1 水質(zhì)分析概述 1
1.1 水質(zhì)分析的任務(wù)與內(nèi)容 1
1.1.1 水質(zhì)分析的任務(wù) 1
1.1.2 水質(zhì)分析的內(nèi)容 2
1.2 水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 4
1.2.1 水質(zhì)指標(biāo) 4
1.2.2 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 8
1.3 水樣的采集與保存 8
1.3.1 水樣的采集 8
1.3.2 水樣的保存 9
1.4 水質(zhì)分析的基本計(jì)算 10
1.4.1 基準(zhǔn)物質(zhì)、基準(zhǔn)溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 10
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的表示法 10
1.4.3 滴定分析的計(jì)算 11
1.5 水質(zhì)分析結(jié)果的誤差及其表示方法 13
1.5.1 誤差及其產(chǎn)生的原因 13
1.5.2 誤差的表示方法 14
1.6 數(shù)據(jù)處理 15
1.6.1 有效數(shù)字 15
1.6.2 有效數(shù)字修約及計(jì)算規(guī)則 17
思考題與習(xí)題 18
2 水質(zhì)分析技能基礎(chǔ)知識(shí) 19
2.1 常用玻璃儀器及其他器皿、器具 19
2.1.1 常用玻璃儀器 19
2.1.2 常用瓷器皿 22
2.1.3 常用器具 23
2.1.4 玻璃儀器的洗滌及保管 24
2.2 化學(xué)試劑與試液 26
2.2.1 化學(xué)試劑 26
2.2.2 實(shí)驗(yàn)室分析用水 28
2.2.3 溶液的配制 30
2.3 實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備 32
2.3.1 天平 32
2.3.2 電熱設(shè)備 34
2.3.3 其他設(shè)備 35
2.4 滴定分析基本操作 37
2.4.1 滴定管的使用 37
2.4.2 吸管的使用 40
2.4.3 容量瓶的使用 41
思考題與習(xí)題 43
技能實(shí)訓(xùn)1 分析天平的使用 43
技能實(shí)訓(xùn)2 滴定分析基本操作 45
技能實(shí)訓(xùn)3 色度的測(cè)定(目視比色法) 46
3 酸堿滴定法 48
3.1 酸堿指示劑 48
3.1.1 酸堿指示劑的變色原理 48
3.1.2 指示劑的變色范圍 49
3.2 酸堿滴定曲線和指示劑的選擇 51
3.2.1 強(qiáng)堿(酸)滴定強(qiáng)酸(堿) 51
3.2.2 強(qiáng)堿滴定弱酸 53
3.2.3 強(qiáng)酸滴定弱堿 53
3.3 酸堿滴定法的應(yīng)用 54
3.3.1 堿度的測(cè)定 54
3.3.2 酸度及其測(cè)定 58
3.3.3 氨氮的測(cè)定 59
思考題與習(xí)題 60
技能實(shí)訓(xùn) 堿度的測(cè)定(總堿度、重碳酸鹽和碳酸鹽) 60
4 氧化還原滴定法 64
4.1 氧化還原反應(yīng)的方向 64
4.1.1 氧化還原反應(yīng)和條件電極電位 64
4.1.2 氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 65
4.2 氧化還原反應(yīng)速率的影響因素 66
4.2.1 濃度的影響 66
4.2.2 溫度的影響 67
4.2.3 催化劑的影響 67
4.3 氧化還原滴定 67
4.3.1 氧化還原滴定曲線 67
4.3.2 氧化還原指示劑 68
4.4 氧化還原滴定法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 69
4.4.1 高錳酸鉀法——水中高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定 69
4.4.2 重鉻酸鹽法——水的化學(xué)需氧量的測(cè)定 71
4.4.3 碘量法——水中溶解氧的測(cè)定、生化需氧量的測(cè)定 73
4.4.4 溴酸鉀法——水中酚的測(cè)定 79
4.5 水中有機(jī)物污染綜合指標(biāo) 80
4.5.1 高錳酸鹽指數(shù)(PV)、COD、BOD5及其關(guān)系 80
4.5.2 總有機(jī)碳(TOC) 81
4.5.3 總需氧量(TOD) 82
4.5.4 紫外吸光度(UVA)——水中有機(jī)污染物的新綜合指標(biāo) 84
思考題與習(xí)題 85
技能實(shí)訓(xùn)1 水中高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定 86
技能實(shí)訓(xùn)2 水中化學(xué)需氧量CODCr的測(cè)定(重鉻酸鹽法) 87
技能實(shí)訓(xùn)3 水中溶解氧DO 的測(cè)定(碘量法) 89
技能實(shí)訓(xùn)4 水中生化需氧量BOD5的測(cè)定 92
5 重量分析法和沉淀滴定法 95
5.1 重量分析法 95
5.1.1 概述 95
5.1.2 重量分析法的應(yīng)用 95
5.2 沉淀滴定法 97
5.2.1 概述 97
5.2.2 莫爾法 97
5.2.3 佛爾哈德法 99
5.2.4 沉淀滴定法的應(yīng)用 100
思考題與習(xí)題 101
技能實(shí)訓(xùn)1 懸浮性固體的測(cè)定 102
技能實(shí)訓(xùn)2 水中氯化物的測(cè)定(沉淀滴定法) 104
6 配位滴定法 107
6.1 概述 107
6.1.1 簡(jiǎn)單配合物 107
6.1.2 螯合物 108
6.2 EDTA及其螯合物 109
6.2.1 EDTA和EDTA二鈉 109
6.2.2 EDTA螯合物的穩(wěn)定性 109
6.2.3 EDTA在溶液中的分布 110
6.2.4 EDTA的酸效應(yīng) 111
6.2.5 滴定反應(yīng)的影響因素及條件穩(wěn)定常數(shù) 112
6.2.6 最低pH值和酸效應(yīng)曲線 112
6.3 金屬指示劑 113
6.3.1 金屬指示劑的作用原理 113
6.3.2 金屬指示劑應(yīng)具備的條件 114
6.3.3 常用的金屬指示劑 114
6.4 提高配位滴定選擇性的方法 115
6.4.1 酸度控制法 115
6.4.2 掩蔽劑的利用 116
6.5 配位滴定方式及其應(yīng)用 117
6.5.1 配位滴定方式 117
6.5.2 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制與標(biāo)定 118
6.5.3 配位滴定法的應(yīng)用 119
思考題與習(xí)題 122
技能實(shí)訓(xùn) 水中硬度的測(cè)定 123
7 分光光度法 126
7.1 概述 126
7.2 分光光度法測(cè)定原理 126
7.2.1 光的基本性質(zhì) 126
7.2.2 溶液的顏色和對(duì)光的選擇性吸收 127
7.2.3 朗伯-比耳定律 128
7.2.4 分光光度法的定量方法及誤差 128
7.3 分光光度計(jì)及其測(cè)定條件的選擇 130
7.3.1 分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu) 130
7.3.2 分光光度計(jì)的工作原理 131
7.3.3 測(cè)定條件的選擇 132
7.4 分光光度法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 133
7.4.1 水中氨氮的測(cè)定 133
7.4.2 水中亞硝酸鹽的測(cè)定 134
7.4.3 水中硝酸鹽氮的測(cè)定 135
7.4.4 水中總磷的測(cè)定 135
7.4.5 水中六價(jià)鉻的測(cè)定 136
7.4.6 水中余氯的測(cè)定 136
7.4.7 水中鐵的測(cè)定 137
思考題與習(xí)題 138
技能實(shí)訓(xùn)1 水中鐵的測(cè)定(鄰二氮菲分光光度法) 138
技能實(shí)訓(xùn)2 氨氮的測(cè)定(納氏試劑分光光度法) 141
技能實(shí)訓(xùn)3 揮發(fā)酚的測(cè)定(4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法) 143
技能實(shí)訓(xùn)4 水中余氯的測(cè)定(分光光度法) 145
8 幾種儀器分析法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 148
8.1 電位分析法 148
8.1.1 直接電位法 148
8.1.2 電位滴定法 150
8.2 電導(dǎo)分析法 150
8.2.1 基本原理 151
8.2.2 水樣的分析 152
8.2.3 電導(dǎo)法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 152
8.3 原子吸收光譜法 153
8.3.1 概述 153
8.3.2 原子吸收光譜法基本原理 153
8.3.3 原子吸收分光光度計(jì)的主要構(gòu)造 154
8.3.4 定量方法 155
8.3.5 原子吸收光譜法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 156
8.4 氣相色譜法 157
8.4.1 氣相色譜法的特點(diǎn) 157
8.4.2 氣相色譜法原理及構(gòu)造 157
8.4.3 氣相色譜法的定性定量方法 159
8.4.4 氣相色譜法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 160
8.5 高效液相色譜法 162
8.5.1 高效液相色譜法的特點(diǎn) 162
8.5.2 高效液相色譜法原理及構(gòu)造 162
8.5.3 高效液相色譜法的定量方法 163
8.5.4 高效液相色譜法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用 163
8.6 質(zhì)譜法 164
8.6.1 質(zhì)譜法的特點(diǎn) 164
8.6.2 質(zhì)譜儀 164
8.6.3 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)簡(jiǎn)介 167
思考題與習(xí)題 170
技能實(shí)訓(xùn) 水中金屬離子鋅和鉛的測(cè)定(原子吸收光譜法) 171
9 水質(zhì)自動(dòng)分析技術(shù)簡(jiǎn)介 173
9.1 地表水水質(zhì)自動(dòng)分析 173
9.1.1 水溫測(cè)定 173
9.1.2 電導(dǎo)率測(cè)定 173
9.1.3 pH值測(cè)定 174
9.1.4 濁度測(cè)定 175
9.1.5 溶解氧測(cè)定 175
9.2 污水水質(zhì)自動(dòng)分析 175
9.2.1 COD自動(dòng)測(cè)定 176
9.2.2 BOD自動(dòng)測(cè)定 176
9.2.3 總氮測(cè)定 177
9.2.4 氨氮測(cè)定 178
9.2.5 總磷測(cè)定 178
9.2.6 UV自動(dòng)分析儀 178
9.2.7 金屬離子測(cè)定 180
思考題與習(xí)題 180
附錄 181
附錄1 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749—2006) 181
附錄2 城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T 206—2005) 183
附錄3 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838—2002) 185
附錄4 城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)(GB/T 18920—2002) 187
附錄5 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978—1996) 188
附錄6 弱酸、弱堿在水中的離解常數(shù)(25℃) 191
附錄7 配合物的穩(wěn)定常數(shù)(18～25℃) 192
附錄8 難溶化合物的溶度積(18～25℃) 193
附錄9 標(biāo)準(zhǔn)電極電位或條件電極電位(25℃) 194
附錄10 常用基準(zhǔn)物質(zhì)及其干燥條件 197
附錄11 常用酸堿的密度和濃度 197
附錄12 國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量表 198
參考文獻(xiàn) 199