高中化学实验-实验5水地净化与水质检测

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环境监测和水处理实验指导书(给学生)

环境监测和水处理实验指导书(给学生)
式中:V1——酚酞作为指示剂时,NaOH标准溶液的耗用量mL;
V2——甲基橙作为指示剂时,NaOH标准溶液的耗用量mL;
CNaoH——NaOH标准溶液浓度,mol/L;
V——水样体积,mL;
50.05——碳酸钙( CaCO3)摩尔质量,g/moL。
4、碱度
酚酞碱度(以CaCO3计)(mg/L)=
总碱度(以CaCO3计)(mg/L)=
式中:V3——酚酞作为指示剂时,Hcl标准溶液的耗用量mg/L
V4——甲基橙作为指示剂时,标准溶液的耗用量mg/L;
CHcl——标准溶液浓度,mol/L;
V——水样体积,mL;
50.05——碳酸钙( CaCO3)摩尔质量,g/moL。
六:注意事项
1、色度
(1)pH对色度影响较大,pH高时往往色度加深,故在测量色度时应测量溶液的pH。
2、浊度
配制浊度标准所用的标准品有硅藻土和高岭土,他们的成分都以Al2O3及SiO2为主,但Al2O3与SiO2的比例却相差很大,而且与产地有关。用各种高岭土及硅藻土配制的浊度标准液的吸光度相差很大,其结果可相差2~3倍。
(1)水样的浊度也可用光度法进行测定,即在波长为660nm处,用10mm比色皿测定浊度标准液的吸光度,绘制标准曲线,然后在同样的条件下测量水样的吸光度,在标准曲线上查得相应的浊度值。
(2)透光度的含义与浊光度相反,但二者都反映水中杂质对透过光线的阻碍程度。当对浊度的精确度要求不高时,也可测定水样的透明度,通过透明度与浊度换算表查得浊度。
3、酸度与碱度
(1)水样(尤其是废水和污染水)的酸度及碱度范围很广,测定时样品和试剂的用量、浓度不能统一规定。表1-1-1列出在不同酸度和碱度范围时,可供选择的样品量和标准溶液的浓度。

高中化学实验-实验水的净化与水质检测

高中化学实验-实验水的净化与水质检测

实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用;掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水(即自来水)。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质,溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)总量高达l000 mg/L(GB5749-2006),而化学实验室等许多部门要求使用TDS 小于1mg/L以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理,才能使用(见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法)。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水,制取的水分别称为蒸馏水和去离子水(或离子交换水),可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要,常常进行二次或多次交换蒸馏,或者蒸馏后再交换,或者交换后再蒸馏,以制备更纯的水。

此外,还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比,离子交换法因其设备与操作简单,出水量大,质量好,成本低,目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时,水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K+、23CO -、24SO -、Cl -等被截留,置换出H +和OH -。

离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H -+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H +和OH -结合:H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的,当水样中H +或OH -浓度增加时,交换反应的趋势降低,所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

高中化学实验实验5 水的净化与水质检测(整理).pptx

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交换柱
1.阳离子交换柱; 2.阴离 1.玻璃丝; 2.树脂; 3.水;
子交换柱;
4 胶塞
3.阴阳离子混合交换柱 取洗净的离子交换柱(可用碱式滴定管代替),在柱底部装入少量玻
璃棉(装入前用去离子水洗涤玻璃棉),下部通过橡皮管与尖嘴玻璃
管相连(若是三柱交换装置,需要加装玻璃三通管),用螺旋夹夹住
橡皮管,将交换柱固定在铁架台上。在柱中注入少量去离子水,排出
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学海无涯
管内玻璃棉和尖嘴中的空气,然后将已处理的树脂与水一起,从上端 逐渐倾入柱中,树脂沿壁下沉,这样不致带入气泡。若水过满,可打 开螺旋夹放水,当上部残留的水达 1 cm 时,在顶部也装入一小团玻 璃纤维,防止注入溶液时将树脂冲起。在整个操作过程中,树脂要一 直保持为水覆盖。因为如果树脂床中进入空气,会产生偏流使交换效 率降低,若出现这种情况,可用玻棒搅动树脂层赶走气泡。 注:混合柱(大的装置称混床),就是把一定比例的阳、阴离子交换 树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。 由于阳(离子)树脂的密度比阴(离子)树脂大,所以在混合柱内阴 树脂在上阳树脂在下,使用前要混合均匀。一般阳、阴树脂装填的比 例为 1︰2。可按不同树脂酌情考虑选择。
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学海无涯
离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。根据 活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又 有强、弱两型用于不同的场合。制取纯水 (如国产 732 型树脂)和强碱性阴离子交换树脂 R' N R3OH (如国产 717 型树脂)。当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交
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学海无涯
水浸泡树脂备用。 2. 装柱
根据具体情况选用复式离子交换装置或单柱(混合柱)制取纯水(图 2-76,2-77)。树脂的装入量,单柱装入柱高的 2/3;混合柱装入柱高 的 3/5,阳离子树脂与阴离子树脂的体积比例为 1︰2(处理好的阳、 阴离子交换树脂混合均匀一起加入交换柱)。

高中化学实验-实验5 水的净化与水质检测

高中化学实验-实验5  水的净化与水质检测

实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用;掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水(即自来水)。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质,溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)总量高达l000 mg/L(GB5749-2006),而化学实验室等许多部门要求使用TDS 小于1mg/L以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理,才能使用(见教材第二章实验用水的种类与选用方法)。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水,制取的水分别称为蒸馏水和去离子水(或离子交换水),可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要,常常进行二次或多次交换蒸馏,或者蒸馏后再交换,或者交换后再蒸馏,以制备更纯的水。

此外,还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比,离子交换法因其设备与操作简单,出水量大,质量好,成本低,目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时,水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K+、23CO -、24SO -、Cl -等被截留,置换出H +和OH -。

离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H -+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩垐垐垐垐?噲垐垐垐?交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩垐垐垐垐?噲垐垐垐?交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H +和OH -结合:H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的,当水样中H +或OH -浓度增加时,交换反应的趋势降低,所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

高中化学实验-实验5 水的净化与水质检测教学提纲

高中化学实验-实验5  水的净化与水质检测教学提纲

高中化学实验-实验5水的净化与水质检测实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用;掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水(即自来水)。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质,溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)总量高达l000 mg/L(GB5749-2006),而化学实验室等许多部门要求使用TDS小于1mg/L以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理,才能使用(见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法)。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水,制取的水分别称为蒸馏水和去离子水(或离子交换水),可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要,常常进行二次或多次交换蒸馏,或者蒸馏后再交换,或者交换后再蒸馏,以制备更纯的水。

此外,还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比,离子交换法因其设备与操作简单,出水量大,质量好,成本低,目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时,水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K +、23CO -、24SO -、Cl -等被截留,置换出H +和OH -。

离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H-+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H +和OH -结合:H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的,当水样中H +或OH -浓度增加时,交换反应的趋势降低,所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

水质净化实验报告

水质净化实验报告

本次实验旨在了解水质净化的基本原理和方法,掌握水质净化过程中涉及的仪器设备和试剂的使用,通过实验验证不同水质净化技术的效果,为实际水质处理提供理论依据。

二、实验原理水质净化是指通过物理、化学、生物等方法去除或降低水中污染物浓度,使其达到一定标准的过程。

本次实验主要涉及以下几种水质净化技术:1. 沉淀法:利用悬浮物在水中重力作用下沉降,将悬浮物从水中分离出来。

2. 吸附法:利用吸附剂对水中污染物的吸附作用,降低水中污染物浓度。

3. 氧化还原法:利用氧化剂或还原剂将污染物转化为无害或低害物质。

4. 生物处理法:利用微生物对有机污染物的降解作用,降低水中有机物浓度。

三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:(1)沉淀池:用于沉淀法实验。

(2)吸附柱:用于吸附法实验。

(3)氧化还原反应器:用于氧化还原法实验。

(4)生物反应器:用于生物处理法实验。

(5)分光光度计:用于测定水中污染物浓度。

2. 实验试剂:(1)沉淀剂:如硫酸铝、硫酸铁等。

(2)吸附剂:如活性炭、沸石等。

(3)氧化剂:如高锰酸钾、过氧化氢等。

(4)还原剂:如硫酸亚铁、硫化氢等。

(5)微生物:如好氧菌、厌氧菌等。

1. 沉淀法实验:(1)取一定量的原水,加入适量的沉淀剂,搅拌均匀。

(2)静置沉淀,观察沉淀效果。

(3)取上层清液,用分光光度计测定水中污染物浓度。

2. 吸附法实验:(1)取一定量的原水,通过吸附柱,观察吸附效果。

(2)取流出液,用分光光度计测定水中污染物浓度。

3. 氧化还原法实验:(1)取一定量的原水,加入适量的氧化剂或还原剂,搅拌均匀。

(2)静置一段时间,观察氧化还原效果。

(3)取流出液,用分光光度计测定水中污染物浓度。

4. 生物处理法实验:(1)取一定量的原水,加入适量的微生物,搅拌均匀。

(2)在适宜的温度和pH值条件下,培养一段时间。

(3)取流出液,用分光光度计测定水中污染物浓度。

五、实验结果与分析1. 沉淀法实验结果:实验结果表明,沉淀法对悬浮物去除效果较好,去除率可达80%以上。

水质检测实验报告

水质检测实验报告

水质检测实验报告一、实验目的本实验旨在通过对水质的检测,评估水体的质量,了解水质的基本特征,并在此基础上掌握水质检测的基本方法和技巧。

二、实验原理1. pH值检测:pH值是反映水体酸碱性的指标,一般通过酸碱指示剂或pH计进行测试。

2. 溶解氧检测:溶解氧是衡量水中溶解氧含量的指标,可以通过溶解氧检测仪进行测量。

3. 总氮检测:总氮是水体中各种态氮的总和,可以通过采用紫外分光光度法进行检测。

4. 总磷检测:总磷是水体中各种态磷的总和,可以通过酸性高温消解和酶法测定总磷含量。

5. 氨氮检测:氨氮是水体中氨离子和氨基酸含量的指标,可以通过纳氏试剂法进行检测。

三、实验步骤1. 收集水样:从测试水体中取得适量的水样,并尽快进行检测以保证准确性。

2. pH值测定:将检测水样取出,加入适量的酸碱指示剂,或使用pH计进行测定,并记录结果。

3. 溶解氧测定:将水样倒入硝化瓶中,并按照仪器说明操作溶解氧检测仪,记录测得的溶解氧浓度。

4. 总氮测定:按照实验要求,使用紫外分光光度计测定水样中的总氮含量,并计算出溶液中氮的浓度。

5. 总磷测定:按照实验要求,使用酶法和酸性高温消解法测定水样中的总磷含量,并计算出溶液中磷的浓度。

6. 氨氮测定:按照实验要求,使用纳氏试剂法测定水样中的氨氮含量,并计算出溶液中氨氮的浓度。

四、实验结果与分析根据实验所得数据,我们可以得出以下结论:1. pH值:根据测定结果,水样的pH值为7.2,属于中性范围。

2. 溶解氧:测定结果显示水样中的溶解氧浓度为8.2 mg/L,处于较好的水质范围。

3. 总氮:实验测定结果显示水样中总氮含量为0.11 mg/L,符合水质标准。

4. 总磷:测定结果显示水样中总磷含量为0.02 mg/L,低于水质标准。

5. 氨氮:实验测定结果显示水样中氨氮含量为0.08 mg/L,符合水质标准。

根据以上结果分析,水体的pH值、溶解氧、总氮、总磷和氨氮等指标均符合水质标准要求,水质达到了规定的合格水平。

高中化学实验-实验5 水地净化与水质检测

高中化学实验-实验5  水地净化与水质检测

实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用;掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水(即自来水)。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质,溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)总量高达l000 mg/L(GB5749-2006),而化学实验室等许多部门要求使用TDS 小于1mg/L以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理,才能使用(见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法)。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水,制取的水分别称为蒸馏水和去离子水(或离子交换水),可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要,常常进行二次或多次交换蒸馏,或者蒸馏后再交换,或者交换后再蒸馏,以制备更纯的水。

此外,还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比,离子交换法因其设备与操作简单,出水量大,质量好,成本低,目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时,水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K +、23CO -、24SO -、Cl -等被截留,置换出H +和OH -。

离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H -+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H +和OH -结合:H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的,当水样中H +或OH -浓度增加时,交换反应的趋势降低,所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

高中化学实验-实验5 水的净化与水质检测

高中化学实验-实验5  水的净化与水质检测

实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用;掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水(即自来水)。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质,溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)总量高达l000 mg/L(GB5749-2006),而化学实验室等许多部门要求使用TDS小于1mg/L以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理,才能使用(见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法)。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水,制取的水分别称为蒸馏水和去离子水(或离子交换水),可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要,常常进行二次或多次交换蒸馏,或者蒸馏后再交换,或者交换后再蒸馏,以制备更纯的水。

此外,还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比,离子交换法因其设备与操作简单,出水量大,质量好,成本低,目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时,水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K+、23CO -、24SO -、Cl -等被截留,置换出H +和OH -。

离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H -+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩ 交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H +和OH -结合:H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的,当水样中H +或OH -浓度增加时,交换反应的趋势降低,所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

水的净化与过滤实验

水的净化与过滤实验

水的净化与过滤实验水是生命之源,然而,如今世界上有很多地方的水源受到了污染,因此,净化和过滤水变得至关重要。

本文将介绍如何进行水的净化和过滤实验,以确保我们饮用的水清洁安全。

一、实验材料1. 水样:可以使用自来水、池塘水或其他水源作为实验材料。

2. 滤纸:用于过滤杂质的滤纸。

3. 砂子:用于水的过滤。

4. 活性炭:用于去除水中的异味和色素。

5. 试管:用于装载水样和处理试剂。

6. 大瓶子或容器:用于存放处理过的水样。

二、实验步骤1. 水的过滤实验首先,将水样准备好,可以倒入一个试管中。

然后,取一张滤纸,将其折叠成适当的大小,并将其放在一个漏斗中。

接下来,将漏斗放置在一个容器中,将水样缓慢倒入漏斗中,让其通过滤纸逐渐过滤。

通过观察滤纸和容器中的水样,我们可以发现,滤纸上会留下一些杂质,而经过滤的水变得更为清澈。

这说明滤纸可以去除水中的一些悬浮物和颗粒。

2. 水的净化实验除了过滤,我们还可以使用其他方法来净化水样。

其中一种方法是使用砂子进行过滤。

将水样先倒入一个试管中,然后准备一些砂子。

将砂子放在一个干净的容器中,再将试管中的水慢慢倒入容器中,让其经过砂子的过滤。

同样地,我们可以观察到砂子可以有效去除水中的杂质,使水更加清澈。

这是因为砂子的颗粒可以阻拦较大的悬浮物和颗粒,从而提高水的质量。

3. 水的进一步净化实验除了过滤,还有其他一些方法可以进一步净化水样。

例如,可以使用活性炭来去除水中的异味和色素。

将水样倒入一个试管中,然后加入适量的活性炭。

将试管摇晃几下,让活性炭充分与水接触。

然后可以观察到,水中的异味和色素逐渐减少或消失。

这是因为活性炭具有极高的吸附能力,可以吸附水中的有机物质和颜料,从而提高水的口感和质量。

三、实验结果分析通过实验,我们可以得出结论,水的净化和过滤方法可以有效地提高水的质量。

过滤可以去除水中的悬浮物和颗粒,使水更加清澈。

而使用砂子进行过滤可以进一步去除杂质。

此外,活性炭的使用可以去除水中的异味和色素,使水更加纯净。

水质净化实验步骤

水质净化实验步骤

水质净化实验步骤引言:水是人类生活中必不可少的资源,而水质的好坏直接关系到人们的健康和生活品质。

为了保障水质的安全,我们可以通过实验来进行水质净化的研究和改善。

本文将介绍一种常见的水质净化实验步骤,帮助读者了解如何进行水质净化实验。

一、实验前准备1. 确定实验目的:根据实际需求,明确水质净化的目标。

2. 准备实验器材:如试管、玻璃瓶、滤纸等。

3. 准备实验药品:如活性炭、氯化铁等。

4. 搭建实验装置:根据实验需求,搭建适当的实验装置。

二、浊度测试1. 取一定量的待测水样,转移到一个干净的容器中。

2. 使用浊度计或比色皿等仪器,测量水样的浊度数值。

3. 记录测量结果,并进行多次重复实验,以提高准确性。

三、pH值测试1. 取一定量的待测水样,转移到一个干净的容器中。

2. 使用pH计或试纸等工具,测量水样的pH值。

3. 记录测量结果,并进行多次重复实验,以提高准确性。

四、溶解氧测定1. 取一定量的待测水样,转移到一个干净的容器中。

2. 使用溶解氧测定仪器,测量水样中的溶解氧含量。

3. 记录测量结果,并进行多次重复实验,以提高准确性。

五、净化实验1. 准备一定量的待净化水样,并转移到一个干净的容器中。

2. 根据实验目的,选择适当的净化材料,如活性炭、氯化铁等。

3. 将净化材料加入待净化水样中,并搅拌均匀。

4. 等待一定时间,让净化材料充分与水样接触。

5. 使用浊度计、pH计等工具,测量净化后水样的浊度、pH值等指标。

6. 记录测量结果,并与未净化的水样进行对比分析。

六、数据分析与结果1. 根据实验数据,对浊度、pH值、溶解氧等指标进行分析。

2. 判断净化效果:比较净化前后水样指标的变化,评估净化效果的好坏。

3. 提出改进建议:根据实验结果,提出改善水质的具体建议和措施。

七、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免接触有毒或有害物质。

2. 实验器材需干净,以免杂质影响实验结果。

3. 实验中应严格按照操作规程进行,避免出现误操作。

水的净化实验报告

水的净化实验报告

水的净化实验报告本次实验的主题是水的净化。

我们人类是高度依赖水的物种,但是越来越多的水源遭受到了污染。

因此,我们有必要了解一些净化水的方法,以增加我们的用水安全。

首先,我们介绍了一种常见的水净化方法——沉淀法。

我们向一杯里面加入了泥浆和脏水。

在加入沉淀剂之后,我们观察到泥浆和水分离了,沉淀剂吸附了杂质,使得水变得干净。

这是因为沉淀剂是具有较大亲水性的物质,可以将水中的杂质聚集起来,而且比较稳定,使得杂质不易散开。

因此,这是一种较为容易理解和使用的净水方法。

其次,我们介绍了另一种净化水的方法——活性炭过滤法。

我们将一杯脏水通过活性炭滤杯中,观察到水中的异味和色泽都得到了改善。

这是因为活性炭可以以吸附方式去除水中的杂质,特别是对于难以使一般的滤过器过滤的红色和橙色杂质有比较强的吸附效果。

这种净水方法适合去除水中的异味、色泽等。

最后,我们还介绍了电解水的净化方法。

我们使用简单的电解装置,使得脏水在电极的作用下,得到了净化。

电极会释放出氧气和氢气,氧气会与脏水中的外来物质反应,形成氧化还原反应,使得水变得清澈。

这是一种比较理想的净水方法,因为它可以让水变得干净,同时不会排放废水,不会产生额外的污染。

这个方法对于处理小量脏水有比较好的效用。

综上所述,我们介绍了三种净化水的方法,沉淀法、活性炭过滤法和电解法,它们分别适合去除不同的污染物。

在日常生活中,我们可以根据需要选择相应的方法对待脏水,将脏水变为干净水,保护我们更好的用水环境。

水的净化及水质检验

水的净化及水质检验
• 因逆渗透膜的孔径很小,易被杂质堵塞而失去作 用,为延长RO膜的使用寿命,要进行pp棉、活性 碳等过滤等预处理,逆渗透滤芯一般放在第四级 使用。
RO滤芯
6 其它滤芯
• 离子交换树脂滤芯:可分为阳离子树脂和阴离子 树脂两类,能分别与水中的钙、镁等阳离子和硫 酸根等阴离子进行离子交换,实现硬水软化和去 离子,但它不能滤除细菌、病毒等杂质。
• TDS笔是一种使用方便的的测量TDS值的 工具,其测量原理是通过测量水的电导 率从而间接反映出TDS值。
TDS笔使用方法
• 打开TDS笔的探针盖子,按下标有ON OFF按 钮,待液晶屏显示后,将TDS笔插入被测水 中,待数值稳定后,读取数值方可,测试 完毕后,用干纸将TDS笔探针擦拭干净。
• 使用TDS笔要注意:不可用于测量高温的水; 不能用于测量晃动较大的水;不能用于测 量污染浓度较高的水。
• 重金属过滤器滤芯: 如KDF滤芯,它是一种高 纯度的铜、锌合金滤料,可有效去除重金属离子, 及氯、有机物等化学污染物;抑制水中细菌的孳 生,防止水体的二次污染,同时增加对人体有益 的矿物质锌的含量。
• 市场上的各种家用净水设备,实际上就是这 些滤芯的不同组合。
• 所有净水机的滤芯使用寿命都得视水质纯净 程度而定,没有滤芯可以永远不用更换,一 旦饱和就必须更换,如果继续使用,会对饮 水造成二次污染。
• 压缩活性炭滤芯:比颗粒活性碳的过滤能力强。使用 寿命也更长,常用做各种家用净水设备的三极过滤。
• 后置抑菌活性碳滤芯:在活性炭上载上微量银离子, 常做最后一级滤芯,进一步去除前几步过滤未除掉或 新引入的杂质,同时杀灭、抑止水中细菌的再生,防 止净化水的二次污染,使饮水更安全。
3 陶瓷滤芯
• 陶瓷滤芯是用硅藻土经成型、高温烧结 而制成的,其净化原理与活性炭类似, 不过相对过滤效果好、寿命长。0.1微米 的孔径可有效滤除水中的泥沙、锈铁、 部分细菌及寄生虫等微生物。滤芯易于 再生,可经常用毛刷涮洗,砂纸打磨。

化学模块实验-水分析及净化实验报告

化学模块实验-水分析及净化实验报告

1.实验背景略2.实验仪器及试剂仪器:pH试纸、pH计、酸碱滴定管、分光光度计、离子色谱仪、离子交换树脂柱、电导率仪试剂:pH=4.01缓冲剂、pH=6.86缓冲剂、氢氧化钠、酚酞指示剂、邻苯二甲酸氢钾、EDTA-Na、盐酸、三乙醇胺、硫化钠、碳酸钙、氯化铵、氨水、镁离子溶液、铬黑T、钙羧指示剂、硝酸银、重铬酸钾、氯化钠、磷酸二氢钠、坑坏血酸、酒石酸锑钾、钼酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾、磷酸、N-(1-萘基)乙二胺、对氨基苯磺酰胺、亚硝酸钠、草酸钠、硫酸、硫酸亚铁铵、邻菲罗啉、硫酸亚铁、硫酸银、硫酸汞、硝酸、柠檬酸三铵、无水亚硫酸钠、盐酸羟胺、硝酸铅、双硫腙、氯仿、氯化铵、碘化钾、酒石酸钠、氯化汞、硝酸钠、硫酸钾、碳酸钠、活性炭、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂3.实验内容3.1水样pH值和酸碱度的测定3.1.1用洁净干燥的玻璃棒沾取水样滴至pH试纸,检测其酸碱情况;3.1.2用两个干净的小烧杯分别溶解pH=4.01和pH=6.86的缓冲剂,并将其用蒸馏水定容至250mL容量瓶中;3.1.3将容量瓶的缓冲液分别倒至小烧杯中,用于pH计的校准;3.1.4取少量水样于小烧杯中,用校准好的pH计测定其pH值;3.1.5氢氧化钠溶液配制:称取0.84g氢氧化钠于烧杯中,加入500mL水溶解;3.1.6氢氧化钠溶液标定:分别称取0.1600g-0.2000g之间的基准试剂邻苯二甲酸氢钾于三个锥形瓶中,加入25mL蒸馏水进行溶解再加入2滴酚酞指示剂,用氢氧化钠溶液进行滴定,滴至溶液呈微红色,半分钟不褪色;3.1.7水样滴定:分别移取10.00mL水样于三个锥形瓶中,分别加入20mL蒸馏水和2滴酚酞指示剂,用标定好的氢氧化钠溶液进行滴定,直至溶液呈微红色。

3.2水样的总硬及钙硬的测定3.2.10.01mol/LEDTA溶液的配制:称取1.87gEDTA于烧杯中,加入500mL蒸馏水溶解;3.2.21:1盐酸溶液配制:用量筒量取50mL盐酸于盛有50mL蒸馏水的烧杯中;3.2.31:2三乙醇胺溶液配制:用量筒量取10mL三乙醇胺于盛有20mL蒸馏水的烧杯中;3.2.410%硫化钠溶液配制:称取10g左右硫化钠,加入90mL蒸馏水,转移至试剂瓶中备用;3.2.510%氢氧化钠溶液配制:称取10g左右氢氧化钠,加入90mL蒸馏水溶解;3.2.60.01mol/LCa2+溶液配制:用减量法准确称取0.0800g-0.1200g碳酸钙于小烧杯中用少量蒸馏水润湿后加入1:1盐酸溶解,溶解后加入少量蒸馏水转移至100mL容量瓶中,定容至刻度线;3.2.7pH=10的氨性缓冲液配制:称取14g左右氯化铵于盛有100mL浓氨水的烧杯中,溶解后将其转移至试剂瓶中备用;3.2.8pH=10的氨性缓冲液(加入Mg-EDTA)配制:移取10.00mLMg2+溶液于锥形瓶中,加入20mL蒸馏水、5mLpH=10的氨性缓冲液、少量铬黑T,用配制好的EDTA溶液滴定,记录其消耗的体积,按照Mg2+溶液、pH=10的氨性缓冲液和EDTA溶液三者溶液体积的比例关系配制pH=10的氨性缓冲液(加入Mg-EDTA)300mL;3.2.9EDTA溶液标定:分别移取25.00mLCa2+溶液于三个锥形瓶中,分别加入3.2.8配制的溶液20mL,再分别加入少量铬黑T,用配制好的EDTA溶液进行滴定;3.2.10水样总硬测定:移取50.00mL水样于锥形瓶中,加入少量1:1盐酸、5mL三乙醇胺、1mL硫化钠溶液、5mLpH=10的氨性缓冲液(加入Mg-EDTA)、少量铬黑T,用EDTA溶液滴定,颜色由紫色变为兰色为止;3.2.11水样钙硬测定:移取25.00mL3.2.1配制的EDTA溶液于250mL容量瓶中,定容至刻度线,再从中移取25.00mL溶液于另一250mL容量瓶中,定溶至刻度线,移取25.00mL水样于250mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度线,分别移取25.00mL稀释后的水样于三个锥形瓶中,各加入几滴1:1盐酸溶液,在每个锥形瓶中都加入1滴管的三乙醇胺溶液、硫化钠溶液、10%氢氧化钠溶液和少量的钙羧指示剂,用稀释100倍EDTA 溶液滴定,颜色由紫色变为兰色。

水的净化 实验报告

水的净化 实验报告

水的净化实验报告
《水的净化实验报告》
水是生命之源,但随着工业化和城市化的不断发展,水污染问题日益严重。


了解决这一问题,我们进行了一系列水的净化实验,旨在探索不同方法对水质
的改善效果。

首先,我们选择了自然净化方法,将一些受污染的水样放置在自然环境中,观
察其变化。

经过一段时间的观察,我们发现水质有所改善,但仍然存在一定程
度的污染。

这表明自然净化方法虽然能够起到一定作用,但并不十分有效。

接着,我们尝试了化学净化方法,使用活性炭和氯化铁等化学物质对水进行处理。

实验结果显示,这些化学物质能够有效吸附和沉淀水中的污染物质,使水
质得到了显著改善。

然而,我们也发现了化学净化方法可能会产生副产品,对
环境造成一定的影响。

最后,我们尝试了生物净化方法,引入一些水生植物和微生物来净化水质。


过一段时间的观察,我们发现这些生物对水质的改善效果非常显著,而且不会
对环境产生负面影响。

这表明生物净化方法是一种环保、高效的水质改善方法。

综合以上实验结果,我们得出结论:生物净化方法是目前最为有效的水质改善
方法,不仅能够有效去除水中的污染物质,而且对环境友好。

我们希望通过这
些实验结果,能够引起人们对水污染问题的重视,同时也希望能够推动更多的
生物净化技术在实际应用中得到推广,为保护地球的水资源做出更大的贡献。

化学模块实验-水分析及净化实验报告

化学模块实验-水分析及净化实验报告

1.实验背景略2.实验仪器及试剂仪器:pH试纸、pH计、酸碱滴定管、分光光度计、离子色谱仪、离子交换树脂柱、电导率仪试剂:pH=4.01缓冲剂、pH=6.86缓冲剂、氢氧化钠、酚酞指示剂、邻苯二甲酸氢钾、EDTA-Na、盐酸、三乙醇胺、硫化钠、碳酸钙、氯化铵、氨水、镁离子溶液、铬黑T、钙羧指示剂、硝酸银、重铬酸钾、氯化钠、磷酸二氢钠、坑坏血酸、酒石酸锑钾、钼酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾、磷酸、N-(1-萘基)乙二胺、对氨基苯磺酰胺、亚硝酸钠、草酸钠、硫酸、硫酸亚铁铵、邻菲罗啉、硫酸亚铁、硫酸银、硫酸汞、硝酸、柠檬酸三铵、无水亚硫酸钠、盐酸羟胺、硝酸铅、双硫腙、氯仿、氯化铵、碘化钾、酒石酸钠、氯化汞、硝酸钠、硫酸钾、碳酸钠、活性炭、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂3.实验内容3.1水样pH值和酸碱度的测定3.1.1用洁净干燥的玻璃棒沾取水样滴至pH试纸,检测其酸碱情况;3.1.2用两个干净的小烧杯分别溶解pH=4.01和pH=6.86的缓冲剂,并将其用蒸馏水定容至250mL容量瓶中;3.1.3将容量瓶的缓冲液分别倒至小烧杯中,用于pH计的校准;3.1.4取少量水样于小烧杯中,用校准好的pH计测定其pH值;3.1.5氢氧化钠溶液配制:称取0.84g氢氧化钠于烧杯中,加入500mL水溶解;3.1.6氢氧化钠溶液标定:分别称取0.1600g-0.2000g之间的基准试剂邻苯二甲酸氢钾于三个锥形瓶中,加入25mL蒸馏水进行溶解再加入2滴酚酞指示剂,用氢氧化钠溶液进行滴定,滴至溶液呈微红色,半分钟不褪色;3.1.7水样滴定:分别移取10.00mL水样于三个锥形瓶中,分别加入20mL蒸馏水和2滴酚酞指示剂,用标定好的氢氧化钠溶液进行滴定,直至溶液呈微红色。

3.2水样的总硬及钙硬的测定3.2.10.01mol/LEDTA溶液的配制:称取1.87gEDTA于烧杯中,加入500mL蒸馏水溶解;3.2.21:1盐酸溶液配制:用量筒量取50mL盐酸于盛有50mL蒸馏水的烧杯中;3.2.31:2三乙醇胺溶液配制:用量筒量取10mL三乙醇胺于盛有20mL蒸馏水的烧杯中;3.2.410%硫化钠溶液配制:称取10g左右硫化钠,加入90mL蒸馏水,转移至试剂瓶中备用;3.2.510%氢氧化钠溶液配制:称取10g左右氢氧化钠,加入90mL蒸馏水溶解;3.2.60.01mol/LCa2+溶液配制:用减量法准确称取0.0800g-0.1200g碳酸钙于小烧杯中用少量蒸馏水润湿后加入1:1盐酸溶解,溶解后加入少量蒸馏水转移至100mL容量瓶中,定容至刻度线;3.2.7pH=10的氨性缓冲液配制:称取14g左右氯化铵于盛有100mL浓氨水的烧杯中,溶解后将其转移至试剂瓶中备用;3.2.8pH=10的氨性缓冲液(加入Mg-EDTA)配制:移取10.00mLMg2+溶液于锥形瓶中,加入20mL蒸馏水、5mLpH=10的氨性缓冲液、少量铬黑T,用配制好的EDTA溶液滴定,记录其消耗的体积,按照Mg2+溶液、pH=10的氨性缓冲液和EDTA溶液三者溶液体积的比例关系配制pH=10的氨性缓冲液(加入Mg-EDTA)300mL;3.2.9EDTA溶液标定:分别移取25.00mLCa2+溶液于三个锥形瓶中,分别加入3.2.8配制的溶液20mL,再分别加入少量铬黑T,用配制好的EDTA溶液进行滴定;3.2.10水样总硬测定:移取50.00mL水样于锥形瓶中,加入少量1:1盐酸、5mL三乙醇胺、1mL硫化钠溶液、5mLpH=10的氨性缓冲液(加入Mg-EDTA)、少量铬黑T,用EDTA溶液滴定,颜色由紫色变为兰色为止;3.2.11水样钙硬测定:移取25.00mL3.2.1配制的EDTA溶液于250mL容量瓶中,定容至刻度线,再从中移取25.00mL溶液于另一250mL容量瓶中,定溶至刻度线,移取25.00mL水样于250mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度线,分别移取25.00mL稀释后的水样于三个锥形瓶中,各加入几滴1:1盐酸溶液,在每个锥形瓶中都加入1滴管的三乙醇胺溶液、硫化钠溶液、10%氢氧化钠溶液和少量的钙羧指示剂,用稀释100倍EDTA 溶液滴定,颜色由紫色变为兰色。

水的净化实验报告

水的净化实验报告

水的净化实验报告实验目的:通过不同的净化方法,探究水的净化过程以及不同方法的净化效果,为生活中的水污染问题寻找解决方法。

实验原理:水的净化是指将含有污染物的水进行处理,去除其中的杂质,提高水质的目的。

水的净化方法多种多样,常见的方法包括过滤、沉淀、蒸馏、消毒等。

过滤是通过物理隔离的方式,使用过滤介质将水中的固体颗粒或悬浮物截留下来;沉淀是利用重力的作用,使水中的悬浮颗粒沉淀到容器的底部;蒸馏是将水加热至沸点,使水蒸气升入冷凝器,然后冷凝转变成液态水;消毒则是使用化学物质或物理方法杀灭水中的病原体。

实验材料:1.含有悬浮物的自来水2.沙子、活性炭、纱布等过滤介质3.试管、烧杯、烧瓶等实验器材4.漂白粉、紫外灯等消毒材料实验步骤:1.取一定数量的自来水,作为实验前的被污染水样。

2.将自来水通过过滤器(包括沙子、活性炭、纱布等过滤介质)过滤后,收集过滤后的水,将其作为第一组实验样本。

3.将另一部分被污染的水样倒入一个烧瓶中,静置一段时间,观察水中的悬浮物是否有沉淀到瓶底,若有,则将上清液取出,作为第二组实验样本。

4.取一部分被污染的水样倒入一个烧瓶中,加热至沸点,使水蒸发后冷凝成液态水,收集液态水,作为第三组实验样本。

5.取另一部分被污染的水样,加入适量的漂白粉,充分搅拌后放置一段时间,观察水中的病原体是否被消灭,作为第四组实验样本。

6.将原始的被污染水样与四组实验样本进行对比,观察各实验样本的净化效果。

实验结果:通过对各组实验样本的观察和比较,得出以下结论:1.经过过滤的实验样本(第一组)相对清澈,悬浮物和杂质被有效去除。

2.经过静置沉淀的实验样本(第二组)较原始水样略有改善,但并未完全去除污染物。

3.经过蒸馏的实验样本(第三组)清澈度较高,杂质和溶解物质大部分被去除。

4.经过消毒的实验样本(第四组)病原体被消灭,水质较为安全。

实验结论:通过本次实验可以得出以下结论:1.过滤是水净化的基本方法,可以有效去除水中的悬浮物和固体颗粒。

水的净化实验报告

水的净化实验报告

水的净化实验报告
水是生命之源,但由于环境污染等原因,水质的净化变得尤为重要。

本实验旨
在探究不同方法对水的净化效果,并总结出最有效的净化方法。

首先,我们选取了自然水源中的水样作为实验对象,经过初步检测,发现水中
含有悬浮物、有机物和微生物等杂质。

接着,我们采取了多种方法进行水的净化实验。

首先,我们尝试了过滤法。

我们使用了不同孔径的滤网,将水样进行过滤处理。

结果显示,较小孔径的滤网可以有效去除水中的悬浮物,但对于有机物和微生物的去除效果并不理想。

其次,我们进行了加热沸腾法的实验。

我们将水样置于加热器中进行沸腾处理,以观察水中杂质的变化。

实验结果表明,加热沸腾可以有效杀灭水中的微生物,但对有机物的去除效果有限。

接着,我们进行了化学净化法的实验。

我们选取了活性炭和氯化铁作为净化剂,将其加入水样中进行搅拌处理。

实验结果显示,化学净化法可以有效去除水中的有机物和微生物,但对悬浮物的去除效果较差。

最后,我们进行了综合净化法的实验。

我们将过滤法、加热沸腾法和化学净化
法进行了综合运用,结果显示综合净化法可以较为全面地去除水中的各类杂质,使水质得到了有效净化。

综合分析实验结果,我们得出了结论,综合净化法是最有效的水质净化方法。

通过过滤、加热沸腾和化学净化的综合运用,可以较为全面地去除水中的悬浮物、有机物和微生物,使水质得到有效净化。

总之,本实验通过对水的净化方法进行探究,得出了最有效的综合净化法。


望本实验可以为水质净化提供一定的参考,使我们的生活环境变得更加清洁和健康。

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实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用;掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水(即自来水)。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质,溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)总量高达l000 mg/L(GB5749-2006),而化学实验室等许多部门要求使用TDS小于1mg/L 以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理,才能使用(见教材第二章 2.5 实验用水的种类与选用方法)。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水,制取的水分别称为蒸馏水和去离子水(或离子交换水),可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要,常常进行二次或多次交换蒸馏,或者蒸馏后再交换,或者交换后再蒸馏,以制备更纯的水。

此外,还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比,离子交换法因其设备与操作简单,出水量大,质量好,成本低,目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂,一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同,分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂R SO H (如国产732 型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3 R' N R OH3(如国产717 型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交2 2 换树脂时,水中常见的无机物杂质Ca2+、Mg2+、Na+、K+、CO 、SO 、3 4 Cl 等被截留,置换出H 和OH 。

离子交换反应为+型离子交换树脂)强酸性阳离子交换树脂(H2R SO3 H2+2 +Mg(R SO ) Mg 2H交换过程3 2洗脱或再生过程2K 2R SO K 2H3强碱性阴离子交换树脂(OH 型离子交换树脂)+ 2R N OH4 2Cl2R N Cl 2OH交换过程42 +洗脱或再生过程(SO R N ) SO 2OH4 4 2 4置换出来的H+和OH-结合:H+(aq)+OH-(aq) →H2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的,当水样中H+或OH-浓度增加时,交换反应的趋势降低,所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

为了进一步提高水质,可在阴离子交换柱后接一个阴阳离子树脂混合柱,其作用相当于多级交换,交换的H+和OH-立即作用形成水,且各部位的水都接近中性,从而大大降低了逆反应的可能性。

树脂有一定的交换容量,使用一段时间达到饱和,失去正常的交换能力,一般可以分别用5~10%的HCl和NaOH溶液处理阳离子和阴离子树脂,使其恢复离子交换能力。

再生后的离子交换树脂可以重复使用。

离子交换法能除去原水中绝大部分盐、碱和游离酸,但不能完全除去有机物和非电解质。

理想的纯水还需要进一步处理除去微量的有机物。

2. 水质检测纯水本身的导电能力是非常小的,但是当水中溶解有无机盐类时,由于它们的强电解质性质,使水的导电能力大大增加。

纯水的电导率可用电导率仪检测。

三、仪器和试剂仪器:电导率仪,电导电极,离子交换柱(也可用碱式滴定管代替)。

-1),试剂:NaOH (8 wt%,)HCl (7 wt%),NaC(l饱和),AgNO3 (0.1mol L ·NH3 (2 mol L·-1),BaC2l (0.5 mol L-·1),HNO3(2 mol L-1),铬黑T 指示剂,钙指示剂。

其它:717 强碱性阴离子交换树脂,732 强酸性阳离子交换树脂,玻璃纤维(棉花),乳胶管,螺旋夹,玻璃三通管,pH 试纸。

四、实验步骤1. 新树脂预处理转型(由实验室完成)购买的离子交换树脂系工业产品,含有多种杂质,故新树脂需要在使用前进行预处理,除去树脂中的杂质,并将树脂转变成所需要的形式。

732 型树脂转型将树脂用饱和NaCl溶液浸泡一昼夜,用水漂洗至水澄清无色后,用纯水浸泡4~8h,再用7% HCI溶液浸泡4h(转为H 型)。

倾去盐酸溶液,最后用纯水洗至pH=5~6。

用蒸馏水浸泡树脂备用。

717 型树脂转型将树脂如同上法漂洗和浸泡后,改用8% NaOH 浸泡4h(转为OH型)。

倾去碱性溶液,最后用纯水洗至pH=7~8。

用蒸馏水浸泡树脂备用。

2.装柱根据具体情况选用复式离子交换装置或单柱(混合柱)制取纯水(图2-76,2-77)。

树脂的装入量,单柱装入柱高的2/3;混合柱装入柱高的3/5,阳离子树脂与阴离子树脂的体积比例为1︰2(处理好的阳、阴离子交换树脂混合均匀一起加入交换柱)。

图2-76 复式离子交换装图2-77 简易混合离子置交换柱1.阳离子交换柱;2.阴离 1.玻璃丝; 2.树脂;3.水;子交换柱;4 胶塞3.阴阳离子混合交换柱取洗净的离子交换柱(可用碱式滴定管代替),在柱底部装入少量玻璃棉(装入前用去离子水洗涤玻璃棉),下部通过橡皮管与尖嘴玻璃管相连(若是三柱交换装置,需要加装玻璃三通管),用螺旋夹夹住橡皮管,将交换柱固定在铁架台上。

在柱中注入少量去离子水,排出管内玻璃棉和尖嘴中的空气,然后将已处理的树脂与水一起,从上端逐渐倾入柱中,树脂沿壁下沉,这样不致带入气泡。

若水过满,可打开螺旋夹放水,当上部残留的水达 1 cm 时,在顶部也装入一小团玻璃纤维,防止注入溶液时将树脂冲起。

在整个操作过程中,树脂要一直保持为水覆盖。

因为如果树脂床中进入空气,会产生偏流使交换效率降低,若出现这种情况,可用玻棒搅动树脂层赶走气泡。

注:混合柱(大的装置称混床),就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。

由于阳(离子)树脂的密度比阴(离子)树脂大,所以在混合柱内阴树脂在上阳树脂在下,使用前要混合均匀。

一般阳、阴树脂装填的比例为1︰2。

可按不同树脂酌情考虑选择。

3.离子交换制水将高位槽的自来水慢慢注入交换柱中,同时打开螺旋夹,使水成滴流出,流速25~30滴/min ,等流过约10 mL以后,截取流出液作水质检验,直至检验合格,数据记录于自己设计的表中。

4.水质检验(1) 物理检验用电导率仪分别测定离子交换水和自来水的电导率并记录。

混合柱水样的电导率应在10 1μS cm 以下。

电导率仪的使用方法见第2章2.9.2。

电导率,其物理意义是在电极截面积为1cm2,电极间距为1cm 时溶液的电(又称比电导),电导率与电阻率的关系为1 / (2-16)1 式中—电导率,单位:S m 或1μS cm ),ρ—电阻率,单位:cm 。

水中杂质离子越少,水的电导率就越小,习惯上用水的电导率间接表示水的纯度。

实验室用水规格部分指标及常见纯水的电导率列于表2-24、2-25 中。

表2-24 分析实验室用水国家标准(GB/T6682-2008)规格(部分指标)名称一级二级三级pH 值范围—— 5.0~7.5电导率(25℃)/(mS/m) ≤0.01 ≤0.10 ≤0.50蒸发残渣(105℃±2℃)-1含量/mg L—≤ 1.0 ≤ 2.0表2-25 不同制备方式制得的纯水的电导率水的来源电导率/ 水的来源电导率/μS cm μS cm1 1纯水理论值0.056 市售蒸馏水10.0玻璃容器三次 1.0 复床式离子0.5蒸馏水交换水石英容器三次0.5 混合床式离0.0556蒸馏水子交换水(2) 化学检验①Mg 2+离子的检验取水样1mL,加入1 滴NH3·H2O(2mol·L-1)溶液,2+。

再加入2~3 滴铬黑T,观察溶液颜色,判断有无Mg2+离子的检验取水样1mL,加入 1 滴NaOH 溶液,再加入3~4 ②Ca滴钙指示剂,观察溶液颜色,判断有无Ca2+。

③Cl -离子的检验取水样1mL,加入2 滴HNO(32mol·L-1),使之酸化,然后加入 1 滴0.1mol ·L-1AgNO3,观察是否出现白色混浊。

④2SO 离子的检验取水样1mL,加入 2 滴HCl(2 mol·L-1)再加入 5 4滴0.5 mol L·-1BaC2l,观察是否出现白色混浊。

5.树脂的再生(由实验室完成)树脂使用一段时间后,当从阴离子树脂柱流出来的水的电导率大于1μS cm (100kcm )时就应该再生。

10(1) 阴离子树脂再生用去离子水漂洗树脂2~3 次,倾出水后加入8% NaOH溶液浸泡约20 min,倾去碱液,再用适量8% NaOH溶液洗涤2~3次,最后用纯水洗至pH=7~8。

(2) 阳离子树脂再生水洗程序同上。

然后用7% HCl浸泡约20 min,再用7%HCl洗涤2~3 次,最后用纯水洗至水中检不出Cl-。

mol L NaCI溶(3) 混合柱树脂的分离放出交换柱内的水后,加入 1 -1液,用玻璃棒充分搅拌使树脂分层,再用倾析法分离树脂,分置于不同烧杯中,按(1)、(2)所述方法分别对阴、阳离子交换树脂进行再生处理。

五、实验结果与分析1. 简要描述实验过程,设计表格,填入纯水制备、水质检测过程的有关实验数据和结果。

2. 讨论离子交换条件对去离子水电导率影响。

六、实验注意事项1. 在装柱过程中必须使树脂一直浸泡在水中,以免出现气泡或断层,造成溶液断路和树脂层紊乱。

在进行离子交换柱的串联过程中,要注意尽量排出连接管内的气泡,以免液柱阻力过大而不能交换畅通。

2. 使用复式交换装置时注意阳离子交换柱与阴离子交换柱的流速要匹配。

阳离子交换柱流速太快,阴离子交换柱液面会溢出。

阴离子交换柱流速太快,阴离子交换柱会出现干涸现象。

3. 测电导率时,仔细辨认电极型号、量程范围,取正确的电极常数值;电极的导线不能潮湿,否则,测值不准。

4. 制得的去离子水应立即、迅速地进行电导率的测定。

否则,电导率会迅速上升。

七、思考题1. 天然水与自来水有何区别?天然水变为自来水的具体工艺过程是怎样的?自来水中含有哪些杂质?2. 自来水进入复床交换装置的顺序能否颠倒?为什么?3. 为什么可用水样的电导率估计它的纯度?某一水样测得的电导率很低,.能否说明其纯度一定很高?。

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