【环境监测人，年年大比武】思维导图：容量法基础全解

我们所说的“容量分析法”其实可以等同于“化学滴定法”，

定义：所谓容量分析法是将已知准确浓度的标准溶液滴加到被测物质的溶液中，直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量定量反应为止，然后根据标准溶液的浓度和用量计算被测物质的含量。

1. 所谓“容量”，指在20℃时地量器的标准容量

2. 标准溶液：必须是能顾被准确计量的，也就是说是基准物质配制的，或者被基准物质标定过的。

3. 基准物质的要求：

1）纯度高，杂质含量可以忽略；

2）性质稳定，反应时不发生副反应；

3）组成（包括结晶水）与化学式一致；

4）使用时易溶解；

5）目标元素的质量比较小，使称样量大，减少误差；

4.容量分析地化学反应具备的条件：

1）必须定量反应完全

2）速度要快

3）比较简便可靠的方法确定理论终点

4）共存物质无干扰，或干扰可以消除

5.终点：

1）理论终点：达到化学计量关系的点

2）滴定终点：指示剂正好发生颜色变化的点

二者不一定完全符合

6.容量法（滴定法）分类：

1)酸碱滴定

2)氧化还原滴定

氧化还原反应平衡常数越大，反应越完全

3)络合滴定

利用金属离子和络合剂形成络合物的化学反应为基础的一种容量分析法。

理论终点附近的pM值变化越大，滴定突越越明显，也就越容易准确地指示重点

4）沉淀滴定

影响沉淀物溶解度的因素：1.酸效应、盐效应、同离子效应，络合效应；2.温度、晶体结构、颗粒大小、介质

7.滴定管

1)酸式滴定管:

酸性溶液

氧化还原性溶液

盐类稀溶液

2)碱式滴定管:

碱性及无氧化性溶液

8.操作

1) 密封性检查：

在活塞不涂抹凡士林的清洁滴定管中加蒸馏水至零标线处，15分钟液面下降不超过1个最小分度值。

2)误差来源

1.滴定终点与理论重点不完全符合所致的滴定误差

2.滴定条件掌握不当所致的滴定误差

3.操作者的习惯误差

4.滴定管误差

3）读数注意事项

将滴定管调至0刻度以上0.5cm，然后调节页面位置

读数前等1~2min，使附在管上部的溶液流下

保持滴定管垂直向下

读数至小数点后2位

初读、终读方式一致，减少视差。最好从0刻度或接近0刻度开始，既是为了保证有足够的溶液供滴定使用，又是为了减少滴定误差

眼睛与滴定管中弯月液面平行

4） 注意事项

不能将剩余标液倒回原瓶

滴定操作时，不能大幅度甩动锥形瓶也不能不摇动锥形瓶

滴定速度每秒3~4滴或8~10ml/min

9. 结果表示

1） 计算过程中保留5位有效数字，报出结果应取4位有效数字

2） 一般情况下滴定分析测得结果的相对误差为0.2%左右

3）用分析纯碳酸钠标定盐酸，结果偏低

高锰酸盐指数

1. 范围

1）适用于饮用水、水源水和地表水，测定范围0.5~4.5mg/L,污染较重的水可少取水样，经适当稀释后测定

2） 不适用于工业废水中有机污染的负荷量

2. 定义

1）是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标

2） 在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中得某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量

3）高锰酸盐指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标

3. 原理

样品中加入已知的高锰酸钾和硫酸，在沸水水浴中加入30min，高锰酸钾将样品中地某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠，通过计算得到样品中高锰酸盐指数。

 

4. 试剂

1）硫酸溶液：1+3溶液

2）草酸钠标准溶液：浓度(1/2Na2C2O4):0.010mol/L

3） 高锰酸钾标准贮备液：1/5/KMnO4: 0.1mol/L, 棕瓶贮存

4）高锰酸钾标准溶液：1/5/KMnO4: 0.01mol/L

5）蒸馏水，需加入高锰酸钾溶液后进行重蒸馏

5. 样品保存

采样后加入硫酸溶液，使样品pH1~2并尽快分析。如果保存时间超过6h，则需要暗处；0~5℃下保存，不得超过2天

6. 注意事项

1） 锥形瓶置于沸水浴内30±2min,沸水浴水面要高于锥形瓶的液面

2）样品量以加热氧化后残留的高锰酸钾为其加入量的1/2~1/3为宜，加热时，如溶液红色褪去说明高锰酸钾不够，须重新取样，经稀释后测定

3）红色保持30s不退

4）滴定时温度如低于60℃，反应速度慢，因此反应加热至80℃左右

5）若延长加热时间，会导致测定结果偏高

7. 碱性高锰酸钾氧化法

1）氯离子浓度高于300mg/L时，则采用在碱性介质中，用高锰酸钾氧化样品中地某些有机物及无机还原性物质

2）高锰酸根被还原为MnO2

化学需氧量

1.范围

1)适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水样，对未经稀释的水样得测定上限为700mg/L

2)不适用于含氯化物浓度大于1000mg/L(稀释后）的含盐 水样

2. 定义

在一定条件下，经重铬酸钾氧化处理时，水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗得重铬盐相对应的氧的质量浓度

3. 原理

1)在水样中加入已知量得重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度

2)在酸性重铬酸钾条件下，芳烃及吡啶难以被氧化，其氧化率较低，在硫酸银催化作用下，直链脂肪烃化合物可有效地被氧化

4. 试剂

1）硫酸银-硫酸试剂

2） 重铬酸钾溶液c(1/6K2Cr2O7)：密闭容器内长期保存

3） 硫酸亚铁铵溶液0.10mol/L：每日临用前，必须用重铬酸钾标准溶液准确标定，滴定溶液：黄色经蓝绿色变为红褐色

4）试亚铁灵

1，10菲绕啉：0.7g七水合硫酸亚铁于50mL的水中，加入1.5g1，10菲绕啉,稀释到100mL

5. 采样与保存

1）采集于玻璃瓶中，应尽快分析。

2）如不能立即分析，应加硫酸至PH<2，置4℃下保存，时间不多于5天

 

6. 干扰

氯化物：可加入硫酸汞部分地除去，形成氯汞络合物

7. COD测定值的影响因素

1） 氧化剂的种类及浓度

2）反应溶液的酸度

3）反应温度和时间及催化剂的有无

8. 快速密闭催化消解法

1)催化剂:硫酸铝加和钼酸铵

2) 掩蔽剂:硫酸-硫酸汞

9. 碱性高锰酸钾法

1)硫代硫酸钠去除氧化性物质

2)K值取加权平均值作为水样得K值