养殖水环境化学实验.ppt

实验内容实验一、氯离子及盐度的测定 （3学时）实验二、碱度调节对钙、镁离子的影响（7学时）实验三、水中溶解氧的测定 （3学时）实验四、化学耗氧量的测定（3学时）实验五、水中亚硝酸氮的测定（3学时）实验六、氨态氮的测定 （6学时）实验七、可溶性活性磷的测定（3学时）实验八、总铁的测定（2学时）实验九、特定水域水环境综合分析（4学时）实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 一、监测项目确定的一般原则一、监测项目确定的一般原则 渔业水域水化学成分的调查和监测，可根据调查监测目的大致分为四类：（一）全面性调查（一）全面性调查 通常为了充分利用河流、湖泊、水库或近岸养殖海区渔业资源，需要对其水化学成分有较全面的了解，进而配合生物调查结果，确定水体的营养类型及化学类型。养殖生产中需要新开辟一个水源时，也需要对该水源的化学成分有全面的了解。(二二)生产管理中的经常性调查生产管理中的经常性调查 许多养殖生产单位不够重视生产过程中的水质监测，用一次性测定数据或水源调查监测的数据来指导生产。这样可能因为水质的变化而导致生产上的重大损失，因为养殖生产中的水质是经常变化的，不同的养殖方式其变化规律又可能不同，经常监测养殖水质十分必要。（三）科学研究性质的调查（三）科学研究性质的调查 科学研究是为了探索、揭示事物的本质或规律而进行的系统观察和调查。具体的检测项目要根据研究课题的需要来确定。由于需要根据数据来揭示规律，对测定数据的精确度要求相对比较高。过高的测定误差可能掩盖其中的规律，使研究失败。（四）诉讼冲裁性质的调查（四）诉讼冲裁性质的调查 这类调查工作中也常遇到。比如养殖水体受到外来污染，引起了生产损失。这时我们需要使用法律武器维护自己的合法利益。为此必须取得充分的证据，要及时进行水质调查。这种性质的调查工作我们不能自己独立来做，而需要配合有资质的部门，比如市一级渔业环境监测站、有关环境保护部门。由他们出具的检测结果才有法律效力，我们自己的测定结果只起参考作用。实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 二、调查站点确定的一般原则二、调查站点确定的一般原则 样品及其调查监测数据的代表性首先取决于采样位置、采样断面和采样点的代表性。而采样点的布设则根据调查监测目的、水资源的利用情况及污水与天然水体的混合情况等因素选定。在水质变化大和污染严重的区域，采样点布设应密集一些。在水的渐变处的布点可以稀疏一些。总之，确定调查站点的原则是用最小的工作量取得最有代表性的数据。（一）湖泊（一）湖泊(水库水库)湖泊水库调查站点的确定，通常决定于湖泊（水库）的形状和周围的环境。（二）海洋（二）海洋 海洋水质调查与监测是一个庞大的系统工程。有相应的海洋调查规范和监测规范。（三）池塘（三）池塘 较大的池塘通常在池的四角离两岸3米处和池中心采样。可以混合测定或分别测定（四）河流（四）河流 河流水质垂直分布比较均匀。调查时，一般在污染源对水体影响较大的河段设置三个断面：反映进入本地区河流水质初始状况的对照断面（排污区上游）、反映本污染区污染状况的控制断面（一个或几个），污染物达到充分稀释的消减断面（控制断面的下游）。（五）污水（五）污水 在研究渔业水体受各种污(废)水的污染时，常常需要对污染源的水样进行采集和分析。此时一般应在污水排放口采样。实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 三、水样的采集三、水样的采集1采水器采水器 目前的采水器有手工采水器、自动水质采样器、无电源自动水质采样器等多种类型，约20余种。2水样瓶水样瓶（1）材质：通常选择硬质（硼硅）玻璃瓶或高压聚乙烯瓶用作水样瓶。不同的材质可能对水样在贮存期间的变化有不同的影响。（2）清洗：为使样品免受沾污，容器洗涤应根据监测项目、水样中含量和分析要求的不同，选用洗涤剂和洗涤方法。不同的国家标准和质量保证手册在这方面的规定不很统一。通常，玻璃瓶和塑料瓶首先可用自来水和洗涤剂清洗，以除去灰尘和油垢。再用铬酸硫酸洗涤液浸泡（或用10硝酸浸泡24小时）,取出沥干，再用自来水冲洗干净后，用纯水淋洗。实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 四、四、样品类型样品类型根据采样方式将样品分为如下四种：（1）瞬时样品：指特定时间地点的一次性采样。是不连续样品。在考察一定范围的水域可能存在的污染或者调查监测其污染程度，特别是在较大范围采样时，均是采集瞬时样品。对于某些待测项目（例如：溶解氧、溶解硫化氢等溶解气体），应该采集瞬时样品。（2）连续样品：通常包括在固定时间间隔下采集定时样品（取决于时间）及在固定的流量间隔下采集不定时样品（取决于体积）。（3）混合样品：指在同一采样点，于不同时间所采集的瞬时样的混合样。混合水样能节省化验工作量和试剂等的消耗。但是不适于测试成分在水样储存过程中发生明显变化的水样。（4）综合样品：指把从不同采样点同时采集的水样进行混合而得到的水样（时间尽可能接近），有时一个合适的综合水样可能会提供更加有用的数据。实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 五、水样的保存五、水样的保存各种水质的水样，在采集至分析这段时间里，由于物理的、化学的和生物的作用会发生各种变化。为使这些变化降低到最小，必须在采样时根据水样的不同情况和所测项目，采取必要的保护措施，并尽可能快的进行分析。水样允许保存的时间，与水样性质、分析项目、溶液酸度、贮存容器和存放温度等多种因素有关。具体保存技术措施，可参考有关资料文献。六、样品的运输六、样品的运输水样采集后应尽快进行分析检验，以免水中所含物质由于发生物理、化学和生物学的变化而影响分析结果的正确性，因此水样也应尽快得到运送，有时需用专门的汽车、轮船甚至是飞机。运输时需注意四点：（1）塞紧采样器塞子，必要时用封口胶、石蜡封口。（2）避免因震动、碰撞而损失或玷污，因此最好将样瓶装箱，用泡沫、塑料或纸条挤紧。（3）需冷藏的样品，应配备专门的隔热容器，放入制冷剂，将样瓶置于其中。（4）冬季应注意保温，以防样瓶冻裂。实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 七、水质调查资料的记录与整理七、水质调查资料的记录与整理 整个水化调查，从采样、配标准溶液到方法的选用、结果计算和各项原始资料，都应忠实、完整、及时地加以记录。记录最好用专用表格，其内容及形式可根据测定目的及要求自行设计。切忌将原始数据随意记在纸片上或其他什么地方，养成只在专用记录本上记录的习惯。数据有错误，不要涂改，可以将错误的数据画上一杠，在旁边写上正确的数据，便于以后分析总结。记录要在实验中随时进行，切不可以事后回忆追记，因为那样很容易出错。八、水质调查或监测分析结果的审查八、水质调查或监测分析结果的审查水质分析完成后，应立即对分析结果的合理性进行检查，分析各项测定之间有无矛盾，以便帮助我们发现由于疏忽或其它原因而造成的错误，从而及时纠正或进行补充测定。例如，以分别测定的阴离子含量总和同阳离子交换树脂测得的阳离子总量的数据比较；阴、阳离子总量的检查，pH值、游离二氧化碳、碳酸氢根及碳酸根关系的检查，相邻测站的相应数据比较，与本测站以往资料的比较等。若发现问题，应尽可能找出原因，必要时重新测定。不能重新测定的要加以说明，并加以分析讨论。不得对分析结果做任何没有根据的修改。实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告实验九、特定水域渔业水环境调查综合报告 九、质量控制样品制备与现场测定九、质量控制样品制备与现场测定1质量控制样品制备质量控制样品制备质量控制样品在养殖生产监测中一般不做要求，只有当养殖生物受到外来污染物的危害时，则必须制备质量控制样品。质量控制样品数量应为水样总数的1020，每批水样不得少于两个。质量控制样品可用下法制备：（1）现场空白样：在采样现场以纯水，按样品采集步骤装瓶，与水样同样处理，以掌握采样过程中环境与操作条件对监测结果的影响。（2）现场平行样：现场采集平行水样，用于反映采样与测定分析的精密度状况，采集时应注意控制采样操作条件一致。（3）加标样：取一组现场平行样，在其中一份中加入一定量的被测物标准溶液。然后两份水样均按常规方法处理后，送实验室分析。2下列参数应在采样现场采用相应方法测定下列参数应在采样现场采用相应方法测定（1）水温：温度计法。（2）pH：pH计法。（3）溶解氧：容量法或膜电极法。（4）电导率：电导仪法。（5）透明度：萨氏盘法。（6）水的颜色、嗅及感官性状：现场描述记录。（7）流速：流速仪法。实验一、氯化物及盐度的测定 试验内容试验内容1容量分析法的基本操作2淡水中氯离子的测定（银量法）3海水盐度的测定（比重法、光学折射盐度计）4了解海水氯度的测定方法（银量法）试验目的试验目的1、掌握硝酸银溶液的标定方法2、掌握银量法测定水中Cl-的原理和方法3、熟悉几种测定盐度的方法4、掌握海水氯度与淡水氯离子测定方法的异同处（银量法）实验一、氯离子及盐度的测定 氯离子的测定原理氯离子的测定原理 在中性至弱碱性范围内（pH6.510.5），以铬酸钾为指示剂，用硝酸银溶液滴定氯化物时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银，当氯离子被完全沉淀后，银离子就与铬酸根离子生成砖红色铬酸银沉淀，使白色混浊溶液中出现稳定的砖红色成分，便指示终点到达。沉淀滴定反应如下：Ag+Cl-AgCl 2Ag+CrO42-Ag2CrO4 （砖红色）主要仪器主要仪器 250mL锥形瓶、25mL酸式滴定管、50mL和25mL移液管等。试剂试剂1氯化钠标准溶液（cNaCl=0.01410mol/L）：此标准溶液1mL含0.5000mg氯化物（以Cl-表示）。2硝酸银标准溶液：称取2.40g硝酸银，溶于纯水并稀释至1000mL，贮于棕色瓶中。准确浓度需要标定。3铬酸钾溶液(50g/L)：称取5.0g铬酸钾溶于少量纯水中，再稀释至100mL。实验一：氯离子及盐度的测定 操作步骤操作步骤1.硝酸银标准溶液的标定硝酸银标准溶液的标定 准确移取25.00mL氯化钠标准溶液于锥形瓶中，加纯水25mL，铬酸钾溶液1mL，在不断摇动下用硝酸银标准溶液滴定到淡砖红色沉淀为终点，用量为V。另取一锥形瓶，量取50mL纯水以同样方法作空白滴定，记录用量为V0。按照下列公式计算硝酸银的浓度和滴定度（每毫升所相当的氯离子质量）。2.水样测定水样测定 准确移取 50.00mL水样于锥形瓶中，加入1mL铬酸钾溶液，用硝酸银标准溶液滴定到出现稳定的淡砖红色沉淀即为终点，消耗体积为V1。另取一锥形瓶中加入50mL纯水，同法作空白滴定，消耗体积为V0。实验一：氯离子及盐度的测定 结果与计算结果与计算氯化物含量按下式计算：或 式中：硝酸银标准溶液对氯离子的滴定度；为硝酸银标准溶液浓度。思考题思考题滴定过程中为何要剧烈摇荡？滴定过程中为何要控制酸度在一定范围？铬酸银沉淀为砖红色，滴定终点的颜色为什么定为淡砖红色，而不是砖红色？实验一：氯离子及盐度的测定比重法测定海水的盐度 光学盐度计测盐度 (比重计)(光学折射盐度计)氯离子与氯度测定的区别(示海水移液管及氯度滴定管)光学盐度计测盐度光学盐度计测盐度 用洁净的吸管将待测样品滴加在进光棱镜面上，合上有机玻璃盖板，稍停几分钟，把盖板打开，用滤纸吸干，再用擦镜纸轻轻擦干；重复两次，让棱镜与气温达到平衡一致。用滴管吸取水样约10滴，滴加在棱镜面上，使水样均匀分布在整个镜面上，盖上盖板，不得有气泡。将仪器对向光源，在目镜内可以看到二个明暗的半园与刻度，明暗相间的分界线与刻板上的垂直线相交的点，即是读数值（n），读数读到0.1。记录仪器左侧温度计的温度值（t），读到0.1。通过n与t，在温度订正表上查得订正值（k），用以下方法计算水样的盐度。水样的盐度S=nk 其中k用内插法求得：例如：n为24.3，t为27.5，此时，在订正表上取靠近24.3的读数为25的一行，查对应于t1=26的k1=3.5，再查对应于t2=28的k2=4.9。用内插法算出t=27.5时的k值为 k=k1+（k2-k1）*（t-t1）/（t2-t1）=3.5+（）*（27.5-26）/（28-26）=3.5+1.05=4.55实际盐度为S=24.3+4.55=28.85测定完毕后，用纯水冲洗干净，擦干，以免海水对仪器的腐蚀。比重法测定海水的盐度比重法测定海水的盐度海水比重计：每套海水比重计中有广泛比重计一支（1.0001.040），精密比重计7支（1.0001.006，1.0051.011，1.0101.016，1.0151.021，1.0201.026，1.0251.031，1.0301.036）。温度计（050）1支测定与查算待测海水样品置于筒状玻璃容器，把海水比重计置于筒内海水样品中，使之呈悬浮状态，待稳定后即可读数。读数时眼睛必须与液面平行，液面的弯月面投影在比重计刻度标尺上的位置即为比重计读数dt（读至0.00001位），同时读取样品的温度t（读至0.1）。根据下式计算海水样品在t的条件比重（at）：at=（dt-1）*1000根据样品温度（t）和条件比重于“海水比重盐度查对表”，用双内插法查算海水的盐度（精确至盐度0.1）。实验二、实验二、溶解氧的测定溶解氧的测定 实验目的实验目的1掌握碘量法测定溶解氧的原理及操作方法，特别是水样的固定操作。2了解溶解氧测定的干扰因素及其消除方法。方法选择方法选择 溶解氧的测定方法很多，有碘量法、电化学分析法、分光光度法以及气体分析法等。其中经常使用的为碘量法和电化学分析法（也称隔膜电极法）。碘量法容易受到氧化性或还原性物质的干扰，一般适用于较清洁的水样，隔膜电极法则不受这些因素的影响，水样中如含有较多的氧化性或还原性杂质时宜采用隔膜电极法或修正的碘量法。水样中亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L，二价铁低于1mg/L时，采用叠氮化钠修正法，此法适用于多数污水及生化处理水；水样中二价铁高于1mg/L，采用高锰酸钾修正法；水样有色或有悬浮物，采用明矾絮凝修正法；含有活性污泥悬浊物的水样，采用硫酸铜氨基磺酸絮凝修正法。隔膜电极法和快速溶氧仪法是根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速、干扰少，可用于现场测定。为克服电极隔膜使用寿命短、安装操作的麻烦，现今开发了无膜荧光法测定。分光光度法仅适用于溶解氧含量低微的水样测定。碘量法测碘量法测DO之原理之原理在水样中加入过量的Mn2+和碱性KI溶液，Mn2+与碱作用生成白色Mn(OH)2沉淀，在有溶解氧存在时Mn(OH)2立即被氧化形成三价或四价锰的棕色沉淀，这一过程称为溶解氧的固定。高价锰化合物沉淀在酸性介质中，被I-还原并溶解，同时析出和溶氧相当量的游离I2（需要有KI过量才能溶解），再用Na2S2O3标准溶液滴定析出的游离I2，以淀粉指示剂指示滴定终点,根据Na2S2O3的用量可以计算水中的溶氧含量。测定过程（固定、酸化、滴定）的主要反应如下：固定：Mn2+2OH-=Mn(OH)2(白色)2Mn(OH)2+O2 =2MnO(OH)2（棕色）酸化：MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2+I2+3H2O滴定：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 主要仪器与试剂主要仪器与试剂 碱式滴定管、溶解氧水样瓶（或磨口试剂瓶）、碘量瓶（或具塞锥形瓶）、移液管、吸量管等。1.锰盐溶液:称取480g MnSO44H2O或400gMnCl24H2O溶于500mL纯水,然后稀释至1000mL。（MnSO4H2O）2.碱性KI溶液:称取150gKI溶于100 mL纯水,另取500gNaOH溶于500600mL纯水。冷却后将两种溶液混合，并稀释到1000mL。（NaI+KOH）3.H2SO4溶液（1+1）：4.H2SO4溶液（1 mol/L)：在不断搅拌下将28mL浓硫酸慢慢加入472mL纯水中。5.淀粉指示剂（5g/L）：称取0.5g可溶性淀粉，先用少量纯水调成糊状，倾入沸水中煮沸并稀释至100mL。6.Na2S2O3标准溶液(0.01mol/L)：称取Na2S2O35H2O（AR）约2.5g，溶解于刚煮沸放冷的纯水中，再加0.4gNaOH，稀释到1000 mL，摇匀后贮于棕色试剂瓶中。7.碘酸钾标准溶液(0.01000 mol/L）：称取0.1783gKIO3（基准级试剂，预先在120干燥2h），溶于少量纯水，转移到500mL容量瓶中，稀释至刻度。8.KI固体（10%溶液）操作步骤操作步骤 Na2S2O3溶液的标定：移取碘酸钾标准溶液20.00mL于锥形瓶中，加10%KI5ml，再加入H2SO4溶液（1 molL-1）5 mL，用纯水稀释至约50mL，立即用Na2S2O3溶液滴定到淡黄色时加淀粉1 mL，继续滴定到蓝色消失。按下式计算Na2S2O3溶液的浓度：水样的测定水样的测定1.水样的采集：用采水器把水样采上来后，立即把采水器的胶管插入水样瓶（125mL左右）底部，放出少量水，润洗23次，然后将胶管再插入瓶底，令水样缓慢注入瓶内，并溢出约23瓶体积的水。在不停止注水的情况下，提出导管，盖好瓶塞。瓶中不得有气泡。2.固定：立即向水样瓶中加入MnSO4和碱性KI各0.5mL。加试剂时刻度吸管尖端应插入水面下23mm，让试剂自行流出，沉降到瓶底。然后立即盖好瓶塞反复倒转20次左右，使溶氧被完全固定。静置，待沉淀降到瓶的中部后可以进行酸化。固定操作要迅速，水样瓶中不得有气泡。3.酸化：打开瓶塞，加入（1+1）H2SO41.0mL,盖上瓶塞，反复倒转摇匀，使沉淀完全溶解。酸化后的水样需要尽快滴定。4.滴定：将酸化后的水样摇匀，用移液管吸取50.00mL水样于锥形瓶中（V样），立即用Na2S2O3标准溶液滴定。当滴定至淡黄色时加入淀粉指示剂约1mL，用Na2S2O3继续滴定至蓝色刚刚退去并在20秒内不返回，记录滴定消耗体积。要求两次滴定的偏差不超过0.05mL。结果与计算结果与计算（1）用mgL-1表示时,计算公式为:（2）把溶解氧含量换算为标准状态下的体积表示:思考题思考题1.碘量法测定溶解氧的原理是什么？2.固定后的水样中有气泡存在对测定结果产生什么影响？3.滴定速度很慢，时间太长对测定结果有无影响？4.固定溶氧时，如果在125mL的水样瓶中混入了1个空气泡（假设体积为0.5mL）。试估算气泡将使溶氧测定结果偏高多少？实验三、化学需氧量的测定实验三、化学需氧量的测定 实验内容实验内容1.掌握碱性高锰酸钾法测定COD的原理和方法。2.了解酸性高锰酸钾法测定COD的原理和方法。3.以加热作为氧化条件，请设计几种不同加热条件（如电热板、水浴、微波等）测定化学需氧量的方法（试写出设计方案）。方法选择COD的测定方法主要以氧化剂的类型来分类，最常见的是重铬酸钾法和高锰酸钾法。因其氧化能力不同，所测数值相差较大，用重铬酸钾法测得的值称为铬法COD，以CODCr表示；而将高锰酸钾法测得的值以CODMn表示，也称为高锰酸盐指数。重铬酸钾法可较彻底氧化大多数有机物，虽然操作麻烦、费时，但由于其强氧化能力（理论氧化率达95%以上），仍被广泛采用，特别是污染严重的水体。因此，该法被选为国家标准。高锰酸钾法虽然氧化能力不如重铬酸钾法，但操作简便、省时，同样被列为国家标准。高锰酸钾法按溶液介质又分为酸性与碱性。在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力不如酸性条件下的氧化能力强，它不能氧化水中的氯离子。所以碱性高锰酸钾法适用于大洋和近岸海水及河口水的测定。一般养殖水体中难以氧化的有机物较少，因此也常采用碱性高锰酸钾法测定COD；对于氯离子含量不超过300mg/L的水样可以采用酸性高锰酸钾法。同一水样，由于加入氧化剂的种类及浓度、反应溶液的酸碱度、温度和反应时间等不同，所得的COD值常不相同。因此，化学需氧量是一个条件性指标，测定时必须指明采用的方法，严格控制实验条件。实验三、化学需氧量的测定实验三、化学需氧量的测定 碱性高锰酸钾法碱性高锰酸钾法原理原理 在碱性条件下，水样中加入一定量的高锰酸钾溶液，加热一定时间以氧化水中的还原性物质（主要是有机物）。然后在酸性条件下，用碘化钾还原剩余的高锰酸钾和生成的二氧化锰，所生成的游离碘用硫代硫酸钠溶液滴定。酸性高锰酸钾法酸性高锰酸钾法原理原理 样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，然后进行加热，高锰酸钾将样品中的某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾，过量的草酸钠再用高锰酸钾溶液回滴。实验三、化学需氧量的测定实验三、化学需氧量的测定 碱性高锰酸钾法碱性高锰酸钾法主要仪器与试剂主要仪器与试剂 25mL碱式滴定管、250mL锥形瓶、电炉（或电热板等）、移液管、吸量管等。1NaOH溶液（250g/L）：2硫酸溶液（1+3）：3碘化钾：4硫代硫酸钠标准溶液：5淀粉溶液：6高锰酸钾储备溶液（0.1mol/L）：称取3.2g高锰酸钾，溶于1.2升水中，加热煮沸，使体积减少到约1升，在暗处放置过夜。若有沉淀出现，取上清液贮于棕色瓶中备用。7高锰酸钾标准溶液（0.01mol/L）：吸取0.1mol/L 高锰酸钾溶液10mL，于100mL容量瓶中，用纯水稀释至标线，摇匀。酸性高锰酸钾法酸性高锰酸钾法主要仪器与试剂主要仪器与试剂 仪器同碱性高锰酸钾法。1硫酸溶液（1+3）；2高锰酸钾储备溶液（0.1mol/L）；3高锰酸钾使用溶液（0.01mol/L）以上试剂同碱性高锰酸钾法。4草酸钠标准贮备液（0.01000mol/L）：准确称取草酸钠（Na2C2O4）固体0.6705g，加少量水溶解后，全部转入100mL容量瓶中稀释至标线，混匀。此溶液浓度为0.100mol/L，置4保存。使用时稀释10倍，即得0.0100mol/L草酸钠标准溶液。实验三、化学需氧量的测定实验三、化学需氧量的测定 碱性高锰酸钾法碱性高锰酸钾法操作步骤操作步骤1硫代硫酸钠溶液的标定：（略）2水样的测定（1）准确量取50.00mL摇匀的水样（或适量水样加纯水稀释至50mL），于250mL锥形瓶中（测平行双样），加入几粒玻璃珠以防爆沸。加入250g/L氢氧化钠溶液0.5mL，摇匀，用移液管准确加入10.00mL高锰酸钾标准溶液（浓度0.01mol/L），摇匀。（2）立即将锥形瓶置于覆盖有石棉网的电炉（或电热板）上加热至沸，准确煮沸10min（从冒出第一个气泡时开始计时）。（3）取下锥形瓶，迅速冷却至室温，用量筒或吸量管迅速加入(1+3)硫酸5mL和10%碘化钾5ml，摇匀，在暗处放置5min，待反应完毕（剩余的高锰酸钾和生成的二氧化锰与碘化钾反应，释放游离碘），立即在不断振摇下，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，再加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚消失，记录消耗的硫代硫酸钠的体积V1。两平行双样滴定读数相差不超过0.10mL。*另取50mL高纯水代替水样，按水样的测定步骤，分析滴定空白值，记录消耗的硫代硫酸钠的体积V2。实验三、化学需氧量的测定实验三、化学需氧量的测定 酸性高锰酸钾法酸性高锰酸钾法操作步骤操作步骤1准确量取50.00mL摇匀的水样（或适量水样加纯水稀释至50.00mL），置于250mL锥形瓶中（测平行双样），加入1+3硫酸溶液5.0mL，摇匀，用移液管准确加入10.00mL 0.01mol/L高锰酸钾溶液摇匀。2立即将锥形瓶置于加热板上加热至沸，准确煮沸10min（从冒出第一个气泡时开始计时）。3取出锥形瓶，用移液管迅速加入10.00mL草酸钠溶液，摇匀，溶液变为无色。趁热用高锰酸钾使用液滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退色。记录消耗的高锰酸钾溶液的体积V1 。4高锰酸钾溶液浓度的标定：将上述已滴定完毕的溶液加热至70，准确加入10.00mL草酸钠溶液。用高锰酸钾溶液滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退色。记录消耗的高锰酸钾溶液的体积V2。按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数K。实验四、实验四、化学需氧量的测定化学需氧量的测定 碱性高锰酸钾法碱性高锰酸钾法结果与计算结果与计算 酸性高锰酸钾法酸性高锰酸钾法结果与计算结果与计算 化学需氧量的测定思考题化学需氧量的测定思考题1试比较高锰酸钾法与重铬酸钾法的优缺点，并说明各自所适宜的水体条件。如果现有一淡水鱼池的水样（氯离子含量小于300mg/L），你认为采取哪种方法较好？为什么？2水样准确煮沸10min后取下令其自然冷却，与用水迅速冷却相比，对测定结果有何影响？3酸性高锰酸钾法加热氧化以后的水样中剩余的氧化剂量，如果准备改用碘量法来测定，需要如何操作？请列出这一段的操作步骤及相应的计算公式。试验测定内容一、Na2S2O3溶液的标定 移取碘酸钾标准溶液20.00mL于锥形瓶中，加10%KI5ml，再加入H2SO4溶液（1 mol/L）5 mL，用纯水稀释至约50mL，立即用Na2S2O3溶液滴定到淡黄色时加淀粉1 mL，继续滴定到蓝色消失。二、DO测定1.水样的采集：用采水器把水样采上来后，立即把采水器的胶管插入水样瓶（125mL左右）底部，放出少量水，润洗23次，然后将胶管再插入瓶底，令水样缓慢注入瓶内，并溢出约23瓶体积的水。在不停止注水的情况下，提出导管，盖好瓶塞。瓶中不得有气泡。2.固定：立即向水样瓶中加入MnSO4和碱性KI各0.5mL。加试剂时刻度吸管尖端应插入水面下23mm，让试剂自行流出，沉降到瓶底。然后立即盖好瓶塞反复倒转20次左右，使溶氧被完全固定。静置，待沉淀降到瓶的中部后可以进行酸化。固定操作要迅速，水样瓶中不得有气泡。3.酸化：打开瓶塞，加入（1+1）H2SO41.0mL,盖上瓶塞，反复倒转摇匀，使沉淀完全溶解。酸化后的水样需要尽快滴定。4.滴定：将酸化后的水样摇匀，用移液管吸取50.00mL水样于锥形瓶中（V样），立即用Na2S2O3标准溶液滴定。当滴定至淡黄色时加入淀粉指示剂约1mL，用Na2S2O3继续滴定至蓝色刚刚退去并在20秒内不返回，记录滴定消耗体积。要求两次滴定的偏差不超过0.05mL。三、COD测定（1）准确量取50.00mL摇匀的水样（或适量水样加纯水稀释至50mL），于250mL锥形瓶中（测平行双样），加入几粒玻璃珠以防爆沸。加入250g/L氢氧化钠溶液0.5mL，摇匀，用移液管准确加入10.00mL高锰酸钾标准溶液（浓度0.01mol/L），摇匀。（2）立即将锥形瓶置于覆盖有石棉网的电炉（或电热板）上加热至沸，准确煮沸10min（从冒出第一个气泡时开始计时）。（3）取下锥形瓶，迅速冷却至室温，用量筒或吸量管迅速加入(1+3)硫酸5mL和10%碘化钾5ml，摇匀，在暗处放置5min，待反应完毕（剩余的高锰酸钾和生成的二氧化锰与碘化钾反应，释放游离碘），立即在不断振摇下，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，再加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚消失，记录消耗的硫代硫酸钠的体积V1。两平行双样滴定读数相差不超过0.10mL。（4）另取50mL高纯水代替水样，按水样的测定步骤，分析滴定空白值，记录消耗的硫代硫酸钠的体积V2。实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响 试验内容试验内容1中和法测定碱度2硬度的测定3钙、镁离子的测定4了解pH值及硫酸根离子的测定5实验设计：碱度调节对钙、镁离子的影响 实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响 盐碱荒地的改良已引起了国家乃至世界的重视。其中挖土抬田、以渔改碱的方法业已取得了显著成效。在盐碱水池塘水质调控中，较常用的三个水质指标即是pH、碱度与盐度。有关三个指标对养殖种类的毒性研究已做了大量的工作，但在研究碱度对养殖种类的毒性试验时，却很少涉及到碱度调节对水中钾、钠、钙、镁等离子的影响变化，然而这些离子的巨大变化同样会引起养殖种类的生理变化。因此，本研究重点查明碱度的改变对钙、镁离子的影响，以期为碱度的调节提供参考。1.试验材料1.1.仪器设备：2000ml三角烧瓶若干，电子天平，酸度计，滴定装置等。1.2.试验用水及药品：试验用水为青岛市自来水，静置24h后作为试验用水。所用药品均为分析纯，主要有NaHCO3和Na2CO3（不考虑钾、钠的变化）以及测定碱度、硬度、钙等指标的配套试剂。1.3测定方法：pH酸度计，碱度中和法，硬度、钙、镁络和滴定法。2.试验方法试验前分别配制2mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液，按95：5的体积比混合，作为母液备用。设置碱度浓度梯度为50、100、150mmol/L和自来水对照组。分别配置2000ml试液，所加母液体积对应为50、100、150、0ml（每个浓度设置3个重复）。分别测定放置不同时间的pH、碱度、硬度、钙、镁离子的含量。3.结果4.分析与讨论附录1、碱度的测定一、原理（略）二、试剂（略）三、HCl标定（具体）四、水样测定（具体）五、结果计算附录二、钙、镁离子的一、原理（略）二、试剂（略）三、EDTAl标定（具体）四、水样测定（具体）五、结果计算实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响2.试验方法试验设置分组如表1：3.结果 见表2组别1234碱度设置对照+50mmol/L+100+150.配制溶液总体积ml需加母液体积.ml组别1234碱度设置对照50mmol/L100150实际碱度pHxxxx总硬度钙镁钙/镁实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响 碱度测定碱度测定方法选择方法选择 用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法，即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃，确定特定pH值下的碱度，它不受水样浊度、色度的影响，适用范围广，但精确度不如指示剂滴定法。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速，适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。pH法测定总碱度（适用于海水测定）实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响 酸碱滴定法测定碱度酸碱滴定法测定碱度原理原理 水样用酸标准溶液滴定至规定的pH值，其终点可由加入的酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时，溶液的pH值为8.3，表明水中氢氧根离子已被中和，碳酸根离子均被转为碳酸氢根离子：OH-+H+H2O CO32-+H+HCO3-当滴定至甲基红次甲基蓝混合指示剂由橙黄色变成浅紫红色时，溶液的pH值为4.44.5，指示水中碳酸氢根（包括原有的和由碳酸根转化成的）已被中和，反应如下：HCO-3+H+H2O+CO2 据上述两个滴定终点到达时所消耗的盐酸标准滴定液的量，可算出水中碳酸根、碳酸氢根浓度及总碱度。实验四、实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响碱度调节对钙、镁离子的影响 碱度测定碱度测定主要仪器主要仪器 25mL酸式滴定管、250mL锥形瓶、移液管（又称为大肚吸管）、吸量管（又称刻度吸管）碱度测定碱度测定试剂试剂1无二氧化碳纯水：临用前将纯水煮沸15min，冷却至室温。2碳酸钠标准溶液：（0.02000mol/L)：称取0.5300g无水碳酸钠，溶解后稀释至500mL。3甲基红次甲基蓝混合指示剂：称取0.032g甲基红溶于80mL 95%乙醇中，加入6.0mL次甲基蓝乙醇溶液（0.01g次甲基蓝溶于100mL 95%乙醇中），混合后加入1.2mL氢氧化钠溶液（40.0g/L），贮于棕色瓶中。4酚酞指示剂：称取0.5g酚酞固体溶于50mL 95%乙醇中，用纯水稀释至100mL。5盐酸标准溶液：量取1.8mL浓盐酸，并用纯水稀释至1000mL。实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响 碱度测定之操作步骤碱度测定之操作步骤1.盐酸标准溶液浓度的标定 准确吸取20.00mL碳酸钠标准溶液于锥形瓶中，加30mL无二氧化碳纯水，混合指示剂6滴，用盐酸标准溶液滴定至由橙黄色变成浅紫红色。记取盐酸标准溶液用量V。按下式计算其准确浓度：2.水样测定(1)取50.00mL水样于250mL锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚褪至无色，记录盐酸标准溶液用量VP。（如加酚酞指示剂后溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定）接着进行以下操作。(2)向上述锥形瓶中加入6滴混合指示剂，摇匀。继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由橙黄色变成浅紫红色。记录第二次滴定盐酸标准溶液用量VM。两次的总用量为VT。实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响实验四、碱度调节对钙、镁离子的影响 碱度测定之结果与计算碱度测定之结果与计算1总碱度AT2分别计算碳酸根、碳酸氢根与氢氧根浓度当VT2VP时：当VT12后，水样中镁离子即不干扰钙离子的测定？试计算此时水中镁离子的浓度。8对盐碱地水样测定钙时，经常在滴定至蓝色的终点后又出现返回酒红色的现象，为什么？应怎样解决？9测定过程中为什么要严格控制pH？为什么用NaOH调节pH，而不用浓氨水？