水分析化学(第一二章)
水分析化学01
第1章 天然水的水质及水质分析基础一、 本章基本要求：明确水分析化学的性质和任务，了解水质指标和水质标准，水样的采集、保存与预处理，理解水质分析分析结果的误差及其表示方法，掌握滴定分析对化学反应的要求及基准物质应具备的条件，掌握溶液浓度的表示方法及换算，正确使用有效数字，掌握水质分析结果的计算。
二、讲授内容：水分析化学的性质和任务，水质指标和水质标准，天然水的水质，水样的保存和预处理，水质分析分析结果的数据处理，滴定分析基础知识，提高分析结果准确度的方法。
(一) 水分析化学研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。
分定性和定量。
它是研究水中杂质及其变化的分析方法。
水是人类生存和万物生长必不可少的物质。
天然水是重要的水源。
水本来是纯洁无暇的，天然水看起来清澈透明，一般都有某些物质溶于水中，因此，有的地方水质优良，如：山泉水清澈可口，独具风味，有的地方水口感苦,由于水中溶入的杂质过多，主要是含盐分过高；有的水浊度高，颜色加深，使水的利用价值受到一定的限制。
如水中含有对人体及周围环境有害的物质，饮用此水，则有害健康。
水能否利用以及污染的程度，要通过水质检测（水质分析）才能做出判断。
水质分析在各个领域肩负这重要的使命。
在水环境治理与水资源规划、评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
学习时使要牢固树立准确“量”的概念。
给水排水设计、水处理工艺、水环境评价、废水综合利用等都必须考虑以水分析结果为依据，并作出准确的判断与评价。
本课程使给水排水工程专业的一门专业技术课。
通过学习掌握水质分析的基本知识和基本操作技能，掌握水质方法及应用。
(二) 天然水中的杂质溶解物质（粒径：<10-6mm ）悬浮物质（粒径：>10-4mm ）胶体物质 (粒径：10-4～10-6mm)筑龙网w w w .z h u l on g.com1. 按性质分：无机物、有机物、微生物(三) 几个概念1. 矿化度（也称为含盐量）：天然水中八大离子的含量占全部化学组成的95%～99％。
水分析化学第1.2章
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七大水系水质类别比例
二、水污染日益严重
湖泊、水库水质
26个国控重点湖泊（水库）中，满足Ⅱ 类水质的1个，占3.9%；Ⅲ类的5个，占 19.2%；Ⅳ类的6个，占23.1%；Ⅴ类的5个， 占19.2%；劣Ⅴ类的9个，占34.6%。其中， 巢湖水质为Ⅴ类，太湖和滇池为劣Ⅴ类。主 要污染指标为总氮和总磷。
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考核方式
分析化学是一门实践性较强的基础理论课，其
考核分理论教学考核和实验考核。理论教学考核包括 平时成绩和课程考试成绩，考试采用闭卷笔试，实验 考核根据每次实验的基本操作和实验报告进行考查。
总成绩=平时成绩＋实验考核成绩＋考试成绩 平时成绩 占10%； 实验考核成绩 占20％； 考试成绩 占70% 。
念
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水分析化学课程的特点
（1）分析化学是有关各种分析方法的集合
每一种分析方法都存在一条相同或相似的内容主线： 原理→分析条件（仪器和试剂）→测定→结果分析计算
（2）突出“量” 的概念
0.1，0.10，0.100，在分析化学中，则具有不同 的含义。在分析化学中，经常通过数据进行有关界定。
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污染物的组成、性质、含量和它们的分析
方法的一门学科。
课程性质——专业技术基础课,也是注 册公用设备工程师基础考试内容之一。
水分析化学的作用——在水环境污染
治理与监测中起着“眼睛”和“哨兵”的作
用。
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水分析化学的任务
分析测试结果是 据，
给水排水设计 水处理工艺 水环境评价 废水综合利用效果
黄君礼《水分析化学》课件讲义
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n 残渣(Residue)…水中除溶解性气体外的杂质。
1.总残渣(Total Residue )（总固体Total Solid ）
…水中固体物质总量。
2.总可滤残渣(Totalid）
…能通过0.45um滤器的固体物质。
3.总不可滤残渣(Total Unfilterable Residue) (悬浮固体 Suspended Solid )
…不能通过0.45um滤器的固体物质。
4.挥发性残渣(Volatile Residue)…600 ℃能挥发的物质。
5.固定性残渣(Fixed Residue)…600 ℃不能挥发的物质。
6.可沉降物（Settleable Matter)
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1.总残渣(Total Residue ) 蒸发皿105℃烘干、称重—W1 蒸发皿装水样水浴蒸干 105℃烘干、称重—W2
紫外吸光度值 UVA —利用有机物在紫外光 区的吸收，间接反应水 中有机物的量。
氧化还原电位 ORP
—与水中氧化剂、还原 剂有关，是废水生物处 理过程重要控制参数 。
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n 臭味（Odor)
1.文字描述 （20℃，摇荡） 无 微弱 弱 明显 强 很强 2.臭阈值(Odor Threshold Value)
v 物理指标 (Physical Index) 不涉及化学反应，测定后被测组分形态不发生 变化。
v 化学指标 (Chemical Index) 表示水中杂质及污染物的化学成分和特性。
水分析化学第一二章
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● 水分析化学的特点
(1) 突出“量”的概念：如测定的数据不可随 意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析 方法有关。 (2) 分析试样(水样)是一个获取信息、提供可 靠数据的过程。 (3) 实验性强：强调动手能力、培养实验操作 技能，提高分析解决实际问题的能力。 (4) 综合性强：涉及化学、生物、电学、光学 、计算机等,体现能力与素质。
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§1-2 水分析化学的分类
一、水质分析方法概述
1. 任务
定性分析
2. 对象
无机分析
3. 原理
化学分析
4. 试样用量
定量分析 有机分析 仪器分析
结构分析
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5.待测组分含量 ❖ 常量成分分析 ❖ 微量成分分析 ❖ 痕量成分分析
>1% 0.01~1 % <0.01%
臭阈值=（A+B）/A
臭阈值nx1x2xn
(一)物理指标 3.颜色和色度(Color and Chromaticity)
水中杂质 三种状态
悬浮物质 胶体物质 溶解物质
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(一)物理指标
3.颜色和色度(Color and Chromaticity)
表色：包括悬浮杂质在内的3种状态所构成的水色
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（三）化学指标
➢ 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) 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 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
水分析化学第一二章
水分析化学知到章节答案智慧树2023年厦门理工学院
水分析化学知到章节测试答案智慧树2023年最新厦门理工学院第一章测试1.滴定分析法要求化学反应必须具有确定的化学计量关系，即反应按一定的反应方程式进行。
（）参考答案:对2.水分析化学是以水为研究对象，综合应用分析化学的理论知识和方法，研究与分析水体系中物质的组成、性质、含量的科学。
（）参考答案:对3.水质指标和水污染物是一样的含义（）参考答案:错4.水体有自净功能，所以水不容易被污染（）参考答案:错5.水质标准是表示生活饮用水、工农业用水及各种受污染水中污染物质的最高容许浓度或限量阈值的具体限制和要求。
（）参考答案:对6.浊度、色度和电导率属于水体的化学指标。
（）参考答案:错7.以化学反应为基础的分析方法称为化学分析方法。
（）参考答案:对8.化学分析方法包括哪些方法？（）参考答案:重量分析法 ;滴定分析法9.水分析化学的四大经典滴定是（）参考答案:酸碱滴定 ;氧化还原滴定;沉淀滴定 ;络合滴定10.水的微生物指标包括哪几类？（）参考答案:总大肠菌群 ;细菌总数 ;二氧化氯;游离性余氯第二章测试1.系统误差是可测误差，因此总能用一定的方法加以消除。
（）参考答案:对2.精密度是指测定值与真实值之间的符合程度。
（）参考答案:错3.0.06080有4位有效数字（）参考答案:对4.滴定分析对化学反应的要求是反应必须有确定的化学计量关系，反应必须完全且速度要快。
（）参考答案:对5.下面有关准确度与精密度的关系表述正确的是（）参考答案:准确度高则要求精密度一定要高；6.在滴定分析测定中，属偶然误差的是（）参考答案:滴定管最后一位估读不准确7.下列不属于典型的四大化学滴定分析法的是（）参考答案:电位滴定法8.可用下法中哪种方法减小分析测定中的偶然误差?（）参考答案:增加平行试验的次数。
9.已知标准溶液B与被测物质A之间的化学反应为：aA + bB = cC + dD，则滴定度TB/A与物质的量浓度CB之间的换算公式为：TB/A=（）。
水分析化学 第1章 绪论
3. 微生物学指标
1 ）细菌总数 : 指 1mL 水样在营养琼脂培养基中，于 37℃培养24h后所生长出来的细菌菌落总数。我国规 定生活饮用水中细菌总数≤100CFU/mL。 2）总大肠菌群: 能在37 ℃、48h 内发酵乳糖产酸产 气的、兼性厌氧、无芽孢的革兰氏阴性菌。 总大肠菌群数作为间接指标判断水体受粪便污染的 程度。我国饮用水中规定大肠菌群不得检出。 测定方法:多管发酵法和虑膜法。 3 ）游离性余氯：指饮用水氯消毒后剩余的游离性 有效氯。
1. 物理指标
5）残渣
分类：总残渣（总固体）、总可滤残渣（溶解性总固体）和 总不可滤残渣（悬浮物）。 测定方法：重量法。 总残渣（总固体）：水浴蒸干，103-105℃烘干称重。 总可滤残渣（可溶性固体）：将水通过 0.45μm 膜过滤后的 水样用水浴蒸干，103-105℃烘干称重。 总不可滤残渣（悬浮物， SS ）：将水通过 0.45μm 膜过滤后 的过滤器上的固体物质用水浴蒸干，103-105℃烘干称重。
1. 物理指标
3）臭 臭的检验靠人的嗅觉，可用定性描述和臭阈值法两 种方法测定。 4）浊度 浊度是指水中的悬浮及胶体杂质产生不透明的浑浊 现象，这是一种光学效应，表现水中悬浮物对光线 透过时所发生的阻碍程度。 我国饮用水标准规定浊度不超过 1 度，特殊情况不 超过3度。 测定浊度的方法有分光光度法、目视比浊法、浊度 计法。
总残渣 = 总可滤残渣 + 总不可滤残渣
1. 物理指标
6）电导率 电导率是表示水溶液传导电流的能力。 电导率用电导率仪测定。 通常用于检验蒸馏水、去离子水或高纯水的纯度、 监测水质受污染情况以及用于锅炉水和纯水制备 中的自动控制等。来自2. 化学指标
水分析化学(第一二章)
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水质分析程序
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明确分 析目标
采样容 器的选 择和洗 涤、取 样(有 代表性 )
试样的 保存和 预处理
分析方 法的选 择和测 定
分析结 果的计 算和数 据处理 及评价
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一、水样的采集
水样采集简称取样 1、取样器 见P30图 2、取样量 根据检测内容来确定 3、采样点 布点方法见P29
1.有效数字的意义及位数
实际能测到的数字。在有效数字中, 只有最后一位数是 可疑的，记录测量结果时，只保留一位可疑数据。有效数 字位数由仪器准确度决定，它直接影响测定的相对误差。 分析天平称量质量：0.000x g 滴定管体积: 0.0x mL 容量瓶: 100.0mL, 250.0mL, 50.0mL 吸量管, 移液管: 25.00mL, 10.00mL, 5.00mL,1.00mL pH: 0.0x 单位 吸光度: 0.00x
高的精密度不一定能保证高的准确度。
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五、提高分析结果准确度的方法
1.选择合适的分析方法
(1)根据试样的中待测组分的含量选择分析方法。高含量
组分用滴定分析或重量分析法；低含量用仪器分析法。 (2)充分考虑试样中共存组分对测定的干扰，采用适当的 掩蔽或分离方法。 (3)对于痕量组分，分析方法的灵敏度不能满足分析的要
※ 在3600中，一般看成是4位有效数字，但它可能是2
位或3位有效数字，分别写3.6×103，3.60×103或
3.600×103较好。 10008 0.1000 0.0382 54 0.05 3600 43.181 10.98% 1.98 ×10-10 0.0060 2 ×105 100 5位 4位 3位 2位 1位 位数较含糊
《水分析化学》课后习题答案
水分析化学平时作业整理第一章1.简述水分析化学课程的性质及任务。
性质：水分析化学是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。
任务：通过水分析化学学习，掌握水分析化学的四大滴定方法（酸碱滴定法、络和滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法）和主要仪器分析法（如吸收光谱法、色谱法和原子光谱法等）的基本原理、基本理论、基本知识、基本概念和基本技能，掌握水质分析的基本操作，注重培养学生严谨的科学态度，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。
2.介绍水质指标分几类，具体包括哪些指标？(1) 物理指标 1) 水温 2) 臭味和臭阈值 3) 颜色和色度 4)浊度 5)残渣 6)电导率 7)紫外吸光度值 8)氧化还原电位（2）微生物指标 1) 细菌总数 2) 总大肠菌群 3) 游离性余氯 4) 二氧化氯(3) 化学指标 1) pH 值 2) 酸度和碱度 3) 硬度4) 总含盐量 5) 有机污染物综合指标 6) 放射性指标第二章1.简述水样分析前保存的要点是什么？水样保存希望做到：减慢化学反应速度，防止组分的分解和沉淀产生；减慢化合物或络合物的水解和氧化还原作用；减少组分的挥发溶解和物理吸附；减慢生物化学作用。
水样的保存方法主要有加入保存试剂，抑制氧化还原反应和生化作用；控制pH 值和冷藏冷冻等方法，降低化学反应速度和细菌活性。
2.测定某废水中的COD ，十次测定结果分别为50.0,49.2,51.2,48.9,50.5,49.7,51.2,48.8,49.7和49.5 mgO 2/L ，问测量结果的相对平均偏差和相对标准偏差（以CV 表示）各多少？第三章1.已知下列各物质的Ka或Kb，比较它们的相对强弱，计算它们的Kb或Ka，并写出它们的共轭酸（或碱）的化学式。
（1）HCN NH4+ H2C2O44.93×10－10（Ka）5.6×10－10（Ka） 5.9×10－2（Ka1）6.4×10－5（Ka2）（2）NH2OH CH3NH2 AC－9.1×10－9（Kb） 4.2×10－4（Kb） 5.90×10－10（Kb）解：（1）酸性强弱：H2C2O4 > NH4+ >HCN（2）碱性强度：CH3NH2 > NH2OH >AC－2.简述酸碱滴定中指示剂的选用原则。
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所需试液体积 （mL） 10~100
1~10 0.01~1
2.待测组分含量
• 常量成分分析 • 微量成分分析 • 痕量成分分析
>1% 0.01~1 % <0.01%
按分析方法原理和手段分：
化 学 分 析
水 分 析 化 学
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
2020年8月21日2时38分
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如何学习水分析化学 水分析化学是一门从实践中来到实践 中去的学科。以解决水中的实际问题为 目的。水分析化学围绕“量”做文章， “量”要“准确”，首先要有适当的 “分析方法”，其次要“准确分析”， 分析过程中要进行“质量控制”，最后 要进行计算，即“数据处理”。学习时 要牢固树立准确“量”的概念。
化学分析和仪器分析的定 量方法比较
• 化学分析法——绝对定量（根据样品的量、反应产物的 量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算 得待测组分的量。）
生物有没有危害？ • 城市给水、污水处理工艺的确定依据是什么？处理效果的如何评定？
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课程定位
• 给水排水工程专业的专业技术基础课，是 专业指导委员会指定十门骨干课程之一。
• 教学时数40学时，其中课堂教学32学时， 实验教学8学时。
• 先修课程：普通化学、有机化学和物理化
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授课内容及安排
• 第1章 绪论（6h） • 第2章 酸碱滴定法（6h） • 第3章 络合滴定法（6h） • 第4章 沉淀滴定法(3h) • 第5章 氧化还原滴定法（9h） • 总复习（2h）
酸碱滴定 络合滴定 氧化还原滴定
沉淀滴定
电导、电位、电解、库仑极谱、 伏安
光度、发射、吸收，荧光
气相、液相、离子、超临界、薄 层、毛细管电泳方法
重量分析法
采用适当的方法，使被测组分与试样其他组分分 离后，转化为另一种称量形式，再通过称量其质量， 可计算出被测组分的含量。
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§1-2 水分析化学的分类
一、水质分析方法概述
1. 任务 构分析 2. 对象 3. 原理
定性分析 定量分析 结
无机分析 有机分析 化学分析 仪器分析
另外还有：例行分析
分析
分析
食品分析
仲裁分析 环境 药物分析 材料
按样品含量划分：
1. 试分样类名用称量
常量分析 半微量分析 微量分析
所需试样质量（mg）
水分析化学
讲解人:李亚静
yaj_li@
课程介绍
• 春秋时的管子称：“水者，何也？万物之本 原，
• 纯净水、自来水诸、生地下之水宗、矿室泉水也、”河湖（水《、海管水、子城·市水污地水等篇本》质 ）
的区别是什么？科学的鉴别方法是什么？ • 环境水体质量如何表征？水中有哪些污染物？含量是多少？对环境、
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实验内容及安排
• 实验一 • 实验二 • 实验三 • 实验四 • 实验五 • 实验六 • 实验七
分析天平的称量练习（1h） 滴定分析基本操作(1h) 水中碱度的测定（酸碱滴定法）(1h) 水中硬度的测定 (络合滴定法)(1h) 水中Cl-的测定(沉淀滴定法) (1h) 水中溶解氧的测定（或BOD5）(1h) 水中高锰酸盐指数的测定(2h)
2020年8月21日2时38分
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水分析化学课程的学习目标
掌握6个基本点
基本原理 基本理论 基本概念 基本知识 基本操作 基本技能
注重2个培养
注重培养严谨的科学态度
培养独立分析和解决水质 分析中实际问题的能力
树立1个“量”概念强化并树立准确“量”的观 念
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● 水分析化学的特点
(1) 突出“量”的概念：如测定的数据不可随 意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析 方法有关。 (2) 分析试样(水样)是一个获取信息、提供可 靠数据的过程。 (3) 实验性强：强调动手能力、培养实验操作 技能，提高分析解决实际问题的能力。 (4) 综合性强：涉及化学、生物、电学、光学、 计算机等,体现能力与素质。
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参考教材及成绩评定
• 黄君礼，水分析化学，第三版，中国建工出版社 • 北京大学：分析化学教程 (2005) • 武汉大学教研室编 ：分析化学（第四版） • 华东理工大学、成都科学技术大学 分析化学教研室编，
分析化学（第四版）
• 平时出勤：缺勤超过5次，取消考试资格。 • 成绩评定: 平时作业和出勤占10%；实验成绩占10%；
④ 有适当的方法 标准溶液的浓度通过基准物质来确定。
确定化学计量点
三、仪器分析方法
• 吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机 离子
• 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
• 原子吸收法 用途：金属元素测定 • 电化学分析法 用途：pH值的测定
天然水是一个复杂的体系，水质是水及 其杂质共同表现出的综合特性。水能否利 用以及污染的程度，通过水质分析才能作 出判断。 ● 作用：在水环境污染治理与水资源规划、 评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
● 基本要求
水分析化学是研究水中杂质及变化规律的重要学 科。掌握四大滴定方法(酸碱、络合、沉淀和氧化 还滴定法)的基本原理、基本知识、基本概念和基 本技能，掌握水质分析的基本操作，培养严谨的 科学态度，树立准确“量”的理念，初步具备数 据评价能力、具备查阅文献、选择分析方法、拟 订实验方案的能力，培养观察、分析和解决实际 问题的能力。
测SO42Vs(ml)
加过量BaCl2
BaSO4↓
过滤洗涤灼烧冷却 称量 BaSO4↓
滴定分析法
● 1. 标准溶液(滴定剂)：
● 2. 化学计量点(理论终点,SP①)： 反应完全
● ●
3. 4.
指滴示定剂终点(ep)与滴定误差(>99.9%)；
● 5. 对滴定反应的要求
② 反应速度快；
● 6. 标准溶液的配制与基准物③质 无副反应；
期末成绩占80%。
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第一章 概论
• 1.1 水分析化学的性质及任务 • 1.2 水质分析方法的分类 • 1.3 分析方法的评价体系 • 1.4 水质指标与水质标准 • 1.5 取水样、保存、预处理 • 1.6 数据分析 • 1.7 标准溶液和物质的量浓度
§1-1 水分析化学性质和任务
● 水分析化学:研究水及其杂质 的性质和测量方法的一门学科。