化学品分析与检验 教学课件 作者 苗向阳顾准 主编 项目7 地表Ⅴ类水化学需氧量测定.pptVIP

尚辅网 尚辅网 【能力目标】 能按照试样采样原则对地表Ⅴ类水水样进行采集。 能按要求配制各种溶液（化学试剂、辅助试剂、实验室用水等）。 能根据GB 11914 — 1989，设计水样化学需氧量指标的检测步骤。 能根据地表Ⅴ类水化学需氧量测定方案，进行相应实验数据的计算、误差分析及结果的判断，并能规范书写地表Ⅴ类水化学需氧量的检验报告。 能与其他组员进行良好沟通，并能根据实验检测情况进行方法变通，解决实际问题。 【知识目标】 1．理解电极电势的概念。 2．掌握能斯特方程及电极电位的计算。 3．利用电极电位的大小来判断氧化还原反应的方向和反应次序。 4．理解影响氧化还原反应速率的因素。 项目背景 本项目的质量检验标准采用《GB 3838 - 2002地表水环境质量标准》和《GB 11914 -1989水质 化学需氧量的测定 重铬酸钾法》。地表五类水水质化学需氧量应满足表7-1。 地表水IV类，主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；V类，主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 作为水质监测分析中最常测定的项目，COD是评价水体污染的重要指标之一。对于河流和工业废水的研究及污水处理厂的处理效果评价来说，它是一个重要而相对易得的参数，表示了水中还原性物质的多少，是环境监测中的必测项目。目前，实验室测定COD仍然大都采用标准法，即重铬酸钾硫酸回流法（GB 11914 - 1989），该方法测定结果准确、重现性高，适用于各类型的COD值大于30 mg/L的水样，对未经稀释的水样检测限为700 mg/L。 引导问题 （1）地表水如何取样？ （2）GB 11914 — 1989规定了对地表Ⅴ类水化学需氧量测定用重铬酸钾法，这种方法有何特点？ （3）重铬酸钾法测定水样的化学需氧量条件是什么，如何消除水样中杂质对测定化学需氧量的干扰？ （4）化学需氧量的测定除了用重铬酸钾法之外，有没有其他的方法？ （5）请评价重铬酸钾法与其他方法测定化学需氧量的优缺点？ 项目导学 7.1重铬酸钾法 7.2 影响氧化还原反应速率的因素 7.1.1 方法概述 重铬酸钾也是一种较强的氧化剂，在酸性溶液中, K2Cr2O7与还原剂作用时被还原为Cr3+，半电池反应式为： Cr2O72- + 14H+ + 6e- ＝ 2Cr3+ + 7H2O ?? =1.33 V 它与高锰酸钾法比较，具有以下一些优点： 1.K2Cr2O7容易提纯，在140—150℃时干燥后，可以直接称量，配成标准溶液。 2.K2Cr2O7标准溶液非常稳定,可以长期保存。 3.K2Cr2O7的氧化能力没有KMnO4强，在1mol/LHCl溶液中，Eo’＝1.00V，室温下不与C1-作用(E0Cl2/Cl-＝1.33伏)，故可在HCl溶液中滴定Fe2+。但当HCl的浓度太大或将溶液煮沸时，K2Cr2O7也能部分地被C1-还原。 K2Cr2O7溶液为桔黄色，宜采用二苯胺磺酸钠或邻苯氨基苯甲酸作指示剂。 7.1.2 K2Cr2O7标准溶液的制备 （1）直接法 K2Cr2O7标准溶液可用直接法配制，但在配制前应将K2Cr2O7基准试剂在105～110℃温度下烘至恒重。 （2）间接法(GB/T 601 - 2002) 若使用分析纯的K2Cr2O7试剂配制标准溶液，则需进行标定，其标定原理是：移取一定体积的K2Cr2O7溶液，加入过量的KI和H2SO4，用已知准确浓度的Na2S2O3标准溶液进行滴定，以淀粉指示液指示滴定终点。其反应式为： Cr2O72? + 6I? + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32? S4O62? + 2I? 7.1.3 K2Cr2O7法的应用 1. 铁矿石中全铁含量的测定 ① SnCl2- HgCl2法 试样一般用浓HCl加热分解，在热的浓HCl溶液中，用SnCl2将Fe(III)还原为Fe(II)，过量的SnCl2用HgCl2氧化，此时溶液中析出Hg2C12丝状白色沉淀，然后在1-2mol/LH2SO4 -H3PO4混合酸介质中，以二苯胺磺酸钠作指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe(II)。 SnCl2+2HgCl2= SnCl4+2Hg2Cl2↓ Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3-+6Fe3++7H2O 7.2 影响氧化还原反应速率的因素 根据电极电位