水质及电导率的测定精品文稿.ppt

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1、水质及电导率的测定第1页，本讲稿共17页pH值是最常用的水质指标之一，天然水的值是最常用的水质指标之一，天然水的pH值多值多在在6-9范围内；饮用水范围内；饮用水pH值要求在值要求在6.58.5之间；某些之间；某些工业用水的工业用水的pH值应保证在值应保证在7.0-8.5之间，否则将对金属之间，否则将对金属设备和管道有腐蚀作用。设备和管道有腐蚀作用。pH值和酸度、碱度既有区别又有联系。值和酸度、碱度既有区别又有联系。pH值表示值表示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。水质中的物质的含量。水质中的pH值的变化预示了水污染的程值的

2、变化预示了水污染的程度。其度。其pH值的测定方法有比色法和玻璃电极法。值的测定方法有比色法和玻璃电极法。第2页，本讲稿共17页三实验方法三实验方法三实验方法三实验方法1 1 1 1、比色法、比色法、比色法、比色法（1 1）测定原理）测定原理 比色法是利用比色法是利用pHpH试纸简单的粗略测定方法。常用的试纸简单的粗略测定方法。常用的pHpH试纸有两种，一种是广泛试纸有两种，一种是广泛pHpH试纸，可以测定的试纸，可以测定的pHpH范围为范围为1 11414；另一种是精密；另一种是精密pHpH试纸，可以比较精确的测定一定试纸，可以比较精确的测定一定范围的范围的pHpH值。值。（2）测定步骤测定步

3、骤取一条试纸剪成取一条试纸剪成4 45 5块，放在干净干燥的玻璃板上，块，放在干净干燥的玻璃板上，用干净的玻璃棒分别沾少许待测水样于用干净的玻璃棒分别沾少许待测水样于pHpH试纸上，试纸上，片刻后，观察试纸颜色，并与标准色卡对照，确定片刻后，观察试纸颜色，并与标准色卡对照，确定水样的水样的pHpH值。值。第3页，本讲稿共17页2 2、玻璃电极法、玻璃电极法、玻璃电极法、玻璃电极法（1 1）测定原理）测定原理）测定原理）测定原理玻璃电极法是利用饱和甘汞电极为参比电极，以玻璃电玻璃电极法是利用饱和甘汞电极为参比电极，以玻璃电极为指示电极，与被测水样组成工作电池，再用极为指示电极，与被测水样组成工作

4、电池，再用pH计测计测量工作电动势，由量工作电动势，由pH计直接读取计直接读取pH值。其特点：玻璃电值。其特点：玻璃电极法测极法测pH准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰少。氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰少。（2 2）仪器）仪器）仪器）仪器a、酸度计或离子计。、酸度计或离子计。b、玻璃电极（、玻璃电极（2支，其电极响支，其电极响应斜率须有一定差别），饱和甘汞电极。应斜率须有一定差别），饱和甘汞电极。第4页，本讲稿共17页（3 3）试剂）试剂）试剂）试剂标准缓冲溶液的配制标准缓冲溶液的配制pH标准缓冲溶液甲（标准缓冲溶

5、液甲（pH4.008，25）：）：称取先在称取先在110-130干燥干燥2-3h的邻苯二甲酸氢钾的邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.12g，溶于水并在容量瓶中稀释，溶于水并在容量瓶中稀释至至1L。pH标准缓冲溶液乙（标准缓冲溶液乙（pH6.865，25）：分别称）：分别称取先在取先在110-130干燥干燥2-3h的磷酸二氢钾（的磷酸二氢钾（KH2PO4）3.388g和磷酸氢二钠（和磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.533g，溶于，溶于水并在容量瓶中稀释至水并在容量瓶中稀释至1L。第5页，本讲稿共17页 pH pH pH pH标准缓冲溶液丙标准缓冲溶液丙标准缓冲溶液丙标准缓冲溶液丙(pH=9

6、.180,25(pH=9.180,25(pH=9.180,25(pH=9.180,25）:称取饱和溴化钠称取饱和溴化钠称取饱和溴化钠称取饱和溴化钠（或氯化钠加蔗糖溶浓、室温）共同放置在干燥器中平衡两昼（或氯化钠加蔗糖溶浓、室温）共同放置在干燥器中平衡两昼（或氯化钠加蔗糖溶浓、室温）共同放置在干燥器中平衡两昼（或氯化钠加蔗糖溶浓、室温）共同放置在干燥器中平衡两昼夜的硼砂（夜的硼砂（夜的硼砂（夜的硼砂（Na2B4O7.10H2ONa2B4O7.10H2ONa2B4O7.10H2ONa2B4O7.10H2O）3.80g3.80g3.80g3.80g，溶于水并在容量瓶中稀释，溶于水并在容量瓶中稀释，溶

7、于水并在容量瓶中稀释，溶于水并在容量瓶中稀释1L1L1L1L。(4)(4)监测步骤监测步骤监测步骤监测步骤 采样采样采样采样在小河适当的部位选择取样的位置，用在小河适当的部位选择取样的位置，用在小河适当的部位选择取样的位置，用在小河适当的部位选择取样的位置，用500ml500ml塑料瓶盛取塑料瓶盛取塑料瓶盛取塑料瓶盛取适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带回实验室作为实验样品。回实验室作为实验样品。回实验室作为实验样品。回实验室作为实

8、验样品。采集的水样应该在当场用浓硫酸采集的水样应该在当场用浓硫酸采集的水样应该在当场用浓硫酸采集的水样应该在当场用浓硫酸调调调调pH=2.0pH=2.0，以防止微生物的生长。，以防止微生物的生长。，以防止微生物的生长。，以防止微生物的生长。第6页，本讲稿共17页用洗上述塑料瓶的方法洗用洗上述塑料瓶的方法洗用洗上述塑料瓶的方法洗用洗上述塑料瓶的方法洗100ml100ml烧杯，然后取近烧杯，然后取近烧杯，然后取近烧杯，然后取近80ml80ml的河水。的河水。的河水。的河水。取下取下取下取下pHpH计上的保护套，将电极浸入烧杯内，约计上的保护套，将电极浸入烧杯内，约计上的保护套，将电极浸入烧杯内，约

9、计上的保护套，将电极浸入烧杯内，约4cm4cm深。深。深。深。轻轻搅动，直到显示读数稳定。轻轻搅动，直到显示读数稳定。轻轻搅动，直到显示读数稳定。轻轻搅动，直到显示读数稳定。在记录纸上记下该在记录纸上记下该在记录纸上记下该在记录纸上记下该pHpH值。值。值。值。按按按按2 2）44）的步骤测定三次）的步骤测定三次）的步骤测定三次）的步骤测定三次pHpH值，计算平均值，计算平均值，计算平均值，计算平均pHpH值值值值第7页，本讲稿共17页次 数p H123平均值实地采集水样实地采集水样pH值测定记录表值测定记录表第8页，本讲稿共17页四、四、四、四、注意事项注意事项注意事项注意事项（1 1 1

10、1）测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶液）测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶液）测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶液）测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶液pHpHpHpH标准标准标准标准值的准确度。因此，应按值的准确度。因此，应按值的准确度。因此，应按值的准确度。因此，应按GB11076-89GB11076-89GB11076-89GB11076-89pHpHpHpH测量用缓冲溶液制测量用缓冲溶液制测量用缓冲溶液制测量用缓冲溶液制备方法制备、保存缓冲溶液。备方法制备、保存缓冲溶液。备方法制备、保存缓冲溶液。备方法制备、保存缓冲溶液。（2 2 2 2）应按规范选择、处理和安装玻璃

11、电极和甘贡电极。）应按规范选择、处理和安装玻璃电极和甘贡电极。）应按规范选择、处理和安装玻璃电极和甘贡电极。）应按规范选择、处理和安装玻璃电极和甘贡电极。（3 3 3 3）测定水样的）测定水样的）测定水样的）测定水样的pHpHpHpH值最好在现场进行，否则，应在采值最好在现场进行，否则，应在采值最好在现场进行，否则，应在采值最好在现场进行，否则，应在采样后把样品保持在样后把样品保持在样后把样品保持在样后把样品保持在0-40-40-40-4，并在采样后，并在采样后，并在采样后，并在采样后6h6h6h6h之内进行测定。之内进行测定。之内进行测定。之内进行测定。第9页，本讲稿共17页实验二（实验二（

12、实验二（实验二（2 2 2 2）：电导法测定水质纯度）：电导法测定水质纯度）：电导法测定水质纯度）：电导法测定水质纯度一、实验目的一、实验目的一、实验目的一、实验目的1 1掌握电导分析法的基本原理；掌握电导分析法的基本原理；掌握电导分析法的基本原理；掌握电导分析法的基本原理；2 2学会用电导法测定水纯度的实验方法；学会用电导法测定水纯度的实验方法；学会用电导法测定水纯度的实验方法；学会用电导法测定水纯度的实验方法；3 3掌握电导池常数的测量技术。掌握电导池常数的测量技术。掌握电导池常数的测量技术。掌握电导池常数的测量技术。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理1.1.水质纯度的一项重

13、要指标是水质的电导率的大小。电导率愈水质纯度的一项重要指标是水质的电导率的大小。电导率愈水质纯度的一项重要指标是水质的电导率的大小。电导率愈水质纯度的一项重要指标是水质的电导率的大小。电导率愈小，即水中离子总量愈小，水质纯度就高；反之，电导率愈大，小，即水中离子总量愈小，水质纯度就高；反之，电导率愈大，小，即水中离子总量愈小，水质纯度就高；反之，电导率愈大，小，即水中离子总量愈小，水质纯度就高；反之，电导率愈大，离子总量愈大，水质纯度就低。普通蒸馏水的电导率约为离子总量愈大，水质纯度就低。普通蒸馏水的电导率约为离子总量愈大，水质纯度就低。普通蒸馏水的电导率约为离子总量愈大，水质纯度就低。普通蒸

14、馏水的电导率约为3 3510-6Scm-1510-6Scm-1，而去离子水可达，而去离子水可达，而去离子水可达，而去离子水可达110-7Scm-1110-7Scm-1。水溶液中的。水溶液中的。水溶液中的。水溶液中的离子，在电场作用下具有导电能力。导电能力称为电导（离子，在电场作用下具有导电能力。导电能力称为电导（离子，在电场作用下具有导电能力。导电能力称为电导（离子，在电场作用下具有导电能力。导电能力称为电导（GG），），），），其单位是西门子（其单位是西门子（其单位是西门子（其单位是西门子（S S）。电导）。电导）。电导）。电导GG与电阻与电阻与电阻与电阻R R的关系为：的关系为：的关系为：

15、的关系为：第10页，本讲稿共17页G=1/RG=1/R（1111）而导体的电阻与其长度（而导体的电阻与其长度（而导体的电阻与其长度（而导体的电阻与其长度（L L）和截面积（）和截面积（）和截面积（）和截面积（A A）的关系）的关系）的关系）的关系可用下式表示：可用下式表示：可用下式表示：可用下式表示：R=L/AR=L/A（1212）式中式中式中式中 称为电阻率，单位为称为电阻率，单位为称为电阻率，单位为称为电阻率，单位为。电阻率的倒数。电阻率的倒数。电阻率的倒数。电阻率的倒数（1/1/）称为电导率（）称为电导率（）称为电导率（）称为电导率（K K），由此，电导与电导率关系），由此，电导与电导率

16、关系），由此，电导与电导率关系），由此，电导与电导率关系可表示为：可表示为：可表示为：可表示为：G=KA/L=/G=KA/L=/（1313）式中式中式中式中 称为电导池常数，称为电导池常数，称为电导池常数，称为电导池常数，是电极间距离（是电极间距离（是电极间距离（是电极间距离（L L）与其）与其）与其）与其面积（面积（面积（面积（A A）之比。）之比。）之比。）之比。一支电导电极池的常数为确定值。一支电导电极池的常数为确定值。一支电导电极池的常数为确定值。一支电导电极池的常数为确定值。第11页，本讲稿共17页2.2.由上述公式可知，影响电导由上述公式可知，影响电导由上述公式可知，影响电导由上述

17、公式可知，影响电导(G)(G)的因素有电阻，溶液的因素有电阻，溶液的因素有电阻，溶液的因素有电阻，溶液的导电能力与溶液中的正负离子数目、离子所带的电荷的导电能力与溶液中的正负离子数目、离子所带的电荷的导电能力与溶液中的正负离子数目、离子所带的电荷的导电能力与溶液中的正负离子数目、离子所带的电荷数、离子在溶液中的迁移速度等因素有关。数、离子在溶液中的迁移速度等因素有关。数、离子在溶液中的迁移速度等因素有关。数、离子在溶液中的迁移速度等因素有关。3.3.电导分析法：通过测量电解质溶液的电导电导分析法：通过测量电解质溶液的电导电导分析法：通过测量电解质溶液的电导电导分析法：通过测量电解质溶液的电导(

18、G)(G)值，值，值，值，来确定物质含量的分析方法。测定溶液的电导实际上来确定物质含量的分析方法。测定溶液的电导实际上来确定物质含量的分析方法。测定溶液的电导实际上来确定物质含量的分析方法。测定溶液的电导实际上是测定它的电阻。是测定它的电阻。是测定它的电阻。是测定它的电阻。4.4.电导分析法的特点：电导分析法具有极高的灵敏度，但电导分析法的特点：电导分析法具有极高的灵敏度，但电导分析法的特点：电导分析法具有极高的灵敏度，但电导分析法的特点：电导分析法具有极高的灵敏度，但由于溶液的电导并不是某一个离子的特性，溶液的电导是存由于溶液的电导并不是某一个离子的特性，溶液的电导是存由于溶液的电导并不是某

19、一个离子的特性，溶液的电导是存由于溶液的电导并不是某一个离子的特性，溶液的电导是存在于溶液中所有各种离子单独电导的总和，只能测量离子的在于溶液中所有各种离子单独电导的总和，只能测量离子的在于溶液中所有各种离子单独电导的总和，只能测量离子的在于溶液中所有各种离子单独电导的总和，只能测量离子的总量，而不能鉴别和测定某离子及其含量，因此其选择性很总量，而不能鉴别和测定某离子及其含量，因此其选择性很总量，而不能鉴别和测定某离子及其含量，因此其选择性很总量，而不能鉴别和测定某离子及其含量，因此其选择性很差。差。差。差。第12页，本讲稿共17页三、实验仪器与试剂三、实验仪器与试剂三、实验仪器与试剂三、实验

20、仪器与试剂1DDS11型电导仪，电导电极（光亮电极和铂黑电型电导仪，电导电极（光亮电极和铂黑电极），电磁搅拌器，搅拌子，恒温水槽。极），电磁搅拌器，搅拌子，恒温水槽。2试剂：试剂：0.02mol/LKCl溶液，离子交换水，自来水。溶液，离子交换水，自来水。四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤1 1电导池常数的测定电导池常数的测定电导池常数的测定电导池常数的测定（1 1）将电导仪接上电源，开机预热。装上电导电极，）将电导仪接上电源，开机预热。装上电导电极，）将电导仪接上电源，开机预热。装上电导电极，）将电导仪接上电源，开机预热。装上电导电极，用蒸馏水冲洗几次，并用滤纸吸去水珠。用蒸馏

21、水冲洗几次，并用滤纸吸去水珠。用蒸馏水冲洗几次，并用滤纸吸去水珠。用蒸馏水冲洗几次，并用滤纸吸去水珠。（2 2）将洗净的电导池用去离子水洗涤）将洗净的电导池用去离子水洗涤）将洗净的电导池用去离子水洗涤）将洗净的电导池用去离子水洗涤3 3次，再用次，再用次，再用次，再用0.02mol/L0.02mol/LKClKCl溶液润洗溶液润洗溶液润洗溶液润洗3 3次。次。次。次。第13页，本讲稿共17页将铂黑电导电极插入电导池中，加入待测的将铂黑电导电极插入电导池中，加入待测的将铂黑电导电极插入电导池中，加入待测的将铂黑电导电极插入电导池中，加入待测的KClKCl溶液，溶液，溶液，溶液，以溶液淹没电极为宜

22、调节电极位置。置电导池于以溶液淹没电极为宜调节电极位置。置电导池于以溶液淹没电极为宜调节电极位置。置电导池于以溶液淹没电极为宜调节电极位置。置电导池于25C25C恒温恒温恒温恒温水槽中，将电极导线接到电导仪上。待恒温水槽的温度显水槽中，将电极导线接到电导仪上。待恒温水槽的温度显水槽中，将电极导线接到电导仪上。待恒温水槽的温度显水槽中，将电极导线接到电导仪上。待恒温水槽的温度显示屏显示的温度差几度达到示屏显示的温度差几度达到示屏显示的温度差几度达到示屏显示的温度差几度达到25C25C时，将电导仪的开关扳至时，将电导仪的开关扳至时，将电导仪的开关扳至时，将电导仪的开关扳至“ON”“ON”及及及及“

23、校正校正校正校正”位置，调节校正旋钮使电指针指在满标位置，调节校正旋钮使电指针指在满标位置，调节校正旋钮使电指针指在满标位置，调节校正旋钮使电指针指在满标度。待达到度。待达到度。待达到度。待达到25C25C时，将开关扳至时，将开关扳至时，将开关扳至时，将开关扳至“测量测量测量测量”档，进行测量。档，进行测量。档，进行测量。档，进行测量。测量时，可调节量程选择开关各档，使指针落在表盘内。测量时，可调节量程选择开关各档，使指针落在表盘内。测量时，可调节量程选择开关各档，使指针落在表盘内。测量时，可调节量程选择开关各档，使指针落在表盘内。测量完毕后，将开关扳至测量完毕后，将开关扳至测量完毕后，将开关

24、扳至测量完毕后，将开关扳至“OFF”“OFF”档。档。档。档。2 2水样电导率的测定水样电导率的测定水样电导率的测定水样电导率的测定用待测水样洗涤电导池，按上述分别测量离子交换水，用待测水样洗涤电导池，按上述分别测量离子交换水，用待测水样洗涤电导池，按上述分别测量离子交换水，用待测水样洗涤电导池，按上述分别测量离子交换水，自来水的电导。自来水的电导。自来水的电导。自来水的电导。第14页，本讲稿共17页五、数据记录与处理五、数据记录与处理试样电导（1）电导（2）电导（3）电导平均0.02mol/LKCl4.48 m-14.49 m-14.50 m-14.48 m-1自来水335-1336-133

25、9-1337-1离子交换水6.15-16.20-16.20-16.18-1 =/G=0.0027685Scm =/G=0.0027685Scm =/G=0.0027685Scm =/G=0.0027685Scm-1-1-1-1/4.48 m/4.48 m/4.48 m/4.48 m-1-1-1-1 =0.618cm=0.618cm=0.618cm=0.618cm-1-1-1-1 (自来水自来水自来水自来水)=G=0.618cm)=G=0.618cm)=G=0.618cm)=G=0.618cm-1-1-1-1337337337337-1-1-1-1 =208.27Scm=208.27Scm=20

26、8.27Scm=208.27Scm-1-1-1-1 (离子交换水离子交换水离子交换水离子交换水)=G=0.618cm)=G=0.618cm)=G=0.618cm)=G=0.618cm-1-1-1-16.186.186.186.18-1-1-1-1 =3.82Scm=3.82Scm=3.82Scm=3.82Scm-1-1-1-1第15页，本讲稿共17页六、测量注意事项六、测量注意事项六、测量注意事项六、测量注意事项(1)电解质溶液的电导率随温度的变化而改变电解质溶液的电导率随温度的变化而改变,因此因此,在在测量时应保持被测体系处于恒温条件下。测量时应保持被测体系处于恒温条件下。(2)电极接线不能

27、潮湿或松动电极接线不能潮湿或松动,否则会引起测量的误否则会引起测量的误差。差。七、问答题七、问答题七、问答题七、问答题1新制备的蒸馏水放入电导池后，为什么应立即测定？新制备的蒸馏水放入电导池后，为什么应立即测定？答：空气中的二氧化碳会溶解在水中生成答：空气中的二氧化碳会溶解在水中生成HCO31和和CO32-，使蒸馏水的电导率增大。，使蒸馏水的电导率增大。第16页，本讲稿共17页2 2用蒸馏法和离子交换法制得的纯水各有何优点？说用蒸馏法和离子交换法制得的纯水各有何优点？说用蒸馏法和离子交换法制得的纯水各有何优点？说用蒸馏法和离子交换法制得的纯水各有何优点？说明如何制备高纯水。明如何制备高纯水。明

28、如何制备高纯水。明如何制备高纯水。答：答：答：答：蒸馏法制纯水的优点：水质电阻率较低，能除去水中蒸馏法制纯水的优点：水质电阻率较低，能除去水中蒸馏法制纯水的优点：水质电阻率较低，能除去水中蒸馏法制纯水的优点：水质电阻率较低，能除去水中非挥发性的杂质。非挥发性的杂质。非挥发性的杂质。非挥发性的杂质。离子交换法制得的纯水优点：产量高，成本低，除去离子交换法制得的纯水优点：产量高，成本低，除去离子交换法制得的纯水优点：产量高，成本低，除去离子交换法制得的纯水优点：产量高，成本低，除去离子的能力强，电导率很低，制得的水纯度比蒸馏水高。离子的能力强，电导率很低，制得的水纯度比蒸馏水高。离子的能力强，电导

29、率很低，制得的水纯度比蒸馏水高。离子的能力强，电导率很低，制得的水纯度比蒸馏水高。高纯水制备的工艺流程如下：高纯水制备的工艺流程如下：高纯水制备的工艺流程如下：高纯水制备的工艺流程如下：源水源水源水源水过滤过滤过滤过滤活性炭过滤器（或有机大孔树脂吸附器）活性炭过滤器（或有机大孔树脂吸附器）活性炭过滤器（或有机大孔树脂吸附器）活性炭过滤器（或有机大孔树脂吸附器）反渗透器（或电渗析器）反渗透器（或电渗析器）反渗透器（或电渗析器）反渗透器（或电渗析器）阳离子交换柱阳离子交换柱阳离子交换柱阳离子交换柱阴离子阴离子阴离子阴离子交换柱交换柱交换柱交换柱混和离子交换柱混和离子交换柱混和离子交换柱混和离子交换柱有机物吸附柱有机物吸附柱有机物吸附柱有机物吸附柱紫外灯杀紫外灯杀紫外灯杀紫外灯杀菌器菌器菌器菌器精密过滤器精密过滤器精密过滤器精密过滤器高纯水使用点。高纯水使用点。高纯水使用点。高纯水使用点。第17页，本讲稿共17页