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InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年1水是生命之源，请节约用水！第三章水质分析InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年2地球上总水量为1.37×１09km3，其中海洋占97.3%，淡水占2.7%，可利用的淡水仅占1%还不到。水质的优劣既关系到人类的健康，也关系到整个生态平衡。水质分析是工业分析、环境监测的主要内容。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年3§3—1概述一、水的分类及其所含杂质1分类自然界分类：地下水、地面水、大气水用途分类：生活用水、农业用水、工业用水、废水2杂质来源不同杂质不同InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年4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。我们学校的地下水质?InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年5（1）悬浮物质悬浮物质一般指水中的细菌、藻类及原生动物，泥沙、黏土及其他不溶物。水发生浑浊现象，主要是由此类物质所造成的，当水静止时，比重较小的物质会上浮于水面，比重较大的则下沉。能下沉的主要是沙子和黏土无机化合物，能上浮的物质主要是腐殖质等一些有机化合物。（2）胶体物质水中的有机胶体物质主要是腐殖质。在湖泊水中腐殖质最多，它常常使水呈黄绿色或褐色。水中的矿物质胶体主要是铁、铅和硅的化合物，如硅酸胶体等。（3）溶解物质溶解物质一般指溶解在水中的盐类、气体或其它有机物。溶解物质在水中大多为离子状态或溶解气体状态存在。天然水中的杂质可分为三类：即悬浮物质、胶体物质、溶解物质。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年6生活用水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。比如F-的含量，正常情况下应为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。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年7由于慢性氟中毒，引起骨质异常致密、硬化，出现斑釉牙、四肢或脊柱疼痛与变形的一种慢性骨骼疾患,称为氟骨病。病因病理氟骨病多由于长期饮食含氟量高的水或食物而引起的慢性骨骼氟中毒所致，天然氟化物以氟化钙为主，人工氟化物以氟化钠为主，本病多发生于下述情况：低洼盐碱地区，饮食中含氟量超过8ppm。进食经氟化物杀虫剂处理的蔬菜及水果。在经常接触含氟原料的工厂工作，如农药厂，铝厂等在治疗骨髓瘤，骨质疏松症等疾病时，服用过量的氟化物。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年8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。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年9对工业用水水质的要求工业用水的水质应该满足生产用途的需求，保证产品的质量。不同的用途对水质有不同的要求。（1）原料用水水作为工业产品的原料或原料的一部分，其质量直接影响到产品的质量。这类用水主要是饮料、食品制造工业的原料。饮料、食品制造工业用水的水质要求基本上与生活用水相同，但酿酒工业用水还要考虑对微生物发酵过程的影响。钙、镁作为营养料应有一定含量，但不能过高。氯促进糖化作用，应在50mg/L左右，铁、锰最好在0.05～0.1mg/L以下，以免影响酒色和味等。（2）生产工艺用水在生产过程中，水和产品的关系极为密切，或是调制原料，或是浸泡制品，水本身虽不一定作为最终产物，但其所含成分可能进入产品，影响产品质量。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年10制糖用水要求含有机物、含氮化合物、细菌等尽量少，以防发酵腐败，影响糖分提取和洁白度；造纸用水对不同级别的纸有不同的水质要求，混浊度、色度、铁锰以及钙镁等都会影响产品的光洁度和颜色，氯化物和含盐量影响纸的吸湿性；纺织染色工业用水对硬度及含铁量要求较高，它们生成沉积物会减弱纤维强度，对染料可分解变质，使色彩鲜明度降低。（3）生产过程用水在生产过程中使用的水并不直接进入产品。而只是一般接触或清洗表面，大多对产品质量影响不大。但某些特殊产品，也可能对水质要求十分严格。例如电子工业元件的清晰要求纯水或超纯水，电镀金属表面的清洗对水质有一定的要求。有时，水只是作为一种截至，传送动力、压力，水质要求就比较低，有时，水用来冲洗输送废料、灰渣，几乎完全没有水质要求，可利用生产废水进行。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年11（4）锅炉动力用水锅炉把水作为原料，在高温高压下产生蒸汽，成为输送热力或动力的介质，按其用途和对水质的要求可分为两个方面。一是锅炉用水,多位低压或中压，对水质的要求稍低；另一是电站锅炉，多为高压或超高压，对水质要求十分严格。锅炉用水首先对水中钙、镁含量提出严格要求，因为高温高压条件下水垢生成是重要问题。其次是溶解氧，会造成设备腐蚀，油脂则会产生泡沫或促进沉淀产生。至于游离二氧化碳、pH值以及炉内水质要求的含盐量、碱度、氯化物、二氧化硅等等也多是与结垢、腐蚀、泡沫三种不良影响有关而提出的。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年12二、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（决定水的性质与应用）。•③微生物学指标：细菌总数、大肠菌群。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年13•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/T1576-85，《低压锅炉水质标准》。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年143、水质分析项目水质分析项目繁多，主要有以下几类：(1)物理性质：主要包括：水温、外观、颜色、臭、浊度、透明度、pH值、残渣、矿化度、电导率等。(2)金属化合物：主要包括：总硬度、钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌、镍、锰、汞、铅、铬、铬、砷、硒等。(3)非金属化合物：主要包括：酸度、碱度、二氧化碳、溶解氧、氮（氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮）、磷、氯化物、氟化物、碘化物、氰化物、硫化物、硫酸盐、硼、可溶性二氧化硅等。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年15（4）有机化合物主要包括：化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、矿化油、挥发性酚类、苯系物、多环芳烃、有机磷、苯胺类、硝基苯类、阴离子洗涤剂、各类农药等。不同用途的水，对水质的要求各不相同，因此其分析检测项目也有区别。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年16•三、水试样的采集•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•(1)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)。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年17①硬质玻璃磨口瓶。②聚乙烯瓶。③特定水样容器。(2)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（图2-1，2-2）。•②采集管道或工业设备中水样的取样器具（图2-3，2-4）。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年18•(3)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。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年19•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。•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℃。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年20•④测定不稳定成分的水样采集方法。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、温度以及其他注意事项。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年21•(4)水样的存放与运送•①水样存放的时间。水样种类可以存放时间/h未受污染的水受污染的水7212-24InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年22•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。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年23•2．水样的预处理：•(1)过滤•(2)浓缩•(3)蒸馏排除干扰杂质•(4)消解•①酸性消解。•②干式消解。•③改变价态消解。InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年24§3.2工业用水分析•一、pH值：•pH值的定义pH=-lg[H+]范围6～9之间。由于某些特殊原因，可能增至10或降至5。•测定方法：比色法，电位法（酸度计法）InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析2010-2011学年25InorganicandAnalyticalChemistry2020/4/4张红梅工业分析