1、第一章第一章 水化学基础知识水化学基础知识 第一节第一节 溶液、物质的溶解性和溶解度，溶液、物质的溶解性和溶解度，溶液的浓度及其计算溶液的浓度及其计算 一、溶液一、溶液 溶解：物质以分子或离子形态均匀地分散到另一种溶解：物质以分子或离子形态均匀地分散到另一种物质中的过程叫做溶解；物质中的过程叫做溶解；溶解后所得到的稳定的混合物，叫做溶液；溶解后所得到的稳定的混合物，叫做溶液；能溶解其他物质的物质叫做溶剂；能溶解其他物质的物质叫做溶剂；被溶解的物质叫做溶质。被溶解的物质叫做溶质。溶液溶质溶剂溶液溶质溶剂 二、物质的溶解性和溶解度二、物质的溶解性和溶解度（一）物质的溶解性（一）物质的溶解性 在一定
2、的温度下，在一定量的溶剂中，不能再溶在一定的温度下，在一定量的溶剂中，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液饱和溶液；还能继续溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的还能继续溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液不饱和溶液。（二）物质的溶解度（二）物质的溶解度 在一定的温度下，在一定的温度下，100g溶剂中最多可溶解的溶溶剂中最多可溶解的溶质的克数，叫做这种溶质在这种溶剂中的溶解度。质的克数，叫做这种溶质在这种溶剂中的溶解度。三、溶液的浓度及其计算三、溶液的浓度及其计算 （一）质量百分比浓度（一）质量百分比浓度 用溶质的质量占全部溶液质量的百分比来表示
3、用溶质的质量占全部溶液质量的百分比来表示的浓度，叫做质量百分比浓度。的浓度，叫做质量百分比浓度。质量百分比浓度质量百分比浓度=（溶质质量（溶质质量100%）/溶液质量溶液质量 （二）重容百分比浓度（二）重容百分比浓度用用100ml溶液中所含溶质克数来表示的浓度，溶液中所含溶质克数来表示的浓度，叫做重容百分比浓度。符号（重叫做重容百分比浓度。符号（重/容）。容）。重容百分比浓度重容百分比浓度=（溶质质量（溶质质量100%）g/溶液体积溶液体积L （三）克（三）克/升浓度升浓度用用1升溶液中所含溶质的克数来表示浓度，升溶液中所含溶质的克数来表示浓度，叫做克叫做克/升（升（g/L）浓度。浓度。克克/
4、升浓度升浓度=（溶质质量溶质质量100%）/溶液体积溶液体积（四）体积比浓度（四）体积比浓度液体试剂用水稀释或液体试剂相互混合时，溶液的液体试剂用水稀释或液体试剂相互混合时，溶液的浓度常用体积比表示，称体积比浓度。浓度常用体积比表示，称体积比浓度。（五）摩尔浓度（五）摩尔浓度 1.摩尔（摩尔（mol）摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质中含有摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质中含有 6.021023个微粒。个微粒。2.摩尔质量（摩尔质量（MG）1mol物质的质量称为该物质的摩尔质量。物质的质量称为该物质的摩尔质量。物质的量物质的量（mol）=物质的质量物质的质量/该物质的摩尔质量该物质的摩尔质量 (
5、g)(g/mol)即：即：n=W/MG 3.摩尔浓度摩尔浓度用用1溶液中所含溶质的物质的量来表示的浓度，溶液中所含溶质的物质的量来表示的浓度，叫做摩尔浓度。叫做摩尔浓度。摩尔浓度摩尔浓度=溶质的物质的量溶质的物质的量/该溶液的体积该溶液的体积 (mol/L)(mol)(L)（六）滴定度六）滴定度 滴定度是指滴定度是指1ml标准溶液相当于可和它反应的物标准溶液相当于可和它反应的物质的质量（一般用质的质量（一般用mg），），符号。符号。（七）质量百分比浓度与摩尔浓度间的换算（七）质量百分比浓度与摩尔浓度间的换算 M=(A%1000d)/MG 058 H+(3)金属或合金跟周围相接触的气体或液体发生
6、化学反应Mn2+2OH-=Mn(OH)2(g)(g/mol)蒸发受热面管子沉结水垢后，由于吸热量用同种指示剂以同样的方法配制一系列化学分析法又分为：重量分析和容量分析3026RT/nF H+（2）K H 2O=H+OH-=11014第二章 水中杂质及其对锅炉的危害硫酸盐水垢：其主要成分是硫酸钙及结晶硫酸钙。氯化钠标准溶液(1ml含1mg氯离子);硫酸盐水垢：其主要成分是硫酸钙及结晶硫酸钙。（1）生成水、弱酸和弱碱式中 M-EDTA标准溶液的摩尔浓度02 mg/l的水样.它的实质是反应物之间有若显红色,即用六酸中和至无色;若不显红色,则用氢即：n=W/MG（八）溶液稀释的计算（八）溶液稀释的计算
7、 1.质量百分比浓度稀释的计算质量百分比浓度稀释的计算由于稀释前后溶质的质量不发生变化，若以由于稀释前后溶质的质量不发生变化，若以G1、G 2分别表示稀释前、后溶液的质量，以分别表示稀释前、后溶液的质量，以A 1%、A 2%分别表示稀释前、后溶液的质量百分比浓度，则有：分别表示稀释前、后溶液的质量百分比浓度，则有：G1 .A 1%=G 2.A 2%2.摩尔浓度稀释的计算摩尔浓度稀释的计算由于稀释前后溶质的物质的量不发生变化，若以由于稀释前后溶质的物质的量不发生变化，若以M 1、M2分别表示稀释前、后溶液的摩尔浓度，分别表示稀释前、后溶液的摩尔浓度，以以V 1 V 2分别表示稀释前、后溶液的体积
8、分别表示稀释前、后溶液的体积（或（或ml），），则有则有:M 1 V 1 =M2 V 2 第二节电解质溶液第二节电解质溶液 一、溶液的导电性一、溶液的导电性 （一）电解质和非电解质（一）电解质和非电解质 化学上把凡是在水溶液或熔化状态下能够导电的化学上把凡是在水溶液或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质，在上述情况下不能导电的化合化合物叫做电解质，在上述情况下不能导电的化合物叫做非电解质。物叫做非电解质。（二）电解质的电离（二）电解质的电离 电解质溶解于水或受热熔化时，离解成自由电解质溶解于水或受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程，叫电离。移动的离子的过程，叫电离。二二、弱电解质的电离平衡弱
9、电解质的电离平衡 （一）强电解质与弱电解质（一）强电解质与弱电解质通常把在水溶液里导电能力强的物质叫做强通常把在水溶液里导电能力强的物质叫做强电解质；电解质；把在水溶液里导电能力弱的物质叫做弱电解质把在水溶液里导电能力弱的物质叫做弱电解质 （二）弱电解质的电离平衡（二）弱电解质的电离平衡 1弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡随着电离的进行，溶液中离子的浓度不断增大，离子随着电离的进行，溶液中离子的浓度不断增大，离子结合成分子的速度也在不断增大，总有一个时刻，分结合成分子的速度也在不断增大，总有一个时刻，分子电离成离子的速度与离子重新结合成分子的速度相子电离成离子的速度与离子重新结合成分子的速
10、度相等，这时，电离过程就达成以种平衡状态，等，这时，电离过程就达成以种平衡状态，称为称为电离平衡。电离平衡。2.电离度电离度 电离度就是一定温度下，电离达平衡时，已电离的电离度就是一定温度下，电离达平衡时，已电离的 弱电解质的分子数占原有分子总数百分数。弱电解质的分子数占原有分子总数百分数。电离度电离度=已电离的电解质分子数已电离的电解质分子数100%/电解质分子总数电解质分子总数 3.电离常数电离常数 当弱电解质的电离达平衡时，阴、阳离子浓度的乘积当弱电解质的电离达平衡时，阴、阳离子浓度的乘积与未电离的分子浓度的比值是一个常数，称为电离平衡与未电离的分子浓度的比值是一个常数，称为电离平衡 常
11、数，简称电离常数。常数，简称电离常数。三、水的电离和溶液的三、水的电离和溶液的PH值值（一）水的电离平衡和水的离子积（一）水的电离平衡和水的离子积 1水的电离平衡水的电离平衡 2水的离子积水的离子积 K H 2O=H+OH-=11014（二）溶液的酸碱性和（二）溶液的酸碱性和pH值值 1溶液的酸碱性溶液的酸碱性 常温下，溶液的酸碱性与常温下，溶液的酸碱性与 H+和和OH-的关系的关系 可归纳如下：可归纳如下：中性溶液：中性溶液：H+=OH-=110-7 M 酸性溶液：酸性溶液：H+OH-，H+110-7 M 碱性溶液：碱性溶液：H+OH-，H+110-7 M 2 溶液的溶液的PH值：值：PH=
12、-H+（三）酸碱指示剂（三）酸碱指示剂 酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们在不同的酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们在不同的pH值范围内显示不同的颜色，我们把指示剂发生颜色值范围内显示不同的颜色，我们把指示剂发生颜色变化的变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。值范围叫做指示剂的变色范围。指示剂变色范围如下：指示剂变色范围如下：甲基橙甲基橙pH4.4黄色，黄色，pH3.14.4橙色橙色酚酞酚酞pH10.0红色，红色，pH8.210.0浅红色浅红色石蕊石蕊pH8.0蓝色，蓝色，pH5.08.0紫色紫色 四、同离子效应和缓冲溶液四、同离子效应和缓冲溶液 （一）同离子效应（一）同离子效应像这种在弱
13、电解质溶液中，加入同弱电解质具有相同像这种在弱电解质溶液中，加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，从而使弱电解质的电离度降离子的强电解质，从而使弱电解质的电离度降低的现象，叫做同离子效应。低的现象，叫做同离子效应。（二）缓冲溶液（二）缓冲溶液 1.缓冲作用和缓冲溶液缓冲作用和缓冲溶液在一定程度上抵御少量外加的强酸、强碱或稀释在一定程度上抵御少量外加的强酸、强碱或稀释的影响，使溶液的的影响，使溶液的pH值不发生显著改变的作用，值不发生显著改变的作用，叫做缓冲作用。叫做缓冲作用。具有缓冲作用的溶液，叫做缓冲溶液。具有缓冲作用的溶液，叫做缓冲溶液。常见的有两种：常见的有两种：弱酸弱酸盐混合溶液，弱酸
14、弱酸盐混合溶液，弱碱弱碱盐混合溶液。弱碱弱碱盐混合溶液。2.缓冲作用的原理缓冲作用的原理 五、盐类的水解五、盐类的水解（一）盐溶液的酸碱性（一）盐溶液的酸碱性强碱强酸盐溶液：强碱强酸盐溶液：pH=7，显中性；显中性；强碱弱酸盐溶液：强碱弱酸盐溶液：pH7，显碱性；显碱性；弱碱强酸盐溶液：弱碱强酸盐溶液：pH7，显酸性。显酸性。弱碱弱酸盐溶液：由酸、碱的相对强弱而定。弱碱弱酸盐溶液：由酸、碱的相对强弱而定。（二）盐类的水解（二）盐类的水解1.强碱弱酸盐的水解：溶液显碱性强碱弱酸盐的水解：溶液显碱性2.弱碱强酸盐的水解：溶液显酸性弱碱强酸盐的水解：溶液显酸性 盐类水解后生成酸和碱，所以酸碱反应盐类
15、水解后生成酸和碱，所以酸碱反应是中和反应的逆反应：是中和反应的逆反应：酸酸+碱碱 盐盐+水水 六、沉淀溶解平衡六、沉淀溶解平衡（一）沉淀溶解平衡（一）沉淀溶解平衡当溶解和结晶速度相等时，固体和它在溶液中的当溶解和结晶速度相等时，固体和它在溶液中的离子之间达到了一种动态平衡，称为沉淀溶解平衡离子之间达到了一种动态平衡，称为沉淀溶解平衡（二）溶度积（二）溶度积难容电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子浓难容电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子浓度的乘积为一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积度的乘积为一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积（三）溶度积规则（三）溶度积规则离子积离子积 溶度积溶液过
16、饱和，有沉淀析出。溶度积溶液过饱和，有沉淀析出。这个规律称为溶度积规则。这个规律称为溶度积规则。（四）沉淀溶解平衡的移动（四）沉淀溶解平衡的移动 1.同离子效应同离子效应因加入含有相同离子的电解质，而使难溶电解质因加入含有相同离子的电解质，而使难溶电解质溶解度降低的现象叫做同离子效应。溶解度降低的现象叫做同离子效应。2.沉淀的溶解沉淀的溶解:降低离子浓度的方法有下列几种：降低离子浓度的方法有下列几种：（1）生成水、弱酸和弱碱）生成水、弱酸和弱碱（2）生成配合物（或络合物）生成配合物（或络合物）（3）沉淀的转化）沉淀的转化 合液,将瓶塞盖紧,然后将两瓶从桶中取出,摇以V 1 V 2分别表示稀释前
17、、后溶液的体积碳酸盐水垢：其主要成分是碳酸钙。碱性溶液：H+OH-，H+110-7 M测量水的硬度时常用络黑T（简写为HIn2-）作指示剂，P=M V110（mmol/L）三、水的电离和溶液的PH值用PH试纸测出水样的大至PH值，选用若水样颜色在标准的PH值中段即为水样的解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液；Mn(OH)2 +O2 +2H 2O=4Mn(OH)3 重容百分比浓度=（溶质质量100%）g/溶液体积L甲基红亚甲基蓝作指示剂指示剂氧化型+ne=指示剂还原型F-法拉第常数(96485C/mol,即库仑/摩尔)（六）采样后，应及时进行分析，存放及运输V2 空白试验消耗的硝酸银溶液的体
18、积,ml;第二节 锅炉结垢常数，简称电离常数。水中常见的碱性物质有：第二瓶水内加入1ml氯化锰或硫酸锰溶液,第二章第二章 水中杂质及其对锅炉的危害水中杂质及其对锅炉的危害第一节第一节 锅炉用水及水中杂质锅炉用水及水中杂质 一、天然水、给水、锅水一、天然水、给水、锅水天然水天然水指存在于地球周围自然界的水，包括地指存在于地球周围自然界的水，包括地表水及地下水，即江河湖海中的水及井水泉水。表水及地下水，即江河湖海中的水及井水泉水。锅炉给水锅炉给水是指通过给水装置送入锅炉汽水系统的水。是指通过给水装置送入锅炉汽水系统的水。锅水锅水也常称作炉水，是指锅炉运行中实际存在于锅也常称作炉水，是指锅炉运行中实
19、际存在于锅炉汽水系统之内的水。炉汽水系统之内的水。二、天然水中的杂质二、天然水中的杂质天然水中含有的常见杂质有以下几类天然水中含有的常见杂质有以下几类:(一一)悬浮物悬浮物(二二)胶体杂质胶体杂质(三三)固体溶解物固体溶解物:常见的有常见的有:钙盐钙盐;镁盐镁盐;钠盐钠盐.(四四)气体溶解物气体溶解物:主要是氧气和二氧化碳主要是氧气和二氧化碳.l1.1.按水质指标分类按水质指标分类l(1)(1)根据含盐量来分根据含盐量来分:地含盐量水地含盐量水.中等中等含盐量水含盐量水.高含盐量高含盐量.超高含盐量超高含盐量.l(2)(2)根据总硬度分类根据总硬度分类:极低硬度水极低硬度水.低硬低硬度水度水.
20、高硬度水高硬度水.极高硬度水极高硬度水.l2.2.按水处理工艺分类按水处理工艺分类l(1)(1)碱性水碱性水(负硬度水负硬度水)l(2)(2)非碱性水非碱性水l1.1.原水原水l2.2.给水给水l3.3.锅水锅水l4.4.排污水排污水l另另:在水处理工艺中有在水处理工艺中有:软化水软化水.除盐水除盐水.反洗水反洗水.正洗水正洗水.置换水置换水.第二节第二节 锅炉结垢锅炉结垢 一、结垢原因一、结垢原因（一）在常温下溶解到水中的碳酸氢钙、碳酸氢（一）在常温下溶解到水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁，受热后发生分解，生成不溶于水或溶解度极镁，受热后发生分解，生成不溶于水或溶解度极 小的盐或碱。小的盐或碱。（二
21、）某些溶于水的盐类，其溶解度随水温的升（二）某些溶于水的盐类，其溶解度随水温的升高而减小，在常温下溶解到水中的盐分，当水温高而减小，在常温下溶解到水中的盐分，当水温升高到一定程度时即达到饱和，当水温继续升高升高到一定程度时即达到饱和，当水温继续升高时即过饱和析出并沉淀出来。时即过饱和析出并沉淀出来。（三）水在锅炉中不断蒸发、浓缩，各种溶解物的（三）水在锅炉中不断蒸发、浓缩，各种溶解物的浓度相应增大，当某种盐的浓度达到并超过其溶解浓度相应增大，当某种盐的浓度达到并超过其溶解度时，这种盐便会析出并沉淀下来。度时，这种盐便会析出并沉淀下来。二、水垢的种类二、水垢的种类 1.碳酸盐水垢：其主要成分是碳
22、酸钙。碳酸盐水垢：其主要成分是碳酸钙。2.硫酸盐水垢：其主要成分是硫酸钙及结晶硫酸钙。硫酸盐水垢：其主要成分是硫酸钙及结晶硫酸钙。3.硅酸盐水垢：其主要化学成分为氧化钙和二氧化硅。硅酸盐水垢：其主要化学成分为氧化钙和二氧化硅。4.混合水垢。混合水垢。三、水垢的性质和危害三、水垢的性质和危害 水垢的性质因水垢种类而异，对锅炉工作影响水垢的性质因水垢种类而异，对锅炉工作影响 大的是水垢的导热系数及硬度等物理性质。大的是水垢的导热系数及硬度等物理性质。结垢对锅炉工作的主要危害主要是结垢对锅炉工作的主要危害主要是:1.浪费燃料，降低锅炉的热效率浪费燃料，降低锅炉的热效率。2.提高结垢部位金属壁面的温度
23、，降低其使用安提高结垢部位金属壁面的温度，降低其使用安 全性，严重时常因结垢导致过热鼓包或过热爆管全性，严重时常因结垢导致过热鼓包或过热爆管.E*-E=0.(1)碱性水(负硬度水)（2）生成配合物（或络合物）ml溶液,分别注入两个500ml锥形瓶中;度的滴定终点PH值约为4.常用的有两种：直管刻度式和单标胖肚式第二瓶水内加入1ml氯化锰或硫酸锰溶液,058(PH-PH*)接滴定水样中的氯离子,并用铬酸钾作指式中 M-EDTA标准溶液的摩尔浓度E-定位溶液与被测溶液的氢离Mg2+H 2Y2-=Mg 2Y2-+2H+浪费燃料，降低锅炉的热效率。2M硼酸和氯化钾混合溶液等当点:让滴加的试剂与被测物质
24、恰好反应完全；碱性溶液：H+OH-，H+110-7 M提高结垢部位金属壁面的温度，降低其使用安摩尔浓度=溶质的物质的量/该溶液的体积离子积 溶度积溶液过饱和，有沉淀析出。ml溶液,分别注入两个500ml锥形瓶中;3.蒸发受热面管子沉结水垢后，由于吸热量蒸发受热面管子沉结水垢后，由于吸热量减少，流通截面减小，流通阻力增大，对锅减少，流通截面减小，流通阻力增大，对锅炉的水循环会造成不利的影响。炉的水循环会造成不利的影响。4.沉结水垢即使有法清除，除垢也需要额外沉结水垢即使有法清除，除垢也需要额外消耗大量人力、物力和财力，造成浪费。消耗大量人力、物力和财力，造成浪费。5、缩短了锅炉的使用寿命。、缩短
25、了锅炉的使用寿命。l 第一节第一节 地表水的预处理地表水的预处理l混凝混凝l沉淀（澄清）沉淀（澄清）l过滤过滤l一、含铁地下水的预处理一、含铁地下水的预处理l1 1、曝气除铁法、曝气除铁法l2 2、锰砂过滤除铁法、锰砂过滤除铁法l二、自来水的预处理二、自来水的预处理l1 1、加药处理、加药处理l2 2、活性炭脱氯法、活性炭脱氯法l一、石灰处理一、石灰处理l二、石灰、纯碱处理二、石灰、纯碱处理l三、石灰预处理系统三、石灰预处理系统l一、离子交换树脂一、离子交换树脂l二、离子交换水处理的基本原理二、离子交换水处理的基本原理l三、离子交换器的类型和基本操作过程三、离子交换器的类型和基本操作过程l四、
26、固定床离子交换水处理设备四、固定床离子交换水处理设备l五、离子交换水处理的附属设备五、离子交换水处理的附属设备l六、除盐水处理六、除盐水处理l一、水垢的形成一、水垢的形成l锅水在锅炉运行中发生受热、蒸锅水在锅炉运行中发生受热、蒸发、浓缩、结晶及物质间等一系发、浓缩、结晶及物质间等一系列的物理和化学变化，导致了锅列的物理和化学变化，导致了锅水中沉淀物的析出。水中沉淀物的析出。被溶解的物质叫做溶质。(3)操作方法:a.电离度=已电离的电解质分子数100%/电解质分子总数若显红色,即用六酸中和至无色;若不显红色,则用氢(氯离子的测定)离子积 溶度积溶液未饱和，无沉淀析出；分为：酸式滴定管和碱式滴定管
27、（见下图）等当点:让滴加的试剂与被测物质恰好反应完全；G1 .与未电离的分子浓度的比值是一个常数，称为电离平衡将沉淀物下沉后,打开瓶塞,在水面下向E=E0+0.蒸发受热面管子沉结水垢后，由于吸热量用除盐水稀释至100ml;当溶解和结晶速度相等时，固体和它在溶液中的第二节 地下水的预处理Ag+Cl-=AgCl(白色)V1 滴定水样消耗的硝酸银溶液的体积,ml;再以甲基橙作指示剂继续滴定时,反应如下:1:1磷酸或1:1硫酸l1 1、常用水处理药剂、常用水处理药剂l氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三纳、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三纳、栲胶、腐植酸钠、水质稳定剂栲胶、腐植酸钠、水质稳定剂l一、化学除垢使用的药剂一、
28、化学除垢使用的药剂l盐酸、氢氟酸、缓蚀剂盐酸、氢氟酸、缓蚀剂l二、低压锅炉化学清洗规则二、低压锅炉化学清洗规则第七章第七章 锅炉、给水系统的腐蚀极防护锅炉、给水系统的腐蚀极防护 一、给水系统金属的腐蚀一、给水系统金属的腐蚀金属或合金跟周围相接触的气体或液体发生化学反应金属或合金跟周围相接触的气体或液体发生化学反应而损耗的现象，叫做化学发生，简称腐蚀。而损耗的现象，叫做化学发生，简称腐蚀。1、溶解氧腐蚀、溶解氧腐蚀2、游离二氧化碳的腐蚀、游离二氧化碳的腐蚀 l1 1、给水除氧：热力除氧、化学、给水除氧：热力除氧、化学除氧除氧l2 2、给水、给水pHpH值调节值调节l1 1、氧腐蚀、氧腐蚀l2 2
29、、沉积物下腐蚀、沉积物下腐蚀l3 3、防止腐蚀的方法、防止腐蚀的方法 第八章第八章 锅炉水质分析方法锅炉水质分析方法 第一节第一节 概述概述 一、水样的采集：须注意以下事项一、水样的采集：须注意以下事项（一）根据锅炉的炉型和参数，合理选择采样点，使（一）根据锅炉的炉型和参数，合理选择采样点，使采取的样品有充分的代表性。采取的样品有充分的代表性。（二）锅水和有除氧器的给水温度较高，采样管必须（二）锅水和有除氧器的给水温度较高，采样管必须安装取样冷却器。安装取样冷却器。（三）采样管应定期进行冲洗。（三）采样管应定期进行冲洗。（四）采样瓶应事先用水、洗涤液等清洗干净。（四）采样瓶应事先用水、洗涤液等
30、清洗干净。（五）水样的数量应能满足试验和复核的需要。（五）水样的数量应能满足试验和复核的需要。（六）采样后，应及时进行分析，存放及运输（六）采样后，应及时进行分析，存放及运输 时间应尽量缩短。时间应尽量缩短。二、常用化学试剂：我国化学试剂的等级与标志二、常用化学试剂：我国化学试剂的等级与标志级别一级品二级品三级品中文标志保证试剂优级纯分析试剂分析纯化学纯代号G.RA.RC.P瓶签颜色绿色红色兰色三、化学试剂的保管和储存三、化学试剂的保管和储存第二节第二节 水质分析方法介绍水质分析方法介绍 水质分析是分析化学的内容之一。水质分析是分析化学的内容之一。按照分析时所用的方法及原理不同，按照分析时所用
31、的方法及原理不同，定量分析可分类如下定量分析可分类如下：定量分析分为：化学分析法和仪器分析法定量分析分为：化学分析法和仪器分析法化学分析法又分为：重量分析和容量分析化学分析法又分为：重量分析和容量分析容量分析分为：中和滴定法、沉淀滴地定法、容量分析分为：中和滴定法、沉淀滴地定法、络合滴定法和氧化还原滴定法。络合滴定法和氧化还原滴定法。仪器分析法又分为：比色法、分光光度法、仪器分析法又分为：比色法、分光光度法、电位滴定法、色谱分析法和原子吸收光谱法。电位滴定法、色谱分析法和原子吸收光谱法。第三节第三节 容量分析法容量分析法 容量分析就是将标准溶液滴加到含被测物质容量分析就是将标准溶液滴加到含被测
32、物质的溶液中去，让标准溶液与被测物质恰好反应的溶液中去，让标准溶液与被测物质恰好反应完全，然后根据试剂的浓度和耗用体积的量来完全，然后根据试剂的浓度和耗用体积的量来计算被测物质的含量。计算被测物质的含量。弱碱强酸盐的水解：溶液显酸性2Mn(OH)2 +O2=2H 2MnO3 硝酸银标准溶液(1ml相当于1mg氯离子);络合滴定法和氧化还原滴定法。第九节 比色法(PH值的测定)四、同离子效应和缓冲溶液质量百分比浓度稀释的计算弱碱强酸盐溶液：pH7，显碱性；8-1/4 O2 的摩尔质量;四、同离子效应和缓冲溶液电离度就是一定温度下，电离达平衡时，已电离的酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们在不同的
33、K H 2O=H+OH-=11014ml溶液,分别注入两个500ml锥形瓶中;1%酚酞指示剂(以乙醇为指示剂)（一）水的电离平衡和水的离子积五、离子交换水处理的附属设备(二)水样硬度在此期间(0.01M硫酸标液滴定至无色，记录耗酸量V1大的是水垢的导热系数及硬度等物理性质。子浓度相对应的电极电位的差值,伏.（1）配制标准溶液用水,应符合三级水的规格（三）酸碱指示剂2Mn(OH)2 +O2=2H 2MnO3（一）电解质和非电解质 H H+S+SO O3 32-2-=HSHSO O3 3-（PHPH值值=8.3=8.3时时,尚有尚有9.25%9.25%S SO O3 32-2-未滴定未滴定)4.4
34、.甲基橙作指示剂时甲基橙作指示剂时,同时产生如下滴定反应同时产生如下滴定反应:HPHPO O4 42-2-+H H+=H =H 2 2P PO O4 42-2-（剩余部分全部滴完剩余部分全部滴完)HSiHSiO O3 3-+H H+=HSiHSiO O3 3 （剩余部分全部滴完剩余部分全部滴完)NHNH3 3+H+H+=NH=NH4 4+（剩余部分全部滴完剩余部分全部滴完)H H+S+SO O3 32-2-=HSHSO O3 3-（剩余部分全部滴完剩余部分全部滴完)腐植酸盐腐植酸盐 +H H+=腐植酸腐植酸(二二)试剂试剂1.1%(1.1%(重重/容容)酚酞指示剂酚酞指示剂甲基橙指示剂甲基橙指
35、示剂3.3.甲基红甲基红亚甲基蓝作指示剂亚甲基蓝作指示剂M M、0.05M 0.05M、0.01M 0.01M 硫酸标准溶液硫酸标准溶液 （三）测定方法（三）测定方法 1.大碱度的测定方法大碱度的测定方法（1）量取）量取100ml透明水样注入透明水样注入250ml锥形瓶中锥形瓶中;(2)加入加入2-3滴滴1%酚酞指示剂。若溶液显红色则酚酞指示剂。若溶液显红色则 0.05 0.05M M或或0.10.1M M硫酸标液滴定至无色，记录耗酸量硫酸标液滴定至无色，记录耗酸量V V1;1;（3 3）在上述锥形瓶中，再加入）在上述锥形瓶中，再加入2 2滴滴0.1%0.1%甲基橙甲基橙 指示剂继续用硫酸标准
36、溶液滴至溶液呈橙色指示剂继续用硫酸标准溶液滴至溶液呈橙色,记录第二次耗酸量记录第二次耗酸量V V2 2。2.小碱度的测定方法：小碱度的测定方法：（1）量取）量取100ml透明水样注入透明水样注入250ml锥形瓶中。锥形瓶中。（2）加入加入2-3滴滴1%酚酞指示剂。若溶液显红色则用微酚酞指示剂。若溶液显红色则用微 量滴定管以量滴定管以0.010.01M M硫酸标液滴定至无色，记录耗酸量硫酸标液滴定至无色，记录耗酸量V V1 1（3 3）在上述锥形瓶中，再加入）在上述锥形瓶中，再加入2 2滴甲基红滴甲基红亚甲基蓝作亚甲基蓝作 指示剂，继续用硫酸标准溶液滴定至溶液绿色变为紫指示剂，继续用硫酸标准溶液
37、滴定至溶液绿色变为紫 色，记录耗酸量色，记录耗酸量V V2 2 。酚酞碱度时的测定酚酞碱度时的测定在上述两种测定中在上述两种测定中,若加酚酞指示剂后溶液不若加酚酞指示剂后溶液不显色显色,则可直接加甲基橙或则可直接加甲基橙或甲基红甲基红亚甲基蓝指示亚甲基蓝指示剂剂,硫酸标准溶液滴定硫酸标准溶液滴定,记录第二次耗酸量记录第二次耗酸量V V2 2。两法测定的水样酚酞碱度两法测定的水样酚酞碱度P P和总碱度和总碱度JDJD，按下式计算：按下式计算：P=M P=M V V1 11010（mmol/Lmmol/L）JD=M(VJD=M(V1 1+V+V2 2)10(mmol/L)10(mmol/L)式中，
38、式中，M-M-硫酸标准溶液的浓度；硫酸标准溶液的浓度；V V1 1 、V V2 2滴定碱度所消耗的硫酸滴定碱度所消耗的硫酸 标准溶液的体积标准溶液的体积mlml反应如下：反应如下：1.1.加指示剂加指示剂(后后:3.3.氨氨氯化铵缓冲溶液氯化铵缓冲溶液 mmolmmol水样硬度水样硬度(mmol/L)mmol/L)需取水样体积需取水样体积()0.55.01005.010.05010.020.0252.加入加入5ml氨氨氯化铵缓冲溶液和氯化铵缓冲溶液和2滴滴0.5%0.5%水样的硬度按下式计算水样的硬度按下式计算:YD=(M YD=(M*V V1 1*1000)/V (mmol/L)1000)/
39、V (mmol/L)式中式中 M-M-V V1 1-滴定水样时所消耗的滴定水样时所消耗的V V (二二)水样硬度在此期间水样硬度在此期间(0.001(0.0010.5 mmol/L)0.5 mmol/L)氨氨氯化铵缓冲溶液及氯化铵缓冲溶液及2 2滴滴0.5%0.5%第六节第六节 沉淀滴定法沉淀滴定法(硝酸银容量法硝酸银容量法)(氯离子的测定氯离子的测定)一一原理原理水中氯离子的测定水中氯离子的测定,是用硝酸银标准溶液直是用硝酸银标准溶液直接滴定水样中的氯离子接滴定水样中的氯离子,并用铬酸钾作指并用铬酸钾作指示剂示剂,生成难溶的银盐生成难溶的银盐,这种沉淀法又称这种沉淀法又称为莫尔法为莫尔法.在
40、滴定时在滴定时,氯化物与硝酸银作用生成白色氯化银氯化物与硝酸银作用生成白色氯化银沉淀沉淀,过量的硝酸银与铬酸钾作用生成砖红色铬过量的硝酸银与铬酸钾作用生成砖红色铬酸银沉淀酸银沉淀,使溶液显橙色使溶液显橙色,即为滴定终点即为滴定终点.Ag Ag+Cl+Cl-=AgCl=AgCl(白色白色)2Ag 2Ag+CrO+CrO4 42-2-=Ag=Ag2 2CrOCrO4 4(砖红色砖红色)根据硝酸银溶液的消耗量可计算出氯离子的含量根据硝酸银溶液的消耗量可计算出氯离子的含量 滴定条件滴定条件:要求在中性或弱碱性溶液中进行滴定要求在中性或弱碱性溶液中进行滴定.本法适于测定氯化物含量为本法适于测定氯化物含量
41、为5 51010硝酸银标准溶液硝酸银标准溶液(铬酸钾指示剂铬酸钾指示剂;5.0.1M的氢氧化钠溶液的氢氧化钠溶液;6.0.1M的硫酸溶液的硫酸溶液.三三氢氢氧化钠溶液中和至微红色氧化钠溶液中和至微红色,然后用硫酸溶液回然后用硫酸溶液回滴至无色滴至无色.再加入再加入1铬酸钾指示剂铬酸钾指示剂.2.2.硝酸银标准溶液滴至橙色硝酸银标准溶液滴至橙色,记录硝酸银标准记录硝酸银标准 溶液的消耗量溶液的消耗量V V1.1.同时作空白试验同时作空白试验,记录硝酸银记录硝酸银 标准溶液的消耗量标准溶液的消耗量.氯离子含量按下式计算氯离子含量按下式计算:ClCl-=(V=(V1 1-V-V2 2)*1.01.0
42、*1000/V (mg/l)1000/V (mg/l)式中式中:V V1 1 滴定水样消耗的硝酸银溶液的体积滴定水样消耗的硝酸银溶液的体积,ml;ml;V V2 2 空白试验消耗的硝酸银溶液的体空白试验消耗的硝酸银溶液的体积积,ml;ml;1.0-1.0-硝酸银标准溶液的滴定度硝酸银标准溶液的滴定度,1,1mlml相当于相当于1 1mgmg氯离子氯离子;V V 水样的体积水样的体积,ml.ml.第七节第七节 氧化还原滴定法氧化还原滴定法(溶解氧的测定溶解氧的测定)一一原理原理 氧化还原滴定的依据是反应物质之间发氧化还原滴定的依据是反应物质之间发生的氧化还原反应生的氧化还原反应.它的实质是反应物
43、之间有它的实质是反应物之间有电子的转移电子的转移.氧化还原指示剂是一类具有氧化还原的氧化还原指示剂是一类具有氧化还原的有机物有机物,它们在滴定过程中发生氧化还原反应它们在滴定过程中发生氧化还原反应,其氧化型和还原型具有不同的颜色其氧化型和还原型具有不同的颜色.指示剂氧化型指示剂氧化型+n ne e=指示剂指示剂还原型还原型 (一种颜色一种颜色)(另一种颜色另一种颜色)因而可以指示等当点因而可以指示等当点.水中溶解氧的测定水中溶解氧的测定,就是根据氧气具有氧化就是根据氧气具有氧化性性,而采用而采用氧化还原滴定法氧化还原滴定法.常用的是常用的是“两瓶法两瓶法”二、两瓶法二、两瓶法 （一）概要（一）
44、概要 在碱性溶液中，二价锰被水中溶解氧氧在碱性溶液中，二价锰被水中溶解氧氧化成三价和四价锰；在酸性溶液中，三价锰化成三价和四价锰；在酸性溶液中，三价锰和四价锰能将碘离子氧化成游离碘。和四价锰能将碘离子氧化成游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定碘，根据硫代硫酸钠的消耗量即能计算出水碘，根据硫代硫酸钠的消耗量即能计算出水样氧的含量。样氧的含量。反应如下：反应如下：1.二价锰离子在碱性溶液中生成氢氧化锰二价锰离子在碱性溶液中生成氢氧化锰:Mn2+2OH-=Mn(OH)2 2.溶解氧与氢氧化锰作用溶解氧与氢氧化锰作用:2Mn(OH)2 +O2=2H 2MnO3 Mn
45、(OH)2 +O2 +2H 2O=4Mn(OH)3 3.在酸性溶液中在酸性溶液中:H 2MnO3+4+4 H H+2 2I I-=Mn2+I I2 2+3 3H 2O 2Mn(OH)3+6+6 H H+2 2I I-=2=2Mn2+2 2I I2 2+6 6H 2O 4.用用硫代硫酸钠滴定碘硫代硫酸钠滴定碘:S 2O 3 2-+I I2 2=S 4O 6 2-+2 2I I-本法适用于测定含氧量大于本法适用于测定含氧量大于0.02 0.02 mg/lmg/l的水样的水样.(二二)仪器仪器1.1.取样桶取样桶2.2.取样瓶取样瓶3.3.滴定管滴定管(三三)试剂试剂M M硫代硫酸钠标准溶液硫代硫酸
46、钠标准溶液;2.氯化锰或硫酸锰溶液氯化锰或硫酸锰溶液 的淀粉指示剂的淀粉指示剂;4.4.碱性碘化钾混合液碱性碘化钾混合液5.1:15.1:1磷酸或磷酸或1:11:1硫酸硫酸(四四)测定方法测定方法1.1.在采取水样前在采取水样前,先将取样瓶、取样桶洗净先将取样瓶、取样桶洗净并冲洗取样管并冲洗取样管;2.2.立即在水面下往第一瓶水样中加入立即在水面下往第一瓶水样中加入1 1mlml氯化锰或硫酸锰溶液氯化锰或硫酸锰溶液;3.往第二瓶水样中加入往第二瓶水样中加入5mlml1:1磷酸或磷酸或1:11:1硫酸硫酸;4.用滴定管往两瓶中各加入用滴定管往两瓶中各加入3mlml碱性碱性碘化钾混碘化钾混合液合液
47、,将瓶塞盖紧将瓶塞盖紧,然后将两瓶从桶中取出然后将两瓶从桶中取出,摇摇匀后再放置于水层下匀后再放置于水层下;5.5.将沉淀物下沉后将沉淀物下沉后,打开瓶塞打开瓶塞,在水面下向在水面下向第一瓶水样内加第一瓶水样内加5mlml1:1磷酸或磷酸或1:11:1硫酸硫酸,向向第二瓶水内加入第二瓶水内加入1 1mlml氯化锰或硫酸锰溶液氯化锰或硫酸锰溶液,将瓶塞盖好将瓶塞盖好,立即摇匀立即摇匀;6.将水样溶液冷却到将水样溶液冷却到15以下以下,各取出各取出200250mlml溶液溶液,分别注入两个分别注入两个500500mlml锥形瓶中锥形瓶中;7.7.分别用分别用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色硫代硫酸钠
48、标准溶液滴定至浅黄色,加入加入1mlml淀粉指示剂淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失为止继续滴定至蓝色消失为止水样中溶解氧的含量按下式计算水样中溶解氧的含量按下式计算:O2=(V(V1 1-V-V2 2)*0.010.01*8 80.0050.005*1000/V(mg/l)1000/V(mg/l)式中式中:V V1 1第一瓶水样在滴定时所消耗的第一瓶水样在滴定时所消耗的0.010.01M M硫代硫硫代硫 酸钠标准溶液的体积酸钠标准溶液的体积,mlml;V V2 2 第二瓶水样滴定时所消耗的第二瓶水样滴定时所消耗的0.010.01M M硫代硫硫代硫 酸钠标准溶液的体积酸钠标准溶液的体积,mlml;
49、8-1/4 O2 的摩尔质量的摩尔质量;0.005-由试剂带入的溶解氧的校正系数由试剂带入的溶解氧的校正系数;V-V-滴定溶液的体积滴定溶液的体积,mlml。第八节第八节 电位分析法电位分析法(PH值的测定值的测定)一、原理一、原理电位分析法是通过测定插在试液中的两电极电位分析法是通过测定插在试液中的两电极间的电位差或电位差的变化来确定被测组份间的电位差或电位差的变化来确定被测组份含量的方法。含量的方法。电位滴定法：在氧化还原滴定中，两个电对的电位滴定法：在氧化还原滴定中，两个电对的电位都在不断的变化，而在等当点附近，电位电位都在不断的变化，而在等当点附近，电位变化最大，因此我们可以用测定电位
50、的方法代变化最大，因此我们可以用测定电位的方法代替指示剂来判断等当点。替指示剂来判断等当点。二、概要二、概要 含有氧化剂、还原剂、色素的水样，含盐量或含有氧化剂、还原剂、色素的水样，含盐量或混浊的水样及蒸馏水、除盐水等无缓冲性的水样的混浊的水样及蒸馏水、除盐水等无缓冲性的水样的PH值宜用本法测定。值宜用本法测定。当氢离子选择性电极当氢离子选择性电极-PH电极与甘汞参比电极电极与甘汞参比电极同时浸入水溶液后，就组成测量电池对。同时浸入水溶液后，就组成测量电池对。用一台高阻抗输入的毫伏测量，即可获得同水溶液用一台高阻抗输入的毫伏测量，即可获得同水溶液中氢离子浓度相对应的电极电位，以中氢离子浓度相对
