,EDTA具有广泛的配位性
2,大多数形成 1,1的螯合物
M + Y = MY
M可以是二价，三价，四价
4.无色的金属离子形成的配合物无色；有色的金属离子形成的配合物颜色加深,
5,EDTA配合物易溶于水。
[4] EDTA的络合平衡
稳定常数
（ 1,1）
（逆反应）
稳定常数用途：判断一个络合物的稳定性
EDTA的酸效应
条件稳定常数例，用 0.01 mol / L EDTA 滴定 1.0× 10ˉ2 mol／ L
Zn2+ 溶液，求其最低 pH值。
CZn2+ = 1.0× 10ˉ2 mol／ L lgKZnY=16.50
lgαY(H) = lgKZnY－ lgK’ZnY = 16.5－ 8 = 8.5
∴ pH≥4.0
若 CZn2+ = 1.0× 10ˉ3 mol／ L，则
lgαY(H) = lgKZnY－ lgK’ZnY=16.5 － 9 =7.5
∴ pH≥4,5
酸效应曲线的应用 pH— lg K’MY
查找某一属离子所允许的最低 pH值判别某一 pH条件下测定 M时，有哪些干扰离子 N？
滴定 Fe3+,pH≥1.2 滴定 Mg2+,pH≥9.7
[5]金属指示剂
影响金属指示 络合滴定曲线突跃范围剂的主要因素 金属离子 M的初始浓度
金属指示剂 (有机络合剂 )
金属指示剂的作用原理种类封闭现象,加入过量的 EDTA也不能将 MIn中的 In置换出来 的现象僵化现象,由于生成的显色络合物为胶体或沉淀，使终点延长或拖后的现象解决办法,加掩蔽剂解决办法,加有机溶剂或加热慢滴，振摇
[6]提高络合滴定的选择性
pH值来控制例 1,Ca2+,Mg2+,Fe3+共存，测 Fe3+，
掩蔽技术
络合掩蔽例 2：测,时,,干扰,用掩蔽
沉淀掩敝例 3：,共存时，测,
氧化还原掩蔽,变更干扰离子的价态例 4：
其它应用其它应用
[7]络合滴定的方式
直接滴定法
要求：络合反应快，生成络合物稳定
应用
返络合滴定
铝盐混凝剂中 含量分析,( )
，络合滴定在水质工程学中的应用
Ba2+测定，无合适指示剂第四章 沉淀滴定法
知识点
沉淀平衡
影响沉淀平衡的因素
分步沉淀
莫尔法测定水中
[1]沉淀平衡
活度积常数,
离子活度系数
溶解积常数
条件溶度积常数
,α 为考虑 pH，络合剂等外界因素造成的副反应系数
溶解度 S：解离出的离子浓度，即平衡时每升溶液中有 S（ mol）化合物溶解
例 1：
1:1型沉淀例 2：
[2]影响沉淀平衡的因素
同离子效应：沉淀溶解平衡时,向溶液中加入构晶离子,溶解度减小
盐效应：加入易溶强电解质使沉淀溶解度增大
酸效应：溶液 pH对沉淀溶解度的影响 。 用酸效应系数 α 描述酸效应,α ≥ 1。
例,加酸
络合效应：能与构晶离子形成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大例：
例子
[3]分步沉淀
两种阴离子在水中，用 去沉淀，
假定
形成沉淀所需小于 所需实验现象,量少时为白色浑浊实验现象：一点砖红色出现此时
定义：沉淀平衡时剩余离子浓度与初始浓度相比相差 3个数量级以上，沉淀完全
沉淀先出现，且 沉淀完全，才出现
分步沉淀：利用溶度积 大小不同进行先后沉淀的作用可用于水中离子的连续测定，如水中,
但,,不可以分开
Cl
I
Br?Cl
I
[4]莫尔法测定水中
莫尔法：以 做滴定剂，用 做指示剂的银量法
原理：分步沉淀
测定步骤,
注意
计算：
第五章 氧化还原滴定法
知识点
氧化还原反应的特点
提高氧化还原速度的措施
氧化还原反应在水处理工程中的应用
氧化还原平衡
氧化还原反应完全程度
氧化还原指示剂
高锰酸盐指数
化学需氧量 (COD)
甲醇的测定：重铬酸钾法
碘量法
溴酸钾法
[1]氧化还原反应的特点
有电子得失 (转移 )，价态发生变化且数目不固定例：
电对：
复杂反应，由基元反应组成，分步进行基元反应：粒子一次碰撞而反应
反应条件苛刻
反应速度慢，须克服反应势能 (活化能 )才能反应
[2]提高氧化还原速度的措施
增加反应物浓度 (增加碰撞的机率 )
提高反应温度 (增加活化分子的数量，越能克服反应势能 )
例：
加入催化剂 (参加反应,改变反应历程减小活化能,但成分不变 ),加速 （ 化学反应 ） 或减速 (如工业在核反应堆中 )
例 1,快例 2：测 COD时,加
[3]氧化还原反应在水处理工程中的应用? 氧化技术
臭氧氧化,O3强氧化能力使水中的有机物被氧化如：臭氧活性炭技术利用 O3的氯化能力和活性炭吸附能力，进行废水深度净化。
(高铁酸钾 )氧化有机物、去除藻类
(氧化、消毒 )
芬顿 (Fenton)体系,（羟基自由基）
还原技术例：去除重金属，
[4]氧化还原平衡
能斯特 (Nerst)方程
,标准电极电位 ； 25℃,当或有气体参加反应,其分压 P=101.325kPa时的电极电位值 。
用途,① 判断氧化或还原剂的强弱
② 判断反应方向
条件电极电位 (反应条件改变或不可逆 )
例：曝气法除铁曝气法除铁
（理论上不能反应）
由于生成 Fe(OH)3沉淀,[Fe3+]≠ 1mol/L，不能用处理此问题。
实际
所以,曝气法除铁工程可行
[5]氧化还原反应完全程度
反应方向的判断：对于 时有 ① ≥ 0.4V ② ≥6 应完全
99.9%
计量点时电位当 n1=n2时,(在突跃范围中心 )
n1≠ n2,靠近 n大的一边
[6]氧化还原指示剂
自身指示剂：反应物本身氧化态和还原态有明显的差别例：,/ （红色 /无色）
专用指示剂：指示剂与滴定体系某一态结合产生特殊色例：淀粉 0.5% （ w/v 0.5g淀粉溶于 100ml
沸水中）专门用于碘量法
氧化还原指示剂：利用氧化态和还原态颜色不同，来指示终点。
例：试亚铁灵
[7]高锰酸盐指数
高锰酸盐指数 (Pi),用 KMnO4作氧化剂 氧化水中有机物所消耗的量，用 mgO2/L表示
测定方法及相应反应
计算公式：
高锰酸盐指数 (mgO2/L)=
注意,① 消除 的干扰，加 Ag2SO4沉淀掩蔽
② 加快反应速度措施,a)增加反应物浓度 ——KMnO4过量 b)T↑ ——100℃ 反应,
80℃ 滴定 c)滴定时 加催化剂 Mn2+
MnO4ˉ + 8H+ + 5eˉ = Mn2+ + 4H2O
0
24 MnM n O? = 1,5 1 V
强酸性微酸微碱中性
MnO4ˉ + 2H2O + 3eˉ = MnO2 + 4OHˉ
0
24 M n OM n O?
= 0,5 8 8 V
碱性
MnO4ˉ + e ˉ = MnO2ˉ
0
244 M n OM n O? = 0,5 6 4 V
优点氧化能力强应用广泛自身指示剂缺点 干扰严重溶液不稳定高锰酸钾的氧化性
MnO4－ + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O
滴定条件（三度一点）,
① 温度
75 ~ 85℃
＞ 90℃,H2C2O4→ CO 2 + CO + H2O；
＜ 60℃,反应速度太慢
② 酸度
0.5 ~ 1.0 mol / L
H2SO4
酸度太高,H2C2O4分解；
酸度太低,MnO4－ → MnO(OH)2 ↓。
③ 滴定速度慢 → 快 → 慢红色消失后再加后一滴 KMnO4。
否则 KMnO4在热的酸性溶液中分解为 Mn2+
④ 滴定终点 微过量的高锰酸钾自身的粉红色指示终点（ 30秒不褪）
高锰酸钾标液的保存方法由于标准溶液液不稳定，见光易分解：
保存在暗处，使用前必须标定
不可保存在滴定管中，否则见光化学分解，
使滴定管壁沉积 MnO2
配制所用的蒸馏水不可含还原性物质
[8] 化学需氧量 (COD)
化学需氧量 (COD)：在一定条件下水中能被重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用 mgO2/L表示
测定方法及相应反应
计算公式：
注意,
催化剂
消除 的干扰，加 HgSO4络合掩蔽
虽然,实际中 氧化性 >
氧化性
空白实验为什么
COD加热消解仪? 重铬酸钾法回流装置
[9]甲醇的测定：重铬酸钾法
测定方法及相应反应含甲醇废水，加入重铬酸钾（ C1,V1）、浓硫酸，反应完成后，加试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵回滴出现红色终点，硫酸亚铁铵消耗 C2，
V2。
计算公式：
式中：
[10]碘量法
用于测定氧化性物质，如,,O3,H2O2
等，水质指标余氯、溶解氧和 BOD等
基本原理,
注意,
应用
余氯的测定
DO的测定
O3的测定
BOD的测定
溶解氧测定仪? 余氯测定仪生化需氧量（ BOD）的测定在规定条件下，微生物分解水中的有机物所进行的生物化学过程中，所消耗的溶解氧的量，以 O2 mg／ L表示。
BOD
测定 BOD的意义
BOD是水体有机物污染的综合指标之一,当
BOD/COD > 0.4，污水可生化性高。
生物氧化过程有机物 微生物 无机物逐步氧化为 CO2,H2O
Ⅰ 类水 ＜ 3mg/L
Ⅱ 类水 ≤3mg/L
Ⅲ 类水 ＜ 4mg/L
Ⅳ 类水 ＜ 6mg/L
Ⅴ 类水 ＜ 10mg/L
BOD520卫生标准
(单位,mg/L)
,地表水环境质量标准,(GB3838-2002)
,地表水环境质量标准,(GB3838-2002)
Ⅰ 类水 ≤15mg/L
Ⅱ 类水 ≤15mg/L
Ⅲ 类水 ≤20mg/L
Ⅳ 类水 ≤30mg/L
Ⅴ 类水 ≤40mg/L
COD卫生标准
(单位,mg/L)
有机物生物氧化过程与 BOD520
有机物生物氧化过程分为 2个阶段进行：
碳化过程有机物
O2,微生物
CO2 + H2O + NH3
20℃ 时，有机物在 20天内完成 95% ~ 99%。
硝化阶段
2NH3 + 3O2 → 2HNO 2 +2H2O + E
2HNO2 + O2 → 2HNO 3 + E20℃ 下，约
100天 完成 。
在实际工作中,BOD的测定在 20℃ 下，生化氧化时间为 5天，消耗的总氧量约为第一阶段需氧量的 70%～ 80%，因此，各国规定用 5
天作为 BOD测定时的标准时间,20℃ 作为标准温度。用 BOD52o表示。
生化需氧量的测定测定原理 ——溶解氧的测定相同测定方法 直接测定法稀释测定法取水样 测定水中溶解氧取水样 培养箱 20 oC5d 测定剩余的溶解氧直接测定法
BOD520（ mg O2 / L） = C1 – C2
C1——水样培养前的 DO浓度（ mg O2 / L ）
C2——水样经 5天培养后的 DO浓度（ mg O2 /L ）
（ C1 – C2） –（ B1 – B2） × f1
f2
C1 —— 水样培养前的 DO浓度（ mg O2 / L ）
C2 —— 水样经 5天培养后的 DO浓度（ mg O2 / L ）
B1 —— 稀释水和接种稀释水培养前的 DO浓度（ mg O2 / L ）
B2 —— 稀释水和接种稀释水培养后的 DO浓度（ mg O2 / L ）
f1 —— 稀释水或接种稀释水在培养液中所占的比例
f1 —— 水样在培养液中所占的比例稀释测定法 有机物含量高的水中 BOD的测定取水样 测定水中溶解氧取水样 培养箱 20 oC5d 测定剩余的溶解氧稀释水
C
1 C2
稀释水 测定水中溶解氧稀释水 培养箱 20 oC
5d
测定剩余的溶解氧
B1 B2
BOD520（ mg O2 / L） =
稀释水 ——含有一定养份和饱和溶解氧的水
（ 1）用蒸馏水配制成稀释水，不可用自来水和地面水
（ 2） pH值保持在 6.5—8.5，以免影响细菌活动。且要求稀释水的 BOD5小于 0.2mgO2/L
（ 3）稀释水中加入营养物质，以保证微生物正常生长
（ 4）稀释水与水样的比例要适中。
（ 5）稀释水中要含有饱和溶解氧接种 ——在稀释水中引入微生物的操作（适用于缺乏微生物的水样的测定）
分解废水中的有机物
在线 BOD测定仪? 总有机碳（ TOC）测定仪
测定某生活污水水样的五天生化需氧量情况如下：
水样用稀释水稀释，稀释比为 3%；
稀释水样培养前的溶解氧为 9.71 mg / L，
稀释水样培养后的溶解氧为 4.50 mg / L,
稀释水培养前的溶解氧为 9.90 mg / L,
稀释水培养后的溶解氧为 9.70 mg / L 。
求 BOD520。
习题
5,6 水中有机物的污染指标
1,高锰酸盐指数,COD,BOD
2,总有机碳（ TOC）
表示水体中有机物总的含碳量，以 mg／ L表示含量
（ 1）总碳（ TO）测定原理：
水 样 石 英燃烧管O2或空气催化剂,Pt
900-950℃
IR检测器CO2 记录仪
TC
红外线分析仪
TO TOCIC
（ 2）无机碳测定原理水 样空气流低 温石英管磷酸酸化催化剂
150-160℃
IR检测器 记录仪
IC
（ 3）总有机碳 TOC = TC — IC
CO32- + 2H+ △ CO2 + H2O
HCO3- + H+ △ CO2 + H2O
3,总需氧量（ TOD）
指水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的需氧量,mg / L。
水 样
O2,N2
石 英燃烧管
Pt 催化剂
900oC
H2O,CO2 冷 却脱水器
CO2 氧燃料电 池记录仪
4,活性炭氯仿萃取物（ CCE）
5,污水的相对稳定度
6,紫外吸收值（ UVA）
芳香烃、双键、羰基的共轭体系在紫外有吸收第六章 吸收光谱法知识点：基于物质对光的选择性吸收建立的分析方法，又称吸光光度法或分光光度法
吸收光谱的产生
可见光与紫外光
吸收光谱的定量方法
吸收光谱的基本术语
吸收光谱分析的步骤
比色法与分光光度法
721或 752的使用
分光光度法应用
[1]吸收光谱的产生
当以一定范围的光波连续照射分子或原子时，就有一个或几个一定波长的光波被吸收，由于光的互补性，透过的光谱中不出现这些波长的光，称为吸收光谱。
[2]可见光与紫外光
分子的能级具有量子化特征,是非连续的,只能吸收 n个能级之差的能量 。 光的能量取决于波长 。
Δ
当分子吸收适宜的光子以后，产生电子能级的跃迁而形成的光谱称为电子光谱。位于可见光区
（ 400～ 800nm）和紫外光区（ 200～ 400nm）
[3]吸收光谱的定量方法
溶液对光的选择性吸收,使透射光 It发生变化
溶液对单色光的吸收符合朗伯比尔定律：
A=ε CL
摩尔吸收系数 ε 的物理意义：当光所通过的距离为 1cm,被测溶液量浓度为 1mol/L时,所相应的吸光度值 A为 ε,单位 L/mol.cm
ε 的大小反映了物质对光的敏感强度,ε 值愈大说明 物质对光的吸收程度越好,敏感度强,
用吸收光谱法测定该系光物质的灵敏度越大 。
[4]吸收光谱的基本术语
特征吸收曲线：以 A对 λ 做图,得到有峰谷的平滑吸收光谱曲线叫做特征吸收曲线,可作为定性的依据 。
最大吸收波入 λ max,特征吸收曲线上最大吸收峰所对应的波长,在这个 λ max下,物质吸收灵敏度最高,通常选作工作波长 。
末端吸收：出现在短波区,紫外区末端吸收增强,未成峰形 。
生产基团：能产生吸收峰的原子或原子团 。
助色基团：本身不能产生吸收,对周围的生色基团产生作用,使生色基团产生吸收 。
红移：由于结构微小改变测定结果改变,吸收峰向长波长方向移动 。
紫移：由于结构微小改变测定结果改变,向短波长方向移动 。
[5]吸收光谱分析的一般步骤
确定最佳显色体系
绘制特征吸收曲线，找出最大的吸收波长 λmax
绘制标准曲线
测未知水样的 A未,在该标准曲线上找出相应的
C未样品通常无色，要进行显色反应 例子只与溶液性质有关，与浓度 C无关定量分析，在最大 λ下进行工作
[6]比色法与分光光度法
比色分析：比较溶液颜色的深浅确定物质含量的方法
目视比色法：例如色度测定
光电比色法：初步具有分光系统
分光光度分析
特点
分类,可见分光光度计，紫外可见分光光度计
构成光源 —用棱镜或光栅将复合光变为单色光监测系统 —光电倍增管，光信号转化为电信号
[7]721或 752的使用
① 打开光源，黄灯亮,预热 10min
② 用波长旋钮调 λmax
③ 打开样品池暗箱盖，断开光路，调 100%，
吸光度 A=∞，透光率 T=0
④ 选择合适的参比液 (如：蒸馏水 )，合上暗箱盖，将参比池置于光路中，调零，
T=100%,A=0
⑤ 重复③和④至少两遍吸光光度法在水分析上的应用实例
1,水体中总铁的测定
Fe2+的测定
总铁的测定在水样中加 NH2OH·HCL（盐酸羟胺）或抗坏血酸还原,,重复
Fe2+的测定步骤
2,水体浊度的测定
3.水体中氨氮和凯氏氮的测定
NH3 – N,氨氮的测定方法通常有 纳氏试剂比色法,苯酚 -次氯酸盐 （或水杨酸 -次氯酸盐）
比色法和 滴定法 等。
纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，
但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。
蒸馏法预处理,取水样移入凯氏定氮装置中，加数滴溴百里酚蓝指示剂，用氢氧化钠或盐酸溶液调节至 pH为 7左右。加入 0.25
克氧化镁和数粒玻璃珠，以 50ML硼酸 为吸收液，加热蒸馏，至镏出液达 200ML时，停止蒸馏。 注意：导管下端要插入吸收液液面以下。
纳氏试剂比色法原理,碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成 淡红棕色胶态化合物,
其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长
410— 425nm范围内测其吸光度，计算其含量。
本法最低检出浓度为 0.025mg/L，测定上限为 2mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。
当水样氨氮量大于 5mg/L时，用滴定法测定。
凯氏氮
指可以用凯氏定氮法测定的氮含量，除包括氨氮以外，还有在此测定条件下可被氧化的有机氮 (-NH2).
方法：将水样用浓硫酸消解，将 -NH2转化为 NH4HSO4，（可加入 K2SO4提高消解温度，
加入 CuSO4催化）。将消解液酸度调至 pH
值大于 9.2，进行蒸馏，将蒸出的 NH3用硼酸吸收。后续测定方法同氨氮的方法。
3,水体中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总氮的测定
NO2 - N
原理：在 pH为 1.9-3.0介质中，与对氨基苯磺酸 -
a-萘乙二胺生成红色络合物，在波长 540nm处显色测定，测定的浓度范围,0.003mg/L~0.2mg/L.
NO3 – N
原理：在波长 220nm处有特征吸收。 ⊿ A=A220 -
2A275 的值与硝氮含量成正比，且可消除水中溶解性有机物的干扰
总氮,水中所有存在形态的氮。
原理,在 120℃ 的碱性条件下，用
K2S2O8氧化消解，将水中各种形态的氮全部氧化为 NO3-，然后利用紫外光度法测定 NO3—N含量。
4,水体中总磷的测定
在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，它们分别为正磷酸盐、缩合磷酸盐和有机结合的磷酸盐。
天然水中磷含量甚微，而化肥、冶炼、合成洗涤剂的行业的工业废水和生活污水含有大量磷。水体中磷含量过高（超过
0.2mg/L），可造成藻类的过度繁殖，导致水体富营养化，使水质变坏。
湖泊富营养化
水中总磷的测定：先将水样以强氧化剂氧化消煮，使水中存在的各种形式的磷酸盐都氧化成正磷酸盐，再测定正磷酸盐的含量即得。常用的氧化剂有过硫酸钾、硝酸 -硫酸、硝酸 -高氯酸等。
氯化亚锡还原光度法测正磷酸盐
原理,在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵反应，生成蹸钼杂多酸，当加入还原剂氯化亚锡时，则转变成蓝色络合物，通常称为钼蓝。此络合物在室温,700nm处有最大吸收。
方法的检出限为 0.025mg/L，测定上限为
0.6mg/L，适用于地面水样的测定。
5.水体中汞的测定
汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，由食物链进入人体，引起全身中毒作用。天然水中含汞极少，一般不超过 0.1ug/L,仪表厂、贵金属冶炼、军工等工业废水中含有一定的汞。
最典型的实例是 1956年开始发生在日本九州岛水俣地区，因长期食用受甲基汞污染的鱼贝类而引起的慢性甲基汞中毒，即水俣病。
视野向心性狭窄,视力不降。主要为眼球运动功能不协调,。
运动失调,反应迟钝。
听力障碍（高音障碍，能听见声音不懂意思）。
合并症：肾损害、糖尿病、高血压主要临床症状
我国汞污染情况自 60年代以来，松花江受上游吉林化工厂所排的含汞废水的影响，其水质、底泥和江中鱼贝类均受到了甲基汞的污染，松花江上游肇源江段水中甲基汞为本底值的 30~70
倍，鱼汞值如用 WHO的标准 0.4mg/kg评价，
松花江（黑龙江省境内）有 24%的鱼汞值
（ 1977年）超过上述标准。渔民及沿岸居民体内也出现汞蓄积。
松花江发生的苯污染,吉林省中石油吉林石化分公司 2007年 11月 13日 爆炸,震惊中国与俄罗斯，数百万的民众遭受到威胁。
冷原子吸收法、冷原子荧光法是测定水中微量、痕量汞的特征方法，而 双硫腙分光光度法 是测定汞的常用方法。
在 95C下用高锰酸钾和过硫酸钾将水样中全部汞都转化为二价汞，用盐酸羟胺还原过量氧化剂，酸性条件下，汞离子与双硫腙生成橙色的螯合物。用有机液萃取，再用碱液洗去过剩的双硫腙，在 485nm处测定吸光度。
双硫腙分光光度法测定汞
6.水体中镉的测定
镉的毒性很大，通过食物链进入人体后可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏引起泌尿系统功能变化。用含镉 0.04mg/L的水进行农灌时，土壤和稻米受到明显污染。
绝大多数淡水的含镉量低于 1ug/L,海水的平均镉浓度为０,１５ ug/L.镉的主要污染源有电镀，采矿，冶炼，染料，电池等排放的废水。
痛痛病发生在日本富山县神通川流域的一种含镉 废水污染农田而引起的公害病,患者全身疼痛,日夜呼叫,故名痛痛病 。
发病主要机制肾脏肾小管上皮细胞镉中毒后,其重吸收功能受损,钙离子等经尿液排泄过多,造成血钙低下,
反馈性引起骨钙释放过多,导致骨质疏松,引发骨骼持续性,针刺样疼痛 。
测定镉的方法有 原子吸收法，双硫腙分光光度法，阳极溶出法或示波极谱法等。
双硫腙光度法原理：在强碱性溶液中，镉离子与双硫腙生成红色络合物，用三氯甲烷萃取分离后，于 518nm波长处进行测定。
本法的最低检出限为 0.001mg/L,适用于测定受镉污染的天然水和废水中的镉。
7.水体中六价铬的测定
铬是生物体必须的微量元素，其毒性与存在价态有关，六价铬的毒性比三价铬高 100
倍，且更易为人体吸收在体内蓄积。但是三价铬对鱼的毒性比六价铬高。
铬的工业来源主要是含铬矿石的加工，金属表面处理，皮革鞣质，印染等行业。
铬的测定可采用 二苯碳酰二肼分光光度法
（较清洁水样）、原子吸收分光光度法和滴定法（铬含量较高，用硫酸亚铁胺滴定） 。
如果测总铬，则用高锰酸钾在强酸环境下将三价铬氧化为六价铬，再用上述方法测定。
二苯碳酰二肼分光光度法原理：
在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，
生成紫红色化合物，在 540nm处测定吸光度。
本法适用于地面水和工业废水中铬的测定，
最低检出浓度为 0.004mg/L.
第七章 电化学分析
知识点
直接电位分析
电位滴定
pH值的测定原理和方法
[1]直接电位分析 指示电极
电化学分析的专用电极
指示电极的种类 参比电极
参比电极例：饱和甘汞电极 Hg,Hg2Cl2/Cl- 电极电位氯离子溶液用 配制，饱和 溶液在一定条件下电极电位是一个定值。
复合电极 =指示电极 +参比电极指示电极的种类
金属基电极
M/Mn+ 金属 /金属离子电极 （ 例 1）
金属 /金属难溶盐电极（ 例 2）
均相氧化还原电极（惰性金属）
气体电极 例,Pt/H+,H2 定义：
膜电极 ——离子选择电极测定不同的体系，应选择不同的指示电极例,pH玻璃电极例,Pt/Fe3+,Fe2+
[2]电位滴定
电位滴定终点判断方式：电极电位突跃
电位滴定的用途：
无合适指示剂
有色，混浊，有胶体物，覆盖指示剂产生的颜色
混合离子连续滴定
非水滴定 (滴定体系不含水，但绝大多数指示剂都是水溶液 )
[3]pH值的测定原理和方法是一种直接电位分析，用玻璃电极做指示电极，
饱和甘汞电极为参比电极组成工作电池
玻璃电极 ——H+专属性离子选择电极
pH的测定原理
pH的测定原理
pH计的使用第八章 色谱法与原子吸收光谱法
知识点
色谱的用途
色谱的组成
色谱的分类
气相色谱的基本结构
基本术语
分离原理
检测器
色谱柱
色谱的定性与定量
色质联用技术在给水排水中的应用
原子吸收光谱法
[1]色谱的用途
色谱技术的核心 ——混在一起的有机物进行分离的过程
分离技术：
混合有机物 单一的有机化合物一定条件下
[2]色谱的组成
固定相 —分离的过程中,这一相始终不动,吸附或溶解有机物
主要类型：液体固定相固体固定相
流动相 —携带有机或无机气体进入固定相
主要类型：气体流动相液体流动相水或有机溶剂惰性气体 N2,Ar、
He，称为载气吸附有机物 例：硅胶高沸点的有机溶剂，溶解有机物 例：角鲨烷
[3]色谱的分类
按流动相分
气相色谱法 (GC)
液相色谱法 (LC),离子色谱是其中一种
按动力学原理分类：迎头、顶空、柱上
[4]气相色谱的基本结构
进样系统（汽化室、进样） +分离系统 +检测器
[5]基本术语
色谱图：即色谱流出曲线,将检测电流信号,
对混合物分离时间 (min) 作图得到的曲线
基线：只有纯流动相通过检测器时得到的信号
-时间曲线,理论上是一条水平直线,操作条件变化时会产生基线漂移或或起伏即噪声
死时间 t0：从进样开始到空气峰最大值,所经历的时间死体积 V0：从进样开始到空气峰最大值,载气通过的体积
保留时间 tR：从进样开始到样品峰最高时所经历的时间保留体积 VR:从进样开始到样品峰最高时所所流过的载气体积
校正保留时间 tR’：从空气峰的最大值到样品峰最高时的时间 tR’=tR-t0
校正保留体积 VR‘：从空气峰的最大值到样品峰最高时流过的载气体积 VR‘=VR-V0
相对保留值
峰高 h：从样品峰的顶点到基线的垂直距离半峰宽 W1/2：样品峰峰高一半处的峰宽度基线宽度 Wb：即峰宽,样品峰两侧拐点作切线与基线相交部分的宽度
[6]分离原理
当载气携带样品进入色谱柱,由于物质结构的不同,导致吸附或溶解能力不同；吸附或溶解能力大在柱中停留时间长；吸附能力弱或溶解小的物质停留时间短,先行流出色谱柱 。
[7]检测器作用：将组分浓度或含量转化成电信号
热导池检测器 (TCD)
氢焰离子化检测器 (FID)
电子捕获检测器 (ECD)
火焰光度 (FPD)
用途：含硫,磷元素化合物的分析,
原理：助燃气体,硫磷燃烧产生光强度不同产生火燃又称硫磷检测器
[8]色谱柱
柱型,毛细柱或 填充柱
填充柱的制备
填充柱的清洗
固体固定相：用负压抽吸法填充
液体固定相：要进行涂渍 (固定 )后再填充
老化：用不含任何样品的载气进行吹扫
柱效能
解,≥
[9]色谱的定性与定量
选择色谱纯试剂为标样
色谱条件
定性
定量方法
被测物质的量与峰面积或峰高成正比
标准曲线 ——外标法小知识
[10]色质联用技术在给水排水中的应用
色质联用技术的发展
质谱的原理
质谱图
一般来说,最高峰是分子离子峰
碎片最多的定为 1,其他碎片相对于最多的百分比,
与分子离子峰相比
计算机检索
水样预处理可确定其相对分子量不连续 (检测的是碎片 )
的质荷比棒状图
[11]原子吸收光谱法
原子吸收 (AAS) 的原理
原子吸收法的特征
原子吸收分光光度计的组成空心阴极灯 +原子化器（心脏部件） +单色器 +
检测系统
定量方法谢 谢
,水分析化学,（第 4版），黄君礼，中国建筑工业出版社
,水和废水监测分析方法,（第三版），
国家环保总局，中国环境科学出版社
,环境分析监测理论与技术,,孙宝盛，
单金林，化学工业出版社
,分析化学（第四版）,,武汉大学主编,高等教育出版社,2002年,
,工业分析化学,,张燮，化学工业出版社。
,水和废水标准检验法,（ 第 15版 ）,美国公共卫生协会编著,宋仁元译,中国建筑工业出版社,1985年 。
第一章 绪 论
知识点
水分析化学课程在学科体系中的地位
水分析化学课程的分析方法
水分析化学课程主要内容一、水分析化学在学科体系中的地位
水分析化学是研究水及其中杂质、污染物的组成，含量及测定方法的一门学科。
其在纷繁复杂的水环境污染治理与监测中起着,眼睛,和,哨兵,的作用。
二、水分析化学的分析方法
分析方法包括
重量分析 —— 称重的办法
化学分析 —— 借助化学反应
仪器分析用途：残渣分析
1 水质指标
2 水质标准
3 水质分析步骤三、水分析化学课程的主要内容
1,水质指标
物理指标,不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化
化学指标
微生物学指标
2,水质标准,按不同用水目的制定的污染物的量阈值 。
SS主要指：沙砾、悬浮固体、漂浮物。
单位,mg/L
危害：减少阳光对水面的穿透能力，从而衰减了水面下的光合作用。悬浮物的大量存在，堵塞鱼类的腮，导致死亡。
世界卫生组织提出健康饮用水的六个条件：
不含有害物质
含适量的矿物质
硬度适中
含氧丰富
水分子团小
pH值为弱碱性
水中溶解的氧气的量，单位 mg/L,其是衡量水体有机物污染程度和水体自净能力的重要指标。
当水体的溶解氧含量偏低，会造成水体中某些藻类植物和厌氧生物大量滋生，水中生物大量死亡的现象，这种现象在江河湖泊称,水华,,在海洋中叫做,赤潮,。
云南滇池爆发蓝藻海水赤潮类 型 必 测 项 目 选 测 项 目河流水温,pH、总不可滤残渣、总硬度、电导率、溶解氧、化学需氧量、
五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、磷酸盐、挥发性酚、氰化物、
砷、汞、六价铬、铅、镉硫化物、氟化物、
氯化物、有机氯农药、有机磷农药、
总铬、铜、锌、大肠菌群饮用水源地水温,pH、浑浊度、总硬度、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、
挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化物、细菌总数、
大肠菌群等锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、硒、石油类、有机氯农药、
有机磷农药、硫酸盐、碳酸根等湖泊水库水温,pH、总不可滤残渣、总硬度、溶解氧、透明度、总氮、总磷、
化学需氧量、五日生化需氧量、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、
铅、镉等钾、钠、藻类（优势种）、浮游藻、
总可滤残渣、铜、
大肠菌群等
3 水质分析的步骤
水样的采集
水样保存
水质指标测定
数据处理
分析方法的评价
结果报表采样瓶 采样器水样采样点的布置原则
1、河流
1）单点布设法 适用于河面狭窄、水浅、流量不大的小河流，且污染物在水平和垂直方向上都能充分混合，可以直接在河中心采样。
2）断面布设法 对于较大的河流，如河面宽，
水量大（ >150m3/s）,水深流急,可以采用多点断面混合采样法,
取样断面分别找出对照断面、污染断面和结果断面（又称下游净化 断面） 。
采样断面的布设
采样点的布设应根据河流的宽度和深度而设置断面垂线和采样点水面宽度（ m） 垂线数量 说 明
≤50 一条 (主流线 ) 断面上垂线的布设应避开岸边污染带。有必要对岸边污染带进行监测时，可在污染带内酌情增设垂线。
50～ 100 二条（左、右距岸边
1/3,有明显水流处）
>100 三条（左、中、右）
主流线及距两岸不小于 0.5 m处断面垂线的设置垂线上采样点的布设水深（ m） 采 样 点 数 量 说 明
≤5 一点（水面下
0.5m处）
1、水深不足 1m时，
设在 1/2水深处。
2、河流封冻时，在冰下 0.5m处。
3、若有充分数据证明垂线上水质均匀，
可酌情减少采样点数目。
5~10 二点（水面下
0.5m，河底上
0.5m）
>10 三点（水面下
0.5m,1/2水深、
河底上 0.5m）
2、湖泊（水库）
湖泊、水库采样断面的布设水深 (m) 分 层 数 目
<5 表层（水面下 0.5m）
55～ 10 表层、底层（距底 1.0m）
10～ 20 表层、中层、底层
>20 表层、底层、每隔 10m一层、温跃层上、下表 湖 (库 )水质分层采样数
预处理
过滤
蒸馏
萃取 L-L液萃取：分离水中的有机物
浓缩 富集有效数字及计算规则
意义,实际能测到的数字 ;其最后一位是可疑数字 ;
如,1.008 4308 19.08% 四位有效数字
1.00 3.50% 三位有效数字
0.9 0.05% 一位有效数字
ｐ H,ｐ M,logK等对数值,其有效数字取决于 小数部分 (即尾数 )数字的位数
有效数字的修约规则,四舍六入五成双
如,150.650-----150.6
10.2150-----10.22
16.851------16.9
计算规则
1.加减法,以 小数点后位数最少 的数据为准保留有效数字的位数,
例,0.0121+25.46=25.47
2.乘除法,以 有效数字位数最少 的数据为准,
例,0.0121× 25.46 × 1.05782=0.328
分析化学中数据记录及计算分析结果的基本规则
1.记录测定结果只保留 一位 可疑数字
2.分析结果的表示,
高含量 (>10%):四位有效数字 54.63%
含量 (1-10%):三位有效数字 1.34%
低含量 (<1%):二位有效数字 0.023%
即小数点后只保留 两位 有效数字
3.分析中各类误差表示,只表示到小数点后第 二 位
1.67%,0.32%,0.09%
分析方法的评价体系用水和废水水质分析首选 GB(国标 )方法
准确度：测定值和真空值的接近程度
精密度：测定值之间的接近程度
准确度和精密度之间关系
准确度高，则精密度一定高
精密度高，而准确度不一定高
精密度是保证准确度的先决条件滴定分析概述
滴定分析法对化学反应的要求
1.有确定的化学计量关系
2.反应定量地完成
3.反应速度快
4.有适当的方法确定滴定终点
滴定方式
直接滴定法（用标准溶液直接滴定被测物质）
返滴定法（回滴定法）
置换滴定法（不一定按照反应式进行的）
间接滴定法（不能直接与滴定剂反应的）
标准溶液 与基准物质
基准物质：以直接准确称量，用于配制标准溶液的一类物质
标准溶液：已知准确浓度的溶液
量浓度,
滴定度,1ml标准溶液相当于被测物质的质量
(用 Tx/s表示,S-标准溶液,X-待测溶液 )
例题与习题：
1．测水样某一指标的步骤：
2．如何设计加标回收率实验？
3．查找一篇具有加标回收率和 CV内容的分析方法的文章。
4.根据有效数字运算规则计算：
1.050+0.06782-0.0018
8.9064/0.9967-4.05
第二章 酸碱滴定法
知识点
酸碱平衡
酸碱滴定曲线
酸碱指示剂
碱度的测定
碱度计算
[1]酸碱平衡
酸、碱,共轭酸碱对、酸碱反应
酸度和碱度
酸碱强度
酸碱平衡中的组分浓度
共轭酸碱对 HB/B-的 Ka和 Kb关系
拉平效应和区分效应
[2]酸碱滴定曲线
强碱滴定强酸与强酸滴定强碱曲线形状相同，位置相反
滴定剂初始浓度增加（减少）一个数量级，滴定突跃范围增加（减少） 2个 pH单位
强碱滴定强酸的突跃范围大于强碱滴定弱酸的突跃范围
用酸碱指示剂进行强碱滴定弱酸的条件：
Csp× Ka≥ 10-8，（计量点时酸浓度）
通过化学反应改善弱酸或弱碱性，可采用 4种强化措施，络合、金属离子强化、沉淀、氧化还原。
[3]酸碱指示剂
酸碱指示剂的作用原理,
，解离平衡常数表达式讨论
酸碱指示剂的选择,
可用滴定突跃范围来选择指示剂
酸碱指示剂的分类,
[4]碱度的测定
天然水中碱度的种类,
可构成 5种组合形式（假设水中 和 不共存 ）：
碱度和 pH的关系：
连续滴定法测水中碱度
测定步骤
概念：酚酞碱度、甲基橙碱度、总碱度
发生的反应：
5种组合的判据,
[5]碱度计算
首先由 P和 M的数值判断碱度的组成
确定碱度的表示方法以 mg/L计，以 mol/L或 mmol/L计，以 mgCaO/L或
mgCaCO3/L计
记住一些常用的摩尔质量
17g/mol 30g/mol
61g/mol
28g/mol 50g/mol
写出碱度计算的正确表达式
例题与习题：
例 1：当 P>0,M=0时
OH-碱度 (mol/L)=？
OH-碱度 (mmol/L)=？
OH-碱度 =?
例 2：已知某酸,求其共轭碱的 PKb
第三章 络合滴定法
知识点：
络合反应及特征
氨羧络合剂
EDTA络合物的特征
EDTA的络合平衡
金属指示剂
提高络合滴定的选择性
络合滴定的方式
[1]络合反应及特征
前提,①中心离子 (金属离子 )，一定能提供空的轨道
②配体：提供孤对电子的化合物配位键配位原子配位数
[2] EDTA的性质及其络合物
结构特征：分子中同时存在氨基和羧基
分子式,乙二胺四乙酸 (盐 ),一般定义
EDTA,用 Y表示,结构如下：
常用乙二胺四乙酸二钠盐（ Na2H2Y）来配制
EDTA水溶液，因为 H4Y的溶解度小于 Na2H2Y
N C H 2 C H 2
H O O C H 2 C
H O O C H 2 C
N
C H 2 C O O H
C H 2 C O O H
EDTA在水溶液中形成双偶极结构,EDTA相当于六元酸：
N C H 2 C H 2
H O O C H 2 C
-O O C H
2 C
N
C H 2 C O O -
C H 2 C O O H
H +H +
H
6
Y
2 +
H
+
+ H
5
Y
+
K
a 1
= 1 0
- 0,9
H
5
Y
+
H
+
+ H
4
Y K
a 2
= 1 0
- 1,6
H
4
Y H
+
+ H
3
Y
-
K
a 3
= 1 0
- 2,0
H
3
Y
- -
H
+
+ H
2
Y
2 -
K
a 4
= 1 0
- 2,6 7
H
2
Y
2 -
H
+
+ H Y
3 -
K
a 5
= 1 0
- 6,1 6
H Y
3 -
H
+
+ H Y
4 -
K
a 6
= 1 0
- 1,0 2 6
pH 主要形态
H6Y2+
H5Y+
H4Y
H3Yˉ
H2Y2ˉ
HY3ˉ
Y4-
＜ 1
1-1.6
1.6-2.0
2.0-2.67
2.67-6.16
6.16-10.25
＞ 10.25
3.大多数的配合物稳定
[3]EDTA络合物的特征
1,EDTA具有广泛的配位性
2,大多数形成 1,1的螯合物
M + Y = MY
M可以是二价，三价，四价
4.无色的金属离子形成的配合物无色；有色的金属离子形成的配合物颜色加深,
5,EDTA配合物易溶于水。
[4] EDTA的络合平衡
稳定常数
（ 1,1）
（逆反应）
稳定常数用途：判断一个络合物的稳定性
EDTA的酸效应
条件稳定常数例，用 0.01 mol / L EDTA 滴定 1.0× 10ˉ2 mol／ L
Zn2+ 溶液，求其最低 pH值。
CZn2+ = 1.0× 10ˉ2 mol／ L lgKZnY=16.50
lgαY(H) = lgKZnY－ lgK’ZnY = 16.5－ 8 = 8.5
∴ pH≥4.0
若 CZn2+ = 1.0× 10ˉ3 mol／ L，则
lgαY(H) = lgKZnY－ lgK’ZnY=16.5 － 9 =7.5
∴ pH≥4,5
酸效应曲线的应用 pH— lg K’MY
查找某一属离子所允许的最低 pH值判别某一 pH条件下测定 M时，有哪些干扰离子 N？
滴定 Fe3+,pH≥1.2 滴定 Mg2+,pH≥9.7
[5]金属指示剂
影响金属指示 络合滴定曲线突跃范围剂的主要因素 金属离子 M的初始浓度
金属指示剂 (有机络合剂 )
金属指示剂的作用原理种类封闭现象,加入过量的 EDTA也不能将 MIn中的 In置换出来 的现象僵化现象,由于生成的显色络合物为胶体或沉淀，使终点延长或拖后的现象解决办法,加掩蔽剂解决办法,加有机溶剂或加热慢滴，振摇
[6]提高络合滴定的选择性
pH值来控制例 1,Ca2+,Mg2+,Fe3+共存，测 Fe3+，
掩蔽技术
络合掩蔽例 2：测,时,,干扰,用掩蔽
沉淀掩敝例 3：,共存时，测,
氧化还原掩蔽,变更干扰离子的价态例 4：
其它应用其它应用
[7]络合滴定的方式
直接滴定法
要求：络合反应快，生成络合物稳定
应用
返络合滴定
铝盐混凝剂中 含量分析,( )
，络合滴定在水质工程学中的应用
Ba2+测定，无合适指示剂第四章 沉淀滴定法
知识点
沉淀平衡
影响沉淀平衡的因素
分步沉淀
莫尔法测定水中
[1]沉淀平衡
活度积常数,
离子活度系数
溶解积常数
条件溶度积常数
,α 为考虑 pH，络合剂等外界因素造成的副反应系数
溶解度 S：解离出的离子浓度，即平衡时每升溶液中有 S（ mol）化合物溶解
例 1：
1:1型沉淀例 2：
[2]影响沉淀平衡的因素
同离子效应：沉淀溶解平衡时,向溶液中加入构晶离子,溶解度减小
盐效应：加入易溶强电解质使沉淀溶解度增大
酸效应：溶液 pH对沉淀溶解度的影响 。 用酸效应系数 α 描述酸效应,α ≥ 1。
例,加酸
络合效应：能与构晶离子形成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大例：
例子
[3]分步沉淀
两种阴离子在水中，用 去沉淀，
假定
形成沉淀所需小于 所需实验现象,量少时为白色浑浊实验现象：一点砖红色出现此时
定义：沉淀平衡时剩余离子浓度与初始浓度相比相差 3个数量级以上，沉淀完全
沉淀先出现，且 沉淀完全，才出现
分步沉淀：利用溶度积 大小不同进行先后沉淀的作用可用于水中离子的连续测定，如水中,
但,,不可以分开
Cl
I
Br?Cl
I
[4]莫尔法测定水中
莫尔法：以 做滴定剂，用 做指示剂的银量法
原理：分步沉淀
测定步骤,
注意
计算：
第五章 氧化还原滴定法
知识点
氧化还原反应的特点
提高氧化还原速度的措施
氧化还原反应在水处理工程中的应用
氧化还原平衡
氧化还原反应完全程度
氧化还原指示剂
高锰酸盐指数
化学需氧量 (COD)
甲醇的测定：重铬酸钾法
碘量法
溴酸钾法
[1]氧化还原反应的特点
有电子得失 (转移 )，价态发生变化且数目不固定例：
电对：
复杂反应，由基元反应组成，分步进行基元反应：粒子一次碰撞而反应
反应条件苛刻
反应速度慢，须克服反应势能 (活化能 )才能反应
[2]提高氧化还原速度的措施
增加反应物浓度 (增加碰撞的机率 )
提高反应温度 (增加活化分子的数量，越能克服反应势能 )
例：
加入催化剂 (参加反应,改变反应历程减小活化能,但成分不变 ),加速 （ 化学反应 ） 或减速 (如工业在核反应堆中 )
例 1,快例 2：测 COD时,加
[3]氧化还原反应在水处理工程中的应用? 氧化技术
臭氧氧化,O3强氧化能力使水中的有机物被氧化如：臭氧活性炭技术利用 O3的氯化能力和活性炭吸附能力，进行废水深度净化。
(高铁酸钾 )氧化有机物、去除藻类
(氧化、消毒 )
芬顿 (Fenton)体系,（羟基自由基）
还原技术例：去除重金属，
[4]氧化还原平衡
能斯特 (Nerst)方程
,标准电极电位 ； 25℃,当或有气体参加反应,其分压 P=101.325kPa时的电极电位值 。
用途,① 判断氧化或还原剂的强弱
② 判断反应方向
条件电极电位 (反应条件改变或不可逆 )
例：曝气法除铁曝气法除铁
（理论上不能反应）
由于生成 Fe(OH)3沉淀,[Fe3+]≠ 1mol/L，不能用处理此问题。
实际
所以,曝气法除铁工程可行
[5]氧化还原反应完全程度
反应方向的判断：对于 时有 ① ≥ 0.4V ② ≥6 应完全
99.9%
计量点时电位当 n1=n2时,(在突跃范围中心 )
n1≠ n2,靠近 n大的一边
[6]氧化还原指示剂
自身指示剂：反应物本身氧化态和还原态有明显的差别例：,/ （红色 /无色）
专用指示剂：指示剂与滴定体系某一态结合产生特殊色例：淀粉 0.5% （ w/v 0.5g淀粉溶于 100ml
沸水中）专门用于碘量法
氧化还原指示剂：利用氧化态和还原态颜色不同，来指示终点。
例：试亚铁灵
[7]高锰酸盐指数
高锰酸盐指数 (Pi),用 KMnO4作氧化剂 氧化水中有机物所消耗的量，用 mgO2/L表示
测定方法及相应反应
计算公式：
高锰酸盐指数 (mgO2/L)=
注意,① 消除 的干扰，加 Ag2SO4沉淀掩蔽
② 加快反应速度措施,a)增加反应物浓度 ——KMnO4过量 b)T↑ ——100℃ 反应,
80℃ 滴定 c)滴定时 加催化剂 Mn2+
MnO4ˉ + 8H+ + 5eˉ = Mn2+ + 4H2O
0
24 MnM n O? = 1,5 1 V
强酸性微酸微碱中性
MnO4ˉ + 2H2O + 3eˉ = MnO2 + 4OHˉ
0
24 M n OM n O?
= 0,5 8 8 V
碱性
MnO4ˉ + e ˉ = MnO2ˉ
0
244 M n OM n O? = 0,5 6 4 V
优点氧化能力强应用广泛自身指示剂缺点 干扰严重溶液不稳定高锰酸钾的氧化性
MnO4－ + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O
滴定条件（三度一点）,
① 温度
75 ~ 85℃
＞ 90℃,H2C2O4→ CO 2 + CO + H2O；
＜ 60℃,反应速度太慢
② 酸度
0.5 ~ 1.0 mol / L
H2SO4
酸度太高,H2C2O4分解；
酸度太低,MnO4－ → MnO(OH)2 ↓。
③ 滴定速度慢 → 快 → 慢红色消失后再加后一滴 KMnO4。
否则 KMnO4在热的酸性溶液中分解为 Mn2+
④ 滴定终点 微过量的高锰酸钾自身的粉红色指示终点（ 30秒不褪）
高锰酸钾标液的保存方法由于标准溶液液不稳定，见光易分解：
保存在暗处，使用前必须标定
不可保存在滴定管中，否则见光化学分解，
使滴定管壁沉积 MnO2
配制所用的蒸馏水不可含还原性物质
[8] 化学需氧量 (COD)
化学需氧量 (COD)：在一定条件下水中能被重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用 mgO2/L表示
测定方法及相应反应
计算公式：
注意,
催化剂
消除 的干扰，加 HgSO4络合掩蔽
虽然,实际中 氧化性 >
氧化性
空白实验为什么
COD加热消解仪? 重铬酸钾法回流装置
[9]甲醇的测定：重铬酸钾法
测定方法及相应反应含甲醇废水，加入重铬酸钾（ C1,V1）、浓硫酸，反应完成后，加试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵回滴出现红色终点，硫酸亚铁铵消耗 C2，
V2。
计算公式：
式中：
[10]碘量法
用于测定氧化性物质，如,,O3,H2O2
等，水质指标余氯、溶解氧和 BOD等
基本原理,
注意,
应用
余氯的测定
DO的测定
O3的测定
BOD的测定
溶解氧测定仪? 余氯测定仪生化需氧量（ BOD）的测定在规定条件下，微生物分解水中的有机物所进行的生物化学过程中，所消耗的溶解氧的量，以 O2 mg／ L表示。
BOD
测定 BOD的意义
BOD是水体有机物污染的综合指标之一,当
BOD/COD > 0.4，污水可生化性高。
生物氧化过程有机物 微生物 无机物逐步氧化为 CO2,H2O
Ⅰ 类水 ＜ 3mg/L
Ⅱ 类水 ≤3mg/L
Ⅲ 类水 ＜ 4mg/L
Ⅳ 类水 ＜ 6mg/L
Ⅴ 类水 ＜ 10mg/L
BOD520卫生标准
(单位,mg/L)
,地表水环境质量标准,(GB3838-2002)
,地表水环境质量标准,(GB3838-2002)
Ⅰ 类水 ≤15mg/L
Ⅱ 类水 ≤15mg/L
Ⅲ 类水 ≤20mg/L
Ⅳ 类水 ≤30mg/L
Ⅴ 类水 ≤40mg/L
COD卫生标准
(单位,mg/L)
有机物生物氧化过程与 BOD520
有机物生物氧化过程分为 2个阶段进行：
碳化过程有机物
O2,微生物
CO2 + H2O + NH3
20℃ 时，有机物在 20天内完成 95% ~ 99%。
硝化阶段
2NH3 + 3O2 → 2HNO 2 +2H2O + E
2HNO2 + O2 → 2HNO 3 + E20℃ 下，约
100天 完成 。
在实际工作中,BOD的测定在 20℃ 下，生化氧化时间为 5天，消耗的总氧量约为第一阶段需氧量的 70%～ 80%，因此，各国规定用 5
天作为 BOD测定时的标准时间,20℃ 作为标准温度。用 BOD52o表示。
生化需氧量的测定测定原理 ——溶解氧的测定相同测定方法 直接测定法稀释测定法取水样 测定水中溶解氧取水样 培养箱 20 oC5d 测定剩余的溶解氧直接测定法
BOD520（ mg O2 / L） = C1 – C2
C1——水样培养前的 DO浓度（ mg O2 / L ）
C2——水样经 5天培养后的 DO浓度（ mg O2 /L ）
（ C1 – C2） –（ B1 – B2） × f1
f2
C1 —— 水样培养前的 DO浓度（ mg O2 / L ）
C2 —— 水样经 5天培养后的 DO浓度（ mg O2 / L ）
B1 —— 稀释水和接种稀释水培养前的 DO浓度（ mg O2 / L ）
B2 —— 稀释水和接种稀释水培养后的 DO浓度（ mg O2 / L ）
f1 —— 稀释水或接种稀释水在培养液中所占的比例
f1 —— 水样在培养液中所占的比例稀释测定法 有机物含量高的水中 BOD的测定取水样 测定水中溶解氧取水样 培养箱 20 oC5d 测定剩余的溶解氧稀释水
C
1 C2
稀释水 测定水中溶解氧稀释水 培养箱 20 oC
5d
测定剩余的溶解氧
B1 B2
BOD520（ mg O2 / L） =
稀释水 ——含有一定养份和饱和溶解氧的水
（ 1）用蒸馏水配制成稀释水，不可用自来水和地面水
（ 2） pH值保持在 6.5—8.5，以免影响细菌活动。且要求稀释水的 BOD5小于 0.2mgO2/L
（ 3）稀释水中加入营养物质，以保证微生物正常生长
（ 4）稀释水与水样的比例要适中。
（ 5）稀释水中要含有饱和溶解氧接种 ——在稀释水中引入微生物的操作（适用于缺乏微生物的水样的测定）
分解废水中的有机物
在线 BOD测定仪? 总有机碳（ TOC）测定仪
测定某生活污水水样的五天生化需氧量情况如下：
水样用稀释水稀释，稀释比为 3%；
稀释水样培养前的溶解氧为 9.71 mg / L，
稀释水样培养后的溶解氧为 4.50 mg / L,
稀释水培养前的溶解氧为 9.90 mg / L,
稀释水培养后的溶解氧为 9.70 mg / L 。
求 BOD520。
习题
5,6 水中有机物的污染指标
1,高锰酸盐指数,COD,BOD
2,总有机碳（ TOC）
表示水体中有机物总的含碳量，以 mg／ L表示含量
（ 1）总碳（ TO）测定原理：
水 样 石 英燃烧管O2或空气催化剂,Pt
900-950℃
IR检测器CO2 记录仪
TC
红外线分析仪
TO TOCIC
（ 2）无机碳测定原理水 样空气流低 温石英管磷酸酸化催化剂
150-160℃
IR检测器 记录仪
IC
（ 3）总有机碳 TOC = TC — IC
CO32- + 2H+ △ CO2 + H2O
HCO3- + H+ △ CO2 + H2O
3,总需氧量（ TOD）
指水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的需氧量,mg / L。
水 样
O2,N2
石 英燃烧管
Pt 催化剂
900oC
H2O,CO2 冷 却脱水器
CO2 氧燃料电 池记录仪
4,活性炭氯仿萃取物（ CCE）
5,污水的相对稳定度
6,紫外吸收值（ UVA）
芳香烃、双键、羰基的共轭体系在紫外有吸收第六章 吸收光谱法知识点：基于物质对光的选择性吸收建立的分析方法，又称吸光光度法或分光光度法
吸收光谱的产生
可见光与紫外光
吸收光谱的定量方法
吸收光谱的基本术语
吸收光谱分析的步骤
比色法与分光光度法
721或 752的使用
分光光度法应用
[1]吸收光谱的产生
当以一定范围的光波连续照射分子或原子时，就有一个或几个一定波长的光波被吸收，由于光的互补性，透过的光谱中不出现这些波长的光，称为吸收光谱。
[2]可见光与紫外光
分子的能级具有量子化特征,是非连续的,只能吸收 n个能级之差的能量 。 光的能量取决于波长 。
Δ
当分子吸收适宜的光子以后，产生电子能级的跃迁而形成的光谱称为电子光谱。位于可见光区
（ 400～ 800nm）和紫外光区（ 200～ 400nm）
[3]吸收光谱的定量方法
溶液对光的选择性吸收,使透射光 It发生变化
溶液对单色光的吸收符合朗伯比尔定律：
A=ε CL
摩尔吸收系数 ε 的物理意义：当光所通过的距离为 1cm,被测溶液量浓度为 1mol/L时,所相应的吸光度值 A为 ε,单位 L/mol.cm
ε 的大小反映了物质对光的敏感强度,ε 值愈大说明 物质对光的吸收程度越好,敏感度强,
用吸收光谱法测定该系光物质的灵敏度越大 。
[4]吸收光谱的基本术语
特征吸收曲线：以 A对 λ 做图,得到有峰谷的平滑吸收光谱曲线叫做特征吸收曲线,可作为定性的依据 。
最大吸收波入 λ max,特征吸收曲线上最大吸收峰所对应的波长,在这个 λ max下,物质吸收灵敏度最高,通常选作工作波长 。
末端吸收：出现在短波区,紫外区末端吸收增强,未成峰形 。
生产基团：能产生吸收峰的原子或原子团 。
助色基团：本身不能产生吸收,对周围的生色基团产生作用,使生色基团产生吸收 。
红移：由于结构微小改变测定结果改变,吸收峰向长波长方向移动 。
紫移：由于结构微小改变测定结果改变,向短波长方向移动 。
[5]吸收光谱分析的一般步骤
确定最佳显色体系
绘制特征吸收曲线，找出最大的吸收波长 λmax
绘制标准曲线
测未知水样的 A未,在该标准曲线上找出相应的
C未样品通常无色，要进行显色反应 例子只与溶液性质有关，与浓度 C无关定量分析，在最大 λ下进行工作
[6]比色法与分光光度法
比色分析：比较溶液颜色的深浅确定物质含量的方法
目视比色法：例如色度测定
光电比色法：初步具有分光系统
分光光度分析
特点
分类,可见分光光度计，紫外可见分光光度计
构成光源 —用棱镜或光栅将复合光变为单色光监测系统 —光电倍增管，光信号转化为电信号
[7]721或 752的使用
① 打开光源，黄灯亮,预热 10min
② 用波长旋钮调 λmax
③ 打开样品池暗箱盖，断开光路，调 100%，
吸光度 A=∞，透光率 T=0
④ 选择合适的参比液 (如：蒸馏水 )，合上暗箱盖，将参比池置于光路中，调零，
T=100%,A=0
⑤ 重复③和④至少两遍吸光光度法在水分析上的应用实例
1,水体中总铁的测定
Fe2+的测定
总铁的测定在水样中加 NH2OH·HCL（盐酸羟胺）或抗坏血酸还原,,重复
Fe2+的测定步骤
2,水体浊度的测定
3.水体中氨氮和凯氏氮的测定
NH3 – N,氨氮的测定方法通常有 纳氏试剂比色法,苯酚 -次氯酸盐 （或水杨酸 -次氯酸盐）
比色法和 滴定法 等。
纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，
但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。
蒸馏法预处理,取水样移入凯氏定氮装置中，加数滴溴百里酚蓝指示剂，用氢氧化钠或盐酸溶液调节至 pH为 7左右。加入 0.25
克氧化镁和数粒玻璃珠，以 50ML硼酸 为吸收液，加热蒸馏，至镏出液达 200ML时，停止蒸馏。 注意：导管下端要插入吸收液液面以下。
纳氏试剂比色法原理,碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成 淡红棕色胶态化合物,
其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长
410— 425nm范围内测其吸光度，计算其含量。
本法最低检出浓度为 0.025mg/L，测定上限为 2mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。
当水样氨氮量大于 5mg/L时，用滴定法测定。
凯氏氮
指可以用凯氏定氮法测定的氮含量，除包括氨氮以外，还有在此测定条件下可被氧化的有机氮 (-NH2).
方法：将水样用浓硫酸消解，将 -NH2转化为 NH4HSO4，（可加入 K2SO4提高消解温度，
加入 CuSO4催化）。将消解液酸度调至 pH
值大于 9.2，进行蒸馏，将蒸出的 NH3用硼酸吸收。后续测定方法同氨氮的方法。
3,水体中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总氮的测定
NO2 - N
原理：在 pH为 1.9-3.0介质中，与对氨基苯磺酸 -
a-萘乙二胺生成红色络合物，在波长 540nm处显色测定，测定的浓度范围,0.003mg/L~0.2mg/L.
NO3 – N
原理：在波长 220nm处有特征吸收。 ⊿ A=A220 -
2A275 的值与硝氮含量成正比，且可消除水中溶解性有机物的干扰
总氮,水中所有存在形态的氮。
原理,在 120℃ 的碱性条件下，用
K2S2O8氧化消解，将水中各种形态的氮全部氧化为 NO3-，然后利用紫外光度法测定 NO3—N含量。
4,水体中总磷的测定
在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，它们分别为正磷酸盐、缩合磷酸盐和有机结合的磷酸盐。
天然水中磷含量甚微，而化肥、冶炼、合成洗涤剂的行业的工业废水和生活污水含有大量磷。水体中磷含量过高（超过
0.2mg/L），可造成藻类的过度繁殖，导致水体富营养化，使水质变坏。
湖泊富营养化
水中总磷的测定：先将水样以强氧化剂氧化消煮，使水中存在的各种形式的磷酸盐都氧化成正磷酸盐，再测定正磷酸盐的含量即得。常用的氧化剂有过硫酸钾、硝酸 -硫酸、硝酸 -高氯酸等。
氯化亚锡还原光度法测正磷酸盐
原理,在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵反应，生成蹸钼杂多酸，当加入还原剂氯化亚锡时，则转变成蓝色络合物，通常称为钼蓝。此络合物在室温,700nm处有最大吸收。
方法的检出限为 0.025mg/L，测定上限为
0.6mg/L，适用于地面水样的测定。
5.水体中汞的测定
汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，由食物链进入人体，引起全身中毒作用。天然水中含汞极少，一般不超过 0.1ug/L,仪表厂、贵金属冶炼、军工等工业废水中含有一定的汞。
最典型的实例是 1956年开始发生在日本九州岛水俣地区，因长期食用受甲基汞污染的鱼贝类而引起的慢性甲基汞中毒，即水俣病。
视野向心性狭窄,视力不降。主要为眼球运动功能不协调,。
运动失调,反应迟钝。
听力障碍（高音障碍，能听见声音不懂意思）。
合并症：肾损害、糖尿病、高血压主要临床症状
我国汞污染情况自 60年代以来，松花江受上游吉林化工厂所排的含汞废水的影响，其水质、底泥和江中鱼贝类均受到了甲基汞的污染，松花江上游肇源江段水中甲基汞为本底值的 30~70
倍，鱼汞值如用 WHO的标准 0.4mg/kg评价，
松花江（黑龙江省境内）有 24%的鱼汞值
（ 1977年）超过上述标准。渔民及沿岸居民体内也出现汞蓄积。
松花江发生的苯污染,吉林省中石油吉林石化分公司 2007年 11月 13日 爆炸,震惊中国与俄罗斯，数百万的民众遭受到威胁。
冷原子吸收法、冷原子荧光法是测定水中微量、痕量汞的特征方法，而 双硫腙分光光度法 是测定汞的常用方法。
在 95C下用高锰酸钾和过硫酸钾将水样中全部汞都转化为二价汞，用盐酸羟胺还原过量氧化剂，酸性条件下，汞离子与双硫腙生成橙色的螯合物。用有机液萃取，再用碱液洗去过剩的双硫腙，在 485nm处测定吸光度。
双硫腙分光光度法测定汞
6.水体中镉的测定
镉的毒性很大，通过食物链进入人体后可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏引起泌尿系统功能变化。用含镉 0.04mg/L的水进行农灌时，土壤和稻米受到明显污染。
绝大多数淡水的含镉量低于 1ug/L,海水的平均镉浓度为０,１５ ug/L.镉的主要污染源有电镀，采矿，冶炼，染料，电池等排放的废水。
痛痛病发生在日本富山县神通川流域的一种含镉 废水污染农田而引起的公害病,患者全身疼痛,日夜呼叫,故名痛痛病 。
发病主要机制肾脏肾小管上皮细胞镉中毒后,其重吸收功能受损,钙离子等经尿液排泄过多,造成血钙低下,
反馈性引起骨钙释放过多,导致骨质疏松,引发骨骼持续性,针刺样疼痛 。
测定镉的方法有 原子吸收法，双硫腙分光光度法，阳极溶出法或示波极谱法等。
双硫腙光度法原理：在强碱性溶液中，镉离子与双硫腙生成红色络合物，用三氯甲烷萃取分离后，于 518nm波长处进行测定。
本法的最低检出限为 0.001mg/L,适用于测定受镉污染的天然水和废水中的镉。
7.水体中六价铬的测定
铬是生物体必须的微量元素，其毒性与存在价态有关，六价铬的毒性比三价铬高 100
倍，且更易为人体吸收在体内蓄积。但是三价铬对鱼的毒性比六价铬高。
铬的工业来源主要是含铬矿石的加工，金属表面处理，皮革鞣质，印染等行业。
铬的测定可采用 二苯碳酰二肼分光光度法
（较清洁水样）、原子吸收分光光度法和滴定法（铬含量较高，用硫酸亚铁胺滴定） 。
如果测总铬，则用高锰酸钾在强酸环境下将三价铬氧化为六价铬，再用上述方法测定。
二苯碳酰二肼分光光度法原理：
在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，
生成紫红色化合物，在 540nm处测定吸光度。
本法适用于地面水和工业废水中铬的测定，
最低检出浓度为 0.004mg/L.
第七章 电化学分析
知识点
直接电位分析
电位滴定
pH值的测定原理和方法
[1]直接电位分析 指示电极
电化学分析的专用电极
指示电极的种类 参比电极
参比电极例：饱和甘汞电极 Hg,Hg2Cl2/Cl- 电极电位氯离子溶液用 配制，饱和 溶液在一定条件下电极电位是一个定值。
复合电极 =指示电极 +参比电极指示电极的种类
金属基电极
M/Mn+ 金属 /金属离子电极 （ 例 1）
金属 /金属难溶盐电极（ 例 2）
均相氧化还原电极（惰性金属）
气体电极 例,Pt/H+,H2 定义：
膜电极 ——离子选择电极测定不同的体系，应选择不同的指示电极例,pH玻璃电极例,Pt/Fe3+,Fe2+
[2]电位滴定
电位滴定终点判断方式：电极电位突跃
电位滴定的用途：
无合适指示剂
有色，混浊，有胶体物，覆盖指示剂产生的颜色
混合离子连续滴定
非水滴定 (滴定体系不含水，但绝大多数指示剂都是水溶液 )
[3]pH值的测定原理和方法是一种直接电位分析，用玻璃电极做指示电极，
饱和甘汞电极为参比电极组成工作电池
玻璃电极 ——H+专属性离子选择电极
pH的测定原理
pH的测定原理
pH计的使用第八章 色谱法与原子吸收光谱法
知识点
色谱的用途
色谱的组成
色谱的分类
气相色谱的基本结构
基本术语
分离原理
检测器
色谱柱
色谱的定性与定量
色质联用技术在给水排水中的应用
原子吸收光谱法
[1]色谱的用途
色谱技术的核心 ——混在一起的有机物进行分离的过程
分离技术：
混合有机物 单一的有机化合物一定条件下
[2]色谱的组成
固定相 —分离的过程中,这一相始终不动,吸附或溶解有机物
主要类型：液体固定相固体固定相
流动相 —携带有机或无机气体进入固定相
主要类型：气体流动相液体流动相水或有机溶剂惰性气体 N2,Ar、
He，称为载气吸附有机物 例：硅胶高沸点的有机溶剂，溶解有机物 例：角鲨烷
[3]色谱的分类
按流动相分
气相色谱法 (GC)
液相色谱法 (LC),离子色谱是其中一种
按动力学原理分类：迎头、顶空、柱上
[4]气相色谱的基本结构
进样系统（汽化室、进样） +分离系统 +检测器
[5]基本术语
色谱图：即色谱流出曲线,将检测电流信号,
对混合物分离时间 (min) 作图得到的曲线
基线：只有纯流动相通过检测器时得到的信号
-时间曲线,理论上是一条水平直线,操作条件变化时会产生基线漂移或或起伏即噪声
死时间 t0：从进样开始到空气峰最大值,所经历的时间死体积 V0：从进样开始到空气峰最大值,载气通过的体积
保留时间 tR：从进样开始到样品峰最高时所经历的时间保留体积 VR:从进样开始到样品峰最高时所所流过的载气体积
校正保留时间 tR’：从空气峰的最大值到样品峰最高时的时间 tR’=tR-t0
校正保留体积 VR‘：从空气峰的最大值到样品峰最高时流过的载气体积 VR‘=VR-V0
相对保留值
峰高 h：从样品峰的顶点到基线的垂直距离半峰宽 W1/2：样品峰峰高一半处的峰宽度基线宽度 Wb：即峰宽,样品峰两侧拐点作切线与基线相交部分的宽度
[6]分离原理
当载气携带样品进入色谱柱,由于物质结构的不同,导致吸附或溶解能力不同；吸附或溶解能力大在柱中停留时间长；吸附能力弱或溶解小的物质停留时间短,先行流出色谱柱 。
[7]检测器作用：将组分浓度或含量转化成电信号
热导池检测器 (TCD)
氢焰离子化检测器 (FID)
电子捕获检测器 (ECD)
火焰光度 (FPD)
用途：含硫,磷元素化合物的分析,
原理：助燃气体,硫磷燃烧产生光强度不同产生火燃又称硫磷检测器
[8]色谱柱
柱型,毛细柱或 填充柱
填充柱的制备
填充柱的清洗
固体固定相：用负压抽吸法填充
液体固定相：要进行涂渍 (固定 )后再填充
老化：用不含任何样品的载气进行吹扫
柱效能
解,≥
[9]色谱的定性与定量
选择色谱纯试剂为标样
色谱条件
定性
定量方法
被测物质的量与峰面积或峰高成正比
标准曲线 ——外标法小知识
[10]色质联用技术在给水排水中的应用
色质联用技术的发展
质谱的原理
质谱图
一般来说,最高峰是分子离子峰
碎片最多的定为 1,其他碎片相对于最多的百分比,
与分子离子峰相比
计算机检索
水样预处理可确定其相对分子量不连续 (检测的是碎片 )
的质荷比棒状图
[11]原子吸收光谱法
原子吸收 (AAS) 的原理
原子吸收法的特征
原子吸收分光光度计的组成空心阴极灯 +原子化器（心脏部件） +单色器 +
检测系统
定量方法谢 谢
