《金属化合物的测定》PPT课件

Zn(NO3) 蒸馏
H3PO4 ② 水样+
pH 2
NaOH吸收(总氰化物)
EDTA 蒸馏
氰化物
2. 测定 1）硝酸银滴定法：
将水样的pH调至11+试银灵指试剂（黄色）用硝酸银滴定由黄色到橙红色
Ag+ +CN-
Ag (CN) –
Ag+ +试银灵 Ag(试银灵)+H2O （计算公式95页）
2）异烟酸—吡唑啉酮 将水样的pH调至中性+氯胺T
实际测定K不易求得，所以不用该方法。
测定步骤：①用pH标准溶液校准仪器 ②测定溶液pH
图2.33 pH测定示意图
注意：玻璃电极使用前需浸泡24小时，因为干玻璃电极对 H+反应不灵敏。
酸度计及玻璃电极
溶解氧（DO）
（DO）溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。
大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含 量降低。
金属化合物的测定
• 汞： 汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金 属冶炼、仪器仪表制造、颜料、塑料、食盐电解 及军工等废水。天然水中汞含量一般不超过 0.1μg/L；我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
1、双硫腙分光光度法（双硫腙为显色剂） 2、冷原子吸收法
（三）双硫腙分光光度法测汞原理
有机汞 无机汞
KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H]
[H]+As3 + (As5+) →AsH3↑ AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3
400nm吸收
黄色胶态银
砷化氢发生与吸收装置
1、反应管
2、U形管（二甲基甲酰胺、 乙醇胺、三乙醇胺）
3、脱胺管（硫酸钠和硫 酸氢钾
4、吸收管（硝酸、硝酸
氯化氰
（CNCl) +异烟酸—吡唑啉酮 兰色染料
（638nm）测定。
3）吡啶—巴比妥酸光度法 将水样的pH调至中性+氯胺T 氯化氰 CNCl) +吡啶—戊烯二醛+巴比妥酸 红色染料 （580nm）测定。
氟化物
• 氟化物：离子选择性电极法
1）离子选择性电极：是一类薄膜电极，它能从含有多种离子的溶液中选择性地测 量某一种特定离子的活度（测定pH的玻璃电极就是氢离子选择性电极）。
1. 测定DO都有哪些方法？原理是什么？ 2. 为什么要进行修正，修正原理是什么？
（BOD）
图2.34 极谱型氧电极的 结构示意图
图2.35 溶解氧测定仪 原理示意图
氰化物
• 测定氰化物的方法有：滴定法和分光光度法 1. 样品预处理：蒸馏，但控制条件不同结果不同
酒石酸 pH 4
① 水样+
NaOH吸收(易释放氰化物)
1. M=0（P=T）； 2. P>M（或P>0.5T）； 3. P=M ； 4. P<M（或P<0.5T）； 5. P=0（或M=T）。
图2.32 水中碱度组成示意图
pH值
➢ pH和酸度、碱度的区别和联系
pH表示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是 水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液， 如0.1 mol盐酸和0.1 mol乙酸，二者的酸度都是 100 mmol/L，但其pH却大不相同。
H+,氧化剂 95℃
双硫腙溶液 橙色
Hg2+
酸性介质
螯合物
测其吸光度
CCl4 萃取 485nm
标准曲线定量
双硫腙分光光度法测汞、镉、锌、铅的比较
离子 适用范围
预处理 方法
显色 条件
测试 条件
测定
范围 mg/L
干扰
Hg
酸性介质 酸性介质 三氯甲烷或 0.002- Cu用
地表水
高锰酸钾 橙色螯合 四氯化碳萃 0.04 EDTA掩
火焰原子吸收法测定总铬
硫酸亚铁铵滴定法（总铬大于1mg/L）
七、铬
DPC
一）二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法 O=C NH-NH-C6H5
1、六价铬的测定（已用90年之久）
NH-NH-C6H5
Cr6+ +DPC
紫红色 络合物 λ＝540nm
2、总铬的测定
Cr3+ [O]
Cr6+ +DPC
KMnO4
既有化学毒性，又有放射性辐 铀试剂Ⅲ分光光度法 射损伤，危害大
有放射性损伤；引起急性或慢 性中毒
TRPO-5-Br-PADAP 分光光度法
具有低毒性。工业用水含量高 （1）原子吸收法
时，产品上形成黄斑
（2）邻菲啰啉分光光度法
具有低毒性。工业用水含量高 时，产品上形成斑痕
人体必须元素，但过高引起肠 胃不适。结垢 人体必须元素，过量有导泻和 利尿作用。结垢
干扰
天然水、
Zn 轻度污染 的地表水
Pb
地表水和 工业废水
硝酸 消解
硝酸 消解
4-5的醋酸 缓冲溶液红 色螯合物
三氯甲烷 或四氯化 碳萃取 535nm
pH8.5-9.5 氨性柠檬酸 盐-氰化物 的还原性介 质，淡红色
螯合物
三氯甲烷 或四氯化 炭萃取 510nm
0.0050.5
Bi、Cd、 Cu、Ni、 等用硫代 硫酸钠掩
E = K – 2.303RT/FlLgaF5） F-浓度的测定：加入总离子强度调节剂(TISAB) TISAB的作用：稳定离子强度和pH值、络合干扰离子、使络合态氟离子释放出
来。
TISAB的组成：含有强电解质、络合剂、pH缓冲剂的溶液
6） F-浓度的测定步骤：
绘制标准曲线
水样 蒸馏 测定
加酸
样品测定
铜、铅、镉、锌的阳极溶出伏安法
阳极溶出伏安法测定要点： （1）水样预处理 （2）标准曲线的绘制 （3）样品测定
图2.29 阳极溶出伏安曲线
铬
铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，六价铬 具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内蓄积。
二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法（紫红色， 540nm，六价铬、总铬）
离子色谱法：利用离子交换原理，同时对多种阴离子或阳离子进行分离、定性、 定量测定的方法。测定由离子色谱仪完成，主要有:输液泵、进样阀、分离柱、 抑制柱和电导检测器组成
输液泵: 输送淋洗液（强电解质溶液，阳离子用稀HCL；阴离子用NaOH或 NaHCO3与Na2CO3的混合液）
进样阀：引进样品 分离柱：内装离子交换树脂，被测离子在此交换分离。分析阳离子装
生活污水 和过硫酸
物
取485nm
蔽
工业废水 钾消解，
盐酸羟氨
还原
Cd 受镉污染的天 硝酸或硝 强碱性， 三氯甲烷四 0.001- Mg＞
然水和废水 酸和高氯 红色螯合 氯化碳萃取 0.06 20mg/L
酸消解
物
518nm
时用酒石
酸钠掩蔽
离子
适用范围
预处理 方法
显色 条件
测试 条件
测定
范围 mg/L
1）纳氏试剂分光光度法：该试剂与氨反应生成黄棕色胶态 化合物，通过测吸光度可定量
纳氏试剂的组成：碘化汞和碘化钾的强碱性溶液
含氮化合物的测定
2）水杨酸—次氯酸盐分光光度法。 3）滴定法 4）气相分子吸收光谱法：利用气相分子对某种金属的空心阴极灯发射的一定
电动势：E = k’ ± 2.303RT/nFlga ±
(+阳离子、- 阴离子）
3）氟离子选择性电极： ψ= ψ0 – 2.303RT/FlLgaF-
0.1mol/LNaCl 0.1mol/LNaF
Ag/AgCl 电极
LaF3单晶
4）氟的测定原理：组成上述原电池；标准曲线法（测定结果为F-的活度）
紫红色 络合物 λ＝540nm
NaNO2分解过量的KMnO4
尿素分解过量的NaNO2
砷
元素砷毒性极低，而砷的化合物均 有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒 性更强。砷化物容易在人体wenku.baidu.com积累，造 成急性或慢性中毒。
新银盐分光光度法
氢化物发生-原子吸收法 二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法
砷
（一）新银盐分光光度法
蔽
0.010.3
Bi、Sn干 扰，先控 制pH2-3， 用双硫腙三氯甲烷 萃取除去
（一）冷原子吸收法
1、方法原理
253.7nm
分还 子原 筛瓶
N2或空气
汞灯
吸收池
光电倍增管
流量计 脱汞阱
放大器 指示表 记录仪
抽气泵
冷原子吸收测汞仪 工作流程
（一）冷原子吸收法
2、测定要点
（1）水样保存及预处理 ——保存见表2－6方法； ——消解—— Hg 2＋—— Hg蒸气 （2）绘制标准曲线 （3）水样的测定
三、镉
• 镉属剧毒金属，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成脏器组织损伤，尤 以对肾脏损害最为明显。还会导致骨质疏松，诱发癌症。我国生活饮用水 卫生标准规定镉的浓度不能超过0.005mg/L。
（一）原子吸收分光光度法
1.火焰原子吸收法 2.石墨炉原子吸收法测定镉、铜、铅
Cd、Cu、Pb、Zn、Cr原子吸收法的测定条件及浓度范 围
具有致癌性，对水生生物有明 显危害，镍盐引起过敏性皮炎
（1）原子吸收法 （2）丁二酮肟分光光度法 （3）示波极谱法
生物必需微量元素，但过量能 引起中毒，二价毒性最大，单 质态毒性最小
（1）2,3-二氨基萘荧光法 （2）3,3-二氨基联苯分光光度法 （3）原子荧光法 （4）气相色谱法
单质态毒性低，氢化物毒性大 （1）5-Br-PADAP 分光光度法 （2）原子吸收法
• 酸度 指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。 测定方法： 1、酸碱指示剂滴定法 2、电位滴定法
碱度
指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。 引起碱度的原因：碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化钠 酸碱指示剂滴定法和电位滴定法
测定水的总碱度时，可 能出现下列5种情况：
阳离子交换树脂；分析阴离子装阴离子交换树脂； 抑制柱：内装与分离柱相反的离子交换树脂，抑制淋洗液电导，将高
电导的淋洗液变为低电导的水或弱酸。（反应见书98页） 电导检测器：将待测离子的浓度变为相应的电导并由记录仪记录下来 特点：可同时测定多种阴离子和阳离子而不需提前分离
2.离子色谱法：
图2.36 离子色谱分析流程示意图
0.008mg/L
0.0013—1.6mg/L
0.03—5.0mg/L 0.03—5.00mg/L 5—20mg/L 0.01—3.0mg/L 最低 0.05mg/L 0.01—4.0mg/L 2—100mg/L 0.02—5.0mg/L 2—100mg/L 0.02—5.0mg/L
第七节 非金属无机物的测定
银、聚乙烯醇、乙醇）
1
3
2
4
砷
（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法
+2e As5+
As3+
[H]
AsH3↑
AgDDC
红色 胶体银
510nm 测吸光度
元素 铍 镍
硒
锑 钍 铀 铁
锰 钙 镁
九、其他金属化合
危害
物
分析方法
单质及其化合物毒性都极强
（1）石墨炉原子吸收法 （2）活性炭媳妇-铬天 S 分光光度法
图2.37 离子色谱图
含氮化合物的测定
• 含氮化合物包括：氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、 硝酸盐 氮(NO3--N)、有机氮、总氮
1.氨氮(NH3-N): 水样中以游离氨（通常叫做非离子氨）和 NH4+形式存在的氮的含量 地表水质标准中该项指标为：游离氨（非离子氨， NH3 ） 其它水质标准为总氮。 测定方法：纳氏试剂分光光度法；电极法；容量法
元素
分析线 /nm
火焰类型
Cd 228.8 乙炔-空气，氧化型 Cu 324.7 乙炔-空气，氧化型 Pb 283.3 乙炔-空气，氧化型 Zn 213.8 乙炔-空气，氧化型 Cr 357.9 乙炔-空气，氧化型
测定的浓度范围 mg/L)
0.05-1 0.05-5 0.2-10 0.05-1 0.1-5
电极管
内参比电极
内充液
敏感膜
组成： 敏感膜： 内参比电极：Ag/Agcl电极 内充液：含待测离子、
Cl-的电解质溶液 电极管：玻璃或其它材料
电极管
内参比电极
内充液
敏感膜
2）离子选择性电极法：将离子选择性电极浸入待测溶液，与参比
溶液组成原电池，其电动势在一定条件下与待测离子的 活度对数呈直线关系
原电池：S.C.E 待测溶液 ISE
pH值
• PH值：测定水的PH值的方法有玻璃电极法和比色法
原理：以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极与被测溶液组成原电 池，通过测定该电池的电动势可测定溶液pH值
原电池为：玻璃电极 待测溶液 S.C.E. (饱和甘汞电极)
该电池的电动势为：E = ψ甘汞 - ψ玻
ψ玻 = ψ0 +2.303RT/FLgaH ψ玻 = ψ0 +2.303RT/FpH ψ玻 =k+0.059pH 所以 E = K+0.059pH
（1）原子吸收法 （2）高锰酸钾氧化分光光度法 （3）甲醛肟分光光度法 （1）EDTA 滴定法 （2）原子吸收法 （1）EDTA 滴定法 （2）原子吸收法
测定浓度范围 0.04—4μg/L 最低 0.1μg/L 0.01—8mg/L 0.1—4mg/L 最低 0.06mg/L 0.15—25μg/L 2.5—50μg/L 0.2—10μg/L 最低 0.2μg/L 0.15—1.2mg/L 0.2—40mg/L