黄君礼《水分析化学》课件讲义
水分析化学ppt课件完整版
•水分析化学概述•水样的采集与处理目录•水质指标与测定方法•水体中常见离子的分析方法•有机污染物的分析方法•水质综合评价与监测01水分析化学概述水分析化学的定义与任务定义水分析化学是研究水及其所含组分的化学组成、结构、性质及其变化规律的科学。
任务通过对水样的采集、处理和分析，了解水体的化学性质、污染状况及其变化趋势，为水资源保护、水环境治理和水质监控提供科学依据。
包括地表水（河流、湖泊、水库等）和地下水，研究其化学组成、性质及变化规律。
天然水废水饮用水工业废水、生活污水等，研究其污染物的种类、浓度及迁移转化规律。
研究其水质标准、处理工艺及对人体健康的影响。
030201化学分析法仪器分析法生物分析法物理分析法利用化学反应原理进行定性或定量分析，如沉淀法、络合滴定法等。
利用生物体或生物组织对水样中的某些物质进行识别或测定，如生物传感器法、酶分析法等。
借助各种仪器设备对水样进行分析，如光谱法、色谱法、电化学法等。
通过测量水样的物理性质来推断其化学组成和性质，如电导率法、折射法等。
02水样的采集与处理水样的采集采样点的选择根据水体类型、污染状况和研究目的，选择合适的采样点，确保水样具有代表性。
采样时间和频率根据水体变化规律和污染物排放情况，确定采样时间和频率，以反映水体的真实状况。
采样器具的选择与清洗选用合适的采样器具，如玻璃瓶、聚乙烯瓶等，并确保器具干净、无污染。
根据水样性质和分析项目要求，选择合适的保存方法，如冷藏、冷冻、加入保存剂等。
保存方法确保水样在运输过程中不受污染、不发生变化，选择合适的运输方式和包装材料。
运输要求在保存和运输过程中，需记录水样信息、保存条件等，以便后续分析。
注意事项水样的保存与运去除水样中的悬浮物、颗粒物等杂质，提高分析的准确性。
过滤与离心调节pH 值消解与蒸馏富集与分离根据分析项目要求，调节水样的pH 值，以确保分析的准确性。
对于某些难以直接分析的项目，需进行消解或蒸馏处理，以消除干扰物质或提高检测灵敏度。
水分析化学培训1pointppt课件
(3）采样器
玻璃采样瓶：测定含油类或其它有机物(生物)水
样。
塑料采样瓶：测定水中的微量金属离子、硼、硅 、氟等无机项目。 采样器洗涤：洗涤剂清洗→自来水冲淨→10%硝 酸或盐酸浸泡8h (测有机物可省,如测油脂可用2
％NaOH溶液刷洗) →自来水冲净→蒸馏水清洗干
净→贴标签。采样前用水样洗涤2—3次。
③加入氧化剂或还原剂：如测定汞, 加入HNO3(pH值<1)和K2Cr2O7(0.05%)保 持汞高价态;测定硫化物,加入抗坏血
酸(Vc)还原剂,防止氧化。
3.水样的预处理
（ 1） 过滤:水样浊度较高或带有明显的颜色可 影响分析结果,可采用澄清、离心、过滤等措施
以除去残渣及细菌或藻类。
阻留不可滤残渣的能力大小顺序为：
检测断面(控制断面)：反映本地区排放的废水对河段水质 的影响。设在排污口的中游。 结果断面（消减断面）：反映河流对污染物的稀释净化情 况。设在控制断面的下游。
②湖泊、水库出、入口处及河流支口、入海口处均应设采 样断面。
(2)采样点的步设: 度而定
①选择中泓垂线:
据河流的宽度和深
水面宽50m以下,设一条;
二、水分析结果误差
1.准确度和精密度
( 1) 准确ห้องสมุดไป่ตู้──分析结果与真实值的接近程度。准确度的高低 用误差来衡量,误差越小，准确度越高。 误差分为： 绝对误差＝测量值－真实值
绝对误差 相对误差＝ 100 ％ 真实值
真值可用以下值表示：
理论真值；
计量学约定真值 ：相对原子量、相 对分子量、物理化学常数、物质量的 单位等；
相对真值：国家标准局提供的标准样 品含量。
例：
可见： 1)相对误差更能反映测定结果的准确度。 2)称量物质的重量较大时，相对误差较小， 准确度高。
提交版《水分析化学》课程教案[1]
![提交版《水分析化学》课程教案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/21145148a300a6c30c229fd5.png)
郑州航院土木建筑工程学院课程名称：水分析化学授课专业：环境工程讲授人：姜灵彦2008年9月《水分析化学》课程基本信息（一）课程名称：水分析化学（二）学时学分：周2学时，3学分（三）预修课程：分析化学（四）使用教材黄君礼主编：《水分析化学》（第4版），中国建筑工业出版社，2008年3月；（五）教学参考书（3本以上）1.张燮主编：《工业分析化学》，化学工业出版社2.孙宝盛，单金林等主编：《环境分析监测理论与技术》，化学工业出版社3．H.B. 小马克主编：《现代水质分析检测技术》（第一版），中国建筑工业出版社，19884．国家环保局主编：《水和废水检测分析方法》（第二版），北京，中国环境科学出版社，1985（六）教学方法：课堂讲授，实验教学，启发式教学，课堂讨论，当堂测试，提问式教学，课程论文，师生互动。
（七）教学手段：多媒体教学，传统讲授，实验教学。
（八）考核方式：闭卷考试，成绩以实验、平时、期末考试三项成绩综合评定。
（九）其它要求：严格考勤，注重学生课堂表现、课堂参与情况及课下作业的完成质量，加强实验操作技能的培养。
第一章概论教学时数：2学时教学目的和要求：掌握水分析化学的目的和分类，常见水质指标，包括物理指标、化学指标和微生物指标，误差的来源及表示方法，标准溶液的概念及浓度的表示方法。
了解水样的保存、预处理及生活饮用水、工农业用水等国家正式颁布的水质标准。
教学重点与难点：掌握水质指标的概念和分类。
准确度与精密度的定义、二者关系，加标回收率实验设计。
物质量浓度、滴定度的表示方法。
本章主要阅读文献和资料：1.武汉大学主编：《分析化学》（第3版），北京，高等教育出版社，19952.美国公共卫生协会等编著：宋仁元等译：《水和废水标准检验法》（第15版），北京，中国建筑工业出版社，1985。
、§1.1．水分析化学的定义及任务一、水分析化学的定义:水分析化学是化学学科的重要分支,是研究物质的化学组成,化学结构,测定方法及有关理论的一门学科.二、水分析化学的任务1.掌握常量组分定量分析的基本知识,基本理论和基本分析方法.2.掌握分析测定中的误差来源,误差的表征,及初步学会实验数据的统计处理方法.3.了解常见的水质指标的定义和测定方法。
水分析化学课件7-1
②将电极取出，洗净、吸干，再浸入第二种标准缓冲 溶液中，测定pH值， pH值之差应小于0.1。
2．测量
（1）准备操作：更换标准缓冲液或样品时，应 用蒸馏水充分淋洗电极，用滤纸吸去电极上 的水滴，再用待测溶液淋洗，以消除相互影 响。这一点对缓冲能力较弱的溶液尤为重要
盐桥制备：
产生的液接 电位可忽略
溶液之间存在 双电层结构
3、电极电位的测定
❖ 一般情况下，电极电位由三种方法得到： （1）由欲测电极与标准氢电极组成电池，
测出该电极的电极电位。 （2）可利用稳定的参比电极与欲测电极组
成电池，测出该电极的电极电位。 （3）电热力学数据计算出。
原电 池的 装置 组成
pH 水 样 pH 标 电样 0 池 .0 5 电 9 标 池
二、pH计使用
1. 仪器的定位与校正
（1）测量前检查仪器、电极、标准缓冲液是否正常。
（2）选用标准缓冲溶液：根据待测样品的pH值范围， 在其两端选用两种pH标准缓冲溶液（标准缓冲溶液可 自配或购买pH基准试剂）
（3）仪器定位与校正：
ion selective electrode, ISE
膜电极
电极上无电子转移 提供对离子敏感的表面
膜电位 因离子交换和扩散产生
电极帽 电极杆
内参比电极 内参比溶液
组成：敏感膜、内参比电极、内 参比液
Ag-AgCl 根据电极种类决定
敏感膜
目前已有测定各种阴阳离
膜对某种物质有选择性响应 子的选择电极，如氟、氯、
电位分析法分类
水分析化学chapter1全解54页PPT
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
水分析化学 chapter2-1ppt课件
m
绝对误差
0.2000 g 0.0200 g
0.2 mg 0.2 mg
相对误差
0.1% 1%
（3）精密性（precision）
表示同一样品n次测定值之间的接近程度， 或测定值有无良好的重复性和再现性。
准确度反映了系统误差和随机误差的大小
精密度反映了分析方法或测量系统存在 的随机误差的大小。
英文名称
符号 适用范围
标签标志
一级品
优级纯 (保证试剂)
Guarantee Reagent
二级品
分析纯 (分析试剂)
Analytical Reagent
三级品 化学纯
四级品
实验试剂 医用
Chemical Pure
Laboratorial Reagent
G.R. A.R. C.P. L.R.
纯度很高，适用于精密分析工 作和科学研究工作，有的 还可做基准物质
水采样样类方型法与采样器
（1）瞬时水样 （2）混合水样（同一采样点，不同时间混合水样） （3）综合水样（同一时间不同采样位置混合水样） （4）流量比例混合水样
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2．保存
目的：采用一些措施 终止或减缓各种物理、 化学、生物反应速度， 包括：分解、沉淀、 络合、水解、挥发、 溶解、吸附、氧化、 生物降解
分离
12管固相萃取装置
沉淀分离
萃取分离（L-L、SPE）
色谱分离
等
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冷凝器
电动机及可变速转动装置 蒸发瓶
溶剂接收瓶
温度与转速控制
Heidolph 旋转蒸发浓缩器
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干式消解
样品消解
应用目的—测定含有机物的样品中的无机
元素
水分析化学课件ppt可修改全文
培养独立分析和解决分析化学 中实际问题的能力
注重培养严谨的科学态度
树立1个“量”概念 强化并树立准确“量”的观念
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教学方式
➢ 课程讲授：核心的、最具价值的知识点，深讲；把握学 科的思维方式和研究方法。
➢ 内容总结、讨论、习题课、参观：围绕课程知识点归类 总结、大型仪器应用演示与认识参观等
➢ 课程作业：多做多练(强化科学训练）；综合开放的题目 ➢ 课程材料：教材、多媒体教学课件
– 温度体积效应异常：冻结时膨胀、0~4℃时体积随 温度升高而降低、4 ℃是体积最小，密度最大
– 热容量最大：除液氨外，所有液体和固体物质中， 水的热容量最大—调节气温
– 具有强溶解性、强反应能力的溶剂：介电常数很 大（使溶质电离能力强），许多物质在水中溶解 度大，电离度大，可发生各种化学反应
– 强流动能力 – 较大的表面张力：液体中除汞以外，水的表面张
的依据
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水分析化学与传统分析化学的关系
• 建立在传统分析化学基 础之上，
• 突出水质指标的工程应 用地位，
• 由水质分析技术引出相 关的分析化学理论内容
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1.2 水分析方法分类
样品
➢按分析方法的原理和手段分：
➢1、★化学分析法 (常量组分)：以化学反
应为基础的分析方法
➢定义：将水中被分析物质与已知成分、性质和含量
常量 半微量 微量
>100 10～100
<10
>10 1～10 <1
➢ ★按待测组分含量分
常量组分 (>1%) 微量组分 (0.01-1%)
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痕量组分 (<0.01%)
分析化学组分含量单位
PPM ——parts per million (10-6) （ mg / kg )或（ mg / L )
《水分析化学》课件
这份《水分析化学》PPT课件将带你深入了解水分析的原理与方法、水样的 采集与处理、水质指标与污染评价、水分析仪器与设备，以及实验注意事项 与安全操作。
课程介绍
课程目标
掌握水分析的基本原理与 方法，了解水质指标与污 染评价方法，掌握常见水 分析仪器的操作与维护。
课程内容
包括水分析的原理与方法、 水样的采集与处理技术、 水质指标与污染评价方法、 使用常见水分析仪器与设 备的操作与维护。
学习重点
水分析的基本原理与方法、 常用分析方法、水样采集 与处理技术、水质指标与 污染评价方法、常见水分 析仪器的操作与维护。
水分析的原理与方法
1
基本原理
介绍水分析的基本原理，包括化学反应原理和仪器分析原理。
2
常用分析方化学分析等。
3
实验示范
演示一些水分析实验的步骤和操作要点，以及实验数据的处理和结果分析。
实验操作演示
演示一些常见水分析仪器的操作步骤 和注意事项。
实验注意事项与安全操作
1 实验室安全注意
提醒学生注意实验室的安全事项，如佩戴防护用具、注意实验室危险品的存储和使用。
水样的采集与处理
水样采集技术
介绍水样采集的方法和技 术，如自动采样器、手动 取样等。
水样处理方法
介绍水样处理的常用方法， 如过滤、浓缩、前处理等。
实验案例
分享一些水样采集与处理 的实验案例，包括环境水 样、饮用水样、工业废水 等。
水质指标与污染评价
常见水质指标
水质污染评价方法
介绍常见的水质指标，如pH值、 溶解氧、高锰酸盐指数等。
介绍水质污染的评价方法，如 水质类别划分、污染指数计算 等。
应用案例
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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。
v 微生物指标 (Microorganism Index)
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v 物理指标 (Physical Index)
n 水温 n 臭味 n 色度 n 浊度 n 残渣 n 电导率
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2.总可滤残渣 3.总不可滤残渣 水样
过滤 0.45um滤膜
滤液
滤渣
（在重W1的蒸发皿中) (在重W11的滤膜上)
水浴蒸干、105℃烘干 105℃烘干、称重W22 称重W2
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4.挥发性残渣 5.固定性残渣 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 600 ℃灼烧后称重—W3
Fe3+、Al3+等 4.氧化还原滴定—利用氧化还原反应
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v仪器分析
q 光学分析法(Optical Analysis) ：
• 吸收光谱法
用途：分析有机、无机离子
• 原子吸收光谱法 用途：金属元素测定
• 发射光谱法 用途：金属元素测定
q 电化学分析法(Electrochemical Analysis)
……将被测组分与其它组分分离，转化为一 定的称量形式，用称重的方法测定该组分。
n 滴定分析法 (Titration 用An途a：ly残sis渣) 分析
……将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到含有 被测物的溶液中，直到它们定量反应完全。根据 这种试剂溶液的浓度和用量计算出被测物的含量。
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n 滴定分析法
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§1.2 水分析化学的内容及分类
1.2.1定量分析方法：
v 化学分析法 (Chemical Analysis) 利用化学反应的定量关系对被测物质进行测定
的分析方法。 v 仪器分析法 (Instrumental Analysis) 以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法。
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v 化学分析法： n 重量分析法 (Gravimetric Analysis)
Ag++Cl- → AgCl↓ 1.酸碱滴定——利用质子测传水递中反氯应化物 2.络合6F滴e2+定+C—r—2O利72-用+1测络4H定合+C(→O配D6合F等He)+3反+++O应2CHr- 3=++HH2O2O
测碱度、酸度、 3.沉淀分析—利用沉淀反M测应定+氨碳YC、等a→2游。+、M离YM二g2氧+、化
（40 或60 ℃，摇荡） ……水样用无臭水稀释到闻出最低可辨别臭
气的稀释倍数。
N个人测定：
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n 色度(Chromaticity)
表色：悬浮物、胶体和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。 Ø 水样预处理：静置澄清（或离心）后取上清液。 Ø 测定方法：铂钴标准比色法（目视比色法） 1.用具塞比色管配制标准色阶
Pt-Co色阶，K2PtCl6+CoCl2 (1mgPt+0.5mgCo)/L为1度 2.水样预处理：如混浊先静置澄清或离心后取上清液。 3.水样置于同规格比色管中俯视与标准色阶比颜色深浅。
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n 浊度（Turbidity)
……水的浑浊程度，由悬浮物及胶体物质对光线的通 过产生阻碍而引起。（与不溶物的数量、颗粒大小、 表面形状、表面反射性能有关。） 1.目视比浊法： 标准浊度单位：1mg一定粒度的漂白土/L为1度。
• 电位分析法 用途：如pH值的测定
• 电导分析法 用途：如电导滴定
q 色谱法(Chromatography)
• 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：某些阴离子测定
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§1.3 水质指标和水质标准
水质…水和其中所含杂质共同表现出来的综合特征。
1.3.1水质指标（Water Quality Index） —表示水中杂质的种类和数量
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6.可沉降物 体积法：
1升水在英霍夫锥形管中静置1小时后， 可沉降物所占的体积。（ml/L）
重量法：
（1）测总不可滤残渣C1（mg/L). （2）均匀水样在玻璃容器中静置1h后虹 吸沉降面与液面一半处水样再测总不可 滤残渣C2（mg/L)
可沉降物（mg/L)= C1 - C2
水分析化学
Water Analytical Chemistry
教材：《水分析化学》主编：黄君礼
1
第一章 概论
知识点
v水分析化学分析方法的分类 v水质指标与水质标准
2
§1.1 水分析化学的任务
鉴定各种水质是否满足用水的要求。 对环境进行监测，防止水体被污染。 研究污染物在水体中的降解、迁移、 转化等规律。