学习情境二水质分析技术[1]
水质分析与监测技术的研究与应用
水质分析与监测技术的研究与应用水是人类生活和发展的基本物质之一，而水质是衡量水是否适合人类利用的重要指标之一。
随着人类活动的不断增加，水质污染问题也日益突出。
为了保障水质的安全，水质分析与监测技术的研究与应用就显得尤为重要。
一、水质分析技术水质分析技术是指对水中的物质成分进行定性和定量的分析和检测。
水质分析技术主要包括化学分析、物理分析、生物分析等。
其中，化学分析技术是应用最为广泛的一种技术。
化学分析技术主要分为定性和定量分析。
定性分析是指通过对水质中的物质成分进行化学性质的判断，以确定其中是否含有某些特定物质。
定量分析则是指对水质中的某些物质进行含量的测定。
常见的水质分析技术有离子色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。
以离子色谱法为例，它通过离子色谱柱将离子按照离子大小、电荷等特性分离，再通过检测器检测其浓度来确定水样中的离子成分。
气相色谱法则是将水样中的有机物通过气化技术转化为气体，再通过分析柱将各种有机成分分离，并通过检测器检测各成分在柱上停留时间长短来测定各种物质的含量。
二、水质监测技术水质监测技术是指对水质状况进行实时监测和预警的技术。
水质监测技术主要分为在线监测和离线监测两种。
其中，在线监测是指通过实时监测水质数据来判断水质是否正确。
离线监测则是将水样提取出来后通过分析确定水质是否正常。
在线监测技术的特点是能够快速反馈信息，及时作出针对性的处理措施。
常见的水质监测技术有在线监测、远程监测等。
以在线监测技术为例，它能够检测水质中的各种指标，如PH值、氨氮、COD等等，实时显示现场数据，并能够自动报警。
对于远程监测技术，它可以通过无线连接等方式，将水质监测信息传输到云端，实现远程监测。
这对于大面积的水质监测系统非常重要。
三、水质监测与分析的应用水质监测与分析技术不仅是衡量水质的信心保障，也是保护生态环境的重要手段。
它广泛应用于各个领域，如自来水厂、污水处理厂、工业园区等。
以自来水厂为例，水质分析与监测技术用于监测自来水的水质情况，确保自来水安全清洁。
水质分析课件
水质分析课件水质分析课件水是生命之源，对于人类的生存和发展至关重要。
然而，随着人口的增加和工业化的加速，水资源面临着严重的污染和短缺问题。
因此，对水质进行准确的分析和评估变得尤为重要。
水质分析课件作为一种教学工具，能够帮助我们更好地理解和掌握水质分析的方法和技术，从而提高我们对水质的认识和保护意识。
一、水质分析的意义和目的水质分析是指对水样中各种物质的成分和性质进行定性和定量分析的过程。
通过水质分析，我们可以了解水中的污染物种类和浓度，判断水的适用性和安全性，为水资源的合理利用和保护提供科学依据。
水质分析的目的主要有以下几个方面：1. 了解水的基本性质：包括水的酸碱度、浊度、温度、电导率等指标，这些指标可以反映水的基本品质和适用性。
2. 检测水中的污染物：包括有机物、无机物、重金属等，这些污染物对人体健康和生态环境都具有一定的危害。
3. 判断水的适用性：不同用途的水对水质要求不同，如饮用水、工业用水、农业用水等，通过水质分析可以判断水是否符合相应的标准和要求。
4. 监测水质变化：水质是一个动态的过程，通过定期监测水质变化，可以及时发现和解决水质问题，保障水资源的可持续利用。
二、水质分析的方法和技术水质分析的方法和技术主要包括物理分析、化学分析和生物分析等。
下面将介绍其中几种常用的水质分析方法：1. pH值测定：pH值是衡量水的酸碱度的重要指标。
常用的测定方法有酸碱滴定法和电极法等。
通过测定水样的pH值，可以判断水的酸碱性，进而评估水的适用性。
2. 溶解氧测定：溶解氧是水中的重要指标之一，对水生生物的生存和繁殖具有重要影响。
常用的测定方法有溶解氧电极法和化学分析法等。
3. 总氮和总磷测定：总氮和总磷是评价水体富营养化程度的重要指标，也是水质分析中的关键参数。
常用的测定方法有分光光度法和化学分析法等。
4. 重金属测定：重金属是水中的有害物质之一，对人体健康和生态环境造成严重影响。
常用的测定方法有原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法等。
研究性学习——水质分析
任选课/研究性学习——水质分析引言在如今全球环境问题不断增加的情况下，水质分析成为了一项非常重要的研究性学习课程。
水质分析旨在研究水体内的各种物质和污染物的含量和分布情况，以及对人类和环境的影响。
通过学习水质分析，我们可以更好地理解水的重要性，并提出解决水资源问题的方法。
1. 水质分析的背景水是地球上最重要的资源之一，对人类和生物系统的生存至关重要。
然而，随着人类活动的不断增加，水体受到了污染的威胁。
水质分析的背景是为了评估水体的健康状况，并制定合适的管理和保护策略。
2. 水质分析的方法水质分析的方法包括采样、样品处理、实验室测试和数据分析。
以下是常用的水质分析方法：2.1 采样在进行水质分析之前，我们首先需要采集水样。
水样可以从湖泊、河流、井水等水源中采集。
采样过程需要遵循严格的标准和程序，以保证样品的质量和可靠性。
2.2 样品处理采集的水样可能包含许多杂质和污染物。
在进行实验室分析之前，需要对样品进行预处理，例如过滤、酸碱调节等。
样品处理的目的是去除干扰物质，从而准确地测量目标物质。
2.3 实验室测试实验室测试是水质分析的核心环节。
常用的实验室测试方法包括光谱分析、化学反应和物理性质测量等。
这些测试方法可以测量水样中的各种物质，如溶解氧、pH值、温度、浊度、总溶解固体等。
2.4 数据分析实验室测试完成后，我们需要对数据进行分析和解释。
数据分析可以帮助我们了解水质的状况，并评估水体的健康程度。
常用的数据分析方法包括统计分析、图表绘制和模型建立等。
3. 水质分析的应用水质分析在许多领域中都有广泛的应用，包括环境监测、饮用水安全、水资源管理等。
3.1 环境监测水质分析可以用于环境监测，评估水体中的污染程度和对生态系统的影响。
通过监测水体中的污染物含量，我们可以采取适当的措施来减少和防止环境污染。
3.2 饮用水安全水质分析对于确保饮用水的安全性非常重要。
通过对饮用水中的微生物、化学物质和重金属等进行分析，可以保证饮用水的质量，并防止水中潜在的健康风险。
水质分析方法介绍
水质分析方法介绍水质分析是指对水体中有害物质浓度、物理性质和化学性质进行检测和分析的过程。
根据分析的目的不同，水质分析方法可以分为物理性质分析和化学性质分析两类。
下面将介绍几种常见的水质分析方法。
一、物理性质分析方法1.温度测定法：使用温度计或温度传感器等设备，测定水体的温度。
温度是水体的重要物理性质，对水质的影响较大，如影响生态环境、溶解氧含量等。
2.pH值测定法：使用pH电极或试纸，测定水体的酸碱度。
pH值是衡量水体酸碱性的指标，可以反映水体的酸度或碱度。
3.溶解氧测定法：使用溶解氧电极或溶解氧仪，测定水体中的溶解氧含量。
溶解氧是水体中生物生长的必需物质，对水生生物的生存和繁殖有重要影响。
4.悬浮物浓度测定法：使用过滤或离心等方法，将水体中的悬浮物分离出来，然后通过重量法或显微镜观察法，测定悬浮物的质量或计数。
悬浮物是水体中的固体颗粒，对水体浑浊度和自然景观的破坏有影响。
二、化学性质分析方法1.总固体含量测定法：使用烘干法或燃烧法，将水样中的溶解性固体和悬浮性固体分离出来，然后通过称重或比重计算法，测定总固体含量。
总固体含量是测定水体中各种溶解和悬浮固体的总量，可以反映水体的颗粒物质含量和浑浊度。
2.化学需氧量（COD）测定法：使用COD仪器或试剂，测定水体中有机物导致的化学氧耗量。
COD是衡量水体中有机物含量和水质污染程度的指标。
3.氮和磷含量测定法：使用光度计和化学试剂，测定水体中的氮和磷含量。
氮和磷是水体中的重要营养物质，对水生生物的生长和富营养化现象有影响。
4.重金属测定法：使用原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪等设备，测定水体中重金属元素的含量。
重金属是水体中的有害物质，对人体健康和环境造成较大危害。
除了上述方法外，还有许多其他的水质分析方法，如溶解有机碳测定法、化学物质含量测定法、微生物污染检测等。
这些方法是根据水质分析的要求和目的的不同而选择的。
水质分析的结果可以用于评估水体的污染程度、制定水质管理措施、指导水处理和保护水环境等方面的工作。
水质分析方法介绍
水质分析方法介绍◆前言水质不佳时会造成我们用水上的困扰，要判断出水质的好坏，需要经过相当多的分析项目，每种项目测定原理及方法也都相差甚大，由本章详细的介绍，可以帮助你了解到水质分析的重要性及学习到各种水质分析技术。
详细分析方法可参考附录三。
5.1 浊度5.1.1 概论当水中含有悬浮物质，就会造成混浊度，使光线通过时产生干扰。
在水质上，我们可以浊度(turbidity)来表现水样得混浊程度。
基本上，浊度是一个水样之光学性质，水样中有悬浮物质存在时，可散射光线，其散射强度与悬浮物质之量及性质有关。
会造成混浊度的悬浮物质，种类相当多，诸如黏粒、坋粒(silt)、有机物、浮游生物、微生物等，其大小从小的胶状分子，(1~100奈米)到大而分散的悬浮物质不等。
在静止状态下的水体，如湖泊或水泽，水中的浊度，多来自胶体粒子，但在流动状态下的水体，如河川，水中的浊度则主要来自较粗大的悬浮物质。
在河川上游，降雨时，许多土壤因冲蚀作用而进入河川，土壤的矿物质部分及有机质部分均会导致水体中浊度的增加；河川中下游，常有工业废水及都市废水流入，废水中的各类有机物或无机污染质，亦均无可避免地会增加河川之浊度，尤其在有机物流入河川后，会促进细菌与其他微生物的生长，更增加了混浊度，此外，农田施肥后之排水或养猪废水流入河川中，会使河川中氮，磷成分增加，造成优氧化(eutrophication)，刺激藻类大量生长，其结果是水中浊度的增加。
由上述可知，引起水中浊度增加的物质，本质上可分为无机物及有机物两大类，这种本质上的差异，将影响环境工程上净化程序是否合适，增加工程上的难度。
5.1.2 5.1.2浊度在水质上的重要性在公共给水上，浊度是相当重要的指标，浊度高的水，在外观上即予人不洁净的感觉，在饮用时易受到排斥。
另浊度高的水，在给水工程上亦发生困难，因会使过滤过程负荷增加，砂滤也无法达到效率，且增加清洗费用。
此外，在公共用水进行消毒时，有些细菌或其他维生误会吸附着在造成浊度的颗粒上，而得以抗拒氯气或臭氧等消毒剂，物浊度高的水，消毒不易完全。
电子教案与课件：水质分析技术1水质分析概述
（二）化学指标
是以水中存在的具体化学物质及浓度为检测目标 的水质指标，分为有机物和无机物。
主要离子组成：钙离子、镁离子、钠离子、钾离 子、碳酸氢根、硫酸根、氯离子、硅酸根。
化学指标主要有PH、酸度、碱度、硬度、氯化物、 硫酸盐、氟化物、总含盐量、重金属、DO、高锰酸钾 指数、COD、BOD、TOC、TOD等。
综上所述，可以得出如下结论。 ① 精密度高是保证准确度的先决条件。精密度差，所 测结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。在分析工 作中，首先要重视测量数据的精密度。 ② 精密度高不一定能保证准确度高，但可以找出精密 而不准确的原因，而后加以校正，就可以使测定结果既 精密又准确。
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误差及其产生原因
水质分析技术电子教案
第一章 水质分析概述
内容提要
1
一、水质分析概述
2
二、水质分析技能基础知识
3
三、酸碱滴定法
4
四、氧化还原滴定法
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五、重量分析法和沉淀滴定法
内容提要
6
六、配位滴定法
7
七、分光光度法
8
八、仪器分析法
9
九、水质自动分析技术简介
11505
十、质谱分析法
1水质分析概述
1.1课程性质与任务
• 在水质标准中，生活饮用水标准常分为：感观性 状（物理指标）和一般化学指标、毒理学指标、细菌 学指标、放射性指标。
（一）、物理指标
1、 水温，臭、味 A、温度
水体的物理性质与水温有关。 常用颠倒温度计（主表-2~35℃，分度值0.1℃， 测水；辅表-20~50℃，分度值0.5℃，测环境）。
B、 臭： 臭阈值表示法：水样被稀释至刚刚可以闻出臭
电子教案与课件：水质分析技术2水质分析技能基础知识
1．电光天平 最常用的电光天平是半自动电光天平和全自动电光天平，
两者都是等臂双盘天平。一般能称准至0.1mg，所以又称万分之 一天平，最大载荷为100g或200g，适用于精确度要求较高的称 量。
本法适用于称量一般易吸湿、易氧化、易与CO2反应的试样，也适用于几份 同一试样的连续称量。称取一些吸湿性很强（无水CaCl2、P2O5等）及极易吸收 CO2的样品（CaO、Ba(OH)2等）时，要求动作迅速，必要时还应采取其他保护措 施。
铬酸洗液
碱性 高锰酸钾
将合成洗涤剂或去污粉用热水搅拌 配成溶液
取10g重铬酸钾溶于30毫升的热水， 慢慢加入170毫升粗浓硫酸
取4克高锰酸钾溶于少量水中，加入 10克氢氧化钠，用水稀释至100 毫升。
用于洗涤油脂或某些有机物沾污的容器
用于除去器壁残留油污，用少量洗液刷洗或 浸泡，洗液可重复使用。
清洗油污及其它有机物质，洗后容器沾污处 有褐色二氧化锰析出，再用浓盐酸或草 酸洗液等还原剂溶液洗。
20
2.2化学试剂与试液
2.2.3溶液的配制
标准溶液的配制及标定
（1）标准溶液的配制
配制标准溶液的方法一般有两种，即直接法和间接法。
1.直接法
准确称取一定量的基准物质，溶解后定量转移入容量瓶中，加蒸馏水稀 释至一定刻度，充分摇匀。根据称取基准物的质量和容量瓶的容积，计算其 准确浓度。
2.间接法
又称标定法，先粗略地称取一定量物质或量取一定体积的溶液，配制成 接近于所需要浓度的溶液，这样的溶液其准确度还是未知的，然后用基准物 质或另一种物质的标准溶液来测定其浓度，这种确定浓度的操作称为标定。
• 3. 冷（热）风吹干
•
对于急于干燥的仪器或不适于放入烘箱的较大的仪器可用
水质分析技术 PPT课件
1. 碘量法基本原理
➢ 二价锰在碱性溶液中，生成白色的氢氧化亚锰沉淀： MnSO4 + 2NaOH = Mn(OH)2↓（白色）+ Na2SO4
➢ 水中的溶解氧立即将生成的Mn(OH)2沉淀氧化成棕色的 Mn(OH)4 2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Mn(OH)4↓棕色
➢ 加入酸后，Mn(OH)4沉淀溶解并氧化I-离子（已加入KI） 释出一定量的I2： Mn(OH)4+ 2KI+2H2SO4=MnSO4+I2+K2SO4+4H2O
➢ 然后用Na2S2O3标准溶液滴定释出的I2 2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
计量系数： 1O2～ 2Mn(OH)2↓～2Mn(OH)4～2I2～4Na2S2O3
二、酸碱度
（一）酸度 1.酸度：用强碱（NaOH）滴定水样时所消耗碱的物质
的量或指水样释放出质子的物质的量。 2.测定方法：以酚酞作指示剂，用NaOH标液滴定。
1. 碱度：用强酸（HCl）滴定水样时所消耗酸的物 质的量或指水样含接受质子的物质的物质的量。
2. 测定方法：酚酞碱度、甲基橙碱度（总碱度） ➢ 酚酞碱度：以酚酞作指示剂，用NaOH标液滴定。 ➢ 全碱度：也称甲基橙碱度，以甲基橙为指示
项目二 工业用水分析
任务1 水的物理性质检测 任务2 金属化合物的测定 任务3 非金属无机物的测定 任务4 有机化合物的测定
一、水温 二、色度 三、浊度 四、电导率 五、残渣
一、水硬度的测定
1. 水的硬度：除碱金属以外金属化合物含量，以碳酸盐、 硫酸盐、硝酸盐、氯化物等形式存在。
2. 硬度分类：暂时硬度，永久硬度，其它盐类。 ➢ 暂时硬度：碳酸盐 ➢ 永久硬度：其它盐类。 b. 总硬度 = 暂时 + 永久 ➢ 钙硬度：水中钙化合物含量。 ➢ 镁硬度：水中镁化合物的含量
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•
任务2 水样的采集和保存
• 水质分析的一般过程包括：采集水样→预处理→ • 依次分析→结果计算与整理→分析结果的质量审查
。 • 1．水样的采集 Ø 采样容器 • 水 样：为了进行分析(或试验)而采取的水称为水
样。 • 水样容器：用来存放水样的容器称水样容器(水样
瓶）
• ①硬质玻璃磨口瓶。 • ②聚乙烯瓶。 • ③特定水样容器。 Ø 取样器 • 取样器：用来采集水样的装置称为取样器。 • ①采集天然水的取样器。 • ②采集管道或工业设备中水样的取样器具。
• D．江、河、湖和泉水等地表水样，受季节、气候 条件影响较大，采集水样时应注明这些条件。
• ②从管道或水处理装置中采集处理水水样的方法 。
•
应选择有代表性的取样部位，安装取样器。
• ③从高温、高压装置或管道中取样的方法。
• 必须加装减压装置和良好的冷却器，水样温度 不
• 得高于40℃ 。
• ④测定不稳定成分的水样采集方法。
任务1 水的分类及标准
一、水的分类及其所含杂质
分类：天（自）然水、生活用水、工业用水
1．天（自）然水
自然界的水称为天然水。天然水有雨水、地面水（江 、河、湖水）、地下水（井水、泉水）等，因为在自然界 中存在，都或多或少地含有一些杂质，如气体、尘埃、可 溶性无机盐等，如矿泉水中含有多种微量元素。
2. 生活用水
3. 工业用水
指工业生产所使用的水，要求为不影响产品质 量，不损害设备、容器及管道，使用时也要经过分 析检验，不合格的水要先经处理后才能使用。
另外还有废水，特别是工业废水，污染环境，必 须符合一定的标准才允许排放。
4.水中所含杂质
➢ 雨 水：氧、氨、CO2、尘埃、微生物以及其他成分 。
➢ 地面水：可溶性盐、悬浮物、微生物、腐殖质等。 ➢ 地下水：可溶性盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、硅
学习情境二水质分析技术[1]
目标任务
项目一 概 述
任务1 水的分类及标准 任务2 水样的采集和保存
项目二 工业用水分析
任务1 水的物理性质检测 任务2 金属化合物的测定 任务3 非金属化合物的测定 任务4 有机化合物的测定
项目一 概 述
水是生物生长和生活所必需的资源，人类生活 离不开水。在工业生产中，也需要用到大量的水 ，主要用作溶剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等 。水的质量的好坏，对于人们的生活以及工业生 产等都有直接的影响，必须经过分析检验。
Ø 水样的采集方法 • ①天然水的取样方法。 • A．采集江、河、湖和泉水等地表水样或普通井
水水样时，应将取样瓶浸入水下面50cm处取样， 并在不同地点采样混合成供分析用的水样。 • B．根据试验要求，需要采集不同深度的水样时 ，应使用不同深度取样器，对不同部位的水样分 别采集。
• C．在管道或流动部位采集生水水样时，应充分地 冲洗采样管道后再采样。
人们日常生活中所使用的水称为生活用水。主要是自来 水，也有少量直接使用天然水的。对生活用水的要求，主要 是不能影响人类的身体健康，因此应检验分析一些有害元素 的含量，对其含量都有标准规定，不能超标。
如F-的含量，正常情况下应0.5～1.0mg/L； 如果F-1.0～1.5mg/L，易得黄斑病； 如果F-4.0mg/L，则易得氟骨病。
水样种类未受污染的水Fra bibliotek受污染的水可以存放时间/h
72 12-24
• ②存放与运送水样的注意事项。
• A．水样运送与存放时，应注意检查水样 是否封闭严密，水样瓶应在阴凉处存放 。
• B．冬季应防止水样冰冻，夏季应防止水 样受阳光暴晒。
• C. 分析经过存放或运送的水样，应在报 告中注明存放的时间或温度等条件。
分光光度法（邻非罗啉）
• 三、铬含量的测定 • 1. 存在形式：Cr3+，Cr6+(有害）形式存在。 • 2. 测定方法：高锰酸钾氧化—二苯碳酰二肼分光
光度法、直接吸入火焰原子吸收分光光度法、硫酸 亚铁铵滴定法及ICP—AES(电感耦合等离子体发射 光谱)法。
③微生物学指标：细菌总数、大肠菌群 。
2.水质标准： ①水质标准：各种用途的水中所含污染物质的最高浓
度或限量阈值的具体限制和要求。 ②国标GB/T 1576-85，《低压锅炉水质标准》。
• 3.水质分析项目和分析方法 • ①水质分析项目：硬度、酸碱度、浊度、pH、氯
化
•
物……
• ②分 析 方 法： 化学分析法、仪器分析法
酸盐等。 水质分析主要是对水中的杂质进行测定。
二、水质标准
1.水质指标：
水 。
质：水与其中所含杂质共同表现出的综合特性
水质指标：用以衡量水的各种特性的尺度，称为水质
标准。
水质指标分类：
①物理指标：温度、颜色、嗅味、浑浊度、固体含量与
导电性……
②化学指标：无机物、有机物的含量、酸碱度、硬度等 。
• 2．水样的预处理： • 过滤→浓缩→蒸馏排除干扰杂质→消解 • ①酸性消解； • ②干式消解； • ③改变价态消解。
•项目二 工业用水分析
任务1 水的物理性质检测 任务2 金属化合物的测定 任务3 非金属无机物的测定 任务4 有机化合物的测定
任务1 水的物理性质检测
一、水温 二、色度 三、浊度 四、电导率 五、残渣
3. 软水和硬水
总硬度度数 0～4° 4～8° 8～16° 16～30° 30°以上
标志
很软水 软水 中等软水 硬水
极硬水
度：10mg CaO/L-1＝1°
4.测定方法：
①.EDTA滴定法 ②.原子吸收分光光度法
二、铁含量的测定
1. 存在形式：Fe2+，Fe3+形式存在。 2. 测定方法：火焰原子吸收法
•
通常应在现场取样，随取随测。
• ⑤取样量。
• 供全分析用的水样不得少于5L，若水样浑浊时 应
• 装两瓶。供单项分析用的水样不得少于0.3L。
• ⑥采集水样时的记载事项。
• 采集供全分析用的水样，应粘贴标签，注明水 样
• 名称、取样方法、取样地点、取样人姓名、时间
Ø 水样的存放与运送 • ①水样存放的时间
任务2 金属化合物的测定
•一、水硬度的测定
1. 水的硬度：除碱金属以外金属化合物含量，以碳酸盐 、 硫酸盐、硝酸盐、氯化物等形式存在。
2. 硬度分类：暂时硬度，永久硬度，其它盐类。 暂时硬度：碳酸盐 永久硬度：其它盐类。 b. 总硬度 = 暂时 + 永久 钙硬度：水中钙化合物含量。 镁硬度：水中镁化合物的含量