最新形态分析水质理化检验PPT课件.ppt
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1、进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时,总会想起进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时,总会想起那一把蒲扇。蒲扇,是记忆中的农村,夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇,是记忆中的农村,夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡,每逢进入夏天,集市上最常见的便是蒲扇、凉席,不论男女老少,个个手持乡,每逢进入夏天,集市上最常见的便是蒲扇、凉席,不论男女老少,个个手持一把,忽闪忽闪个不停,嘴里叨叨着一把,忽闪忽闪个不停,嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”,于是三五成群,聚在大树,于是三五成群,聚在大树下,或站着,或随即坐在石头上,手持那把扇子,边唠嗑边乘凉。孩
2、子们却在周下,或站着,或随即坐在石头上,手持那把扇子,边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳,热得满头大汗,不时听到围跑跑跳跳,热得满头大汗,不时听到“强子,别跑了,快来我给你扇扇强子,别跑了,快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套,跑个没完,直到累气喘吁吁,这才一跑一踮地围过了,这时子们才不听这一套,跑个没完,直到累气喘吁吁,这才一跑一踮地围过了,这时母亲总是,好似生气的样子,边扇边训,母亲总是,好似生气的样子,边扇边训,“你看热的,跑什么?你看热的,跑什么?”此时这把蒲扇,此时这把蒲扇,是那么凉快,那么的温馨幸福,有母亲的味道!蒲扇是中国传统工艺品,在是那么凉快,那么的温馨幸福,有母亲的味
3、道!蒲扇是中国传统工艺品,在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树,制作简单,方便携带,且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树,制作简单,方便携带,且蒲扇的表面光滑,因而,古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名,实即面光滑,因而,古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名,实即今日的蒲扇,江浙称之为芭蕉扇。六七十年代,人们最常用的就是这种,似圆非今日的蒲扇,江浙称之为芭蕉扇。六七十年代,人们最常用的就是这种,似圆非圆,轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今,我的记忆中,它跨越了半个世纪,圆,轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今,我的记忆中,它跨越了半个世纪,也走过了我们的半个人
4、生的轨迹,携带着特有的念想,一年年,一天天,流向长也走过了我们的半个人生的轨迹,携带着特有的念想,一年年,一天天,流向长长的时间隧道,袅长的时间隧道,袅形态分析水质理化检验一、污染物形态分析的意义一、污染物形态分析的意义n污染物的形态,是指外部状态、化学组成污染物的形态,是指外部状态、化学组成和内部结构的表现形式。和内部结构的表现形式。n例如,碘在水溶液中可能以下列形式出现:例如,碘在水溶液中可能以下列形式出现:以及离子对、配合物或有机碘化物等。以及离子对、配合物或有机碘化物等。2在寻找污染源时,有时也要依赖于对污在寻找污染源时,有时也要依赖于对污染物形态的分析染物形态的分析n例如,形态分析可
5、以判断土壤和水体沉积物中例如,形态分析可以判断土壤和水体沉积物中的金属是天然存在的还是由于人为污染生成的:的金属是天然存在的还是由于人为污染生成的:n一般从工业城市排放的金属往往以存在于颗粒一般从工业城市排放的金属往往以存在于颗粒物上的离子交换态和碳酸盐结合态形式存在,物上的离子交换态和碳酸盐结合态形式存在,而天然存在的重金属往往以结晶态形式存在。而天然存在的重金属往往以结晶态形式存在。n某些环境问题机理的研究,也有赖于形态分析。某些环境问题机理的研究,也有赖于形态分析。如光化学烟雾、酸雨、臭氧层的消耗等等。如光化学烟雾、酸雨、臭氧层的消耗等等。9二、污染物形态的分类方法二、污染物形态的分类方
6、法n按其化学组成和结构、物理性状和结构、按其化学组成和结构、物理性状和结构、外形和功能等进行分类。外形和功能等进行分类。n水中金属污染物的形态取决于其来源以水中金属污染物的形态取决于其来源以及进入水体后与其他物质能够发生几种及进入水体后与其他物质能够发生几种可能的相互作用。可能的相互作用。10金属在水中的形态金属在水中的形态:n粗略地分成三类,粗略地分成三类,溶解态溶解态颗粒态颗粒态胶态胶态n三者之间并无严格界限。三者之间并无严格界限。11形态的划分形态的划分n没有统一标准,没有统一标准,也缺乏统一的分析程序。也缺乏统一的分析程序。n最简单的划分,根据粒径:最简单的划分,根据粒径:能为能为0.
7、45 m孔径滤器截留孔径滤器截留颗粒态颗粒态(悬(悬浮态);浮态);不能为不能为0.45 m孔径滤器截留孔径滤器截留溶解态溶解态(可滤态),还可再分为游离离子、配合(可滤态),还可再分为游离离子、配合物等物等;将通过将通过0.45 m孔径滤膜的水样,流过树脂孔径滤膜的水样,流过树脂柱,不被截留的部分,即为柱,不被截留的部分,即为胶胶(体)态(体)态。12二、污染物形态的分类方法二、污染物形态的分类方法n按化学组成和结构分:单质和化合态;按化学组成和结构分:单质和化合态;n按物理性状和结构分:固体、流体(气按物理性状和结构分:固体、流体(气体和液体)等;体和液体)等;n按功能特点分:离子态、代换
8、态、胶体、按功能特点分:离子态、代换态、胶体、有机结合态和难溶态等。有机结合态和难溶态等。13 金属在天然水中的形态金属在天然水中的形态游离离子游离离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Fe3+、Zn2+有机配合物,螯合物有机配合物,螯合物RS-Hg+、R-COO-Zn+、NTA-Cd、(NH2CH2COO)2Cu高分子有机结合体高分子有机结合体金属金属-腐殖酸、金属腐殖酸、金属-蛋白质、金属蛋白质、金属-类脂类脂有机化合物有机化合物CH3Hg+、(CH3)2Hg、(CH3Hg)2OH+沉淀物、共沉物沉淀物、共沉物Cr(OH)3、HgS、ZnCO3、Cu2(OH)2CO3水溶胶水溶胶Fe(OH)3
9、、Ag2S、,、,Mn7O135H2O无机胶体结合体无机胶体结合体铁、锰、铝水合氧化物吸附物、硅酸胶体吸附铁、锰、铝水合氧化物吸附物、硅酸胶体吸附物物悬浮体颗粒结合体悬浮体颗粒结合体蒙脱石、伊利石、高岭石吸附物,石英吸附物蒙脱石、伊利石、高岭石吸附物,石英吸附物气态化合物气态化合物金属汞、金属汞、(CH3)2Hg14形态分析的任务形态分析的任务n确定待测元素在该环境中存在的形态确定待测元素在该环境中存在的形态种类和各种形态含量分布。种类和各种形态含量分布。n目前研究得较多的是水中金属的形态,目前研究得较多的是水中金属的形态,其次是土壤和底质中重金属的形态分其次是土壤和底质中重金属的形态分析,其
10、他还有大气中金属元素的形态析,其他还有大气中金属元素的形态分析,金属元素的价态。分析,金属元素的价态。15三、三、形态分析的测定方法形态分析的测定方法n要求选择快速的分离方法和高灵敏度、要求选择快速的分离方法和高灵敏度、高精确度和高分辨率的测定技术。高精确度和高分辨率的测定技术。n目前用来确定各形态含量分布的方法,目前用来确定各形态含量分布的方法,大致可分成大致可分成:实验测定实验测定理论模式计算理论模式计算16(一)、实验测定(一)、实验测定1.分离测定分离测定n实验测定是指用各种实验分析方法确定各实验测定是指用各种实验分析方法确定各种形态的含量分布,这是最可靠的方法。种形态的含量分布,这是
11、最可靠的方法。n但到目前为止,还没有一种只响应该元素但到目前为止,还没有一种只响应该元素某一化学形态而不响应其余形态的测试手某一化学形态而不响应其余形态的测试手段。段。n所以,分离技术,是实验测定方法确定各所以,分离技术,是实验测定方法确定各形态分布的形态分布的关键关键。从已报导过的形态分析。从已报导过的形态分析工作看,较多采用的是物理机械分离方法工作看,较多采用的是物理机械分离方法 17分离技术分离技术 n较多采用的是物理机械分离方法,如较多采用的是物理机械分离方法,如 离心、过滤、超滤、渗析、电泳、色离心、过滤、超滤、渗析、电泳、色谱分离和凝胶过滤,谱分离和凝胶过滤,n另外还有如溶剂萃取、
12、螯合树脂分离、另外还有如溶剂萃取、螯合树脂分离、紫外灯照射等。紫外灯照射等。18(1)过滤过滤n一种较简便和应用较普遍的技术一种较简便和应用较普遍的技术n以以0.45 m孔径的滤器过滤区分颗粒态和孔径的滤器过滤区分颗粒态和溶解态金属,已成为公认的一种程序溶解态金属,已成为公认的一种程序n常用的滤料有醋酸纤维、玻璃纤维和银常用的滤料有醋酸纤维、玻璃纤维和银滤膜滤膜n但这些均不是理想的滤器但这些均不是理想的滤器 19理想的滤器应满足下列条件:理想的滤器应满足下列条件:n微孔孔径必须接近有效孔径;微孔孔径必须接近有效孔径;n孔径应具有相对稳定性;孔径应具有相对稳定性;n有效孔径在整个过程中应维持相对
13、稳定。有效孔径在整个过程中应维持相对稳定。n所以,理想的滤器还有待于进一步的研究。所以,理想的滤器还有待于进一步的研究。n为了加速过滤,可考虑用加压过滤法。为了加速过滤,可考虑用加压过滤法。20(2)渗析渗析n可用来从真溶液的分子中分离出胶体可用来从真溶液的分子中分离出胶体态金属。态金属。n此法的缺点是需要很长时间才能达到此法的缺点是需要很长时间才能达到平衡,这是由于各种膜常常具有负电平衡,这是由于各种膜常常具有负电荷,导致阳离子、阴离子和中性分子荷,导致阳离子、阴离子和中性分子在膜的不同位置上扩散而引起的。在膜的不同位置上扩散而引起的。21(3)离子螯合树脂离子螯合树脂n分离胶体态和离子态金
14、属。分离胶体态和离子态金属。n将通过将通过0.45 m孔径滤膜的水样流过树孔径滤膜的水样流过树脂柱,不被截留的部分即为胶体态。脂柱,不被截留的部分即为胶体态。应用此法时应注意应用此法时应注意pH的影响,的影响,pH较低较低时会使胶体金属溶解出来,降低胶体时会使胶体金属溶解出来,降低胶体态金属的测定值。态金属的测定值。22胶体态金属的分离胶体态金属的分离n对胶体态金属的分离,超滤或渗析是对胶体态金属的分离,超滤或渗析是根据粒子大小进行机械分离,而螯合根据粒子大小进行机械分离,而螯合树脂分离主要是化学作用。树脂分离主要是化学作用。n这两种方法对胶态金属分离后的测定这两种方法对胶态金属分离后的测定结
15、果是有差别的。结果是有差别的。23(4)紫外光照射紫外光照射n区分无机结合态和有机结合态。区分无机结合态和有机结合态。n用紫外光照射来破坏有机质,通过有用紫外光照射来破坏有机质,通过有机质被破坏前后水中金属浓度的变化机质被破坏前后水中金属浓度的变化即可求出与有机物结合的金属浓度。即可求出与有机物结合的金属浓度。24(5)其他其他n利用同一元素不同形态的化学性质进行分利用同一元素不同形态的化学性质进行分离。离。n例如,用硼氢化钠在不同例如,用硼氢化钠在不同pH值下可使不值下可使不同形态的同形态的As还原成氢化物,用此技术发现还原成氢化物,用此技术发现水中的砷主要是水中的砷主要是As()(7290
16、%),它可分,它可分别测定别测定As()、As()、一甲胂和二甲胂,、一甲胂和二甲胂,pH值分别是值分别是1、45。252.鉴别测定鉴别测定n对水中金属有机化合物的鉴别和测定,对水中金属有机化合物的鉴别和测定,是目前金属形态分析的一个重要组成是目前金属形态分析的一个重要组成部分。部分。n最常用的方法是,先用色谱分离,再最常用的方法是,先用色谱分离,再用较灵敏的定量方法测定每个组分。用较灵敏的定量方法测定每个组分。GCLC薄层层析薄层层析AAS26(二二)、模式计算模式计算n先决条件:假设水中各种化学形态彼此已先决条件:假设水中各种化学形态彼此已达到平衡达到平衡 n根据电解质溶液理论,利用一些已
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