工业废水分析实验报告

工业废水的检测与处理

1.废水的感官指标

一、臭味

废水的臭味比较明显，等级为3，强度明显，随着防止时间的增加，臭味逐渐减弱。 水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质。

二、色度

废水的色度摇匀后为乳白色，经长时间放置后，颜色变浅，有白色沉淀。 水的色度来源于金属化合物或有机化合物。 三、浊度

废水有较大量的悬浮物，并且略成胶体状，半透明。经长期放置后，在盛放废水的容器底部有大量的白色沉淀物聚集。

2.废水电导率的测定

一、实验目的

掌握电导仪的使用方法和工作原理。 二、实验原理

1、电导仪的工作原理：电解质溶液也遵守欧姆定律，其电导（L）是电阻（R）的倒数，电导率（或比电导，K）是电阻率（ρ）的倒数，故电导率是指相距1cm的两平行金属板电极间充以1cm电解质溶液所具有的电导。 K=L·Q 式中：，称为电极常数或电导池常

数，其中 为两平行板极间距，A为板极面积。 被测溶液电阻Rx与分压电阻Rm串联，接通外加电源后，构成闭合回路，则Rm上的分压Em为：

由上式可知，

3

因为输入电压E和分压电阻Rm均为定值，故被测溶液的电阻Rx或电导Lx变化必将导致输出电压Em的变化。可见，通过测量Em便可知Rx或Lx。 2、电极选择：光亮电极用于测量较小的电导率(10 S/cm).通常用铂黑电极，因为它的外表比较大，如此减少了电流密度，减少或清除了极化。但在测量低电导率溶液时，铂黑对电解质有强烈的吸附用处，呈现不不变的景象，这时宜用光亮亮铂电极。

3、水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水

有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.5—2μS/cm，但放置一段时间后，因吸收了CO2，增加到2—4μS/cm；超纯水的电导率小于0.10μS/cm；天然水的电导率多在50—500μS/cm之间，矿化水可达500—1000μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10000μS/cm；海水的电导率约为30000μS/cm。 三、试剂及仪器 试剂：去离子水。

仪器：电导仪、量筒、烧杯、洗瓶，铂黑电极（常数0.974） 四、实验步骤

1、将电极浸泡在去离子水中，使电极活化。

2、未开电源开关前，观察表针是否指零，可调正表头上的螺丝，使表针指零。

3、插接电源线，打开电源开关，并预热数分钟（待指针完全稳定下来为止）调节“调正”调节器使电表指示满度。

4、将校正测量开关扳在“检查”位置，调节示数为电极上所标的数字。

5、先用铂黑电极对废水的电导率进行预测，若测得电导率较小，再用光亮电极进行准确测量，由于废水的电导率较大，所以本次试验所用的电极为铂黑电极。 测得废水的电导率为913μS.cm-1

3.废水PH值和酸碱度的测定

一、实验目的

1、掌握酸度计的操作使用方法； 2、掌握测定溶液酸度或碱度的原理。 二、实验原理

用标准氢氧化钠溶液滴定水样至一定PH值，根据其所消耗的量计算酸度。随所用指示剂不同，通常分为两种酸度：一是用酚酞作指示剂（其变色PH为8.3），测得的酸度称为总酸度（酚酞酸度），包括强酸和弱酸；二是用甲基橙作指示剂（变色PH约3.7），测得的酸度称强酸酸度或甲基橙酸度。酸度单位用CaCO3mg/L表示。 三、试剂及仪器

试剂：醋酸、醋酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、硼砂、酚酞、乙醇、氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾。

仪器：酸度计、碱式滴定管、锥形瓶、分析天平、普通天平、量筒、试剂瓶、烧杯。 四、实验步骤

1、PH为4.00、6.86、9.18缓冲液的配制。

2、酚酞试剂的制备：称取1g酚酞，溶解在90ml乙醇中，然后加水到100ml; 3、酸度计的校正：首先将PH测量电极用吸水纸吸干上面的蒸馏水，然后将电极插入到6.86的缓冲溶液中，调节上面的standardize按钮示数为6.86。同样的将电极分别插入PH为4.00和9.18的缓冲溶液中进行同样的操作。

4、测定废水的PH：酸度计校正后按酸度计上的按钮，酸度计显示PH时，吸干电极上的蒸馏水，将电极插入废水中，即为废水的PH=2.58。

5、约取2 g NaOH溶解于500ml水中，约0.1mol/L6、氢氧化钠标准溶液的标定：准确称取三份邻苯二甲酸氢钾0.4g左右，分别加入已编号的三个锥形瓶中，在三个锥形瓶中分别加入25ml蒸馏水，然后分别滴加2~3滴酚酞指示剂，用配制的氢氧化钠溶液进行滴定，记录数据。

7、酸度测定：准确移取废水25ml，放入锥形瓶中，滴加2~3滴酚酞试剂，用氢氧化钠溶液滴定，记录数据，平行测定三次。

五、结果与讨论

M(邻苯二甲酸氢钾)=208g/mol

由表中数据的，废水的酸度用H2CO3表示为0.0338mol/L。

4.废水硬度的测定

一、实验目的

1、掌握各种指示剂的配制方法；

2、学会EDTA标准溶液的配制与标定方法； 3、掌握水中硬度的测定原理和方法。 二、实验原理

2＋

EDTA与Mg能形成更为稳定的无色螯合物。因此，滴定至终点时，EBT 便被EDTA 从Mg—EBT中置换出来，游离的EBT 在pH = 8～11 的溶液中呈蓝色。滴定前： M + EBTM—EBT (酒红色)

主反应： M + EDTA M—EDTA 终点时： M—EBT + EDTA M—EDTA + EBT 酒红色 蓝色

(cV)EDTA＝(

3+

m

)MgSO4H2O M

3+

2+

2+

2+

滴定时，Fe、Al等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；Cu、Pb、Zn等重属离子，可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽

三、试剂及仪器

试剂：钙指示剂、铬黑T、氯化钠、三乙酸胺、甲醇、乙二胺四乙酸、甲基红、乙醇、氨水、氯化铵、碳酸钙、盐酸、氯化镁。

仪器：分析天平、烧杯、量筒、容量瓶、酸式滴定管、胶头滴管、研钵。 四、实验步骤

1、钙指示剂的配制：称取0.5g钙指示剂，与100g氯化钠一起研细，混匀，装进试剂瓶。 2、铬黑T（EBT）的制备：取0.2g铬黑T于烧杯中，然后加入15ml三乙醇胺与5ml甲醇，搅拌混匀，装进试剂瓶。

3、甲基红试剂的配制：取0.1g甲基红于装有60ml乙醇的烧杯中，加水到100ml，混匀，装进试剂瓶。

4、PH=10的缓冲溶液NH3-NH4CL溶液：称取13.5g氯化铵溶于水中，加浓氨水87.5ml，稀释

至250ml。

2+

5、Ca标准溶液的制备：准确称取0.2500g左右的碳酸钙，用稀释一定倍数的盐酸溶解，加热除去二氧化碳，转移到250ml的容量瓶中，用蒸馏水定容到刻度，摇匀。 6、EDTA溶液的制备：称取1.86g左右的EDTA，溶解在水中，稀释到500ml。

7、Mg-EDTA溶液的制备：称取0.7638g左右的氯化镁，用蒸馏水溶解，转移到250ml的容量瓶中，定容到刻度，摇匀。准确移取25.00mlEDTA溶液，滴加1滴甲基红试剂溶液变为红色，再滴加稀释过的氨水使溶液变为黄色，加入20ml蒸馏水，加10mlNH3-NH4CL缓冲溶液，再加4-5滴铬黑T，立即用氯化镁溶液滴定，至溶液由酒红色突变为蓝紫色。根据滴定的氯化镁溶液与EDTA溶液的体积比，取50mlEDTA溶液与氯化镁溶液混合。

8、EDTA溶液的标定：准确移取25.00ml标准钙离子溶液于锥形瓶中，滴加1滴甲基红试剂溶液变为红色，再滴加稀释过的氨水使溶液变为黄色，加入20ml蒸馏水，再加5mlMg-EDTA溶液，加10mlNH3-NH4CL缓冲溶液，再加4-5滴铬黑T，立即用氯化镁溶液滴定，至溶液由酒红色突变为蓝紫色。记录数据，平行滴定三次。

9、废水总硬度的测定：准确移取25.00ml废水于锥形瓶中，滴加1滴甲基红试剂溶液变为红色，再滴加稀释过的氨水使溶液变为黄色，加入20ml蒸馏水，再加5mlMg-EDTA溶液，加10mlNH3-NH4CL缓冲溶液，再加4-5滴铬黑T，立即用氯化镁溶液滴定，至溶液由酒红色突变为蓝紫色。记录数据，平行滴定三次。 五、结果与讨论

2+

称取的碳酸钙的量m=0.2632g，c（Ca）= 0.0105mol/L

所以废水中的总硬为：0.0019mol/L。

5.废水中氯离子的测定

一、实验目的

1、掌握莫尔法的原理；

2、掌握测定过程颜色变化的原理； 3、掌握AgNO3溶液的标定方法。 二、实验原理

在中性或弱碱性溶液中（pH6.5～10.5）,以铬酸钾K2CrO4为指示剂用AgNO3标准溶液直接滴定水中C1-时，由于AgC1的溶解度（8.72×10-8mol/L）小于Ag2CrO4的溶解度（3.94×10-7mol/L），根据分步沉淀的原理，在滴定过程中，首先析出AgC1沉淀，到达化学计量点后，稍过量的Ag+与生成Ag2CrO4砖红色沉淀，指示滴定终点到达。沉淀滴定反应为 Ag + C1- =AgCl Ag+CrO4=Ag2CrO4

三、试剂及仪器

试剂：氯化钠、硝酸银、铬酸钾、氢氧化钠、PH试纸。

仪器：分析天平、酸式滴定管、量筒、烧杯、胶头滴管、容量瓶。 四、实验步骤

1、氯化钠标准溶液的制备：用分析天平准确称取0.4656g左右的氯化钠，用蒸馏水溶解，转移到250ml的容量瓶中，定容至刻度，摇匀。

2、硝酸银标准溶液的制备：称取1.4031g的硝酸银，溶于400ml蒸馏水中。 3、铬酸钾溶液的配制：称取5.0g铬酸钾，少量蒸馏水溶解，稀释至100ml。

4、0.05M氢氧化钠溶液的配制：称取0.2g氢氧化钠溶于蒸馏水中，并定容到100ml。 5、硝酸银溶液的标定：准确移取25 .00mL标准NaCL溶液，同时吸取25 mL蒸馏水作空白，分别放入250 mL锥形瓶中，各加25 mL蒸馏水和1 mL 铬酸钾指示剂。在不断摇动下用AgNO3溶液滴定至淡桔红色，即为终点。记录AgNO3溶液用量，除空白外，平行测定三次。根据NaC1标准溶液的量浓度和AgNO3溶液的体积，计算AgNO3溶液的准确浓度。

6、废水中氯离子的测定：吸取50 mL水样3份，分别放入锥形瓶中；加入1mL 铬酸钾溶液，在剧烈摇动下用AgNO3标准溶液滴定至刚刚出现淡桔红色，即为终点。记录AgNO3标准溶液用量。

五、结果与讨论

氯化钠质量m(NaCl)=0.4656g,c(NaCl)=0.0318mol/L 1、标定硝酸银溶液

2、测定废水中氯离子的量

6.废水中铵根离子的测定

一、实验目的

1、掌握纳氏试剂的配制方法；

2、掌握纳氏分光光度法的工作原理。 二、实验原理

纳氏试剂分光光度法

在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中，加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收，通常使用410—425nm范围波长光比色定量。反应式如下： 2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O （黄棕色）

本法最低检出浓度为0.025 mg/L；测定上限为2 mg/L。 三、试剂及仪器

试剂：碘化钾、氯化汞、氢氧化钠、酒石酸、氯化铵。

三、试剂及仪器

试剂：氯化钠、硝酸银、铬酸钾、氢氧化钠、PH试纸。

仪器：分析天平、酸式滴定管、量筒、烧杯、胶头滴管、容量瓶。 四、实验步骤

1、氯化钠标准溶液的制备：用分析天平准确称取0.4656g左右的氯化钠，用蒸馏水溶解，转移到250ml的容量瓶中，定容至刻度，摇匀。

2、硝酸银标准溶液的制备：称取1.4031g的硝酸银，溶于400ml蒸馏水中。 3、铬酸钾溶液的配制：称取5.0g铬酸钾，少量蒸馏水溶解，稀释至100ml。

4、0.05M氢氧化钠溶液的配制：称取0.2g氢氧化钠溶于蒸馏水中，并定容到100ml。 5、硝酸银溶液的标定：准确移取25 .00mL标准NaCL溶液，同时吸取25 mL蒸馏水作空白，分别放入250 mL锥形瓶中，各加25 mL蒸馏水和1 mL 铬酸钾指示剂。在不断摇动下用AgNO3溶液滴定至淡桔红色，即为终点。记录AgNO3溶液用量，除空白外，平行测定三次。根据NaC1标准溶液的量浓度和AgNO3溶液的体积，计算AgNO3溶液的准确浓度。

6、废水中氯离子的测定：吸取50 mL水样3份，分别放入锥形瓶中；加入1mL 铬酸钾溶液，在剧烈摇动下用AgNO3标准溶液滴定至刚刚出现淡桔红色，即为终点。记录AgNO3标准溶液用量。

五、结果与讨论

氯化钠质量m(NaCl)=0.4656g,c(NaCl)=0.0318mol/L 1、标定硝酸银溶液

2、测定废水中氯离子的量

6.废水中铵根离子的测定

一、实验目的

1、掌握纳氏试剂的配制方法；

2、掌握纳氏分光光度法的工作原理。 二、实验原理

纳氏试剂分光光度法

在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中，加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收，通常使用410—425nm范围波长光比色定量。反应式如下： 2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O （黄棕色）

本法最低检出浓度为0.025 mg/L；测定上限为2 mg/L。 三、试剂及仪器

试剂：碘化钾、氯化汞、氢氧化钠、酒石酸、氯化铵。

仪器：分析天平、烧杯、量筒、容量瓶、分光光度计。 四、实验步骤

1、纳氏试剂的配制：称取5g碘化钾于烧杯中，加入5ml蒸馏水。称取2.5g氯化汞，分批多次加入到碘化钾溶液中，边加边搅拌。加到溶液为微红色，停止加入。防止一夜。称取10.7g氢氧化钠溶于30ml蒸馏水，将氢氧化钠溶液加入之前配制的混合液，搅拌混匀。 2、50%（m/V）酒石酸钠溶液：将50g酒石酸钠溶于适量的水，加热煮沸以驱除氨，冷却后用水稀释至100ml。

3、CN=1000ug/mL铵氮标准溶液：准确称取氯化铵0.9548g,溶于水后转入250mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

4、CN=10ug/mL铵氮标准溶液：吸取10.00mLCN1000ug/mL铵氮标准溶液于250mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。临用前配置。

5、工作曲线绘制：在8个50 mL比色管中，分别加入0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL、10.00 mL CN=10ug/ mL铵氮标准溶液，用水稀释至50mL容量瓶中，摇匀。加入1 mL50%酒石酸钾溶液摇匀，加入1.5ml纳氏试剂溶液，摇匀。放置10min后比色。显色后在420nm波长处进行分光光度法测定。

6、废水中铵离子的测定：准确移取1.00ml废水，于50ml的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀。加入1 mL50%酒石酸钾溶液摇匀，加入1.5ml纳氏试剂溶液，摇匀。放置10min后比色。显色后在420nm波长处进行分光光度法测定。废水的吸光度为0.184。 五、结果与讨论

N

所以废水中铵离子的浓度为：1.9217×10mol/L。

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7.废水中亚硝酸根离子的测定

一、实验目的

1、掌握重氮偶联法测亚硝酸根的原理； 2、掌握分光光度计的使用方法。 二、实验原理

在酸性介质中亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应，其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮

染料，于543nm波长处测定吸光度。大量的硫化氢干扰测定，可在加入磺胺后用氮气驱除硫化氢。

HCl+HNO2 + H2N-Ph-SO3H ==ClN2-Ph-SO3H +2H2O ClN2-Ph-SO3H + H2N-Np == H2N-Np-N=N-Ph-SO3H +HCl 三、试剂及仪器

试剂：磺胺、草酸钠、高锰酸钾、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠。 仪器：容量瓶、分析天平、量筒、烧杯、胶头滴管、分光光度计。 四、实验步骤

1、对氨基苯磺酰胺－N-(1-萘基)乙二胺-磷酸溶液：称取0.30g N-(1-萘基)乙二胺于250mL烧杯中，先加少许水溶解，再加25mL磷酸，再溶解10g对氨基苯磺酰胺，稀释至250ml，贮于棕色瓶中备用。作用：在反应中起显色的作用；

2、亚硝酸钠贮备液：称取0.3g左右NaNO2固体，溶解100ml，定容至250ml容量瓶中； 3、亚硝酸钠中间标准液：用移液管移取50.00mlNaNO2贮备液于250ml容量瓶中，稀释至刻度；

4、亚硝酸钠标准工作液：用吸量管取5.00mlNaNO2中间标准液于于250ml容量瓶中，稀释至刻度； 5、高锰酸钾溶液：称取0.4g左右高锰酸钾固体，溶于250ml水中，装于棕色试剂瓶中备用； 6、草酸钠标准溶液：准确称取0.8295g草酸钠固体溶解于100ml水中，移至250ml容量瓶中，稀释定容； 7、高锰酸钾溶液的标定: 移取25.00ml草酸钠标准溶液于锥形瓶中，稍稍加热后，加入5ml 6mol/L的硫酸溶液酸化（使最后体系中硫酸浓度为0.5mol/L)，用高锰酸钾溶液滴定至微红色，平行滴定三次。 8、亚硝酸钠贮备液的标定:移取25.00ml贮备液和25.00ml高锰酸钾溶液于锥形瓶中，加入9、5ml6M的硫酸。加热到70-80℃，按每次10.00ml加入草酸钠溶液，直至KMnO4红色褪去，记下Na2C2O4的总用量。再用KMnO4滴定至微红色，平行测定三次。

10、标准曲线的绘制：分别吸取0,1.00,3.00,5.00,7.00,10.00ml亚硝酸钠标准工作液于50ml容量瓶中，加1ml显色剂溶液，加入4滴硫酸，稀释定容至50mL。放置20min后，在波长520nm处，以蒸馏水为参比测定吸光度。

11、水样的测定：移取25mL水样至50mL容量瓶中，同时再移取5mL亚硝酸钠标准工作液至50mL容量瓶中，加1ml显色剂溶液，加入4滴硫酸，稀释定容至50mL。混匀。放置20min后，波长520nm处，以蒸馏水为参比测定吸光度，测得吸光度为0.456。 五、结果与讨论

草酸的质量m=0.8295g，取废水5ml测得吸光度为0.306 1、高锰酸钾的标定

3、工作曲线制定

所以废水中亚硝的浓度为：2.148×10 mol/L。

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8.废水中总磷的测定

一、实验目的

1、掌握正磷酸盐与钼酸铵的反应原理； 2、掌握水中总磷的测定方法。 二、实验原理

在中性条件下用过硫酸钾或硝酸一高氯酸使试样消解将所含磷全部氧化为正磷酸盐在酸性介质中正磷酸盐与钼酸铵反应在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后立即被抗坏血酸还原生成蓝色的络合物 。消化后水样中的正磷酸盐，与钼酸铵试剂在强酸溶液中作用，生成淡黄色磷钼酸铵： 3-+2-+

PO4+3NH4+12MoO4+24H=(NH4)3PO4·12MoO3+12H2O

磷钼酸铵在一定酸度下，可被还原剂（如氯化亚锡、抗坏血酸或称维生素C、亚硫酸钠等）还原成蓝色化合物，叫“钼蓝”：

+

(NH4)3PO4·12MoO3+SnCl2+H→(MoO2·4MoO3)2·H3PO4(钼蓝大致成分） 三、试剂及仪器

试剂：氢氧化钠、过硫酸钾、维生素C、钼酸铵、酒石酸锑钾、磷酸二氢钾。 仪器：分析天平、量筒、容量瓶、烧杯、移液管、分光光度计。 四、实验步骤

1、VC： 取10gVC溶于100ml蒸馏水中，过滤，待用。

2、过硫酸钾50g/L溶液: 将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解于水并稀释至100mL。 3、钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵 [NH46Mo7O244H2O] 于100mL水中溶解0.35g酒石酸锑钾[KSbC4H4O71/2H2O] 于100mL水中在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL。 4、磷标准贮备溶液：称取0.1046g磷酸二氢钾KH2PO4用水溶解后转移至250mL容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀。

5、磷标准工作溶液：准确移取5.00ml磷标准贮备溶液于250ml容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀。

6、工作溶液制备：在已编号的七个比色管中，分别加入0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00、15.00ml磷标准工作溶液，分别加入1mlVC和2ml钼酸盐溶液用蒸馏水定容50ml容量瓶，摇匀，发色15min。

7、最大波长测定：取10.00ml瓶中的溶液，在690-900nm之间，测定吸光度,找出最大吸收波长。

8、工作曲线的绘制：在最大波长下，测定工作液的吸光度。 水样处理：

取10ml水样，加入1ml（3+7）硫酸――－5ml过硫酸钾――水浴加热30min――冷却后加入酚酞2滴――用NaOH调至微红――1mol/L硫酸调至褪色――定容为50.00ml――取2.00ml定容为50.00ml――加显色剂测定吸光度为0.181 五、结果与讨论 1、最大波长的确定

2、工作曲线制定

所以废水中总磷的浓度为：4.15×10mol/L。

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9.废水化学需氧量COD的测定

一、实验目的

1、掌握用氯仿进行萃取的方法；

2、掌握用二苯硫腙测定化学需氧量COD的原理及方法； 3、学会硫酸亚铁铵标准溶液的标定方法。 二、实验原理

重铬酸钾法测定COD:在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算化学需氧量。

2- +3+

Cr2O7+ 14H + 6e = 2Cr+7H2O （水样的氧化）

2- + 2+ 3+3+

Cr2O7+14H+ 6Fe= 2Cr+6Fe+7H2O （滴定） 2+

Fe + 试亚铁灵（指示剂） → 红褐色（终点） 三、试剂及仪器

试剂：重铬酸钾、硫酸亚铁铵、浓硫酸、啰啉、硫酸银。

仪器：分析天平、量筒、烧杯、酸式滴定管、容量瓶、移液管、水浴锅、胶头滴管。 四、实验步骤

1、重铬酸钾标准液：准确称取2.8008g重铬酸钾，用少量蒸馏水溶解，转移到250ml的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀。

2、硫酸亚铁铵溶液：称取3.92g左右的硫酸亚铁铵，用蒸馏水溶解，边搅拌边加入5ml的浓硫酸，冷却后，转移到250ml的容量瓶中，定容至刻度，摇匀后转移到棕色瓶中。 3、试亚铁灵指示剂：称取1.485g啰啉和0.695g硫酸亚铁，用蒸馏水溶解后，稀释到100ml，转移到棕色瓶中。

4、硫酸-硫酸银溶液：称取5g硫酸银，加入到500ml的浓硫酸中，摇动溶解，放置1-2天。 5、硫酸亚铁铵的标定：用移液管移取10.00ml重铬酸钾标准溶液于250ml锥形瓶中，再加入100ml蒸馏水，小心加入30ml浓硫酸，冷却后，滴加3滴试亚铁灵指示剂，然后用硫酸亚铁铵溶液进行滴定，滴定过程中溶液会有由黄色到蓝绿色再到红褐色的颜色变化，滴定中溶液突变为红褐色，停止滴定，记录数据。平行滴定两次。 6、水样稀释：取一定量的废水，将其稀释到25万倍。

7、水样测定：取稀释后的废水10.00ml于250ml的锥形瓶中，加入10.00ml重铬酸钾标准溶液，并加入30ml硫酸-硫酸银溶液，将锥形瓶放在水浴锅中进行回流3h，冷却后，滴加3滴试亚铁灵试剂，用硫酸亚铁铵溶液进行滴定至溶液变为红褐色,停止滴定，记录数据。 8、空白测试：取蒸馏水10.00ml于250ml的锥形瓶中，加入10.00ml重铬酸钾标准溶液，并加入30ml硫酸-硫酸银溶液，将锥形瓶放在水浴锅中进行回流3h，冷却后，滴加3滴试亚铁灵试剂，用硫酸亚铁铵溶液进行滴定至溶液变为红褐色,停止滴定，记录数据。 五、结果与讨论

重铬酸钾的质量m=2.8606g，重铬酸钾浓度c=0.0389mol/L

1、硫酸亚铁铵溶液的标定

2、废水的测定：

废水中的COD为：250000×79.6952=19923800，含量过高。

10.废水中重金属Pb的测定

一、实验目的

1、学习溶剂萃取分离的基本操作，进一步熟悉分光光度计的操作方法

2、了解和掌握双硫腙显色-溶剂萃取-分光光度法测定水样中微量铅的原理。 二、实验原理

微量铅的测定可采用双硫腙显色-有机溶剂萃取-分光光度法测定，该方法经萃取分离、富集样品中的微量铅，具较高的灵敏度和选择性。

在pH 为 8.5~9.5的氨性柠檬酸盐氰化物的还原性介质中，铅与双硫腙形成可被氯仿萃取的淡红色的双硫腙铅螯合物，萃取的氯仿混色液于 5l0nm 波长下进行光度测量，从而求出铅的含量。其反应式为：

配合物经三氯甲烷萃取，在分光光度计上测定有机层有色溶液的吸光度,确定微量铅的含量。

-1-1

(ε = 6.7×104 L·mol·cm, λ max = 510 nm)。 三、试剂及仪器

试剂：盐酸、浓氨水、浓硝酸、柠檬酸三铵、无水亚硫酸钠、盐酸羟胺、硝酸铅、双硫腙、氯仿。

仪器：分析天平、量筒、烧杯、容量瓶、无颈漏斗、分液漏斗、移液管、分光光度计。 四、实验步骤

1、0.5mol/L盐酸的配制：用量筒量取21ml浓盐酸用蒸馏水稀释到500ml。 2、0.143mol/L氨水的配制：取10ml浓氨水稀释到1000ml。 3、硝酸稀释：取100ml浓硝酸，加入100ml蒸馏水。

4、柠檬酸盐还原性溶液：称取50g柠檬酸三铵，2.5g无水亚硫酸钠和12.5g盐酸羟胺加入到烧杯中，加蒸馏水溶解，配成125毫升溶液，于250ml浓氨水混合。 5、铅标准贮备液：准确称取0.0647g硝酸铅加10ml没稀释过的硝酸，加蒸馏水定容到刻度，摇匀。

6、铅标准工作液：量取5.00ml铅标准贮备液于250ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，摇匀。

7、双硫腙贮备液：称取0.5g双硫腙溶解在100ml氯仿中，用定量纸滤去不溶物，滤液置分液漏斗中，每次用20ml配制的氨水提取，共提取五次，合并水层，并用配制的盐酸溶液中和。再用250ml氯仿分三次提取，合并氯仿层，将此溶液放进棕色瓶中。

8、双硫腙工作液：取一定量双硫腙贮备液稀释625倍。

9、工作曲线制定:分别移取铅标准工作液0.00、2.50、3.80、5.00、6.30、7.50于50ml比色管中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。加入5ml稀释过的硝酸，25ml柠檬酸盐还原性溶液，再加入5ml双硫腙工作液，剧烈摇动，静置分层，分出有机相于比色皿中，在510nm的波长下进行测定。

10、废水的测定：取5.00ml水样于50ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，取10.00ml配制的废水溶液于分液漏斗中，加入5ml稀释过的硝酸，25ml柠檬酸盐还原性溶液，再加入5ml双硫腙工作液，剧烈摇动，静置分层，分出有机相于比色皿中，在510nm的波长下进行测定吸光度为0.181. 五、结果与讨论

-5

铅标准工作液的浓度c=1.5628

10mol/L 工作曲线

所以废水中铅的含量为:7.814×10mol/L。

因为柠檬酸钠为还原性物质，所以在显色处理时不应加入硝酸溶液，使其吸光度受到影响。

-7

11.水样中阴离子的测定

一、实验目的

1、了解离子色谱仪的基本构造和原理，学习仪器的基本操作 2、学习用阴离子交换色谱分析无机阴离子的方法 二、实验原理

离子色谱法测定无机阴离子是利用离子交换原理，连续对多种阴离子进行定性和定量的分析。水样注入碳酸盐—碳酸氢盐溶液并流经系列的离子交换树脂，基于待测阴离子对低容量强碱性阴离子树脂（分离柱）的相对亲和力不同而彼此分开。被分离的阴离子，在流经强酸性阳离子树脂（抑制柱）或抑制膜时，被转换为高电导的酸型，碳酸盐—碳酸氢盐则转变为弱电导的碳酸（清除背景电导）。用电导检测器测量被转变为相应酸型的阴离子与标准进行比较，根据保留时间定性，峰高或峰面积定量。 三、实验仪器

离子色谱仪DX-120、容量瓶、移液管等 四、实验试剂

碳酸钠，碳酸氢钠、氟化钠、氯化钠、亚硝酸钠、硫酸钠、硝酸钾、十二水合磷酸钠等 五、实验试剂配制

1.淋洗液：分别称取19.078g碳酸钠和14.282g碳酸氢钠，溶解于水中，移入1000mL烧杯中加水稀释至1000mL摇匀，用移液管移取10。00mL上述溶液

2.氟离子标准储备液：称取0.4214g氟化钠溶于水，移入100mL容量瓶中，加入2.5mL淋洗储备液，加水稀释至刻度，摇匀。

3.氯离子标准储备液：称取0.6897 g氯化钠溶于水，移入100mL容量瓶中，加入2.5mL淋洗储备液，加水稀释至刻度，摇匀。

4.亚硝酸根离子标准储备液：称取0.7048g亚硝酸钠溶于水，移入100mL容量瓶中，加入2.5mL淋洗储备液，加水稀释至刻度，摇匀。 5.硝酸根离子标准储备液：称取0.9948 g硝酸钾溶于水，移入100mL容量瓶中，加入2.5mL淋洗储备液，加水稀释至刻度，摇匀。

6.磷酸根离子标准储备液：称取3.8030g十二水合磷酸钠溶于水，移入100mL容量瓶中，加入2.5mL淋洗储备液，加水稀释至刻度，摇匀。 7. 硫酸根离子标准储备液：称取1.4160g硫酸钠溶于水，移入100mL容量瓶中，加入2.5mL淋洗储备液，加水稀释至刻度，摇匀。

----2-3-8.混合标准使用液：分别移取F、Cl、NO2、NO3、SO4、PO4离子储备液各1mL至同一个100mL容量瓶中，混合均匀，稀释定容至刻度摇匀，作为工作液最高浓度组分，编号6，然后分别从编号为6的容量瓶中移取0.00mL、2.50mL、5.00mL、12.50mL、25.00mL溶液至编号为1-5的50mL容量瓶中，稀释定容至刻度摇匀。 六、实验步骤

----2-3-1.将F、Cl、NO2、NO3、SO4、PO4离子储备液稀释100倍后，用离子色谱测定各组分溶液，确定各离子的出峰保留时间并记下离子种类。

2.校准曲线的绘制：依次测定混合标准使用液，按浓度从低到高顺序，记录各被测离子的峰高或峰面积，根据标准溶液中各离子的浓度和相应的峰高或峰面积绘制校准曲线。 3.样品测定：取一定体积已处理好的水样注入离子色谱系统，以空白校正后的峰高或峰面积记录实验结果，如果峰的响应值超过系统的线性范围，须用适量的纯水稀释样品使其在校准曲线范围内，并重新分析。如果色谱结果未能很好地分离或某一离子的定性是不可靠的，应将适量的标准溶液加入样品并重分析

七、实验数据与分析（离子色谱谱图见附表） 1.单标确定出峰顺序：

由谱图可以确定各离子出峰时间为：tF=2.907min；tCl=4.573min；tNO

2

=5.432min；

tNO=7.298min；tPO

3

4

3

=11.365min；tSO2=13.132min

4

2.混标确定工作曲线：

果存在较大影响，综合各方面因素考虑，将此点舍去。实验测试样品中经离子色谱测定未发现含有亚硝酸根离子，可能是由于在配制水样过程中加热的时候亚硝酸根离子发生分解，故而监测不出，所以亚硝酸根标准工作曲线可以略去不做。标准工作曲线如下：

由上图可知，F浓度与岀峰面积的关系为：

A=3453.6C+45322

-

由上图可知，Cl浓度与岀峰面积的关系为：A=4023.5C+162543

-

由上图可知，NO3浓度与岀峰面积的关系为：

A=3759.6C+45958

-

由上图可知，SO4浓度与岀峰面积的关系为：

A=3409.6C+3830.9

2-

由上图可知，PO4浓度与岀峰面积的关系为：A=7645.2C+52972

3-

3.样品的测定：

--2-3-由上图及各离子岀峰时间可知，水样含有四种离子：依次是Cl、NO3、SO4、PO4，各离子的峰面积如上表。根据标准工作曲线可知： A、Cl浓度与峰面积的关系为：A=4023.5C+162543；A

-

Cl-

=4997248，故而求得C=1201.62ppm；

所测试的水样为稀释后的水样，且实验配制的标准液实际浓度为：

m0.5897 -5NaCl10mol/L=1.00910/molL

MV稀释倍数58.440.1100100NaCl

故而水样中的Cl浓度：

-6-3

C水样=C×稀释倍数×实际值=1201.62×2×1.009×10mol//L=2.425×10mol/L。 B、NO3浓度与峰面积的关系为：A=3759.6C+45958；A

-

-

NO3-

=2172526.250，故而求得

C=565.64ppm；所测试的水样为稀释后的水样，且实验配制的标准液实际浓度为：

m 0.9948KNO-6故而水样中的NO3浓度：

-7-3

C水样=C×稀释倍数×实际值=565.64×2×9.840×10mol//L=1.113×10mol/L。 C、SO4浓度与峰面积的关系为：A=3409.6C+3830.9；A

2--

3

10pmol/L=9.84010mol/L

MV稀释倍数101.100.1100100KNO3

SO4=4558392.500，故而求得

C=1355.805ppm；所测试的水样为稀释后的水样，且实验配制的标准液实际浓度为：

m 1.4160NaSO-6故而水样中的SO4浓度：

-7-3

C水样=C×稀释倍数×实际值=1355.805×2×9.968×10mol//L=2.703×10mol/L。 D、PO4浓度与峰面积的关系为：A=7645.2C+52972；A

3-2-

24

10pmol/L=9.96810mol/L

MV稀释倍数142.060.1100100NaSO24

PO4-

=5167943.000，故而求得

C=669.043ppm；所测试的水样为稀释后的水样，且实验配制的标准液实际浓度为：

m3.8030NaPO12HO-5

342

342

10pmol/L=1.22210/molL

MV稀释倍数311.15460.1100100NaPO12HO

故而水样中的PO4浓度：

-6-3

C水样=C×稀释倍数×实际值=669.043×2×1.222×10mol//L=1.635×10mol/L。 八、实验结果与讨论

1、离子色谱测定前水样应先经滤膜过滤，用以除去样品中颗粒物以防止玷污柱子。 2、个系统不要进气泡，否则会影响分离效果

3、因试剂、器皿或样品的预处理可引入污染干扰测定，本实验就有不成功的例子，需加以注意。

3-

附离子色谱谱图 一、单标谱图：

Cl-：1000ppm

NO3-：

1000ppm

F:1000PPm

-

NO2-:1000ppm

SO42-

:1000ppm

PO43-

:1000ppm

二、混标谱图:

1000ppm:

500ppm:

250ppm:

100ppm:

50ppm:

10ppm:

三、测试样品

11.废水样的过柱处理（离子交换法）

一、实验目的

1、了解废水的处理用离子交换法；

2、了解离子交换法的原理和实验操作步骤。 二、实验原理

离子交换法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类，广泛应用的是有机离子交换剂，即离子交换树脂。

离了交换树脂是一种具有渗透性的三维网状高分子聚合物小球，在网状结构的骨架上含有可电离的活性基团，与水样中的离子发生交换反应。根据官能团不同，分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和特殊离子交换树脂。其中，阳离子交换树脂按照所含活性基团酸性强弱，又分为强酸型和弱酸型阳离子交换树脂；阴离子交换树脂按其所含活性基团碱性强弱，又分为强碱性和弱碱性阴离子交换树脂。在水样预处理中，最常用的是强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂。

强酸型阳离子交换树脂含有-SO3H、-SO3Na等活性基因，一般用于富集金属阳离子。强碱性阴离子交换树脂含有-N(CH3)3+X-基团，其中X为OH-、Cl-、NO3-等，能在酸性、碱性和中性溶液中与强酸或弱酸阴离子交换。特殊离子交换树脂含有螯合、氧化还原等活性基因，能与水样中的离子发生螯合或氧化、还原反应，具有良好的选择性吸附能力。 三、试剂及仪器

试剂：阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、0.1M氢氧化钠、0.1M盐酸、草酸、高锰酸钾、活性炭。

仪器：烧杯、量筒、容量瓶、移液管、酸式滴定管、磁力搅拌器、无颈漏斗、电导率仪、离子交换柱。 四、实验步骤

①交换柱的制备：如分离阳离子，则选择强酸型阳离子交换树脂。首先将离子交换树脂在稀盐酸中浸泡，以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式。在空柱子中加入大约10cm高的0.1MHCl，再加阳离子交换树脂，加到使其高大约为15cm。然后用蒸馏水洗至中性，备用。如分离阴离子，则选择强碱型阴离子交换树脂。首先将离子交换树脂在稀0.1MNaOH中浸泡，以除去杂质并使之溶胀和完全转变成OH式。在空柱子中加入大约10cm高的0.1MNaOH，再加阴离子交换树脂，加到使其高大约为15cm。然后用蒸馏水洗至中性，备用。 ②废水样的活性炭处理(除有机质)：a.用重铬酸钾法定性测定原废水样的化学需氧量（COD）； b.量取100ml水样，在水样中加入大约1g活性炭，在电磁搅拌上搅拌，使其充分除掉其中的有机质。30min后，用滤纸过滤，得到澄清液。 c.测定活性炭处理过后的化学需氧量，若还是过高，再加入1g活性炭处理，实验过程中用重铬酸钾跟踪测定其COD，直至水样加重铬酸钾及银-硫酸银试剂加热回流不变成绿色。实验中共加了10g左右活性炭。 ③水样电导率的测定：测定用活性炭处理过后的水样的电导率。

④离子交换柱交换：取大约80ml活性炭处理过后水样，以适宜的速度倾入阳离子交换柱，得到阳离子交换后的水样；然后再倾入阴离子交换柱，得到最终水样。交换完成后的柱子，阳离子柱用0.1MHCl洗脱3次，再用蒸馏水洗至中性；阴离子柱用0.1MNaOH洗脱3次，同样用蒸馏水洗至中性。若得到的水样电导率达不到要求，应再次过柱。整个过柱过程用电导率跟踪测定，若水样的电导率降到和自来水的的电导率（300左右）差不多，过柱完成。实验过程中共过了三次柱。

⑤高锰酸钾法测定过柱后水样化学需氧量（COD）：

 高锰酸钾溶液的配制：粗配浓度为0.01mol/L的高锰酸钾溶液。

 草酸钠的配制：准确称取0.7969g草酸钠溶于水中，用蒸馏水稀释定容至250.00ml。  高锰酸钾溶液的标定：移取25.00ml上述草酸钠溶液于锥形瓶中，加入5ml硫酸溶液，

加入30ml水，加热至70-80℃，立即用高锰酸钾滴定，滴至溶液呈红色为终点。记下高锰酸钾体积，计算高锰酸钾浓度，平行三次。

水样的滴定：a.量取200mL水样，分批加入活性炭，搅拌；每隔30min测一次 COD，若COD变化不大，继续加活性炭直至COD下降很多；

b.将上述已脱除有机质的溶液过滤，滤去活性炭，澄清水样脱盐处理后，准

确移取10mL水样于锥形瓶中，加入10.00mL高锰酸钾溶液，25.0mL草酸钠标准溶液，5mL硫酸溶液，然后用高锰酸钾溶液回滴至溶液呈浅红色，记录消耗高锰酸钾溶液的体积 ⑥洗脱：取活性炭吸附好的滤液80mL测定其电导率，引流入阳型树脂填充柱，用量筒确定树脂层中水的体积，检测pH，确定接水样的起点和终点；再过按同样的方法过阴型树脂填充柱（树脂层中水的体积通过加NaOH溶液来确定），测定一次过柱后水样 的电导率，若电导率大于250μs/cm，则分别用0.1mol/LHCl、0.1mol/LNaOH活化树脂，再重复过柱，同时检测其电导率。. 4.实验结果：