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1、水分析化学复习重点最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除第一章第一章 绪论绪论知识点知识点11 水分析化学的地位及作用水分析化学的地位及作用22 水分析化学分析方法的分类水分析化学分析方法的分类1水中污染物包括无机：金属离子 Ca2+、Mg2+重金属离子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等有机：酚、农药、洗涤剂等以上污染物都需要水分析方法去定量2分析方法包括重量分析称重的办法用途：残渣分析化学分析借助化学反应a.酸碱滴定质子传递(最基础的滴定分析)用途：检验碱度、酸度b.络合滴定络合反应 M+Y MY用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+另外，络合反应可用于掩蔽技术
2、，消除非测定离子的干扰c.沉淀分析沉淀反应 Ag+Cl-AgCl用途：测定水中 Cl-d.氧化还原滴定氧化还原反应(特点：电子转移)用途：测 COD 等有机污染指标精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除氧化还原反应也用于废水的化学处理,(如脱 CN，CN+ClO2N2)仪器分析a.吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机离子b.色谱法：气相色谱 用途：如氯仿测定液相色谱 用途：如多环芳烃测定离子色谱 用途：如阴离子测定c.原子吸收法 用途：金属元素测定d.电化学分析法 用途：pH 值的测定-3 3水质指标与水质标准水质指标与水质标准1水质指标物理化学微生物学一、物
3、理指标(特点：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化)水温臭味(臭阈值)文字描述色度：表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述)真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量)色度的测定方法：标准比色法（目视比色法）a.用具塞比色管配制标准色阶（PtCo 色阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性高，1mgPt/L 定义为 1 度）精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除b.未知水样置于同规格比色管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准色阶对比浊度：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是混凝工艺重要的控制指标。浊度的测定方法a.目视比浊法：用具塞比色管配制标准
4、浊度阶，1mg 漂白土/L 定义为 1 度，水样俯视对比b.分光光度法：680nm 分光光度计测定标准浊度单位（1.25mg 硫酸肼/L 和 12.5mg 六次甲基四胺/L 形成甲聚合物为 1 度，测定结果单位 FTU）c.散射法，浊度仪（也以甲聚合物为标准浊度单位，测定结果单位 NTU）残渣（总残渣=可滤残渣+不可滤残渣），重量法测定电导率，电导率仪测定UVA254：反映水中有机物含量氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数二、化学指标pH 值 pH=-lgH+酸度和碱度：给出质子物质的总量(酸度)接受质子物质的总量(碱度)硬度：水中 Ca2+、Mg2+离子的总量永久硬度：硫酸盐
5、、氯化物等形成暂时硬度：碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除总盐量（水中全部阴阳离子总量）有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物)a.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b.化学需氧量(COD)：在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用 mgO2/L 表示c.生物化学需氧量（BOD）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位 mgO2/Ld.总有机碳（TOC）：水体有机物总的碳含
6、量，用总有机碳分析仪高温燃烧水样测定，单位 mgC/Le.总需氧量（TOD）：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，单位 mgO2/L三、微生物学指标保障供水安全的重要指标细菌总数大肠菌群游离性余氯：Cl2/HOCl/OCl-2水质标准：根据不同用水目的制定的污染物的限量域值除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越 4 4取水样、保存、预处理取水样、保存、预处理1取水样精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除根据试验目的选取取样点，取样量，容器和取样方法取样点：河流水系沿上下游和深度布设，处理设施在进出水口取样量：保证分析用量 3
7、倍以上，至少做 2 次平行样容器：玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标）取样方法2保存意义：采用一些措施终止或减缓各种反应速度冷藏控制 pH 值，加酸调 pH 1，在水中完全解离，强酸Hac，Ka=1.810-5，Ka10 存在OH、pH8.32存在CO3、pH4.5存在2HCO32连续滴定法测水中碱度同一锥形瓶中，连续用酚酞和甲基橙作指示剂。测定步骤：先加酚酞，当酚酞由红色无色，HCl 的消耗量为 P(ml)后加甲基橙，当甲基橙由橙黄橙红，HCl 的消耗量为 M(ml)P 和 M 的数值判断碱度的组成，并且计算相应的含量。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有
8、侵权请联系网站删除概念：P 相当的碱度叫酚酞碱度；直接在水样中加入甲基橙，用 HCl 滴定相应的碱度，叫甲基橙碱度，又叫总碱度。发生反应：酚酞变色，HOH H2OH2CO3 HCO331P OH(CO32)2甲基橙变色，H HCO3 H2CO3M 1CO32 HCO322水中的总碱度：T OHCO3=P+M HCO35 种组合的判据：OH P0 M=0(酚酞红无，甲基橙加入即呈橙红)OH P2OH、CO32 PMCO3 2MOH P M2CO32 P=MCO3 P MCO32、HCO3 P0 P=0(酚酞加入即无色，甲基橙橙红)HCO3=M55碱度计算碱度计算首先由 P 和 M 的数值判断碱度
9、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精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除1OH 17g/molCO32 30g/molHCO3 61g/mol211CaO 28g/molCaCO3 50g/mol22写出碱度计算的正确表达式CHCL:HCl 的量浓度 mol/l例：当 P0，M=0 时OH-碱度(mol/L)=CHCLPV水样CHCLP103OH 碱度(mmol/L)V水-CHCLP281031OH 碱度(CaO计)2V水-当 P 和 M 呈其它关
10、系时，用 f(P,M)代替上式中 P 即可例：已知某酸Ka 105，求其共轭碱的 PKbPKa 5PKb 14 5 9第三章第三章 络合滴定法络合滴定法知识点：知识点：11络合反应及特征络合反应及特征Ag 2NH3 Ag(NH3)2(1:2)AgCl 2NH3Ag(NH3)2Cl前提中心离子(金属离子)，一定能提供空的轨道配体：提供孤对电子的化合物精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除配位键：一个原子提供一对电子对例：Ag NH3配位原子：提供孤对电子对的原子配位数：与中心离子络合的配位原子数目中心离子和配体一定时，络合比可以不一样，多级络合22氨羧络合剂氨羧
11、络合剂特征：同时存在氨基和羧基最常见：EDTA 乙二胺四乙酸(盐)，EDTA可同时提供 6个配位原子 2 个 N，4个 O一般定义 EDTA用 Y 表示EDTA呈现六元酸的特点，H6Y2存在六级解离，七种型体七种型体存在量的相对多少取决于溶液的 pH值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 Na2H2Y3EDTA3EDTA络合物的特征络合物的特征M Y MY络合比 1：1为什么 1:1?因为 EDTA 可以同时提供 6 个配位原子，则中心离子提供 6 个空轨道空间因素：排列使原子与原子排斥最小，使配位原子从中心离子四面按最近形成笼状化合物，由 5
12、 个五元环组成，将金属离子包夹在中间，形成螯合物EDTA 络合滴定也称螯合滴定(分析)EDTA 与无色金属离子生成无色络合物，与有色金属离子形成络合物颜色会加深精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除4 EDTA4 EDTA的络合平衡的络合平衡1.稳定常数M Y MY (1:1)K稳MYMYMYMYMY M Y（逆反应）K不稳K不稳1lgK稳 PK不稳K稳稳定常数用途：用稳定常数大小判断一个络合物的稳定性，络合物越稳定，络合反应越易发生2.EDTA的酸效应M Y MY(主反应)HHY HY H2Y H6Y (副反应)EDTA的酸效应消耗了参加主反应的络合剂，影响
13、到主反应定义：由于H的存在，使络合剂参加主反应能力下降的现象叫 EDTA的酸效应酸效应的大小用酸效应系数Y(H)表示，Y(H)Y总4YY总：所有 EDTA存在型体之和，Y4：有效浓度，只有 Y4-能与金属离子络合Y总Y4Y(H)1lgY(H)0pH,Y4；反之 pH降低，Y(H)酸效应系数越大，说明H对EDTA的络合反应影响越大只有 pH12 才有lgY(H)=0；pH0(有副反应)精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除3.条件稳定常数K稳(描述客观实际的反应程度)MnY4 MYn4K稳MYn4Y(H)MYn4nn4MY总MY稳K稳 K稳Y(H)KK稳Y(H)
14、MYn4nMY总无副反应Y(H)1则K稳 K稳有副反应Y(H)1 则K稳K稳lgK稳 lgK稳lgY(H)条件稳定常数的用途判断络合物的稳定性判断络合反应的完全程度，判定条件：当CSP 0.01mol/LlgK稳8由lgY(H)lgK稳8绘制酸效应曲线EDTA 酸效应系数可以判断某金属离子被准确滴定的最低 pH 值 5 5金属指示剂金属指示剂1.影响金属指示剂的主要因素络合滴定曲线突跃范围 金属离子 M 的初始浓度 2.金属指示剂(有机络合剂)金属指示剂的作用原理M In(游离态颜色)MIn（络合态颜色)(络合反应)金属指示剂加入金属离子 M 溶液中显示生成的络合物的颜色加入 EDTA 后发生
15、Y MIn(络合态颜色）MY In（游离态颜色）要求稳定值MY MIn，KMY比KMIn高 2 个数量级以上，保证置换完成种类精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除a.铬黑 T，EBT(pH=10)，红蓝b.钙指示剂,NN(pH12.5)，红蓝c.PAN(pH=5-6)，红黄d.二甲酚橙，XO(pH12.5Mg2OH Mg(OH)2精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除其他应用：测高锰酸盐指数，掩蔽Cl，用Ag2SO4，Agcl Agcl 氧化还原掩蔽：变更干扰离子的价态OHHCL2 Fe2例：Fe3NH 7 7络合滴定的方式
16、络合滴定的方式1.直接滴定法：直接用 EDTA标准溶液来滴定Mn要求：络合反应快，生成络合物稳定应用：标定 EDTA(非基准物质)溶液a.EDTA 与金属离子的计量关系(1:1)确定基本反应单元(Na2Y)b.由摩尔质量计算出所需质量，称重c.准确标定其浓度，用 Zn 粒（HCl 溶解）或 CaCO3标准溶液标定基准溶液放在锥形瓶(加入金属指示剂)，EDTA 的滴定剂用酸式滴定管对于Zn2pH 应在 56(二甲酚橙作指示剂)终点：红色亮黄色对于 CaCO3pH 应在 10(KB 作指示剂)终点：红色蓝色计算公式：CEDTA硬度测定：暂时硬度：由 Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2或 CaC
17、O3、MgCO3形成的硬度，可加热煮沸除去永久硬度：主要指 CaSO4、MgSO4转化形态+Na2CO3 CaCO3、MgCO3测总硬度：用碱性缓冲溶液NH3 NH4Cl调 pH=10，EBT指示剂，EDTA 滴定，终点红色蓝色精品好资料-如有侵权请联系网站删除22CZnVZnVEDTA最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除（其他常用缓冲溶液：中性缓冲NaHPO4-NaH2PO4，酸性缓冲邻苯二甲酸或HAc-NaAc)总硬度(mmol/L)CEDTAVEDTAV水样单独测Ca2硬度需要掩蔽Mg2，Mg2硬度计算得到用 NaOH调 pH12.5，NN指示剂，EDTA滴定，终点红色蓝色Mg2 2O
18、H Mg(OH)2Ca2 NN CaNNCaNN Y CaY NNCa2硬度(mmol/L)CEDTAVEDTAV水样Mg2硬度(mmol/L)总硬度钙硬度2.返络合滴定铝盐混凝剂中Al3含量分析(Al3%或Al2O3%)，络合滴定在水质工程学中的应用该金属离子与 EDTA生成络合物的反应速度慢Y Al3充分AlY pH=3.5加热，避免 Al 在高 pH时，发生水解冷却，调 pH=56,加指示剂二甲酚橙，用 Zn2+返滴定 EDTA，终点黄变红Y Zn2 ZnY计算：CAL3(mg/l)(CEDTAVEDTACZn2VZn2)103MAlV水Al3%mAl3m样（混凝剂质量）mAl2O3m样
19、100%Al2O3%100%Ba2+测定，无合适指示剂精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除第四章第四章沉淀滴定法沉淀滴定法知识点知识点 1 1沉淀平衡沉淀平衡0 aAgaclaAgAgAg1活度积常数KSP当离子强度 IMnO4氧化性2742在发生还原反应经历地中间价态比Cr2O7多，减弱了MnO4的氧化性MnO4空白实验99甲醇的测定：重铬酸钾法甲醇的测定：重铬酸钾法1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，反映完成后，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。2计算公式：甲醇含量(mg/l)(C
20、1V1C2V2)1000M甲醇V水（M甲醇32）61010碘量法碘量法用于测定氧化性物质，如Cl2、ClO2、O3、H2O2等，水质指标余氯、溶解氧和BOD等1基本原理：0.08V电位居中，可做氧化剂和还原剂的特利用I2 2e 2I，I2/I点。在酸性条件下，水样中氧化性物质与 KI作用，定量释放出 I2，以淀粉为指示剂，用 Na2S2O3滴定至蓝色消失，由 Na2S2O3消耗量求出水中氧化性物质的量。22反应：O（氧化性物质）I I2I2 2S2O3 2I S4O62注意：歧化I2OH IO3 I H2O (pH9)Na2S2O3(非基准，配制后标定)精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好
21、资料推荐-如有侵权请联系网站删除22a.光照：S，有单质 S 析出 b.碱性：S2O3 c.强酸性：SO42S2O3 S SO2碘量法最佳 pH值范围：中性或弱酸性，48.53应用余氯的测定：取水样，用 HAc-NaAc 缓冲液调节 pH=4，加 Na2S2O3至淡黄色，再加 12 滴0.5%淀粉指示剂继续加 Na2S2O3至蓝色消失（C,V）余氯(Cl2,mg/L)DO 的测定:将水中溶解氧用锰固氧技术固定，酸溶解析出 I2后，用 Na2S2O3滴定。反应：MnSO4 NaOH Mn(OH)2白色1Mn(OH)2O2 MnO(OH)2(褐色)2CNa2S2O3VNa2S2O335.51000
22、V水MnO(OH)2 H I I2 Mn2 H2O22I2 S2O3 S4O6 I计算：DO(mg/L)O3的测定：C1V181000V水测臭氧消毒水样残余臭氧量（mg/L）或臭氧发生器每小时产生 O3量：KI 配成吸收溶液，O3+KII2，气体通入 2min，用 Na2S2O3滴定臭氧发生器的 O3发生量(g/h)=C1V11660/2BOD 的测定：精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除BOD（生物化学需氧量）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位 mgO2/L通常测定 BOD205，即 20培养 5 天。当 BO
23、D205/COD0.45，污水可生化性高。方法:a.直接测定法：BOD5=DO5-DO0；b.稀释倍数法1111溴酸钾法溴酸钾法碘量法的变异，多用于测定苯酚1基本原理：在酸性条件下，水样中加入过量的 KBr+KBrO3=Br2，与水中还原性物质作用，加过量 KI还原剩余的 Br2，等量释放出 I2，以淀粉为指示剂，用 Na2S2O3滴定至蓝色消失（C,V1）。作空白试验，Na2S2O3消耗 V0。由 Na2S2O3消耗量之差求出水中氧化性物质的量。C6H5OH 3Br2 C6H2Br3OH 3Br3HBr2 2I 2Br I222I2 S2O3 2I S4O62计算：苯酚(mg/l)C（V0V1)1000M苯酚V水以 Na2S2O3作基本单元，苯酚基本单元为 1/6C6H6OH，M=15.68精品好资料-如有侵权请联系网站删除