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4.铜的测定
测定水中铜的方法主要有原子吸收分光光度法、二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法和新亚铜灵萃取分光光度法,还可以用阳极溶出伏安法等。
(1)二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
铜离子+铜试剂 →黄橙色配合物 440 nm
(2)新亚铜灵萃取分光光度法
亚铜离子+亚铜灵→ 黄色络合物 457nm
5.锌的测定
原子吸收分光光度法测定锌,灵敏度较高,干扰少,适用于各种水体。此外,还可选用双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法等。
GB7472—87《水质 锌的测定 双硫腙分光光度法》
锌离子+双硫腙→红色螯合物 535 nm
6. 铬的测定
(1)二苯碳酰二肼分光光度法
① 六价铬的测定
六价铬+二苯碳酰二肼(DCP)→ 紫红色配合物
② 总铬的测定
在酸性溶液中,首先,将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解,过量的亚硝酸钠用尿素分解;然后,加入二苯碳酰二肼显色,于540nm处进行分光光度测定 。
(2)硫酸亚铁铵滴定法
本法适用于总铬浓度大于1mg/L的废水。其原理为在酸性介质中,以银盐作催化剂,用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加少量氯化钠并煮沸,除去过量的过硫酸铵和反应中产生的氯气。以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,至溶液呈亮绿色。根据硫酸亚铁铵溶液的浓度和进行试剂空白校正后的用量,可计算出水样中总铬的含量。
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7. 砷的测定
砷的监测方法有分光光度法、阳极溶出伏安法及原子吸收法等。
如新银盐分光光度法:基于用硼氢化钾(KBH4)在酸性溶液中产生新生态氢,将水样中无机砷还原成砷化氢(AsH3,即胂)气体,以硝酸—硝酸银—聚乙烯醇—乙醇溶液吸收,则砷化氢将吸收液中的银离子还原成单质胶态银,使溶液呈黄色,其颜色强度与生成氢化物的量成正比。
8. 其他金属化合物的测定
镍、硒、铁、钙、镁等
非金属无机物的测定
1. pH值的测定
有玻璃电极法和比色法。
比色法基于各种酸碱指示剂在不同pH的水溶液显示不同的颜色,而每种指示剂都有一定的变色范围。
玻璃电极法测定pH值是以pH玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极。
2. 溶解氧的测定
溶解氧就是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,以DO表示。
(1)碘量法
①方法原理
向水样中加入MnSO4和碱性KI溶液,反应式为: MnSO4+2NaOH=Na2SO4+Mn(OH)2↓
2Mn(OH)2+O2 =2MnO(OH)2↓
MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O
Mn(SO4)2 +2KI=MnSO4+K2SO4 +I2
2Na2S2O3 +I2 =Na2S4O6 +2NaI
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②干扰消除措施
a.叠氮化钠修正法。
b.高锰酸钾修正法
(2)氧电极法
溶解氧测定仪
测定时,首先用无氧水样校正零点,再用化学法所测溶解氧的浓度,校准仪器刻度值,最后测定水样,便可直接显示其溶解氧浓度。仪器有温度补偿装置,补偿由于温度变化造成的测量误差。
3 氟化物的测定
(1)氟试剂分光光度法
氟试剂也称茜素氨羧络合剂,化学名称为1,2-二羟基蒽醌-3-甲胺-N,N-二乙酸。在pH=4.1的醋酸盐缓冲介质中,它与F-和硝酸镧反应,生成蓝色的三元络合物,在一定浓度范围内颜色深度与F-浓度成正比,于620nm波长处比色定量。
(2)氟离子选择电极法
氟化镧(LaF3)沉淀膜电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,在水中有F-时就会在氟电极上产生电位响应。
4.氰化物的测定
氰化物主要包括氢氰酸(HCN)及盐类(如KCN、NaCN)。测定之前,通常先将水样在酸性介质中进行蒸馏,把能形成氰化氢的氰化物蒸出,使之与干扰组分分离。常用的蒸馏方法有以下两种:
①酒石酸-硝酸锌预蒸馏
②磷酸-EDTA预蒸馏
(1)容量滴定法
经蒸馏得到的碱性馏出液含氰量在1mg/L以上时,用AgNO3溶液滴定。
Ag+ + 2CN- = Ag(CN)2- 常量
Ag+ + 试银灵(黄)→ 络合物(橙红色)+ H2O
(2)分光光度法
①异烟酸—吡唑啉酮分光光度法
②吡啶—巴比妥酸分光光度法
(3)其它方法
茜素磺酸锆目视比色法,硝酸钍滴定法等。
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5 含氮化合物的测定
(1)氨氮的测定
游离氨(非离子氨)和离子氨
①钠氏试剂分光光度法
碘化汞,碘化钾的强碱溶液(钠氏试剂)
2K2[HgI4] + 3KOH + NH3 = NH2Hg2IO(黄色)+7KI + 2H2O
②电极法
氨气敏电极是一种复合电极。它以平板型pH玻璃电极为指示电极,银-氯化银电极为参比电极。将此电极对置于盛有0.1mg/L氯化铵内充液的塑料套管中,在管端pH电极敏感膜处紧贴一疏水半渗透薄膜(如聚四氟乙烯薄膜),使内充液与外部被测液分开,并在pH电极敏感膜与半透膜间形成一层很薄的液膜。当将其插入pH值已调到11的水样时,则生成的氨将扩散通过半透膜(水和其它离子不能通过),引起氢离子浓度的变化,由pH玻璃电极测定此变化。在恒定的离子强度下,测得的电动势与水样中氨浓度的对数呈线性关系
(2)亚硝酸盐氮的测定
N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法
亚硝酸盐+ 对氨基苯磺酰胺 → 重氮盐+N-(1-萘基)-乙二胺偶联 → 红色染料(540nm)
(3)硝酸盐氮的测定
水中硝酸盐的测定方法有:
①酚二磺酸分光光度法
②镉柱还原法
③戴氏合金法
④紫外分光光度法
⑤离子选择电极法
(4)凯氏氮的测定
有机氮 = 凯氏氮 - 氨氮
凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中,加入浓硫酸和催化剂(K2SO4),加热消解,将有机氮转变为氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量,即为水样中的凯氏氮。
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(5)总氮的测定
水中有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的总和称为总氮。
总氮 =有机氮+无机氮=有机氮+0.78(NH4+) + 0.30(NO2-) + 0.23(NO3-)
6.磷的测定
(1)方法的选择
水中磷的测定,通常按其存在的形式,而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷。
(2)水样的消解
(3)钼锑抗分光光度法
在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,生成蓝色络合物,通常称为磷钼蓝,于700nm波长处进行比色分析。
(4)氯化亚锡还原分光光度法
在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应,生成磷钼杂多酸。当加入还原剂氯化亚锡后,则转变成蓝色络合物,通常称为磷钼蓝,于700nm波长处进行比色分析。
7.硫化物的测定
水中硫化物包括溶解性的H2S、HS-和S2-,酸溶性的金属硫化物,以及不溶性的硫化物和有机硫化物。通常所测定的硫化物系指溶解性的及酸溶性的硫化物。
测定水中硫化物的方法有对氨基二甲基苯胺分光光度法、碘量法、电位滴定法、离子色谱法、极谱法、库仑滴定法、比浊法等,下面介绍前两种方法。
(1)对氨基二甲基苯胺分光光度法
S2- + 对氨基二甲基苯胺 → 蓝色染料
(2)碘量法
Zn2++ S2- = ZnS (白色)
ZnS + 2HCl = H2S+ZnCl2
H2S + I2 = 2HI + S ↓
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 +2NaI
硫化物(S2-,mg/L)= (V0-V1)×C×16.03×1000/V
8.其它非金属无机物的测定
氯化物、硫酸盐、含磷化合物、余氯等。