（中职）化学分析技术项目六测定水中溶解氧含量教学课件.pptx

正版可修改PPT课件（中职）化学分析技术项目六 测定水中溶解氧含量教学课件项目六项目六 测定水中溶解氧的含量测定水中溶解氧的含量化学分析技术化学分析技术项目六项目六 测定水中溶解氧的含量测定水中溶解氧的含量6-1 制制备Na2S2O3标准滴定溶液准滴定溶液6-2 测定水中溶解氧的含量定水中溶解氧的含量学习目的与知识点学习目的与知识点学习目的学习目的能配制、标定Na2S2O3标准滴定溶液知识点知识点溶解氧的基本知识；碘量法测定溶解氧的基本原理；水样溶解氧固定原理；碘量法；间接碘量法滴定条件；溶解氧快速测试盒。能控制好标定和测定的反应条件能正确记录和处理测定数据能准确判断滴定终点能正确采集水样和固定溶解氧项目驱动项目驱动你知道吗？你知道吗？溶解在水中的氧称为溶解氧，常用DO表示。水中溶解氧含量跟大气压、水温和水质有密切的关系。溶解氧的含量用1L水中溶解的氧气量(O2，mg/L)表示。在20、100kPa下，纯水里大约含溶解氧9mg/L。当水体受到污染时，由于氧化污染物需要消耗氧，水中所含的溶解氧就会减少。当水中的溶解氧值降到5mg/L时，一些鱼类的呼吸就发生困难甚至死亡。水中溶解氧含量的多少反映出水体受到污染的程度，也是研究水体自净能力的一种依据。水生动植物的生存离不开溶解氧，养殖业早已把监测溶解氧含量作为一项重要的指标加以控制。另外，溶解氧对各类管道如自来水管道、暖气管道又有腐蚀作用。因此，测定和控制水中溶解氧含量，对工农业生产都是非常重要的。测定原理测定原理水中溶解氧含量的测定一般用碘量法（GB/T7489-1989），碘量法是利用I2的氧化性或I-的还原性测定物质含量的氧化还原滴定法，其测定原理如下：1、在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液，反应生成白色的氢氧化亚锰（+2价）沉淀。MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4(白色沉淀)2、氢氧化亚锰的性质极不稳定，迅速与水中的溶解氧反应，生成棕色的锰酸锰沉淀。2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3(棕色沉淀)Mn(OH)2+H2MnO3=MnMnO3+2H2O(棕色沉淀)3、再加入硫酸酸化，使已经化合的溶解氧与溶液中所加入的I起氧化还原反应，析出与溶解氧相当量的I2。溶解氧越多，析出的碘越多，溶液的颜色越深。MnMnO3+3H2SO4+2KI2MnSO4+K2SO4+I2+3H2O测定原理测定原理4、取出一定体积的水样，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准滴定溶液滴定至终点。I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6根据滴定剂的浓度和消耗量计算水中溶解氧的含量。由于固体I2在水中的溶解度很小(298K时为1.1810-3mol/L)，且易于挥发，通常将I2溶解于KI溶液中，此时它以I3配离子形式存在，I起到助溶作用。任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动一一 准准备仪器与器与试剂托盘天平、分析天平、250mL溶解氧瓶、50mL移液管、250mL碘量瓶、吸量管、滴定分析常用玻璃仪器。准准 备备 仪仪 器器硫酸锰溶液、碱性碘化钾溶液、浓硫酸、1淀粉溶液（10g淀粉溶于1L水中）、固体硫代硫酸钠、固体重铬酸钾试剂。准准 备备 试试 剂剂 碘量瓶 硫代硫酸钠晶体任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动一一 准准备仪器与器与试剂1、硫酸锰溶液配制称取480g分析纯硫酸锰(MnSO44H2O)溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1L溶液。2、碱性碘化钾溶液配制称取500g分析纯氢氧化钠溶解于300400mL无CO2蒸馏水中，另称取150g碘化钾溶解于200mL蒸馏水中，将上述两种溶液合并，加蒸馏水稀释至1L。任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动二二 配制配制Na2S2O3标准滴定溶液准滴定溶液晶体Na2S2O35H2O一般含有少量的S、S2-、SO32-、SO42-等杂质，而且Na2S2O3溶液不稳定，因此Na2S2O3标准滴定溶液不能用直接法制备，用间接法配制0.1mol/L的Na2S2O3溶液的过程如图所示。硫代硫酸钠试剂 无水碳酸钠试剂 倒入500mL烧杯中称取3.1g 硫代硫酸钠 再称取0.1g的无水碳酸钠，也倒入500mL的烧杯中 混匀、装入500mL棕色试剂瓶，稳定后再标定用500mL新煮沸并冷却的蒸馏水溶解任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动二二 配制配制Na2S2O3标准滴定溶液准滴定溶液配制好的Na2S2O3溶液不稳定，易受空气和微生物作用而分解，光照也会促使其分解。因此配制时应注意：1、使用新煮沸并冷却的蒸馏水（驱除CO2、O2、杀死微生物），防止S2O32-与CO2、O2、微生物作用。2、加入少量Na2CO3，调pH为910，使溶液呈微碱性，抑制细菌生长（1L溶液中，加入0.2gNa2CO3）。3、配制好的Na2S2O3溶液应贮存于棕色试剂瓶中，放置两周后再标放置两周后再标定定，若溶液浑浊，应过滤后标定。任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动三三 标定定Na2S2O3标准滴定溶液准滴定溶液 1、基准试剂的准备 标定Na2S2O3标准滴定溶液常用的基准物是K2Cr2O7，将基准试剂K2Cr2O7置于称量瓶中，在温度为120的恒温箱中，烘干至恒重，放入干燥器中待用。3、标定在弱酸性溶液中，K2Cr2O7与过量的KI发生反应，定量析出I2。2、配制标准滴定溶液用固定测量法准确称取干燥至恒重的重铬酸钾1.2258g，用少量蒸馏水溶解，定量转移到1L的容量瓶中，稀释至刻度，混匀，待用。K2Cr2O7十6KI十7H2SO44K2SO4十Cr2(SO4)3十3I2十7H2O然后以淀粉做指示剂，用Na2S2O3标准滴定溶液滴定。I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动三三 标定定Na2S2O3标准滴定溶液准滴定溶液1准确移入25.00mL0.02500mol/L重铬酸钾标准滴定溶液；2在碘量瓶碘量瓶中称入1g固体碘化钾，加50mL蒸馏水；3加入5mL（l+5）硫酸溶液，摇匀；4在暗处静置5分钟；5当碘量瓶溶液被滴定至浅黄色时，加入2mL淀粉溶液。1装入待标定的Na2S2O3标准滴定溶液；2用Na2S2O3滴定溶液呈浅黄色；3加入淀粉指示剂，继续用Na2S2O3滴定至蓝色刚好褪去；4记录Na2S2O3标准滴定溶液消耗的体积；5平行测定3次，同时做空白试验。滴定前滴定终点加入淀粉指示剂任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动三三 标定定Na2S2O3标准滴定溶液准滴定溶液1标定Na2S2O3酸度控制在0.20.4mol/L为宜，既有较佳的反应速度，又可防止I-被空气的O2氧化。2碘量瓶于暗处放置5min以上的目的是让K2Cr2O7与KI反应完全。任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动四四 记录与与处理数据理数据1计算公式算公式式中c(Na2S2O3)硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V0空白试验消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL。V(K2Cr2O7)移取的重铬酸钾溶液的体积，mL；c(K2Cr2O7)基本单元为K2Cr2O7的溶液浓度，mol/L；V(Na2S2O3)标定消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；任务一任务一 制备制备NaNa2 2S S2 2O O3 3标准滴定溶液标准滴定溶液活活动四四 记录与与处理数据理数据2记录与与处理数据理数据实验编号实验内容123移取K2Cr2O7标准溶液的体积，mL滴定管体积初读数，mL滴定管体积末读数，mL滴定管体积校正值，mL溶液温度温度补正值溶液温度校正值，mLV（Na2S2O3），mLV0，mLc（Na2S2O3），mol/L（Na2S2O3），mol/L相对极差，%表表6-1 标定硫代硫酸钠标准滴定溶液标定硫代硫酸钠标准滴定溶液任务二、测定水中溶解氧含量任务二、测定水中溶解氧含量活活动一一 采集水采集水样和固定溶解氧和固定溶解氧由自来水管采集水样时，用橡皮管一端接水龙头，另一端插入溶解氧瓶底部，直接注入水样至溢流出1min后，取出橡皮管，注意不得有气泡残存在溶解氧瓶中。二、溶解氧的固定二、溶解氧的固定1、用吸量管移取1.00mLMnSO4溶液，轻轻插入液面下，加入到装有水样的溶解氧瓶。2、按上法，加入2.00mL碱性KI溶液。盖紧瓶塞，勿使瓶内有气泡，将样瓶颠倒混合数次，静置。3、待棕色絮状沉淀降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降至瓶底。轻轻打开溶解氧瓶塞，用吸量管插入液面下加入2.00mL浓H2S04，盖紧瓶塞，颠倒混合摇匀，直至沉淀物全部溶解为止，(如沉淀物溶解不完全，需再加少量酸使其全部溶解)。置于暗处5min。溶解氧的固定操作过程，如图所示。一、采集水一、采集水样任务二、测定水中溶解氧含量任务二、测定水中溶解氧含量活活动一一 采集水采集水样和固定溶解氧和固定溶解氧待沉淀物下降到瓶底后加入2.0mL硫酸酸化充满水样的溶解氧瓶摇匀、放置暗处5min以上在水样中加入lmL硫酸锰溶液再加入2mL碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置析出碘任务二、测定水中溶解氧含量任务二、测定水中溶解氧含量活活动二二 测定水中溶解氧含量定水中溶解氧含量滴定前加入淀粉指示剂滴定终点 用移液管吸取100.00mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用已标定好的浓度约为0.025mol/L的Na2S2O3标准滴定溶液滴定锥形瓶里溶液至淡黄色，然后加入1mL淀粉溶液，继续滴定至溶液蓝色刚好褪去，记录硫代硫酸钠溶液用量。1装入已标定的Na2S2O3标准滴定溶液；2用Na2S2O3标准滴定溶液滴定至溶液呈淡黄色；3加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好褪去；4记录硫代硫酸钠标准滴定溶液消耗的体积；5平行测定3次。1从溶解氧瓶中准确移取100.00mL已酸化的水样；2当溶液变为淡黄色时，向碘量瓶中加入2mL淀粉指示剂溶液，摇匀；任务二、测定水中溶解氧含量任务二、测定水中溶解氧含量活活动二二 测定水中溶解氧含量定水中溶解氧含量如果存在典型的氧化性或还原性物质，应按“GB/T7489-1989水质溶解氧的测定碘量法”推荐的修改方法进行。如果存在能固定或消耗碘的悬浮物，分析检测方法应按GB/T7489-1989附录A中叙述的方法改进。“GB/T7489-1989水质溶解氧的测定碘量法”认为，碘量法是测定水中溶解氧的基准方法。在没有干扰的情况下，此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L和小于氧的饱和浓度两倍(约20mg/L)的水样。易氧化的有机物，如丹宁酸、腐植酸和木质素等会对测定产生干扰，当含有这类物质时，宜采用电化学探头法如图所示。任务二、测定水中溶解氧含量任务二、测定水中溶解氧含量活活动三三 记录与与处理数据理数据1计算公式算公式式中滴定水样时消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；水样的体积，mL；基本单元为的摩尔质量，g/mol。硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；DO 水样中的溶解氧含量，mg/L；任务二、测定水中溶解氧含量任务二、测定水中溶解氧含量活活动三三 记录与与处理数据理数据2记录与与处理数据理数据 实验编号实验内容123 ，mol/LV（水样），mL滴定管体积初读数，mL滴定管体积末读数，mL滴定管体积校正值，mL溶液温度，温度补正值溶液温度校正值，mL ，mLDO，mg/L ，mg/L相对极差，%表表6-2 测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量相关知相关知识碘量法碘量法碘量法的其半反应为：从可以看出，I2是一种较弱的氧化剂，能与较强的还原剂作用；而I是一种中等强度的还原剂，能与许多的氧化剂作用。碘量法既可测定氧化剂，又可测定还原剂，副反应又少，又有灵敏的淀粉指示剂指示终点，因此碘量法的应用范围非常广泛。碘量法分为直接碘量法和间接碘量法两种。一、直接碘量法一、直接碘量法又称为碘滴定法，是利用I2标准溶液直接滴定一些还原剂较强的物质（电极电位小于0.545V）的方法。如S2-、SO32、Sn2、S2O32、As()、维生素C等的测定。直接碘量法只能在中性或微酸性溶液中进行，因为在碱性溶液中碘与碱发生歧化反应。3I26OH=IO35I3H2O由于I2的的氧化能力不强，使直接碘量法的应用受到一定的限制。直接碘量法用专属指示剂淀粉指示滴定终点时，指示液应在滴定开始前加入，终点时溶液由无色变为蓝色。测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量相关知相关知识二、间接碘量法二、间接碘量法间接碘量法又称为滴定碘法，是利用I还原性，使之与一些电极电位大于0.545V的氧化性物质反应，产生等量的碘，然后用Na2S2O3标准滴定溶液滴定释放出的I2，从而间接测定氧化性物质含量的一种方法。如Cu2、Cr2O72、IO3、BrO3、AsO43、ClO、NO2、H2O2等的测定。例如，测定铜含量就是用的间接碘量法。2Cu2+4I-=2CuI+I2I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6在间接碘量法测定过程中，为了减少误差，获得可靠的的结果，必须注意滴定反应条件。1控制溶液的酸度I2和的反应必须在中性或弱酸性溶液中进行。反应如下：I2+2=2I-+I2和的定量关系为12，硫代硫酸钠的基本单元就取其本身。在碱性溶液中，I2和的反应之间有副反应发生，会被氧化成；单质碘（I2）还会发生歧化反应。4I2+S2O32-+10OH-=8I-+2SO42-+5H2O测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量相关知相关知识在强酸性溶液中，Na2S2O3会分解成SO2和单质硫（S）。Na2S2O3+2H+=SO2+S+H2O2I2的挥发和I的氧化，是碘量法误差的主要来源，因此为了防止I2的挥发和I被空气氧化，测定时必须采取以下措施：（1）加入过量的KI，一般过量23倍，使I2生成I3，以减少I2的挥发。（2）由于I被空气中O2氧化的反应，随光照及酸度增高而加快，因此在反应时应将碘量瓶置于暗处，控制溶液酸度不能太高。（3）使用碘量瓶，滴定时不要剧烈摇动，要轻摇。（4）反应析出I2后立即进行滴定，滴定速度应适当快些。（5）Cu2+、NO2等离子催化空气对I一的氧化，应设法消除干扰。3间接碘量法也使用淀粉指示剂，终点时溶液由蓝色变为无色。注意淀粉指示剂的加入时间，Na2S2O3滴定I2，应在大部分I2已被还原，溶液呈浅黄色（接近终点前）时，才能加入淀粉指示剂。若加入太早，将会有大量的单质碘（I2）被淀粉吸附，生成蓝色物质，被吸附的单质碘不易与Na2S2O3标准滴定溶液发生反应，从而影响滴定终点的确定，带来滴定误差。测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量阅读材料材料溶解氧快速测试盒溶解氧快速测试盒溶解氧测定方法较多，有经典的基准方法碘量法GB/T7489-89、GB/T11913-89电化学探头仪仪器器检检测测法法（膜电极法），消除水样中亚硝酸盐干扰的叠氮化钠修正碘量法、消除Fe2+干扰的高锰酸钾修正碘量法、消除水样中有色或含有藻类及悬浮物干扰的明矾絮凝修正碘量法、适用于含有活性污泥等悬浊物的水样溶解氧测定的硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正碘量法。溶解氧测定领域多，特别是水产养殖行业，要求溶解氧测定既要快速，又要准确，因此，快速检测手段应运而生，溶解氧快速测定测试盒是比较经济实惠的方法。某厂生产的溶解氧快速测试盒如图所示。测定水中溶解氧含量测定水中溶解氧含量阅读材料材料溶解氧快速测试盒溶解氧快速测试盒1采用目视比色法或滴定法测量，操作简便。2210分钟即可完成一个水样的分析，快速高效。3测定结果可靠。4所有试剂及附件均内置，无需另行准备。5分析费用低。6体积小，重量轻，携带方便。7适用于海、淡水的实时实地水质测试。产品应用领域广，可用于水产养殖、农业、污水废水排放与处理、环境分析、清洗消毒/卫生防疫等领域，测试范围1.0-10mg/L，测试成本低，测试次数可达90次/盒。具体使用方法可参考溶解氧快速测试盒使用说明书。工业分析与检测核心教材工业分析与检测核心教材化学分析技术化学分析技术 国家规划教材，教育部推广国家规划教材，教育部推广Thank youThank you