2023年海水分析化学期末复习重点.pdf
学习必备 欢迎下载 1.简述海水组分的划分及内容 复杂的多组分体系（82 种元素）常量元素 Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Sr2+、Cl-、SO42-、HCO3-、Br-、F-、H3BO3,11 种元素。它们占总量的 99.9%以上。浓度1mg/dm3。营养元素 氮、磷、硅 微量元素 含量少，共占元素的不到 0.1%；溶解气体 O2、N2，稀有气体（Ar等），CO2、CH4，S 的化合物：SO2、CS2、DMS(CH3)2S 海水有机物 痕量组分 放射性元素 含量少 2.盐效应 海水含盐量一般为 3337.5，平均 35。离子强度约 0.7-导致“盐效应”。3.海水分析对象：水体；沉积物；海洋生物；大气。海水分析化学研究内容：现场调查中的常规化学参数：S,CL,DO,COD,ALK,Ph,Nutrients(P,Si,NO3-N,NO2-N,NH4-N)元素生物地球化学过程的研究：一些其他参数 初级生产力，叶绿素及其他色素；有机碳、氮、磷；生物同化速率 常量元素的测定 痕量元素的测定：有较大的难度：富集；费用；环境 有机痕量组分 痕量气体的测定 元素同位素的测定 4.海水样品过滤的重要性 海水中的悬浮颗粒物质影响海水的物理性质：-引起光、颜色及浊度；海水悬浮物的组成及粒度对海水的表面化学活性、沉降速度等起着重要的影响；悬浮颗粒物质能够吸附和解吸海水微量元素；第三、四族及铁等元素在海水中以胶体形式存在，还有一部分被悬浮物吸附或与之结合；细菌的作用可以使与有机悬浮物结合的营养盐分解为无机态矿化作用；生物光合、呼吸作用CO2变化pH变化引起沉淀、络合、吸附、氧化还原反应速度的改变。5.海洋化学中溶解态和颗粒态是怎样划分的？特点是什么？把通过 0.45um 孔径滤器的部分称为溶解的，把不能通过而被截留的部分称为颗粒的。特点：这种划分是人为的，只是一个操作上的定义。但因为能截留海水中的全部浮游植物及大部分细菌，所以还是被国际公认。溶解态的不一定是0.45um；学习必备 欢迎下载 滤膜孔径不一定均匀；架桥现象。6.海水颗粒物质分离方法，特点？方法 特点 抽滤法（减压过滤 真空过滤）最常用的方法之一；生物样品0.2atm。易受空气污染。压滤 采用氮气做压力源，在氮气保护下进行压滤；采用蠕动泵做压力源；手动；保持海水氧化还原状态，减少样品与空气的接触。离心分离 适用对象：极微量的悬浮颗粒物质，难分离的胶体、乳浊液；避免样品多次转移。超滤 主要用来分离胶体，用一般滤膜过滤之后，再用切向超滤器分离。7.对滤器的理想要求是怎样的？滤器的大小均匀，重现性好；过滤速度快，不易阻塞；滤器易于干燥至恒重，不吸湿，便于重量法测定颗粒物质；颗粒物留在滤器的界面上而不渗进氯气的介质中，以便做显微镜的鉴定和颗粒物移取；滤器介质灰分低，当进行湿法燃烧分析时可防止样品污染；滤器不吸附也不解吸海水中微量元素及有机物质；滤器介质的材料能溶于化学性质不活泼的有机溶剂，便于直接进行测定；介质必须有适宜的机械强度；进行过滤时，必须不易脱落纤维；过滤时，不应导致浮游生物细胞膜的破裂。8.简述常用滤器有哪几种？各自特点如何？纤维滤纸大量组分，不适用于其他；烧结玻璃滤板可溶性有机物；滤膜种类 特点 孔径大小 孔径均匀 过 滤速度 吸附 适合对象 特点 玻璃纤维滤膜 1.0&0.7um（多用）；孔径松散；有效孔径多；快 对 Hg吸附小 分析有机组分、Hg。不适合痕量组分测定 可 预 先进 行 灼烧 盐效应海水含盐量一般为平均离子强度约导致盐效应海水分析对象水体物同化速率常量元素的测定痕量元素的测定有较大的难度富集费用环境对海水的表面化学活性沉降速度等起着重要的影响悬浮颗粒物质能够吸学习必备 欢迎下载 微孔滤膜（主要有醋酸纤维滤膜和硝酸纤维滤膜）0.01-5um之间；慢 重金属、痕 量 元素、营养盐 常用 核孔滤膜（聚 碳 酸 酯 滤膜）0.5um（多为）；厚 10um 排列规律，孔径均匀；几乎可以全部截留亚微米的粒状物；颗粒物也不穿漏到膜内部；不吸附。洁 净 度高；均匀，很贵。所 有 膜中 最 好的。银滤膜 0.8um 吸附和解吸性能差 可以分析多种组分 应 用 不广泛 9.海水样品的贮存时引起变化的原因有哪些？样品仍具有生物活性；海水样品的贮存过程，悬浮颗粒物要发生凝聚沉降；温度、压力变化，破坏水体原来相对稳定的物理化学平衡；容器、环境等影响。10.海水分析化学中常用的样品固定及贮存方法？常规保存方法：*采样后过滤；*HNO3 或 HCL酸化（pH1.5）；*聚乙烯、聚四氟乙烯瓶；*也可冷冻贮存；*4较合适，可抑制细菌生长。固定剂：酸碱：痕量元素，防止吸附；毒性物质：营养盐，防止生物；快速冷冻：防止生物活动。各金属元素的贮存方法：元素 容器 贮存方法 Zn 聚四氟乙烯、聚乙烯、石英容器 冷冻贮存；Ph6。Cd,Pb,Cu 聚乙烯、聚四氟乙烯容器 4，冷藏 Fe（*）在玻璃、聚乙烯容器表面上吸附 酸化、Ph1.5。盐效应海水含盐量一般为平均离子强度约导致盐效应海水分析对象水体物同化速率常量元素的测定痕量元素的测定有较大的难度富集费用环境对海水的表面化学活性沉降速度等起着重要的影响悬浮颗粒物质能够吸学习必备 欢迎下载 Hg 1）酸化保存。硝酸，Ph0，终点后2E/V20。终点附近2E/V2 变化近似为一直线。进而可计算 V 16.影响海水 DO的主要因素有哪些？如何影响的？主要因素：海水中溶解氧含量一般在0-10ml/L范围内。其垂直分布不均匀：表层和近表层含氧量最丰富，近表层往往出现的过饱和。最小含氧量一般出现在海洋的中层。溶解度取决于温度、盐度和压力，还参与生物过程（呼吸作用、光合作用、微生物分解作用）溶解氧被认为是水体的非保守组分。温度、压力使损失；有机物和细菌耗氧；光合作用；采水器被腐蚀，耗氧。17.Winkler 法测定溶解氧的方法原理、测定步骤、结果计算，并分析其误差来源。方法原理：1）样品固定 Mn2+2OH-Mn(OH)2（白色）Mn(OH)2+1/2O2+H2O 2 Mn(OH)3（棕色）或 Mn(OH)2+1/2O2 MnO(OH2)2）酸化 2 Mn(OH)3+6H+2I-2Mn2+6H2O+I2 MnO(OH2)+4H+2I-Mn2+3H2O+I2 I2+I-I3-3）滴定 I3-+2S2O32-3I-+S4O62-测定步骤：溶解氧分析可分为三步：海水样品中溶解氧的固定；酸化将溶解氧定量转化为游离碘；用 Na2S2O3滴定游离碘，求出溶解氧含量 结果计算：盐效应海水含盐量一般为平均离子强度约导致盐效应海水分析对象水体物同化速率常量元素的测定痕量元素的测定有较大的难度富集费用环境对海水的表面化学活性沉降速度等起着重要的影响悬浮颗粒物质能够吸学习必备 欢迎下载 误差来源：1、采样和固定误差 2、碘量法中的误差 1)碘的挥发。温度；碘离子浓度；碘的浓度。2)空气对 I-的氧化 反应速度随酸度增加和阳光照射而显著增加 当溶液酸度达到 0.4 0.5 M时，碘被空气中氧化最高 合适 pH范围为 1pH10时，E与 pH间偏离线性，测得值低碱差，钠差*解决：改变玻璃组成，如含 Li2O 的锂玻璃，可测高达 pH13.5 的溶液 2）不对称性*电极内外aH+相等且参比电极相同时，电池电动势实际上不为 0“不对称电位”，一般为几 mV-十几 mV*原因：玻璃膜内外表面结构、性质的不对称*只要不对称电位保持恒定，并不影响EpH线性关系*刚浸入水中较大，逐渐降低趋于恒定，干燥又增大*玻璃电极使用前，须在水中泡 24 小时以上 3）响应值*改变单位 pH引起相应电位的变化响应值 RpH*25C时为 59.1mV,实际上玻璃电极响应值总低于此值 4）电阻*很高(10500M),随 t 而，变化大。*必须用高阻抗测量仪器，且保持温度恒定 盐效应海水含盐量一般为平均离子强度约导致盐效应海水分析对象水体物同化速率常量元素的测定痕量元素的测定有较大的难度富集费用环境对海水的表面化学活性沉降速度等起着重要的影响悬浮颗粒物质能够吸学习必备 欢迎下载 5）受其它影响小*对 H+有高度选择性，不受氧化剂、还原剂等影响*平衡快，操作简便，不玷污溶液。27.pH 电测法测定海水 Alk 所用的 fH+是怎样确定的？由电位测定法测得。28.海水总碱度、总二氧化碳的定义及其组成表示方法 海水总碱度定义：中和单位体积海水中全部弱酸阴离子所需的氢离子的量，称为海水的碱度（mmol/l）总二氧化碳定义：+Cco32-CA CO2 29.海水 Alk 的测定方法有哪几种？*碘量法 *中和滴定法（回滴法）*pH 法 *电位滴定法 30.pH电测法测定海水 Alk 的原理？Gran 作图法的原理？原理：定量海水样品 HCl(定量，pH 3.5)测定(精密 pH计)剩余酸量 海水总碱度Alk 加入酸量 剩余酸量 单点电位滴定 Vs水样体积，MHClHCl浓度，VHCl 加入 HCl 体积 CH+加入 HCl后水样酸度 Grand 作图法原理：*E或 pH的反对数是滴定体积 V的函数（Gran 函数）*Gran 函数V为直线*将直线外推与横坐标的交点即为滴定终点 31.磷钼兰法的试剂条件及可能的干扰因素有哪些？盐效应海水含盐量一般为平均离子强度约导致盐效应海水分析对象水体物同化速率常量元素的测定痕量元素的测定有较大的难度富集费用环境对海水的表面化学活性沉降速度等起着重要的影响悬浮颗粒物质能够吸学习必备 欢迎下载 试剂条件：H+:钼酸铵=4:1 干扰因素：硅酸盐；砷酸盐；硫化氢其他干扰物质：污水、废水等 32.测定硝酸盐的 Cd-Cu还原法的原理及影响测定的因素？原理：在中性或弱碱性介质中，海水中硝酸盐几乎能被 Cd-Cu还原剂定量还原为亚硝酸盐，然后根据亚硝酸盐的重氮-偶氮反应进行比色测定，扣除水样中原有亚硝酸盐含量，即求出硝酸盐含量。NO3-+Cd(S)+H2O NO2-+Cd2+2OH-影响因素：*基本不受天然海水中化学组分的干扰 *硝酸盐可与少量硫化氢共存*产物受 pH影响 33.间接法测定硝酸盐是如何选择还原剂的？将硝酸盐定量还原为亚硝酸盐；还原速度快；不能过度还原 34 氨氮的测定方法主要有哪些？以光度法为主：次氯酸钠氧化法；次溴酸钠氧化法；靛酚蓝法；离子选择电极法。35 试对 NaBrO氧化法的方法原理、测试过程进行讨论 氧化率明显受温度影响，温度低速度慢；标准和水样温差不得超过2；过量 NaBrO影响最后的重氮化反应（与磺胺反应）；氧化时溶液为强碱性，必须加入酸中和，磺胺溶液的酸性应该大而且用量也多；制备 NaBrO氧化剂溶液较简单；必须使用无氨蒸馏水！36NaBrO氧化法中，强碱性环境及过量氧化剂是如何处理的？加酸中和，磺胺溶液应该大而且用量也多。37简述海水中硝酸盐和氨的测定方法。硝酸盐：采用镉铜法 （1）制备还原柱：镉粒用 2mhcl 浸洗_蒸馏水洗涤_硫酸铜溶液，振摇_蒸馏水洗涤五到六次_镀铜镉粒装还原柱 活化还原主：250 毫升氨性缓冲溶液（含 100 毫升 N03-N）（2）回收率：50mL蒸馏水中加入已知浓度硝酸盐，再加入等体积氨性缓冲溶液，通过还原柱（流速 100 ml/3-4 min）收集还原液按 NO2-的重氮偶氮化法测定(ENO3 NO3-)与硝酸盐浓度相同的亚硝酸盐，测定(ENO2-)回收率%=ENO3-/ENO2-(ENO3-和 ENO2-均进行试剂空白校正)（3）测定水样 50mL过滤水样 50mL 氨缓冲溶液，混匀 约 30mL冲洗还原柱，并调节过柱速度，弃去 剩余溶液过柱 比色管接取 50 mL 样品 加入 1mL磺胺，摇匀 放置 3-5 分钟 加入 1mL盐酸萘已二胺，摇匀 放置 10-20 分钟 测定吸光度 氨氮：次溴酸钠氧化法=亲爱的，对不起，详情请见课件。38 中和滴定定法测定 Alk 的简单原理 回滴法：水样中加入过量标准酸【hcl】，ph 约为 3.5，使 co2 逸出；用标准碱滴定剩余酸【溴甲酚绿和甲基红为指示剂】；由加入酸量减去剩余酸量求得碱度；加入酸后，可通过加热煮沸或通入不含二氧化碳的气体【高纯 N2】除去溶液中的 co2。【PS：酸：硫酸盐酸和硝酸】39 电位滴定法的终点判断方法有哪些？特点如何？A、E/V-V或ph/V-V图解法，误差较大 B、/V-V或 ph/V-V计算终点使用滴定终点附近的点，存在误差 C、Gran 作图法 可同时确定两个滴定终点，同时得到 alk 和co2；精度高；测定速度慢。盐效应海水含盐量一般为平均离子强度约导致盐效应海水分析对象水体物同化速率常量元素的测定痕量元素的测定有较大的难度富集费用环境对海水的表面化学活性沉降速度等起着重要的影响悬浮颗粒物质能够吸
