1、实验一 水中氟化物的测定离子选择电极法水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为1.0mg/L。测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离了色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态(如氟硼酸盐)、络合态的氟化合物时，应预先蒸馏分离后测定。 一、实验目的和要求1掌握用离子活度计或 pH 计、晶体管毫伏计及氟离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。 2复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。 二、仪器1氟离子选择电极(使用前在
2、氟离子内冲液中充分浸泡 1-2h,胶塞拔掉)。 2饱和甘汞电极（上面的胶塞拔掉，一共两个）。 3精密 pH 计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到 0.1mv。 4磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。 5容量瓶：100mL、50mL。 6移液管或吸液管：10.00mL、5.00mL。 7烧杯：50mL、100mL。8、试纸。 三、试剂所用水为去离子水或无氟蒸馏水。 1氟化物标准贮备液：称取 0.2210 g 基准氟化钠(NaF)(预先于105110烘干 2 h 或者于 500650烘干约 40 min，冷却)，用水溶解后转入 1000 mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含
3、氟离子 100 g。 2乙酸钠溶液：称取 15 g 乙酸钠(CH 3COONa)溶于水，并稀释至 100 mL。 3盐酸溶液：2 mol/L。 4总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)：称取 5.88 g 二水合柠檬酸钠和 8.5 g 硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节 pH 至 56，转入 100 mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。 5饮用水样 1，2。 四、测定步骤1仪器准备和操作 按照所用测量仪器和电极使用说明，首先接好线路，将各开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热 15min，调零，以后操作按说明书要求进行。 2氟化物标准溶液制备 用氟化钠标准贮备液、吸液管和 100mL 容量瓶制备每毫升
4、含氟离子 10g的标准溶液。 3标准曲线绘制 用吸液管取 1.00、3.00、5.00、10.00、20.00 mL 氟化物标准溶液，分别置于 5 只 50 mL 容量瓶中，加入 10mL 总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。分别移入 100 mL 聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，按浓度由低到高的顺序，依次插入电极，连续搅拌溶液，读取搅拌状态下的稳态电位值(E)。在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水分。在半对数坐标纸上绘制 E-lgcF-标准曲线，浓度标于对数分格上，最低浓度标于横坐标的起点线上。 4水样测定 用无分度吸液管吸取适量（5ml）水样，置于 50 mL 容
5、量瓶中，用乙酸钠或盐酸溶液调节至近中性，加入 10mL 总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。将其移入 100 mL 聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值(E x)。在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并用滤纸吸去水分。根据测得的毫伏数，由标准曲线上查得试液氟化物的浓度，再根据水样的稀释倍数计算其氟化物含量。 5空白试验 用去离子水（5ml）代替水样，按测定样品的条件和步骤测量电位值，检验去离子水和试剂的纯度，如果测得值不能忽略，应从水样测定结果中减去该值。五、结果处理1绘制 E(mV)-lgF-标准曲线。 2计算水样中氟化物的
6、含量。 biaoge实验二 水中铬的测定废水中铬的测定常用分光光度法，是在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其最大吸收波长为 540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价，再用本法测定。一、实验目的和要求1掌握六价铬和总铬的测定方法；熟练应用分光光度计。2预习第二章第六节关于水和废水中金属化合物的测定原理和方法。二、六价铬的测定（一）仪器1.分光光度计，比色皿（1cm、3cm）。2.50mL 具塞比色管，移液管，容量瓶等。（二）试剂1.（11）硫酸(1 体积水与 1 体积硫酸混合，硫酸往水中注入)。2.（11）磷酸
7、。3.铬标准贮备液：称取于 120干燥 2h 的重铬酸钾（优级纯）0.2829g，用水溶解，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升贮备液含0.100g 六价铬。4.铬标准使用液：吸取 5.00mL 铬标准贮备液于 500mL 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升标准使用液含 1.00g 六价铬。使用当天配制。5.二苯碳酰二肼溶液（显色剂）：称取二苯碳酰二肼（简称DPC，C 13H14N4O）0.2g，溶于 50mL 丙酮中，加水稀释至 100mL，摇匀，贮于棕色瓶内，置于冰箱中保存，颜色变深后不能再用。（三）测定步骤1.标准曲线的绘制：取 9 支 50mL 比色管，依次加
8、入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 和 10.00mL 铬标准使用液，用水稀释至标线，加入（11）硫酸 0.5mL 和（11）磷酸 0.5mL，摇匀。加入 2mL 显色剂溶液，摇匀。510min 后，于 540nm 波长处，用 1cm 比色皿，以水为参比，测定吸光度 A 并作空白校正。以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。2.水样的测定：取 5ml（含 Cr6+少于 50g）待测水样于 50mL 比色管中，用水稀释至标线，测定方法同标准溶液。进行空白校正后根据所测吸光度从标准曲线上查得 Cr6+含量。（四）数据处理式中：m从标准曲线上查得
9、的 Cr6+量（g）； V水样的体积（mL）。（五）注意事项1用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。2Cr 6+与显色剂的显色反应一般控制酸度在 0.050.3mol/L（1/2H 2SO4）范围，以 0.2mol/L 时显色最好。显色前，水样应调至中性。显色温度和放置时间对显色有影响，在 15时，515min 颜色即可稳定。3如测定清洁地面水样，显色剂可按以下方法配制：溶解 0.2g 二苯碳酰肼于 100mL95的乙醇中，边搅拌边加入 19 硫酸 400mL。该溶液在冰箱中可存放一个月。用此显色剂，在显色时直接加入 2.5mL 即可，不必再加酸。但加入显色剂后，要立即摇匀，以免 Cr6
10、+可能被乙酸还原。实验三 化学需氧量的测定（高锰酸钾法）一、实验目的和要求1掌握容量法测定化学需氧量的原理和技术，熟悉实验原理和操作方法。2复习第二章有机污染物综合指标的含义及测定方法二、实验原理高锰酸钾指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧量，以氧的 mg/L 来表示。水中部分有机物及还原性无机物均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸钾指数常作为水体受有机物污染程度的综合指标。水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数。三、仪器水浴装置 25
11、0mL 锥形瓶 50mL 酸式滴定管试剂高锰酸钾溶液（C(1/5 KMnO4)=0.1mol/L）:称取 3.2g 高锰酸钾溶于 1.2L 水中，加热煮沸，使体积减少到约L，放置过夜，用 G3 玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液储于棕色瓶中保存。高锰酸钾溶液（C(1/5 KMnO4)=0.01mol/L）：吸取 25mL 上述高锰酸钾溶液，用水稀释至 250mL，储于棕色瓶中。使用前进行标定，并调节至 0.01mol/L 准确浓度。1+3 硫酸草酸钠标准溶液（C(1/2Na2C2O4)=0.1000mol/L ） ：称取 0.6705g 在 105-110(烘箱)烘干一小时并冷却的草酸钠溶于水，移于 1
12、00mL 容量瓶中，用水稀释至标线。草酸钠标准溶液（C(1/2Na2C2O4)=0.0100mol/L ） ：吸取 10.00mL 上述草酸钠溶液移入 100mL 容量瓶中，用水稀释至标线。四、操作步骤取 100mL 混匀水样（如高锰酸盐指数高于 5mg/L，则酌量少取，并用水稀释至100mL）于 250mL 锥形瓶中。加入 5mL（1+3 ）硫酸 (1 体积浓硫酸与 3 体积水混合)，摇匀。加入 10.00mL0.01mol/L 高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热 30 分钟（从水浴重新沸腾起计时） 。沸水浴液面要高于反应溶液的液面。取下锥形瓶，趁热加入 10.00mL0.0100mo
13、l/L 草酸钠标准溶液，摇匀， 立即用0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量。高锰酸钾溶液浓度的标定：将上述已滴定完毕的溶液加热至 70， 准确加入10.00mL 草酸钠标准溶液（0.0100mol/L ）再用 0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量，按照下式求得高锰酸钾溶液的校正系数（K）：K=10.00/V式中：V高锰酸钾溶液消耗量（ mL） 。若水样经稀释时， 应同时另取 100mL 水，同水样操作步骤进行空白实验。五、注意事项在水浴加热完毕后，溶液仍应保持淡红色，如变浅或全部褪去，说明高锰酸钾的用量不够。此时，应将水样稀
14、释倍数加大后再测定。在酸性条件下，草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在 60-80，所以滴定操作必须趁热进行，若溶液温度过低，需适当加热。六、计算(测定出的 O2)水样不经稀释高锰酸钾指数(O2,mg/L)= (10+V1)K-10*M*8*1000 /100 (除)式中：V1滴定水样时高锰酸钾溶液的消耗量 (mL)；K校正系数；M高锰酸钾溶液浓度(mol/L)；8氧（1/2 O2）摩尔质量。水样经稀释高锰酸钾指数(O2,mg/L) (10+V1)K-10-(10+V0)K-10CM*8*1000 /V2（除）式中，V0空白实验中高锰酸钾溶液消耗量 (mL)；V2水样量(mL)；C稀释的水样中含
15、水的比值，例如： 10.00mL 水样用 90mL 水稀释至 100mL，则C=0.90。数据列表表示如下：实验四 水总硬度的测定水总硬度是指水中 Ca2+、Mg2+的总量，它包括暂时硬度和永久硬度。水中 Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度；而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。硬度又分为钙硬和镁硬，钙硬是由 Ca2+引起的，镁硬是由 Mg2+引起的。水硬度是表示水质的一个重要指标，对工业用水关系很大。水硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素。因此，水的总硬度即水中钙、
16、镁总量的测定，为确定用水质量和进行水的处理提供依据。 水的总硬度测定的方法：一、实验原理：测定自来水的硬度，一般采用络合滴定法，用 EDTA 标准溶液滴定水中的Ca2+、Mg2+、总量然后换算为相应的硬度单位。二、试剂缓冲溶液：PH=10 。将 20 克氯化铵溶于少量水（必须是蒸馏水）中，加100 毫升氢氧化铵溶液，然后用稀释至 1 升。络黑 T 指示剂：0.5 克络黑T。EDTA 标液溶液（0.01M）：称取 EDTA 3.7224 克，用热水溶解，稀释至1000 毫升，放置 12 日后备用。1、EDTA 标准溶液（0.01mo/L）：称取 2 g 乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y.2H2O
17、)于 250 mL 烧杯中，用水溶解稀释至 500mL 。如溶液需保存，最好将溶液储存在聚乙烯塑料瓶中。2、氨性缓冲溶液 （pH=10）：称取 20g NH4Cl 固体溶解于水中，加 100ml 浓氨水（氢氧化铵溶液），用水稀释至 1L。3、铬黑 T（EBT ）溶液(5g.L1)：称取 0.5 g 铬黑 T 和 0.2 克盐酸羟胺混合后用乙醇稀释至 100 毫升。4、Na2S 溶液(20g/L)5、三乙醇氨溶液 (1+4)6、盐酸(1+1)7、氨水(1+2)8、甲基红： 1g/L 60%的乙醇溶液9、镁溶液： 1gMgSO4.7H2O 溶解于水中，稀释至 200mL10、CaCO3 基准试剂：
18、120干燥 2h11、金属锌（99.99%）：取适量锌片或锌粒置于小烧杯中，用 0.1mol/LHCl清洗 1min，以除去表面的氧化物，再用自来水和蒸馏水洗净，将水沥干，放入干燥箱中 100烘干（不要过分烘烤，）冷却。三、步骤1、EDTA 的标定。标定 EDTA 的基准物较多，常用纯 CaCO3 ，也可用纯金属锌标定，其方法如下：（1）金属锌为基准物质：准确称取 0.17-0.20g 金属锌置于 100mL 烧杯中，用 1+1 HCl，5mL 立即盖上干净的表面皿，待反应完全后，用水吹洗表面皿及烧杯壁，将溶液转入 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用移液管平行移取 25.00ml
19、Zn2+ 的标准溶液三份分别于 250mL 锥形瓶中，加甲基红 1 滴，滴加 (1+2) 的氨水至溶液呈现为黄色，再加蒸馏水 25mL ，氨性缓冲溶液 10mL，摇匀，加 EBT 指示剂 2-3 滴，摇匀，用 EDTA 溶液滴至溶液有紫红色变为纯蓝色即为终点。计算 EDTA 溶液的准确浓度。（2）CaCO3 为基准物质；准确称取 CaCO3 0.2g-0.25g 于 烧杯中，先用少量的水润湿，盖上干净的表面皿，滴加 1+1 HCl 10mL，加热溶解。溶解后用少量水洗表面皿及烧杯壁，冷却后，将溶液定量转移 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用移液管平行移取 25.00mL 标准溶液三
20、份分别加入 250mL锥形瓶中，加 1 滴甲基红指示剂，用 (1+2)氨水溶液调至溶液由红色变为淡黄色，加 20mL 水及 5mLMg2+ 溶液，再加入 pH=10 的氨性缓冲溶液由红色变为纯蓝色即为终点，计算 EDTA 溶液的准确浓度。2、自来水样的分析。打开水龙头，先放数分钟，用已洗净的试剂瓶承接水样 500-1000mL，盖好瓶塞备用。移取适量的水样（用什么量器？）（一般为 50-100mL，视水的硬度而定），加入三乙醇胺 3 mL ，氨性缓冲溶液 5 mL ，EBT 指示剂 2-3 滴，立即用EDTA 标准溶液滴至溶液由红色变为纯蓝色即为终点。平行三份，计算水的总硬度，以 CaCO3
21、表示。用 EDTA 滴定 Ca2+、Mg2+总量时，一般是在 pH=10 的氨性缓冲溶液进行，用 EBT（铬黑体）作指示剂。化学计量点前， Ca2+、Mg2+和 EBT 生成紫红色络合物，当用 EDTA 溶液滴定至化学计量点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。由于 EBT 与 Mg2+ 显色灵敏度高，与 Ca2+显色灵敏度低，所以当水样中 Mg2+含量较低时，用 EBT 作指示剂往往得不到敏锐的终点。这时可在EDTA 标准溶液 中加入适量的 Mg2+（标定前加入 Mg2+对终点没有影响）或者在缓冲溶液中加入一定量 Mg2+EDTA 盐，利用置换滴定法的原理来提高终点变色的敏锐性，也可采用酸性铬蓝
22、 K-萘酚绿 B 混合指示剂，此时终点颜色由紫红色变为蓝绿色。滴定时，Fe3+ ，Al3+ 等干扰离子，用三乙醇胺掩蔽；Cu2+，Pb2+，Zn 2+ 等重金属离子则可用 KCN、Na2S 或硫基乙酸 等掩蔽。本实验以 CaCO3 的 质量浓度（mg/L）表示水的硬度。我国生活 饮用水规定，总硬度以 CaCO3 计，不得超过 450 mg/L。四、计算公式总硬度（毫克当量/升）=V1N1000/V公式中：V1滴定时消耗 EDTA 标准溶液的毫升数NEDTA 标液溶液的当量浓度V水样体积毫升数硬度（mmol/L）=C(EDTA)*V(EDTA)/V(水样)硬度（以 CaCO3 计，mg/L）=C
23、(EDTA)*V(EDTA)*100.09/V(水样)100.09 是 CaCO3 的分子量实验五 水中氯化物的测定（沉淀滴定法）一、实验目的（1）掌握 AGNO3 溶液的配置和标定（2）掌握用莫尔法测定水中氯化物的原理和方法二、原理此法实在中性和弱碱性（PH 为 6.5-10.5）溶液中。以铬酸钾为指示剂，以硝酸银标准溶液滴定水样中氯化物，由于银离子和氯离子作用生成白色氯化银沉淀，当水样中的氯离子全部与银离子作用后，微过量的硝酸银既与铬酸钾作用生成砖红色沉淀，次即表示反应已达终点.沉淀滴定反应如下： Ag+ + Cl-AgCl2 Ag+ +CrO42-Ag2CrO4由于到达终点时，硝酸银的用
24、量要比理论需要量略高，因此需要同时取蒸馏水做空白试验减去误差。三、仪器和试剂（1）250ml 锥形瓶 3 个，100ml 移液管一支，50ml 棕色两用滴定管 1 只。（2）1,1000mol/L 的硝酸银溶液 溶解 16.987g 硝酸银于 1000ml 蒸馏水中，将溶液转入棕色试剂瓶中，置于暗处保存，以防见光分解。（3）5%K2CrO4 溶液四、操作步骤（1）空白实验 用移液管移取 200ml 蒸馏水于锥形瓶中加入 1mmlK2CrO4指示剂，在不断用力摇动下用 AgNO3 溶液滴定至淡橘红色为止，记录下 AgNO3溶液的用量 V1（2）水样的测定 取 3 份 200ml 的自来水于锥形瓶中，各加入1mlK2CrO4 指示剂。在不断用力摇动下用 AgNO3 溶液滴定至淡橘红色，并于空白实验相比较，二者颜色相似，即为终点。记录 AgNO3 溶液的用量 V2。平行测定 3 次（V2-1，V2-2，V2-3） 。根据 AgNO3 溶液的用量。计算水样中氯离子的含量。试验编号 1 2 3 4水样测定 V2-1 V1VAGNO3VAgNO3六、数据处理（cl）=V*C*35.5*1000/V 水 （mg/L）
