分析实验室用水ppt课件.ppt
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1、水水l 一、水的生理作用一、水的生理作用l 一切生物的生理活动都离不开水,水在生物的新陈代谢过程中起着介质一切生物的生理活动都离不开水,水在生物的新陈代谢过程中起着介质作用,生物从外界环境中吸取养分,通过水把各种养分输送到机体的各个部作用,生物从外界环境中吸取养分,通过水把各种养分输送到机体的各个部分,又通过水把新陈代谢物排出体外。作为地球最高级的动物分,又通过水把新陈代谢物排出体外。作为地球最高级的动物人类每天人类每天生活活动都离不开水。生活活动都离不开水。l 二、生活用水二、生活用水l 三、水在工农业生产中的作用三、水在工农业生产中的作用LNF 水资源与水量平衡水资源与水量平衡l 地球上的
2、水资源,从广义来说是指水圈内水量的地球上的水资源,从广义来说是指水圈内水量的总体。总体。l 海水是咸水,不能直接利用,所以通常所说的水海水是咸水,不能直接利用,所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源,如河流水、淡水、湖资源主要是指陆地上的淡水资源,如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量水体总量2.53,其中近,其中近70是固体冰川,即分布在是固体冰川,即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川,还很难加以利两极地区和中、低纬度地区的高山冰川,还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、用
3、。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水,以及浅层地下水,储量约占全球淡水总储淡水湖泊水,以及浅层地下水,储量约占全球淡水总储量的量的0.3,只占全球总储水量的十万分之七。据研究,只占全球总储水量的十万分之七。据研究,从水循环的观点来看,全世界真正有效利用的淡水资源从水循环的观点来看,全世界真正有效利用的淡水资源每年约有每年约有9000千立方米。节约水资源是我们每个人都千立方米。节约水资源是我们每个人都要做到的!要做到的!LNF化工企业用水化工企业用水一一. 产品生产上的用水(工艺用水)产品生产上的用水(工艺用水) 冷却、循环、原料冷却、循环、原料 等等二二. 化验室用水化验
4、室用水 自来水、分析实验室用水自来水、分析实验室用水 等等LNF化验室用水化验室用水一、自来水一、自来水 自来水是将天然水经过初步净化处理制得的,仍然含有很多杂质。自来水是将天然水经过初步净化处理制得的,仍然含有很多杂质。 比如:各种盐类比如:各种盐类 有机物有机物 颗粒物质颗粒物质 微生物微生物 因此,自来水一般只用于仪器的初步洗涤、作冷却或热浴用水(但因此,自来水一般只用于仪器的初步洗涤、作冷却或热浴用水(但电热恒温水浴最好不用),而不能用于配制溶液及过程分析工作。电热恒温水浴最好不用),而不能用于配制溶液及过程分析工作。LNF分析实验室用水分析实验室用水l分析实验室用水:分析实验室用水:
5、l l 将自来水纯化,能满足分析实验室工作要求的专用将自来水纯化,能满足分析实验室工作要求的专用水。习惯上称之为纯水。水。习惯上称之为纯水。l 分析实验室用水有相应的国家标准(分析实验室用水有相应的国家标准(GB/T6682-1992),具有级别等级的限定。不同的化学分析方法,),具有级别等级的限定。不同的化学分析方法,标准中规定需使用不同级别的分析实验室用水。标准中规定需使用不同级别的分析实验室用水。LNF不同级别纯水的应用领域不同级别纯水的应用领域应用领域应用领域纯水级别纯水级别相关参数相关参数高效液相色谱(高效液相色谱(HPLC)气相色谱(气相色谱(GC)原子吸收(原子吸收(AA)电感耦
6、合等离子体光谱(电感耦合等离子体光谱(ICP)电感耦合等离子体质谱(电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分子生物学实验和细胞培养等分子生物学实验和细胞培养等I级水级水电电导导率率(us.cm):0.1TOC含量(含量(ppb):):10热原热原(Eu/ml):0.03颗粒(颗粒(units/ml):):1硅化物硅化物 (ppb):10细菌(细菌(clu/ml):):1pH:NA制备常用试剂溶液制备常用试剂溶液制备缓冲液制备缓冲液II级水级水电电导导率率(us.cm):1TOC含量(含量(ppb):):50热原热原(Eu/ml):0.25颗粒(颗粒(units/ml):):NA硅化物硅化物 (p
7、pb):100细菌(细菌(clu/ml):):100pH:NA冲洗玻璃器皿冲洗玻璃器皿水浴用水水浴用水III级水级水电电导导率率(us.cm):5TOC含量(含量(ppb):):200热原热原(Eu/ml):NA颗粒(颗粒(units/ml):):NA硅化物硅化物 (ppb):1000细菌(细菌(clu/ml):):1000pH:5.0-7.5纯水的制备纯水的制备l一、源水杂质(共一、源水杂质(共5类)类)l A. 电解质电解质l B. 有机物有机物l C. 颗粒物质颗粒物质l D. 微生物微生物l E. 溶解气体溶解气体l LNFl电解质:电解质:l水中的电解质包括可溶性无机物,有机物,以及
8、带电水中的电解质包括可溶性无机物,有机物,以及带电的胶体粒子。影响水的电导率。通常水的杂质越多,的胶体粒子。影响水的电导率。通常水的杂质越多,水的电导率就会高。我们知道,杂质多的水,对我们水的电导率就会高。我们知道,杂质多的水,对我们的化学分析会产生很不利的影响。电解质中尤以阴阳的化学分析会产生很不利的影响。电解质中尤以阴阳离子为主。一般可以通过用离子色谱法或原子吸收光离子为主。一般可以通过用离子色谱法或原子吸收光谱法对其进行含量测定。也可联用质谱法分析,对其谱法对其进行含量测定。也可联用质谱法分析,对其中的位未知组分初步鉴定。中的位未知组分初步鉴定。LNF有机物:有机物:水中所含的有机物通常
9、指有机酸和有机金属化合水中所含的有机物通常指有机酸和有机金属化合物,测定方法通常为测定其化学耗氧量。物,测定方法通常为测定其化学耗氧量。颗粒物质颗粒物质:泥沙、尘埃、有机物、微生物等。可以用专门的泥沙、尘埃、有机物、微生物等。可以用专门的颗粒测定器测定颗粒测定器测定LNFl微生物:微生物:l 细菌,浮游生物,藻类等细菌,浮游生物,藻类等l溶解气体:溶解气体:l N2 、O2、 CL2 、 CO 、 CO2 等,可以用等,可以用气相色谱法测定其含量气相色谱法测定其含量LNFl二、水的纯化方法简介二、水的纯化方法简介l 1. 离子交换离子交换l 2. 电渗析电渗析l 3. 反渗透反渗透l 4. 超
10、滤和微孔过滤超滤和微孔过滤l 5. 活性炭吸附活性炭吸附l 6. 紫外线杀菌紫外线杀菌LNFl离子交换法:离子交换法:l原理:原理:l 离子交换类高分子材料(如树脂)将自身的离子与溶液中的同离子交换类高分子材料(如树脂)将自身的离子与溶液中的同号离子进行交换(氢离子和阳离子,氢氧根离子和阴离子)。号离子进行交换(氢离子和阳离子,氢氧根离子和阴离子)。 l优点:优点:l 成本低、出水电导率低,电解质剩余量少,可以酸或碱再生。成本低、出水电导率低,电解质剩余量少,可以酸或碱再生。l缺点:缺点:l 不能除去非电解质的胶态物质和有机物。不能除去非电解质的胶态物质和有机物。LNFl电渗析法:电渗析法:l
11、原理:原理:l 基于膜分离技术,在外加电场的作用下,使一部分水中的离基于膜分离技术,在外加电场的作用下,使一部分水中的离子迁移到另一部分水中。从而是一部分水成为纯水,另一部分水子迁移到另一部分水中。从而是一部分水成为纯水,另一部分水排除循环。排除循环。l优点:优点:l 成本低,操作工艺简单,速度快。成本低,操作工艺简单,速度快。l缺点:缺点:l 一次性出水纯度不是太高,最好配合离子交换法进行,效果最一次性出水纯度不是太高,最好配合离子交换法进行,效果最佳。佳。LNFl反渗透法:反渗透法:(允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的
12、半透膜 )。l原理:原理:l 利用浓度差产生的渗透现象,在高浓度液体一端施加一个高于利用浓度差产生的渗透现象,在高浓度液体一端施加一个高于渗透压的操作压力使得渗透现象逆向进行从而使高浓度端的溶剂渗透压的操作压力使得渗透现象逆向进行从而使高浓度端的溶剂向低浓度端渗透,从而达到对溶质的去除。向低浓度端渗透,从而达到对溶质的去除。l优点:优点:l 能阻挡几乎所有溶解性盐及分子量大于能阻挡几乎所有溶解性盐及分子量大于200的有机物的有机物 ,可有效,可有效去除细菌等微生物,铁、锰、硅等无机物。如果与离子交换结合去除细菌等微生物,铁、锰、硅等无机物。如果与离子交换结合可大大降低生产负荷。可大大降低生产负
13、荷。l缺点:缺点:l 成本高,源水利用率低。成本高,源水利用率低。LNFl超滤和微孔过滤法:超滤和微孔过滤法:原理:原理: 利用膜的筛孔大小分离杂质。利用膜的筛孔大小分离杂质。 超孔滤膜:超孔滤膜: 0.0015m 微孔滤膜:微孔滤膜: 320m优点:优点: 选择方便,可多级使用或配合使用。一般的微粒、胶体、细菌、选择方便,可多级使用或配合使用。一般的微粒、胶体、细菌、 有机离子等去除的比较干净。有机离子等去除的比较干净。缺点:缺点: 无机离子不好去处无机离子不好去处LNFl活性炭吸附:活性炭吸附:l原理:原理:l 利用自身结构中晶格间疏松的微孔,其上面的利用自身结构中晶格间疏松的微孔,其上面
14、的C分子要达到内分子要达到内外力平衡,从而吸附杂质使受力均匀以达到净水目的。外力平衡,从而吸附杂质使受力均匀以达到净水目的。l优点:优点:l 比表面积大,吸附力强,可以吸附大部分无机和有机物质,可比表面积大,吸附力强,可以吸附大部分无机和有机物质,可再生利用。再生利用。l缺点:缺点:l 前处理麻烦,要注意不能让炭粉渗漏污染水。前处理麻烦,要注意不能让炭粉渗漏污染水。LNFl紫外线杀菌:紫外线杀菌:l原理:原理:l 细菌吸收紫外线后(一般在细菌吸收紫外线后(一般在253.7nm处,选用低压汞灯),处,选用低压汞灯),引起引起DNA链断裂,造成核酸和蛋白的交联破裂,杀灭核酸的生物链断裂,造成核酸和
15、蛋白的交联破裂,杀灭核酸的生物活性,紫外线照射使蛋白质变性,细菌丧失代谢能力,导致细菌活性,紫外线照射使蛋白质变性,细菌丧失代谢能力,导致细菌和微生物死亡。和微生物死亡。 l优点:优点:l 环保,效率高,对各类微生物和细菌有很好的杀伤去除效果。环保,效率高,对各类微生物和细菌有很好的杀伤去除效果。l缺点:缺点:l 有的时候不容易控制力度,导致过杀伤。有的时候不容易控制力度,导致过杀伤。LNF分析实验室用水规格分析实验室用水规格项目项目一级一级二级二级三级三级外观(目视观察)外观(目视观察)无色透明液体无色透明液体PH值范围(值范围(25)_5.0 - 7.5电导率(电导率(25) 0.010.
16、100.50可氧化物可氧化物 _0.080.4吸光度(吸光度(254nm,1cm光程)光程) 0.0010.01_蒸发残渣(蒸发残渣(105 2 _1.02.0可溶性硅可溶性硅 0.010.02_术语解释术语解释l PH值:值:l 亦称氢离子浓度亦称氢离子浓度,是溶液中氢离子活度的一种标度是溶液中氢离子活度的一种标度,也也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 l 计算公式:计算公式:PH= -Lg H+ LNFl电导率电导率(s cm-1) :l 以数字表示的溶液传导电流的能力,特指边长以数字表示的溶液传导电流的能力,特指边长1cm的立方体所含溶液的电导
17、。的立方体所含溶液的电导。l 电导率(电导率( K )= 1 / 电阻率(电阻率( )l电阻率(电阻率( cm ):):l 长长1cm, 截面积是截面积是1M2的某种物质的电阻。的某种物质的电阻。l 电导池常数(电导池常数(J)= L (两电板间有盖距离)(两电板间有盖距离)/ A(空间截面积)(空间截面积)l 电阻率(电阻率()= 电阻(电阻(R)/ 电导池常数(电导池常数(J)LNFl可氧化物质可氧化物质 (mg*L-1) :l 水中容易氧化的物质,利用高锰酸钾溶液的变色来水中容易氧化的物质,利用高锰酸钾溶液的变色来判定,以判定,以O计计。l吸光度(吸光度(A):):l 是指光线通过溶液或
18、某一物质前的入射光强度是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度 与该与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数,影光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数,影响它的因素有溶剂、浓度、温度,吸收介质的厚度等响它的因素有溶剂、浓度、温度,吸收介质的厚度等等等 。l 分子吸收光谱法基于测定在光程长度为分子吸收光谱法基于测定在光程长度为b (cm)的透明池中,)的透明池中,对溶液的吸光度对溶液的吸光度A进行定量分析。通常被分析物质的浓度进行定量分析。通常被分析物质的浓度C与吸与吸光度光度A呈线性关系。此为朗伯比尔定律,标准曲线常用。呈线性关系。此为朗伯比尔定律,标准曲线常用。l LNFl蒸发残渣
19、蒸发残渣:l 称取蒸发后的残渣量,与指标核对。称取蒸发后的残渣量,与指标核对。l可溶性硅(可溶性硅(mg*L-1):l 以以sio2计,比色管目视比较法,颜色不得深于标准。计,比色管目视比较法,颜色不得深于标准。LNF分析用水各指标项目检验方法分析用水各指标项目检验方法外观(目视观察)外观(目视观察)PH值范围(值范围(25)电导率(电导率(25)可氧化物可氧化物吸光度(吸光度(254nm,1cm光程)光程)蒸发残渣(蒸发残渣(105 2 可溶性硅可溶性硅LNF分析实验室用水的储存和选用分析实验室用水的储存和选用l一、三级水一、三级水l1.选用:选用:l 三级水一般用蒸馏法或离子交换法制取,所
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