环境监测实验讲义

1环境监测实验目录实验一硫酸亚铁铵滴定法测定水样中的Cr6+实验二海水中溶解氧的测定实验三高锰酸盐指数的测定实验五海水中亚硝酸盐的测定实验四水中硝酸盐的测定实验六水中氨——氮的测定实验七水中氟化物的测定实验八水中挥发酚的测定实验九大气总悬浮颗粒物的测定实验十大气中甲醛的测定实验十一大气中氮氧化合物的测定实验十二环境噪声测定实验十三紫外分光光度法测定水中石油烃实验十四离子色谱法测定降水中阴离子实验十五青岛近岸海水质量调查2实验一硫酸亚铁铵滴定法测定水样中的Cr6+一、方法原理铬在废水中的存在形式多为六价铬和三价铬。六价铬的毒性要比三价铬大100倍，它能诱发皮肤溃疡、贫血、肾炎以及神经炎等。工业废水排放时，要求六价铬的含量不超过0.3mg/L，而生活饮用水和地表水，则要求六价铬的含量不超过0.05mg/L。六价铬的除去方法：通常是在酸性条件下用还原剂将六价铬还原为三价铬，然后在碱性条件下，将三价铬转化为Cr(OH)3，经过滤除去沉淀使水净化。硫酸亚铁铵滴定法测定水中的六价铬时，是以苯基代邻氨基苯甲酸或作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定，使六价铬还原为三价铬，溶液呈绿色为终点，根据硫酸亚铁铵溶液的用量，计算出样品中铬的含量。Cr6++3Fe2+3Fe3++Cr3+本法适用于高浓度（大于1mg/L）的水和废水二、试剂及其配置1、铬标准溶液:称取于110℃干燥2h的重铬酸钾(优级纯)0.5884g，用水溶解后，定溶至1000mL容量瓶中，摇刀。此溶液重铬酸钾的浓度为0.002mol/L2、无水碳酸钠:将无水碳酸钠5g溶于水并稀释至100ml3、苯基代邻氨基苯甲酸指示剂:称取苯基代邻氨基苯甲酸0.27g溶于5mL碳酸钠溶液（试剂2）中，用水稀释至250mL4、硫酸溶液:100ml硫酸加入到2L水中5、0.01mol/L的硫酸亚铁铵溶液:称取硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）26H2O]3.95g，用硫酸溶液（试剂4）500mL溶解，并用硫酸定容至1000mL容量瓶中6、硫酸磷酸混合溶液：150mL硫酸加入700mL水中，混合均刀后加入150mL磷酸三、操作步骤1、硫酸亚铁铵的标定:吸取10.00mL铬标准溶液于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水和10mL硫酸磷酸混合溶液，用硫酸亚铁铵溶液滴定至淡黄色（此体积不需记录），加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示剂，继续滴定至溶液由红色突变为亮绿色为终点，记录用量V,平行滴定三份，误差不超过0.05mL6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O24242722722424)()(OCrOCr)()(6SOFeNHSOFeNHVVCC−−⋅=2、水样测定：吸取适量样品于锥形瓶中（不大于10mL），加50mL蒸馏水和10mL硫酸磷酸混合溶液，用硫酸亚铁铵溶液滴定至淡黄色（此体积不需记录）。加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示剂，继续滴定至溶液由红色突变为亮绿色为终点，记录用量V1,平行滴定三份3、空白测定：取50mL蒸馏水，加10mL硫酸磷酸混合溶液，用硫酸亚铁铵溶液滴定至淡黄色（此体积不需记录）。加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示剂，继续滴定至溶液由红色突变为亮绿色为终点，记录体积V0四、结果计算3（mg/L）样品VCVVmSOFeNHCr3)(5200024246)()(01×−=+实验二海水中溶解氧的测定一、术语：1、溶解氧：指溶解在水中氧气，用符号DO表示。2、氧饱和度：指测得的溶解氧浓度与在大气压力为一个大气压时现场水温、盐度条件下的理论饱和浓度之百分比。3、硫代硫酸钠溶液体积校正系数f，表示1cm3滴定用的硫代硫酸钠溶液相当于浓度C=0.01000mol/dm3的硫代硫酸钠溶液的体积（cm3）数。二、目的要求：1、掌握碘量法测定溶解氧的原理及实验操作；2、了解此法的实验条件及误差来源。三、方法原理：一定量水样中，加入适量氯化锰及碱性碘化钾溶液，氯化锰与氢氧化钠生成白色的氢氧化锰沉淀MnCl2+2NaOH→→Mn(OH)2↓(白)+2NaCl沉淀不稳定，能被水中溶解氧氧化，形成褐色沉淀：2Mn(OH)2↓+O2→→2MnO(OH)2↓4Mn(OH)2↓+O2+H2O→→4Mn(OH)3↓反应结果是一个三价锰和四价锰的混合物。在水样中加入酸，高价锰离子在酸性条件下具有较强的氧化性，可以将碘离子定量氧化为游离碘。以淀粉做指示剂，用已知浓度的硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘，反应式如下：2Mn(OH)3↓+6H++2I-→→2Mn2++I2+6H2OMnO(OH)2↓+4H++2I-→→Mn2++I2+3H2OI2+2S2O32-→→S4O62-+2I–可知氧气和硫代硫酸钠的关系为：O2―――4S2O32-四、试剂及其配制：1、氯化锰溶液：称取MnCl2•4H2O（A.R）210克，溶于500cm3蒸馏水中，贮存于试剂瓶中。2、碘化钾（固体）：分析纯3、碱性碘化钾溶液：称取氢氧化钠（A.R）250克溶于500cm3蒸馏水中，冷却后加入碘化钾（A.R）75克，贮存于棕色试剂瓶中。4、硫酸溶液（1:1）：1体积浓硫酸倒入1体积蒸馏水中，冷却，贮存于试剂瓶中。5、硫酸溶液（2mol/dm3）：100cm3浓硫酸倒入800cm3蒸馏水中，冷却，贮存于试剂瓶中。6、硫代硫酸钠溶液（0.01mol/dm3）：称取25克硫代硫酸钠，用刚煮沸冷却的水溶解，转移到棕色试剂瓶中，稀释至10dm3混刀，置于阴凉处，8—10天后标定其浓度。7、淀粉溶液（0.5%）：称取1克可溶性淀粉，用少量蒸馏水搅成糊状，加入到200cm3沸水中，淀粉即溶解。为了防止分解，可加入0.1克水杨酸钠。8、碘酸钾溶液（0.001667mol/dm3）：称取0.3567克碘酸钾（一级及预先在120℃烘2小4时，置于干燥器中冷却）溶于蒸馏水中，转移到1000cm3容量瓶中，稀释至标线，混刀。五、操作步骤：(一)250mL溶氧瓶：1、取样及样品固定在采水器的龙头上，接上20cm左右长乳胶管，乳胶管的另一端接上10cm的玻璃管。打开采水器上方气门，由龙头放出少量海水洗涤两次，然后把玻璃管插到溶解氧瓶底部（注意乳胶管内不得有气泡），放出少量海水洗涤溶解氧瓶（两次）弃去，再将玻璃管放在瓶的底部，慢慢注入海水（注意不要产生涡流），直到海水装满并溢出约瓶体积的一半时，将玻璃管慢慢抽出，关上龙头，立即用自动移液管加入氯化锰溶液和碱性碘化钾溶液各1.5cm3（移液管贴近液面加入），盖好瓶塞（注意不要有气泡），用手按住，将瓶上、下颠倒30余次，使之混合均刀。放在暗处，平行取3份水样进行固定。2、硫代硫酸钠溶液的标定：移取15.00cm3标准KIO3（0.001667mol/dm3）溶液，于250cm3烧瓶中，加入0.6克KI，加入2cm32mol/dm3H2SO4溶液，将表玻面用水润湿后，盖好瓶口，放暗处静置2分钟。打开瓶塞，加入50cm3蒸馏水，用Na2S2O3溶液滴定至淡黄色，加入1cm30.5%淀粉溶液，继续用Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚刚消失为止。记录读数。同法标定三次，每次滴定度数之差不大于0.02cm3。硫代硫酸钠溶液的浓度按下式计算：322333226OSNaKIOKIOOSNaVVCC×=式中：和分别为碘酸钾溶液的浓度（mol/dm3）和体积（此处为15cm3））。3KIOC3KIOV：是三次标定中所消耗的硫代硫酸钠溶液的平均体积。322OSNaV3、样品分析：水样固定一小时后，或沉淀到瓶高的一半时，即可进行滴定。如果样品较多，来不及分析，样品在阴凉处可存放24小时，当夏季室温太高时，可把样品放在冷水中存放。打开瓶塞，接着用移液管加入1:1的H2SO4溶液2cm3，盖上瓶塞，上下颠倒数次，使沉淀完全溶解，然后迅速用100mL移液管吸取100.00mL溶液于三角瓶中，立即用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加0.5%淀粉溶液1cm3，继续用硫代硫酸钠溶液滴定到蓝色消失，记录滴定体积。322OSNaV4、结果计算根据上述反应，得知一个摩尔的硫代硫酸钠相当于1/2摩尔氧原子，即1立方分米1M硫代硫酸钠溶液相当于8克氧，因此在0℃及760mm汞柱时氧的含量应按下式计算：0100.0100008.0)/,(3223222×××=水样VCVLmgOCOSNaOSNa：滴定水样时，消耗Na2S2O3溶液的体积数（cm3）；322OSNaV：Na2S2O3溶液的摩尔浓度；322OSNaC5（二）150mL溶解氧瓶1、样品瓶体积的测定：将样品瓶洗干净，在烘箱中烘干，冷却，在电子天平上（感量10mg）称取空瓶的重量（W空），然后，于样品瓶中加满蒸馏水，盖好瓶塞。注意此时瓶内不能有气泡，用干净的毛巾和滤纸将瓶外部的水擦干。再在电子天平上称取瓶加水的重量（W瓶+水），计算出水的重量（W1），同时测定蒸馏水的温度（t）。样品瓶的体积按下式计算：W1=W瓶+水−W空（g）（cm3）1000201×=WWVW20：是在温度为20℃容积准确为一立方分米的玻璃容器中蒸馏水在空气中于不同温度下的重量。（见表3—1）2、取样及样品固定：3硫代硫酸钠标定同上表3—1t℃W20t℃W20T℃W20t℃W20t℃W20t℃W200998.3015.2997.9219.2997.3023.2996.5427.2995.6031.2994.521998.4015.4997.8919.4997.2823.4996.5027.4995.5531.4994.472998.4615.6997.8719.6997.2423.6996.4527.6995.5031.6994.413998.5115.8997.8419.8997.2123.8996.4127.8995.4531.8994.354998.5416.0997.8120.0997.1724.0996.3628.0995.4032.0994.295998.5616.2997.7820.2997.1424.2996.3228.2995.3532.2994.236998.5616.4997.7620.4997.1024.4996.2728.4995.2932.4994.177998.5516.6997.7320.6997.0624.6996.2328.6995.2432.6994.118998.5216.8997.7020.8997.0224.8996.1828.8995.1932.8994.059998.4817.0997.6721.0996.9925.0996.1429.0995.1433.0993.9910998.4217.2997.6421.2996.9525.2996.0929.2995.0833.2993.9311998.3517.4997.6121.4996.9125.4996.0429.4995.0333.4993.8712998.2717.6997.5821.6996.8725.6996.0029.6994.9733.6993.8113998.1717.8997.5521.8996.8325.8995.9529.8994.9233.8993.7514998.0618.0997.5122.0996.7926.0995.9030.0994.8634.0993.6814.2998.0418.2997.4822.2996.7526.2995.8530.2994.8134.2993.6264、样品分析：水样固定一小时后，或沉淀到瓶高的一半时，即可进行滴定。如果样品较多，来不及分析，样品在阴凉处可存放24小时，当夏季室温太高时，可把样品放在冷水中存放。打开瓶塞，小心倒出部分上清液于250cm3三角瓶中，接着用自动移液管加入1:1的H2SO4溶液1cm3，盖上瓶塞，上下颠倒数次，使沉淀完全溶解，然后小心地把溶液倒入同一三角瓶中，立即用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加0.5%淀粉溶液1cm3，继续用硫代硫酸钠溶液滴定到蓝色消失，然后把溶液倒回一部分于原样品瓶中，荡洗之后再倒入原三角瓶中，此时溶液又变为蓝色，再用硫代硫酸钠溶液滴定到蓝色消失