2.7 非金属无机物的测定（课件）-《环境监测》同步教学（高教版）

2.7 非金属无机物的测定 2.7.1 pH值 2.7.2 溶解氧 2.7.3 含氮化合物 2.7.4 含磷化合物 1 2 教学目的 理解非金属无机物的重要性， 熟悉非金属无机物的种类和来源， 掌握非金属无机物的测定方法 了解采样和前处理的关键性 数据解读和环境评估 重点难点 Experiment Objectives Key Points 选择合适的测定方法 采样和前处理的技术细节 仪器设备的正确使用 数据解读与环境评估的综合能力 实验室安全和废物处理 3 pH值 pH值表示水中酸碱性的强弱，用溶液中氢离子活度的负对数表示 pH ＝－lg[H＋] 是最常用的水质指标之一 天然水的pH值多在6～9范围内； 饮用水在6.5～8.5间；某些工业用水的pH值必须保持在7.0～8.5间，以防止金属设备和管道被腐蚀。 测量方法：比色法、玻璃电极法 2.7.1 pH值 4 1. 比色法（colorimetric method） 将系列已知pH值的缓冲溶液加入适当的指示剂制成标准色液，并封装在小安瓿瓶内，测量时取与缓冲溶液同量的水样，加入与标准系列同样的指示剂，然后进行比较，以确定水样pH。 优点：简便易行 不足：不适用于有色、浑浊、含较高游离氨、氧化剂和还原剂的水样。 此法可测至0.1pH单位。 常用的测定方法中pH试纸法方法简便，但对工业废水测定最大误差可达1～2个pH单位。 2.7.1 pH值 5 2.7.1 pH值 普通pH试纸 精密pH试纸 6 2. 玻璃电极法 以饱和甘汞电极（mercurous chloride electrode）为参比，以pH玻璃电极(glass electrode)为指示电极组成原电池，当玻璃电极的玻璃薄膜的两端溶液氢离子活度不同时，则产生电位差。该电位差可通过测量两电极间的电位差求得。 在25℃下，每变化1个pH单位，电位差变化59.1mv，将电压表的刻度变为pH刻度，便可直接读出溶液pH值，温度差异可通过仪器上补偿装置进行校正。 2.7.1 pH值 7 实际中，常使用复合电极，制成便携式pH计到现场测定。 优点：准确快速，不受溶液浊度、胶体物质及各种氧化剂与还原剂干扰 缺点：pH＞10时，产生较大误差，称“钠差”，使读数偏低。 克服“钠差”的办法 使用“低钠误差”电极 选用与被测溶液pH相近的标准缓冲溶液来加以校正。 2.7.1 pH值 8 溶解氧（DO, dissolved oxygen） 水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。 2.7.2 溶解氧 9 水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。 清洁地表水溶解氧接近饱和。 当有大量藻类繁殖时，溶解氧可能过饱和。 当水体受到有机物质、无机还原物质污染时，会使溶解氧含量降低，甚至趋于0，此时厌氧细菌繁殖活跃，水质恶化。 2.7.2 溶解氧 10 DO水样的采集与保存 用溶解氧瓶采样（碘量法）； 加固定剂：MnSO4，碱性KI； 冷暗处，注意水温与大气压 2.7.2 溶解氧 11 2.7.2 溶解氧 测定方法 碘量法 修正的碘量法 氧电极法 清洁水可用 受污染的地面水和工业废水必须用 12 2.7.2 溶解氧 1.碘量法 原理：氧在碱性溶液中能使低价锰（Mn2+)氧化为高价锰（Mn4+），而高价锰在酸性溶液中又能氧化碘离子（I-）为游离碘，释放出的游离碘量即相当于水中原有的溶解氧量，故以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定水样中析出的碘就可算出DO量。 Mn2+ Mn4+ 碱性介质 DO 酸性介质 I- Na2S2O3滴定 I2 13 判断题： 水样中氧化性物质使碘化物游离出单质碘，使溶液氧的测定值比实际偏低。（ ） Mn2+ Mn4+ 碱性介质 DO 酸性介质 I- Na2S2O3滴定 I2 2.7.2 溶解氧 错 14 2.7.2 溶解氧 2 .修正的碘量法 当水中含氧化性物质，还原性物质及有机物时，会干扰测定，应预先消除，并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法。 （1）叠氮化钠修正法 是用叠氮化钠（NaN3）去除亚硝酸盐干扰的碘量法。向水样中加入叠氮化钠，使水中亚硝酸盐分解，分解反应只需2～3分钟，在不含其他氧化、还原剂时，水中如含三价铁离子较多，达100～200mg/L，可于水样中加氟化钾溶液排除干扰或用磷酸酸化后立即滴定。 叠氮化钠是剧毒、易爆试剂，不能将碱性碘化钾-叠氮化钠溶液直接酸化，以免产生有毒的叠氮酸雾。 DO (O2,mg/L) = MV×8×1000 / V水 15 2.7.2 溶解氧 （2）高锰酸钾修正法 适于含大量亚铁离子(Fe2+＞1mg/L)不含其他还原剂及有机物的水样。 用高锰酸钾氧化亚铁离子，消除干扰，过量的高