实验五 过滤实验
实验五:水的净化

第七周1课时
实验五:水的净化
实验目的
1、通过对水净化方法的学习,体会化学知识在生活生产中的广泛运用,培养学生对化学知识的学习兴趣。
2、通过过滤操作的训练,提高学生动手、观察、协作等能力。
实验器材
明矾、滤纸、铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒、投影仪。
实验原理
水的净化主要采取以下几种方法:吸附,过滤,蒸馏,沉淀等。
吸附是用明矾在水中形成胶状物质来吸附水中的悬浮的物质来达到净水目的的。
蒸馏是采用水中各个物质沸点的不同来达到净水目的的。
实验步骤
一,吸附
在烧杯中加入水后上面放入3药匙明矾粉末,搅拌溶解后,静止,观察现象
二,过滤
取一张圆形滤纸,折好并放入漏斗,使之紧贴漏斗壁,并使滤纸边缘略低于漏斗口,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不要有气泡。
在铁架上架好漏斗,使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,以使滤液沿烧杯壁流下。
取用明矾处理过的一杯液体,沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒,注意液面始终要低于滤纸的边缘。
比较未经处理的天然水和做了不同程度处理的水,清澈度有什么不同?
三,蒸馏
在烧瓶中加入1/3体积的硬水,再加入几粒沸石,以防加热时出现暴沸,连接好装置,使个连接部严密不漏气。
加热烧瓶,注意不要使液体沸腾的太剧烈,以防液体通过导管直接流到试管里。
弃去开始蒸出的部分液体,收集到10毫升左右蒸馏水后,停止加热。
用肥皂水比较蒸馏前后的硬度变化。
05实验5过氧化氢含量的测定—高锰酸钾法

实验五过氧化氢含量的测定—高锰酸钾法【目的要求】1.掌握高锰酸钾标准溶液的配制和标定方法。
2.学习高锰酸钾法测定过氧化氢含量的方法。
【实验原理】H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂,它在酸性溶液中能被KMnO4定量氧化而生成氧气和水,其反应如下:5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2滴定在酸性溶液中进行,反应时锰的氧化数由+7变到+2。
开始时反应速度慢,滴入的KMnO4溶液褪色缓慢,待Mn2+生成后,由于Mn2+的催化作用加快了反应速度。
生物化学中,也常利用此法间接测定过氧化氢酶的活性。
在血液中加入一定量的H2O2,由于过氧化氢酶能使过氧化氢分解,作用完后,在酸性条件下用标准KMnO4溶液滴定剩余的H2O2,就可以了解酶的活性。
【仪器试剂】台秤(0.1g)、天平(0.1mg),试剂瓶(棕色),酸式滴定管(棕色,50cm3),锥形瓶(250cm3),移液管(10cm3、25cm3);H2SO4(3 mol·dm-3),KMnO4(s),Na2C2O4(s,AR.),双氧水样品(工业)。
【实验步骤】1. KMnO4溶液(0.02 mol·dm-3)的配制称取1.7g 左右的KMnO4放入烧杯中,加水500cm3,使其溶解后,转入棕色试剂瓶中。
放置7-10天后,用玻璃砂芯漏斗过滤。
残渣和沉淀则倒掉。
把试剂瓶洗净,将滤液倒回瓶内,待标定。
2. KMnO4溶液的标定精确称取0.15~0.20g预先干燥过的Na2C2O4三份,分别置于250cm3锥形瓶中,各加入40cm3蒸馏水和10cm33 mol·dm-3 H2SO4,水浴上加热直约75-85℃。
趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定,开始时,滴定速度宜慢,在第一滴KMnO4溶液滴入后,不断摇动溶液,当紫红色退去后再滴入第二滴。
溶液中有Mn2+产生后,滴定速度可适当加快,近终点时,紫红色褪去很慢,应减慢滴定速度,同时充分摇动溶液。
水的过滤实验

水的过滤实验水是人类生活中必不可少的资源,但是由于各种原因,自来水中常常含有各种杂质和污染物。
为了解决这个问题,过滤水成为了一种常见的处理方法。
本文将介绍一种简单的水的过滤实验,来探究不同过滤材料对水的过滤效果的影响。
实验材料与方法:1. 实验材料:- 塑料漏斗- 不同种类的过滤材料,如砂子、木炭和无纺布等- 自来水或污染水- 量筒- 清洁容器2. 实验步骤:1)将塑料漏斗放置在干净的容器上方,确保漏斗的出口正好位于容器的中间位置。
2)按照漏斗的大小和形状,选择合适的过滤材料,并将其放置在漏斗中。
3)将自来水或污染水缓慢地倒入漏斗中,以观察过滤效果。
4)通过量筒测量被过滤得到的水的量。
实验结果和分析:在实验过程中,我们使用了不同种类的过滤材料进行过滤。
将自来水或污染水倒入漏斗后,我们观察到水通过过滤材料流入容器中。
通过量筒的测量,我们可以得到被过滤得到的水的量。
我们可以根据实验结果和观察到的情况来进行分析和比较。
以下是三种不同过滤材料的效果及其可能的原因:1. 砂子:砂子通常具有较大的颗粒和多孔结构,因此能够有效地过滤杂质和固体颗粒。
实验中,砂子能够过滤掉较大的悬浮颗粒和杂质,使水变得较为清澈。
然而,对于较小的颗粒和溶解物质,砂子的过滤效果可能不理想。
2. 木炭:木炭具有较为多孔的表面结构,在一定程度上能够吸附和去除水中的有机物和异味。
通过实验观察,我们可以发现木炭对于改善水的味道和气味具有一定效果。
然而,木炭对于溶解在水中的无机盐和微小颗粒的过滤效果有限。
3. 无纺布:无纺布在实验中表现出较好的过滤效果,能够较好地捕捉悬浮颗粒和杂质。
无纺布具有较密的纤维结构,能够有效地过滤水中的微小颗粒和有机物。
在实验过程中,通过无纺布过滤得到的水较为明亮和清澈。
结论:根据实验结果和分析,我们可以得出以下结论:- 不同过滤材料对水的过滤效果会产生不同的影响。
- 砂子能够较好地过滤大颗粒和杂质,但对于溶解物质和小颗粒的过滤效果较差。
实验五废水中悬浮固体的分离——常压过滤与减压过滤

实验五 废水中悬浮固体的分离——常压过滤与减压过滤一、概念1.了解物质分离提纯的主要方法及其原理。
2.掌握常压过滤的基本操作。
3.掌握减压过滤装置的组装方法和基本操作。
二、原理分离、提纯的方法有物理方法和化学方法。
在用化学方法提纯时,不能引入新的杂质,一般选用只和杂质反应的试剂,将杂质转化为沉淀或气体除去。
在反应过程中能将杂质转化为被提纯物质则更好。
如用溶液吸收气体杂质时,净化后的气体还需进行干燥。
常用的分离、提纯方法有:过滤、蒸发、结晶、分液、蒸馏、洗气、升华、渗析等。
1、常用的物理方法(1)过滤:不溶性固体与液体的分离。
如粗盐提纯。
主要仪器是滤纸、漏斗、烧杯、玻璃棒。
(2)蒸发、结晶、重结晶:可溶性固体与溶剂的分离。
如分离NaCl和KNO3的混合物。
主要仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、三脚架等。
(3)蒸馏、分馏:利用沸点的不同将互溶的液体混合物分离。
如制蒸馏水、将酒精和水分离。
主要仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接受器等。
(4)分液:不相溶的液体混合物分离。
如汽油和水的分离。
主要仪器是分液漏斗。
图 电解法精炼铜 (5)萃取:在互不相溶的溶剂中,溶质从溶解度较小的溶剂中溶解到较大的溶剂中去使其。
中含有的H+、Cl-、Fe3+的混合体系中加入某种无机盐使胶体凝聚而分离。
如蛋白质溶液离心力,使比重不同的物质进行分离的方法。
由于离心机等设备可体与所用试剂反应而吸收。
物质转化为所需的物质(即杂转纯)。
分离。
如用CCl4从碘水中提取碘。
主要仪器是分液漏斗。
(6)升华:能升华的固体与其它固体的分离。
如碘与氯化钠(7)渗析:使胶粒与其它溶液的溶质分离。
如去掉Fe(OH)3胶体等。
主要用品是半透膜。
(8)盐析:向胶体和溶液中的蛋白质和水的分离(9)离心分离:借助于产生相当高的角速度,使离心力远大于重力,于是溶液中的悬浮物便易于沉淀析出:又由于比重不同的物质所受到的离心力不同,从而沉降速度不同,能使比重不同的物质达到分离。
过滤实验报告

过滤实验报告
本次实验旨在研究不同过滤方法对水质的影响,以及评估其过滤效果。
实验采
用了几种常见的过滤方法,包括活性炭过滤、陶瓷过滤和纤维过滤,通过对比它们的过滤效率和水质改善情况,以期找到最适合特定环境的过滤方法。
首先,我们对水样进行了基本的理化性质测试,包括浊度、pH值、溶解氧含
量等。
然后,分别使用了活性炭过滤器、陶瓷过滤器和纤维过滤器进行过滤处理。
在过滤结束后,我们再次对水样进行了相同的理化性质测试,并对比实验前后的数据进行分析。
结果显示,活性炭过滤器对水质的改善效果最为显著,其能够有效去除水中的
异味和有机物质,使水质更清澈、口感更好。
陶瓷过滤器虽然能够去除一部分杂质,但对水质的改善效果较为有限。
而纤维过滤器在去除杂质方面表现一般,对水质的改善效果并不明显。
此外,我们还对各种过滤器的使用寿命和维护成本进行了评估。
结果显示,活
性炭过滤器虽然在过滤效果上表现出色,但其使用寿命较短,维护成本较高。
而陶瓷过滤器和纤维过滤器在使用寿命和维护成本上则相对较为经济实惠。
综合实验结果,我们得出结论,在一般家庭饮用水处理中,可以考虑选择活性
炭过滤器进行过滤处理,其能够有效改善水质,提高饮用水的品质。
而对于一些特殊环境,如户外野外生存、旅行等,可以选择使用陶瓷过滤器或纤维过滤器,其具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
总之,本次实验为我们提供了一些有益的参考信息,对于选择合适的水质过滤
器具有一定的指导意义。
希望本实验结果能够对相关领域的研究和应用有所帮助。
板框过滤实验

实验五 板框过滤实验一、实验目的1.了解板框过滤机的构造和操作方法;2.测定恒压过滤方程式中的过滤常数K 、e q 及e θ。
二、基本原理板框过滤是把液—固混合物的滤浆在一定压强下送入两侧覆有过滤介质(滤布)的滤框内,滤液通过滤布流走,固体物(滤渣)被滤布截留在框内。
板框过滤有恒压过滤和恒速过滤两种操作方式,过滤时固体颗粒不断被截留,介质表面慢慢形成滤饼并逐渐变厚,滤液通过滤饼的阻力也随之增加,如果保持过滤速率不变,就要不断增加介质两侧压差,此即恒速过滤;反之介质两侧压差不变,过滤速率随着滤饼增厚而减小,此即恒压过滤。
本实验做恒压过滤操作。
恒压过滤的基本方程式为:)()(22e e KA V V θθ+=+令:A V q =,A V q ee =则上式可改写为: )()(2e e K q q θθ+=+其微分式为:θKd dq q q e =+)(2即: eq K q Kdq d 22+=θ 上式的倒数式用增量代替则可写出近似式:e q K q K q 22+=∆∆θ以上各式中:θ——过滤时间,s ;V ——θ时间内所得的滤液量,m 3; V e ——过滤介质的当量滤液量,m 3; θe ——相当滤液量V e 所需过滤时间,s ; A ——过滤面积,m 2; K ——过滤常数。
上式为一直线方程,在笛卡尔坐标上作图,其斜率为K 2,截距为eq K 2。
三、实验装置实验装置及流程如下图所示,主要设备为板框过滤机、配浆槽、储浆罐、水洗罐、计量筒、空气压缩机等。
滤浆在配浆槽中配制好后送入储浆罐,一边搅拌一边用压缩空气送至过滤机过滤,过滤前先把过滤机按规定加上滤布组装好,过滤完毕再用水洗涤滤饼一次。
板和框的构造见附图所示,1钮板叫滤板,2钮板叫滤框,3钮板为洗涤板。
滤框空间尺寸为170×170×20mm (四角扇形半径为40mm )。
四、实验步骤首先熟悉实验设备、流程,搞清各个阀门的用途、操作方法,在此基础上按以下步骤进行实验:⒈检查所有阀门均处于关闭状态;⒉把滤布浸湿,在2钮滤框两侧对准孔道平整地铺好,板与框按1-2-3-2-1的次序排列组装好,用顶丝杠压紧;⒊水洗罐加水至32液面;⒋启动空气压缩机,使减压阀前压力保持在3kgf/cm 2以上备用;⒌一切准备就绪后,用橡胶塞堵住配浆槽底部出口,向槽内加水40kg 及MgCO 31.5kg配制滤浆液(浓度3~5%Wt ),不断地搅拌均匀;⒍打开储浆罐的放空阀,把配制好的滤浆全部送入储浆罐,同时开动搅拌机搅拌,关闭进浆阀和放空阀;⒎把压缩空气送入储浆罐,维持0.5kgf/cm 2压力,打开过滤机上滤浆和滤液的进出口阀①、③、④,进行过滤,与此同时用秒表不停地计量滤液流出量(每隔一个容积单位记一次时间),直至滤液停止流出为止,然后关闭阀①、③、④;⒏把储浆罐剩余滤浆卸出备用,把压缩空气送入水洗罐,打开过滤机水洗进出口阀②、④,进行滤饼水洗操作,洗液流出1000ml 即可停止;⒐水洗完毕,打开过滤机,取出滤饼,洗净滤布、滤框,中心组装好过滤机并压紧,改变过滤压力,重复5~9的操作过程;⒑实验完毕,用水洗罐的水(加压缩空气)冲洗储浆罐液面管及其他输液管道,以免MgCO 3沉淀堵塞;⒒关闭空气压缩机,清扫场地,整理好实验设备。
空气膜过滤实验报告

空气膜过滤实验报告1. 实验目的本实验旨在研究使用空气膜进行过滤的效果和优劣,并比较不同压力、膜孔直径以及过滤液体浓度对过滤效果的影响。
2. 实验原理空气膜过滤是一种常用的物理过滤方法,其原理是通过气体的压力驱动下,将液体通过特制的膜孔进行过滤。
空气膜通过其微小的孔径来过滤物质,在保持溶液中颗粒的质量的同时,去除液体中的悬浮物。
在实验中,我们将采用不同压力和膜孔直径的空气膜进行过滤,并测试不同浓度的过滤液体的过滤效果。
3. 实验步骤- 步骤一:准备不同压力和膜孔直径的空气膜,并验证其孔径大小和性能。
- 步骤二:设置实验装置,将待过滤液体放置在容器中,通过连通气密膜循环系统将气体引入。
- 步骤三:根据实验设定的压力和膜孔直径,通过连通相应设备开始过滤过程。
- 步骤四:在过滤过程中,定时收集过滤液体样品,并测量其浓度。
- 步骤五:记录实验数据,并进行结果分析和讨论。
4. 实验结果与分析实验数据如下:实验条件压力(MPa)膜孔直径(μm)过滤液体浓度(mg/L)- - - -实验一0.1 0.2 50实验二0.2 0.5 40实验三0.1 0.5 30实验四0.2 1.0 20实验五0.3 1.0 15通过对实验数据的整理与分析,得出以下结论:1. 在相同膜孔直径下,随着压力的增大,过滤液体的浓度呈下降趋势,说明压力对空气膜过滤效果有显著影响。
2. 在相同压力下,膜孔直径较小的空气膜能够更好地过滤液体,使得过滤液体的浓度更低,过滤效果更好。
3. 过滤液体浓度随过滤时间的增加而下降,说明过滤时间对过滤效果也有一定影响。
5. 结论实验结果表明,空气膜过滤能够有效地去除悬浮物,并降低过滤液体的浓度。
在实验条件相同的情况下,较高的压力和较小的膜孔直径可以得到更好的过滤效果。
空气膜过滤是一种高效、环保的物理过滤方法,可以应用于各种领域的液体过滤中。
6. 实验改进与展望本次实验还存在一些缺陷和不足之处。
首先,实验的样本数量较少,未能进行更全面、细致的探索。
实验五 ICP-MS测定水样中的重金属浓度

5.思考题
5.1 环境水样在用ICP-MS测定前一般需要酸 消解和过滤等预处理,为什么? 5.2 ICP-MS的检出下限很低,是否意味着可 以直接用于测定重金属含量很低的各种水样, 如海水?
ICP-MS仪器结构示意图
外标法与内标法
2.仪器与试剂
ICP-MS(Agilent 7700x),10mL聚丙烯(PP)离心 管,25mL聚对苯二甲酸类(PET) 系列混合标准溶液(0、0.5、1、5、10、50、100µ g/L) 10mL一次性注射器、 0.45µ m微孔针头式过滤器
5.思考题ຫໍສະໝຸດ 1.实验原理ICP-MS是一种多元素分析技术,可同时测定周期表中大多数元素, 测定元素浓度可低至ng/L,具有极好的灵敏度和高效的样品分析 能力。 ICP-MS用等离子体作为离子源,质谱分析器检测产生的离子。样 品由载气带入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体 的轴向通道,在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化和电离。 被分析的离子由一组离子透镜聚焦进入四极杆质量分析器,按其 质荷比进行分离。并采用电子倍增器放大信号,计量每个质量数 的离子。
准备某地下水及稀释10倍的海水各一份用一次性注射器吸取10ml左右用045m孔径的针头式过滤器过滤同时做样品空32检查排风系统及循环冷却水系统确认蠕动泵管卡好并连接正常
ICP-MS测定水样中的痕量重金属元素
实验五
实 验 内 容
1.实验原理(仪器、方法)
2.仪器与试剂
3.实验步骤
4.注意事项
4.注意事项
4.1样品基质复杂会影响金属元素的测定,为减小基质 的干扰,样品中总溶解固体(TDS)的含量应小于 0.1%。比如海水样品至少应稀释10倍后才能进样测定。 4.2 液态样品经雾化器转化为气溶胶后进入火焰后离子 化,由于雾化器最细口径处接近20µ m。因此,样品保 证无悬浮颗粒物,否则样品易堵塞雾化器。 4.3 在测定低浓度金属元素时,样品极易受到外来污染, 因此应注意实验操作避免污染,并做好全程空白。
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实验五过滤实验
一、实验目的
过滤是具有孔隙的过滤层截留水中杂质,从而使水得到澄清的工艺过程,砂滤是一种最主要的应用于生产实验的水处理工艺,不仅可以去除水中细小的悬浮颗粒杂质,而且能有效地去除水中的细菌、病毒及有机物。
本实验采用石英砂作为滤料,进行清水、原混水及经混凝后的混水的过滤实验及反冲洗实验。
希望达到以下目的:
1.掌握清洁滤料层过滤时水头损失的变化规律及其计算方法;
2.深化理解滤速对出水水质的影响;
3.深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系,掌握反冲洗方法。
4. 熟悉普通快滤池过滤、反冲洗的工作过程。
5. 加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与冲洗膨胀率关系
以及滤速与清洁滤层水头损失关系的理解。
二、实验原理
快速过滤池滤料层能截留粒径远比滤料孔隙小的水中杂质,主要通过接触絮凝作用,其次为筛滤作用和沉淀作用。
要想过滤出水水质好,除了滤料组成需符合要求外,沉淀前或滤前投加混凝剂也是必不可少的。
当过滤水头损失达到最大允许水头损失时,滤池需要进行冲洗。
少数情况下,虽然水头损失未达到最大允许值,但如果滤池出水浊度超过规定要求,也需进行冲洗。
冲洗强度需满足底部滤层恰好膨胀的要求。
根据运行经验,冲洗排水浊度降至10~20度以下可停止冲洗。
快滤池冲洗停止时,池中水杂质较多且未投药,故初滤水浊度较高。
滤池运行一段时间(约5~10 min或更长)后,出水浊度开始符合要求。
时间长短与原水浊度、出水浊度要求、药剂投放量、滤速、水温以及冲洗情况有关。
如初滤水历时短,初滤水浊度比要求的出水浊度高不了多少,或者说初滤水对滤池过滤周期出水平均浊度影响不大时,初滤水
可以不排出。
为了保证滤池出水水质,常规过滤的滤池进水浊度不宜超过10~20度。
三、实验装置与设备
1. 过滤装置(如图5-1所示) 1套
2. 浊度仪 1台
3. 200mL烧杯2个,取水样测浊度用。
4. 20mL量筒1个,秒表一块,
5. 2米钢卷尺1个,温度计1个。
过滤实验装置如图所示,主要由滤柱和测压板两部分组成,为了取得良好的过滤效果,滤料应具有一定级配。
常用㎜和㎜之间孔径的筛子进行筛选。
1.过滤:需要过滤的水从过滤柱上部流入依次流经滤料层、承托层、配水区及集水区,从滤柱的底部流出。
随着过滤时间的增加,滤层截流的杂质增加,水头损失也随之增长,其增长速度与滤速大小、滤料的颗粒、进水中悬浮物含量等有关,正确确定滤速、滤料的颗粒和厚度,具有重要的意义,可用实验方法确定。
2.反冲洗:为了保证滤后水质和过滤滤速,过滤一段时间后,需要对滤层进行反冲洗,使其恢复工作能力,反冲洗的方法有多种多样。
当采用单独水冲洗方法时,随着反冲洗强度的增加,可使滤料层处于完全膨胀、流化的水态。
滤料层的膨胀高度与反冲洗所需的时间、反冲洗强度及用水量都有密切的关系。
图5-1
过滤柱处理水量:㎡/h。
直径100㎜、长度2000㎜
测压板:长×宽=260㎜×2000㎜。
测压管:玻璃管ф10㎜×1000㎜ 6根
四、实验步骤
1. 将滤料进行一次冲洗,冲洗强度逐渐加大到12~152
s
L ,持续几分钟,以便去除滤
/m
层内的气泡。
2. 冲洗完毕,打开初滤水阀门,降低柱内水位。
将滤柱有关数据记入记录表。
3. 通入浑水,开始过滤,滤速16h
m/。
开始过滤后1、3、5、10、20、30min时测出水浊度。
并测进水浊度。
4. 加大滤速至24h
m/,加大滤速后1、3、5、10、20、30min时测出水浊度。
并测进水浊度。
5. 结束过滤,用设定的冲洗强度、冲洗时间进行冲洗,观察整个滤层是否均已膨胀。
冲洗
结束时,取冲洗排水测浊度、水温。
6. 作冲洗强度与滤层膨胀率关系实验。
测量不同冲洗强度(6、9、12、14、162
L 时
/m
s 滤层膨胀后的厚度,停止冲洗,测滤层厚度。
7. 作滤速与清洁滤层水头损失的关系实验。
通入清水,测不同滤速(4、6、8、10、12、
14、16h
m/)时滤层顶部测压管水位和滤层底部测压管水位、水温。
五、实验数据结果整理(实验报告)
班级:姓名:学号:
实验日期:同组实验者姓名:
过滤柱有关数据
表5-1 不同滤速过滤实验记录
水温: ℃
表5-2 滤池冲洗记录
表5-3 冲洗结束时冲洗水浊度、冲洗强度和滤层膨胀率关系
表5-4 滤池反冲洗实验记录
注意事项:
(1)在反冲洗滤柱中的滤料时,不要使进水阀门开启度过大,应缓慢打开以防滤料冲出柱外。
(2)在过滤实验前,滤料中应保持一定水位,不要把水放空以免过滤实验时测压管中积有空气。
(3)反冲洗时,为了准确地量出砂层厚度,一定要在砂面稳定后再测量,并在每一个反冲洗流量下连续测量3次。
六、实验结果讨论
1. 滤层内有空气泡时对过滤、冲洗有什么影响?
2. 当原水浊度一定时,采取那些措施,能降低初滤水的出水浊度?
3. 冲洗强度为何不宜过大?。