水分析化学(第一二章)
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水分析化学
讲解人:李亚静
yaj_li@163.com
课程介绍
• 春秋时的管子称：“水者，何也？万物之本 原，
• 纯净水、自来水诸、生地下之水宗、矿室泉水也、”河湖（水《、海管水、子城·市水污地水等篇本》质 ）
的区别是什么？科学的鉴别方法是什么？ • 环境水体质量如何表征？水中有哪些污染物？含量是多少？对环境、
酸碱滴定 络合滴定 氧化还原滴定
沉淀滴定
电导、电位、电解、库仑极谱、 伏安
光度、发射、吸收，荧光
气相、液相、离子、超临界、薄 层、毛细管电泳
红外、核磁、质谱
二、化学分析方法
重量分析法
采用适当的方法，使被测组分与试样其他组分分 离后，转化为另一种称量形式，再通过称量其质量， 可计算出被测组分的含量。
④ 有适当的方法 标准溶液的浓度通过基准物质来确定。
确定化学计量点
三、仪器分析方法
• 吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机 离子
• 色谱法
➢ 气相色谱 用途：如氯仿测定 ➢ 液相色谱 用途：如多环芳烃测定 ➢ 离子色谱 用途：如阴离子测定
• 原子吸收法 用途：金属元素测定 • 电化学分析法 用途：pH值的测定
化学分析和仪器分析的定 量方法比较
• 化学分析法——绝对定量（根据样品的量、反应产物的 量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算 得待测组分的量。）
100~1000 10~100 0.1~10
所需试液体积 （mL） 10~100
1~10 0.01~1
2.待测组分含量
• 常量成分分析 • 微量成分分析 • 痕量成分分析
>1% 0.01~1 % <0.01%
按分析方法原理和手段分：
化 学 分 析
水 分 析 化 学
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
2020年8月21日2时38分
10
水分析化学课程的学习目标
掌握6个基本点
基本原理 基本理论 基本概念 基本知识 基本操作 基本技能
注重2个培养
注重培养严谨的科学态度
培养独立分析和解决水质 分析中实际问题的能力
树立1个“量”概念强化并树立准确“量”的观 念
11
● 水分析化学的特点
(1) 突出“量”的概念：如测定的数据不可随 意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析 方法有关。 (2) 分析试样(水样)是一个获取信息、提供可 靠数据的过程。 (3) 实验性强：强调动手能力、培养实验操作 技能，提高分析解决实际问题的能力。 (4) 综合性强：涉及化学、生物、电学、光学、 计算机等,体现能力与素质。
期末成绩占80%。
6
第一章 概论
• 1.1 水分析化学的性质及任务 • 1.2 水质分析方法的分类 • 1.3 分析方法的评价体系 • 1.4 水质指标与水质标准 • 1.5 取水样、保存、预处理 • 1.6 数据分析 • 1.7 标准溶液和物质的量浓度
§1-1 水分析化学性质和任务
● 水分析化学:研究水及其杂质 的性质和测量方法的一门学科。
2020年8月21日2时38分
12
如何学习水分析化学 水分析化学是一门从实践中来到实践 中去的学科。以解决水中的实际问题为 目的。水分析化学围绕“量”做文章， “量”要“准确”，首先要有适当的 “分析方法”，其次要“准确分析”， 分析过程中要进行“质量控制”，最后 要进行计算，即“数据处理”。学习时 要牢固树立准确“量”的概念。
4
实验内容及安排
• 实验一 • 实验二 • 实验三 • 实验四 • 实验五 • 实验六 • 实验七
分析天平的称量练习（1h） 滴定分析基本操作(1h) 水中碱度的测定（酸碱滴定法）(1h) 水中硬度的测定 (络合滴定法)(1h) 水中Cl-的测定(沉淀滴定法) (1h) 水中溶解氧的测定（或BOD5）(1h) 水中高锰酸盐指数的测定(2h)
天然水是一个复杂的体系，水质是水及 其杂质共同表现出的综合特性。水能否利 用以及污染的程度，通过水质分析才能作 出判断。 ● 作用：在水环境污染治理与水资源规划、 评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
● 基本要求
水分析化学是研究水中杂质及变化规律的重要学 科。掌握四大滴定方法(酸碱、络合、沉淀和氧化 还滴定法)的基本原理、基本知识、基本概念和基 本技能，掌握水质分析的基本操作，培养严谨的 科学态度，树立准确“量”的理念，初步具备数 据评价能力、具备查阅文献、选择分析方法、拟 订实验方案的能力，培养观察、分析和解决实际 问题的能力。
13
§1-2 水分析化学的分类
一、水质分析方法概述
1. 任务 构分析 2. 对象 3. 原理
定性分析 定量分析 结
无机分析 有机分析 化学分析 仪器分析
另外还有：例行分析
分析
分析
食品分析
仲裁分析 环境 药物分析 材料
按样品含量划分：
1. 试分样类名用称量ຫໍສະໝຸດ Baidu
常量分析 半微量分析 微量分析
所需试样质量（mg）
生物有没有危害？ • 城市给水、污水处理工艺的确定依据是什么？处理效果的如何评定？
2
课程定位
• 给水排水工程专业的专业技术基础课，是 专业指导委员会指定十门骨干课程之一。
• 教学时数40学时，其中课堂教学32学时， 实验教学8学时。
• 先修课程：普通化学、有机化学和物理化
3
授课内容及安排
• 第1章 绪论（6h） • 第2章 酸碱滴定法（6h） • 第3章 络合滴定法（6h） • 第4章 沉淀滴定法(3h) • 第5章 氧化还原滴定法（9h） • 总复习（2h）
5
参考教材及成绩评定
• 黄君礼，水分析化学，第三版，中国建工出版社 • 北京大学：分析化学教程 (2005) • 武汉大学教研室编 ：分析化学（第四版） • 华东理工大学、成都科学技术大学 分析化学教研室编，
分析化学（第四版）
• 平时出勤：缺勤超过5次，取消考试资格。 • 成绩评定: 平时作业和出勤占10%；实验成绩占10%；
测SO42Vs(ml)
加过量BaCl2
BaSO4↓
过滤洗涤灼烧冷却 称量 BaSO4↓
滴定分析法
● 1. 标准溶液(滴定剂)：
● 2. 化学计量点(理论终点,SP①)： 反应完全
● ●
3. 4.
指滴示定剂终点(ep)与滴定误差(>99.9%)；
● 5. 对滴定反应的要求
② 反应速度快；
● 6. 标准溶液的配制与基准物③质 无副反应；
讲解人:李亚静
yaj_li@163.com
课程介绍
• 春秋时的管子称：“水者，何也？万物之本 原，
• 纯净水、自来水诸、生地下之水宗、矿室泉水也、”河湖（水《、海管水、子城·市水污地水等篇本》质 ）
的区别是什么？科学的鉴别方法是什么？ • 环境水体质量如何表征？水中有哪些污染物？含量是多少？对环境、
酸碱滴定 络合滴定 氧化还原滴定
沉淀滴定
电导、电位、电解、库仑极谱、 伏安
光度、发射、吸收，荧光
气相、液相、离子、超临界、薄 层、毛细管电泳
红外、核磁、质谱
二、化学分析方法
重量分析法
采用适当的方法，使被测组分与试样其他组分分 离后，转化为另一种称量形式，再通过称量其质量， 可计算出被测组分的含量。
④ 有适当的方法 标准溶液的浓度通过基准物质来确定。
确定化学计量点
三、仪器分析方法
• 吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机 离子
• 色谱法
➢ 气相色谱 用途：如氯仿测定 ➢ 液相色谱 用途：如多环芳烃测定 ➢ 离子色谱 用途：如阴离子测定
• 原子吸收法 用途：金属元素测定 • 电化学分析法 用途：pH值的测定
化学分析和仪器分析的定 量方法比较
• 化学分析法——绝对定量（根据样品的量、反应产物的 量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算 得待测组分的量。）
100~1000 10~100 0.1~10
所需试液体积 （mL） 10~100
1~10 0.01~1
2.待测组分含量
• 常量成分分析 • 微量成分分析 • 痕量成分分析
>1% 0.01~1 % <0.01%
按分析方法原理和手段分：
化 学 分 析
水 分 析 化 学
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
2020年8月21日2时38分
10
水分析化学课程的学习目标
掌握6个基本点
基本原理 基本理论 基本概念 基本知识 基本操作 基本技能
注重2个培养
注重培养严谨的科学态度
培养独立分析和解决水质 分析中实际问题的能力
树立1个“量”概念强化并树立准确“量”的观 念
11
● 水分析化学的特点
(1) 突出“量”的概念：如测定的数据不可随 意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析 方法有关。 (2) 分析试样(水样)是一个获取信息、提供可 靠数据的过程。 (3) 实验性强：强调动手能力、培养实验操作 技能，提高分析解决实际问题的能力。 (4) 综合性强：涉及化学、生物、电学、光学、 计算机等,体现能力与素质。
期末成绩占80%。
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第一章 概论
• 1.1 水分析化学的性质及任务 • 1.2 水质分析方法的分类 • 1.3 分析方法的评价体系 • 1.4 水质指标与水质标准 • 1.5 取水样、保存、预处理 • 1.6 数据分析 • 1.7 标准溶液和物质的量浓度
§1-1 水分析化学性质和任务
● 水分析化学:研究水及其杂质 的性质和测量方法的一门学科。
2020年8月21日2时38分
12
如何学习水分析化学 水分析化学是一门从实践中来到实践 中去的学科。以解决水中的实际问题为 目的。水分析化学围绕“量”做文章， “量”要“准确”，首先要有适当的 “分析方法”，其次要“准确分析”， 分析过程中要进行“质量控制”，最后 要进行计算，即“数据处理”。学习时 要牢固树立准确“量”的概念。
4
实验内容及安排
• 实验一 • 实验二 • 实验三 • 实验四 • 实验五 • 实验六 • 实验七
分析天平的称量练习（1h） 滴定分析基本操作(1h) 水中碱度的测定（酸碱滴定法）(1h) 水中硬度的测定 (络合滴定法)(1h) 水中Cl-的测定(沉淀滴定法) (1h) 水中溶解氧的测定（或BOD5）(1h) 水中高锰酸盐指数的测定(2h)
天然水是一个复杂的体系，水质是水及 其杂质共同表现出的综合特性。水能否利 用以及污染的程度，通过水质分析才能作 出判断。 ● 作用：在水环境污染治理与水资源规划、 评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
● 基本要求
水分析化学是研究水中杂质及变化规律的重要学 科。掌握四大滴定方法(酸碱、络合、沉淀和氧化 还滴定法)的基本原理、基本知识、基本概念和基 本技能，掌握水质分析的基本操作，培养严谨的 科学态度，树立准确“量”的理念，初步具备数 据评价能力、具备查阅文献、选择分析方法、拟 订实验方案的能力，培养观察、分析和解决实际 问题的能力。
13
§1-2 水分析化学的分类
一、水质分析方法概述
1. 任务 构分析 2. 对象 3. 原理
定性分析 定量分析 结
无机分析 有机分析 化学分析 仪器分析
另外还有：例行分析
分析
分析
食品分析
仲裁分析 环境 药物分析 材料
按样品含量划分：
1. 试分样类名用称量ຫໍສະໝຸດ Baidu
常量分析 半微量分析 微量分析
所需试样质量（mg）
生物有没有危害？ • 城市给水、污水处理工艺的确定依据是什么？处理效果的如何评定？
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课程定位
• 给水排水工程专业的专业技术基础课，是 专业指导委员会指定十门骨干课程之一。
• 教学时数40学时，其中课堂教学32学时， 实验教学8学时。
• 先修课程：普通化学、有机化学和物理化
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授课内容及安排
• 第1章 绪论（6h） • 第2章 酸碱滴定法（6h） • 第3章 络合滴定法（6h） • 第4章 沉淀滴定法(3h) • 第5章 氧化还原滴定法（9h） • 总复习（2h）
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参考教材及成绩评定
• 黄君礼，水分析化学，第三版，中国建工出版社 • 北京大学：分析化学教程 (2005) • 武汉大学教研室编 ：分析化学（第四版） • 华东理工大学、成都科学技术大学 分析化学教研室编，
分析化学（第四版）
• 平时出勤：缺勤超过5次，取消考试资格。 • 成绩评定: 平时作业和出勤占10%；实验成绩占10%；
测SO42Vs(ml)
加过量BaCl2
BaSO4↓
过滤洗涤灼烧冷却 称量 BaSO4↓
滴定分析法
● 1. 标准溶液(滴定剂)：
● 2. 化学计量点(理论终点,SP①)： 反应完全
● ●
3. 4.
指滴示定剂终点(ep)与滴定误差(>99.9%)；
● 5. 对滴定反应的要求
② 反应速度快；
● 6. 标准溶液的配制与基准物③质 无副反应；