海洋化學綜合實驗講義

1、海洋化學綜合實驗講義河北工業(yè)大學海水資源高效利用化工技術教育部工程研究中心/海洋科學與工程學院學院海洋技術系目 錄實驗一 化學需氧量（COD）的測定1實驗二 溶解氧（DO）的測定5實驗三 生化需氧量（BOD5）的測定8實驗四 營養(yǎng)鹽的測定無機氮的測定12實驗五 海水的元素分析17附 錄18一、鉀離子的測定四苯硼鈉季胺鹽容量法18二、鈣鎂離子的測定EDTA容量法22三、硫酸根離子的測定EDTA容量法25四、氯離子的測定銀量法28五、鈉離子的測定差減計算法和離子選擇電極法30 實驗一 化學需氧量（COD）的測定一、術語化學需氧量：水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進行化學氧化的過程中所消耗氧化劑的量

2、，以每升水樣消耗的毫克數(shù)表示，通常記為COD?；瘜W需氧量主要反映水體受有機物污染的程度。測定海水中化學需氧量，通常采用堿性高錳酸鉀法，因為在酸性介質(zhì)中氯離子有干擾。二、目的要求1.掌握堿性高錳酸鉀法測定化學需氧量的測定原理及實驗操作。2.了解此法的實驗條件及誤差來源。三、原理在一定反應條件下，用強氧化劑氧化一升水中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的克數(shù)表示。由于所用氧化劑不同，又可分為鉻法，即重鉻酸鉀法（CODCr）；錳法，即高錳酸鉀法（CODMn）或高錳酸鉀指數(shù)。CODCr主要用于測定淡水；CODMn可又分為酸性和堿性兩種。堿性高錳酸鉀法是在堿性加熱條件下，用已知量并且是過量的KMnO4氧

3、化海水中的需氧物質(zhì)，然后在硫酸酸性條件下用KI還原過量的KMnO4和MnO2，所生成的游離碘用硫代硫酸鈉標準溶液滴定。CODMn堿性主要用于測定海水。反應式如下：4MnO4- + 3C + 2H2O = 4MnO2 + 3CO2 + 4OH-2MnO4-（剩余）+ 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2OMnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 2H2OI2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I-三、儀器碘量瓶 250ml酸式滴定管 25ml封閉電爐 1500W移液管 1ml，5ml，10ml秒表或計時鐘四、試劑（1）25%NaOH溶液：稱

4、取25g氫氧化鈉（NaOH），溶于100ml去離子水中，貯存于試劑瓶中。（2）1+3硫酸溶液：在攪拌下，將1體積的濃硫酸慢慢加入3體積的水中，趁熱滴加高錳酸鉀溶液至溶液呈微紅色不褪色為止，貯存于試劑瓶中。（3）0.001667mol/l碘酸鉀溶液：稱取3.5670g碘酸鉀（KIO3基準試劑，120烘干2小時，置于干燥器中冷卻），溶于水中，全量移入1000ml棕色容量瓶中，稀釋至標線，搖勻。置于暗處，此溶液濃度為0.01667mol/l。使用時稀釋10倍，即得0.001667mol/l碘酸鉀標準溶液。（4）0.01mol/l硫代硫酸鈉標準溶液：稱取25g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H

5、2O）溶于1000ml新煮沸后冷卻的水中，加入約0.2g碳酸鈉，稀釋至10升，搖勻，保存于棕色瓶中，置于暗處。8-10天后標定其濃度，有效期為1個月。濃度的標定：移取10.00ml碘酸鉀標準溶液，沿壁流入250ml碘量瓶中，用少量水沖洗瓶壁，加入0.5g碘化鉀，沿壁注入1ml 1+3硫酸溶液，塞好瓶塞，輕搖混勻，加少許水封口，在暗處放置2min。輕輕旋開瓶塞 ，沿壁加入50ml水，用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液藍色剛退去為止。重復標定，至兩次滴定讀數(shù)小于0.05ml為止。按（1）計算其濃度：式中：硫代硫酸鈉標準溶液的濃度，mol/l； 碘酸鉀標準溶液的

6、濃度 ，mol/l； V硫代硫酸鈉標準溶液體積，ml。(5) 0.002mol/l高錳酸鉀溶液：稱取KMnO4 3.2g溶于100ml水中，加熱煮沸10分鐘，冷卻，轉移到棕色試劑瓶中，稀釋至10升混勻,放置7天后，用玻璃砂芯漏斗過濾。濃度的標定：移取10.00ml高錳酸鉀溶液，于250ml碘量瓶中，加入0.5g碘化鉀，加入1ml 1+3硫酸溶液，塞好瓶塞，輕搖混勻，加少許水封口，在暗處放置2min。輕輕旋開瓶塞 ，加入50ml水，用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液藍色剛退去為止。重復標定，至兩次滴定讀數(shù)小于0.05ml為止。記錄讀數(shù)(V1) (6)5g/l

7、淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水攪成糊狀，加入100ml煮沸的水，混勻，繼續(xù)煮至透明，冷卻后加入1ml冰醋酸,稀釋至200ml,盛于試劑瓶中。(7) 碘化鉀五、步驟1量取100ml水樣于250ml于三角瓶中，加入1ml25% NaOH溶液，混勻，加10.00ml高錳酸鉀溶液，混勻。2置于電熱板或封閉電爐上加熱至沸，準確煮沸10分鐘（從冒出第一個氣泡時開始計時），然后迅速冷卻至室溫。用移液管加入1+3硫酸溶液5ml，加0.5g碘化鉀，混勻，在暗處放置5分鐘。用已標定的硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液藍色剛退去為止，記下滴定數(shù)V2。兩平行雙樣滴定讀數(shù)

8、相差不超過0.10ml。六、計算按下式計算化學耗氧量（COD）式中：c硫代硫酸鈉的濃度，mol/l；V1標定高錳酸鉀濃度時所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，ml；V2滴定樣品時所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，ml；七、注意事項1水樣加熱完畢后，應冷卻至室溫，再加入硫酸和碘化鉀，否則游離碘揮發(fā)而造成誤差。2化學需氧量的測定是在一定反應條件下試驗的結果，是一個相對值，所以測定時應嚴格控制條件，如試劑的用量、加入試劑的次序、加熱時間、加熱溫度的高低、加熱前溶液的總體積等都必須保持一致。3用于配制碘酸鉀標準溶液的純水和器皿須經(jīng)煮沸處理，否則碘酸鉀溶液易分解。八、思考題1.堿性高錳酸鉀法測定海水COD的局限性。2

9、.決定海水COD濃度的因素及實驗條件是什么？3.測定海水COD為什么用堿性高錳酸鉀法？4.與重鉻酸鉀法相比，高錳酸鉀法在測定海水COD是具有什么優(yōu)點？5.在實驗操作過程中應注意哪些問題？實驗二 溶解氧（DO）的測定一、術語溶解氧是指溶解在海水中的氧氣，用符號“DO”表示，單位為mol/l或mg/l。二、目的要求1.掌握碘量法測定溶解氧的原理及實驗操作。2.了解此法的實驗條件及誤差來源。三、原理水中溶解氧與氯化錳和氫氧化鈉反應，生成高價錳棕色沉淀。加酸溶解后，在碘離子存在下即釋放出與溶解氧含量相當?shù)挠坞x碘。然后，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘，根據(jù)滴定溶液消耗量計算溶解氧含量

10、。反應式如下:MnCl2 + 2NaOH Mn(OH)2(白) +2NaCl2Mn(OH)2 + O2 2MnO(OH)24Mn(OH)2 + O2 + 2H2O 4Mn(OH)32Mn(OH)3 + 6H+ + 2I- 2Mn2+ + I2 +6H2OMnO(OH)2 +4H+ +2I- Mn2+ +I2 +3H2OI2 +2S2O32- S4O62- +2I-四、儀器1碘量瓶 250ml2移液管 5ml3酸式滴定管 25ml4. 小碘量瓶 125ml5錐形瓶 250ml五、試劑1氯化錳溶液：稱取210g氯化錳（MnCl2·4H2O）溶于水，用水稀釋至500ml。2堿性碘化鉀溶液：

11、稱取250g氫氧化鈉（NaOH），在攪拌下溶解于250ml水中，冷卻后，加75g碘化鉀（KI），用水稀釋至500ml。貯于棕色瓶中，用橡皮塞塞緊，避光保存。311硫酸溶液：在攪拌下，將50ml濃硫酸小心地加到同體積的水中，盛于試劑瓶中。45g/1淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水攪成糊狀，加入100ml煮沸的水，混勻，繼續(xù)煮至透明，冷卻后加入1ml冰醋酸,稀釋至200ml,盛于試劑瓶中。5碘酸鉀標準溶液cKIO3=0.0016670mol/l：稱取3.5670g碘酸鉀（KIO3），優(yōu)級純，120烘干2小時，置于干燥器中冷卻），溶于水中，全量移入1000ml棕色容量瓶中，稀釋至標線，搖勻。置

12、于暗處，此溶液濃度為0.0166700mol/l。使用時稀釋10倍，即得0.001667mol/l碘酸鉀標準溶液。6硫代硫酸鈉溶液c(Na2S2O3·5H2O)=0.01mol/l：稱取25g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加2g碳酸鈉，用水稀釋至10 l，貯于棕色瓶中，使用前標定。標定方法同實驗一。7硫酸，=1.84。六、測定步驟1取樣和固定：把玻璃管插到小碘量瓶底部（注意乳膠管內(nèi)不得有氣泡），慢慢注入海水（注意不要產(chǎn)生渦流），直到海水裝滿并溢出約瓶體積的一半時將玻璃管慢慢抽出，立即用移液管分別加入1ml氯化錳溶液，2ml堿性碘化鉀溶液（移液管貼

13、近液面加入），蓋好瓶塞（注意不要有氣泡），用手按住，將瓶上下顛倒30余次，使之混和均勻，放置暗處，平行取3份水樣進行固定。2樣品分析：水樣固定1小時后，或沉淀到瓶高的一半時，即可進行滴定。打開瓶塞，小心倒出部分上清液于250ml三角瓶中，接著用移液管向樣品瓶中加入1+1的硫酸2.0ml。蓋好瓶塞，上下顛倒數(shù)次，使沉淀物全部溶解，然后小心地把溶液倒入同一個三角瓶中，立即用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好退去，然后把溶液倒回一部分于原樣品瓶中，蕩洗之后再倒入原三角瓶中，此時溶液又變回藍色，再用硫代硫酸鈉溶液滴定到藍色消失，記錄硫代硫酸鈉溶液用量。七、計算

14、根據(jù)上述反應，得知1mol硫代硫酸鈉相當于0.5mol氧原子，即1ml 0.01mol/l硫代硫酸鈉溶液相當于0.08mg氧。式中：M硫代硫酸鈉標準溶液的濃度（mol/l）；V滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積（ml）。V瓶 樣品瓶的體積(ml)3固定劑的體積八、注意事項1當水樣中含有亞硝酸鹽時會干擾測定，可加入疊氮化鈉使水中的亞硝酸鹽分解而消除干擾。其加入方法是預先將疊氮化鈉加入堿性碘化鉀溶液中。2如水樣中含F(xiàn)e3+達100200g時，可加入1ml40氟化鉀溶液消除干擾。3如水樣中含氧化性物質(zhì)（如游離氯等），應預先加入相當量的硫代硫酸鈉去除。九、思考題1.溫克勒（Winkler）法測定溶解氧的誤

15、差來源及在實驗中應如何操作以減少誤差？2.在實驗操作過程中應注意哪些問題？實驗三 生化需氧量（BOD5）的測定一、實驗目的1掌握五日培養(yǎng)法測定生化需氧量的基本原理和方法。2學會使用自動調(diào)溫培養(yǎng)箱。二、原理生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物質(zhì)，主要是有機物質(zhì)所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量。分別測定水樣培養(yǎng)前的溶解氧含量和在20±1培養(yǎng)五天后的溶解氧含量，二者之差即為五日生化過程所消耗的氧量（BOD5）。水體發(fā)生生物化學過程必須具備：(1)水體中存在能降解的好氣微生物。(2)有足夠的溶解氧。(3)有微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。因此在測定水樣時須加入一定量的

16、無機營養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)水樣的情況進行一定比例的稀釋，稀釋水充分暴氣等等。三、儀器1自動調(diào)溫培養(yǎng)箱（20±1）,不透光，以防光合作用產(chǎn)生溶解氧。25l20 l細口玻璃瓶。31000ml2000ml量筒。4特制攪拌棒：棒長應比所用量筒高度長20cm。在粗鐵絲下端裝一個2mm厚，直徑比量筒直徑略小，并帶有幾個小孔的硬橡膠板。5培養(yǎng)瓶：250ml300ml特制的BOD瓶（帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口）或試劑瓶。所用培養(yǎng)瓶的容積均需校準，編號紀錄。6虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用。7充氧泵8碘量瓶 250ml9一般實驗室常用儀器。四、試劑1磷酸鹽緩沖溶液：將8.5g磷酸二氫鉀（KH2PO

17、4），21.75g磷酸氫二鉀（K2HPO4），33.4g磷酸氫二鈉（Na2HPO4·7H2O）和1.7g氯化銨（NH4Cl）溶于水中，稀釋至1000ml。此溶液的pH應為7.2。2硫酸鎂溶液：將22.5g硫酸鎂（MgSO4·7H2O）溶于水中，稀釋至1000ml。3氯化鈣溶液：將27.5g無水氯化鈣溶于水，稀釋至1000ml。4三氯化鐵溶液：將0.25g三氯化鐵（FeCl3·6H2O）溶于水，稀釋至1000ml。5鹽酸溶液（0.5mol/l）：將40ml（=1.18g/ml）鹽酸溶于水，稀釋至100ml。6堿性碘化鉀溶液：稱取250g氫氧化鈉（NaOH），在攪拌下

18、溶解于250ml水中，冷卻后，加75g碘化鉀（KI），用水稀釋至500ml。貯于棕色瓶中，用橡皮塞塞緊，避光保存。7.硫代硫酸鈉溶液c（Na2S2O3=0.01mol/l）：硫代硫酸鈉溶液c(Na2S2O3·5H2O)=0.01mol/l：稱取25g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加2g碳酸鈉，用水稀釋至10 l，貯于棕色瓶中，使用前標定。標定方法同實驗五。85g/l淀粉指示劑：稱取1g可溶性淀粉，用少量水攪成糊狀，加入100ml煮沸的水，混勻，繼續(xù)煮至透明，冷卻后加入1ml冰醋酸，稀釋至200ml，盛于試劑瓶中。五、分析步驟1稀釋水的制備：在5l

19、20 l玻璃瓶內(nèi)裝入一定量的水，然后用無油空氣壓縮機或薄膜泵，將此水暴氣28小時，使水中的溶解氧接近于飽和，也可以鼓入適量純氧，蓋嚴靜置，備用。使用前于每升水中加入磷酸鹽緩沖溶液、硫酸鎂溶液、氯化鈣溶液、三氯化鐵溶液各1ml，并混合均勻。稀釋水的pH值應為7.2，其BOD5，應小于0.2g。2水樣采集和培養(yǎng)：水樣采集后，應在6小時內(nèi)開始分析，若不能，則在4或4以下保存，而且不得超過24小時，并將貯存時間和溫度與分析結果一并報告。（1）對未受污染的水樣，可直接取樣，分裝樣品時，用虹吸方法將水樣加滿培養(yǎng)瓶，并讓少量水溢出，蓋上蓋子，里面不能有氣泡。共加四瓶， 兩瓶125ml，兩瓶250ml，其中1

20、25ml的兩瓶用于直接測定當天水樣中溶解氧的含量，另外250ml的兩瓶經(jīng)20±1五天培養(yǎng)后測定水樣中溶解氧的含量。（2）對于已受污染的水樣，必須用稀釋水稀釋后再進行培養(yǎng)和測定。水樣稀釋的倍數(shù)是測定的重要關鍵。稀釋倍數(shù)的選擇可根據(jù)培養(yǎng)后溶解氧的減少量而定，其稀釋程度應使培養(yǎng)中所消耗的溶解氧大于2g，而剩余溶解氧不少于1g為標準。一般采用20%75%的稀釋量。在初次做時，可對每個水樣同時作23個不同的稀釋倍數(shù)。取一定體積的水樣于1000ml量桶中，用虹吸方法引入稀釋水至一定刻度，用一插棒式攪拌棒小心上下攪動，不可露出水面，以免帶入空氣，用虹吸方法將稀釋后的水樣分別裝入2個125ml、2個

21、250ml培養(yǎng)瓶中， 其中125ml 兩瓶用于直接測定當天水樣中溶解氧的量，250ml 兩瓶經(jīng)20±1五天培養(yǎng)后測定水樣中溶解氧的量。另取四個250ml培養(yǎng)瓶用虹吸方法裝滿稀釋水，兩瓶當天測，兩瓶經(jīng)20±1五天培養(yǎng)后測定稀釋水中溶解氧的量，作為空白對照。（3）溶解氧的測定：將經(jīng)20±1五天培養(yǎng)后的水樣的250ml培養(yǎng)瓶蓋外的水倒去，小心打開蓋子，加入1ml氯化亞錳溶液和2ml堿性碘化鉀溶液（注意先加氯化亞錳，移液管尖接近液面）。立即謹慎地將瓶蓋好，不能有氣泡，溢出的水倒掉，用手指按住瓶蓋，用力反復顛倒培養(yǎng)瓶20次，直到沉淀與液體完全混合為止。將培養(yǎng)瓶靜置約1小時，

22、當沉淀只占培養(yǎng)瓶體積1/2時，小心打開蓋子，吸出清液略大于5ml，用移液管加入5ml硫酸溶液，蓋上蓋子，反復顛倒培養(yǎng)瓶，使沉淀完全溶解。靜置5分鐘，小心打開瓶塞，然后用已標定的0.01mol/l的硫代硫酸鈉標準溶液滴定。當溶液呈淡黃色時，加1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛剛腿去。記下滴定管讀數(shù)。六、計算1 樣品水樣中溶解氧的計算：式中：M硫代硫酸鈉標準溶液的濃度（mol/l）；V滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積（ml）。2不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣BOD5（g）=c1-c2 （2）式中：c1水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度（g）；c2水樣經(jīng)5d培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度（g）。2經(jīng)稀釋后培養(yǎng)的水樣式中：B1稀釋

23、水在培養(yǎng)前的溶解氧濃度（g）；B2稀釋水在培養(yǎng)后的溶解氧濃度（g）；f1稀釋水在培養(yǎng)液中所占比例；f2水樣在培養(yǎng)液中所占比例。f1、f2的計算：例如培養(yǎng)液的稀釋比為3%，即3份水樣，97份稀釋水，則f1=97%=0.97，f2=3%=0.03。如果兩個或兩個以上稀釋倍數(shù)培養(yǎng)水樣耗氧2g，剩余溶解氧1g時，取平均值為BOD5數(shù)值。如果三個稀釋倍數(shù)培養(yǎng)的水樣均在上述范圍之外，則應調(diào)整稀釋倍數(shù)重做。七、注意事項1配制試劑和稀釋水的蒸餾水（或去離子水）不應含有有機質(zhì)，苛性堿和酸。2稀釋水應保持在20左右，并且在20培養(yǎng)5天后，溶解氧的減少量在0.5g以下。3水樣培養(yǎng)期間，培養(yǎng)瓶口處應始終保持有水，經(jīng)常

24、檢查培養(yǎng)箱的溫度是否保持在20±1，樣品在培養(yǎng)期間不能見光，以防止光合作用產(chǎn)生溶解氧。實驗四 營養(yǎng)鹽的測定無機氮的測定一、目的要求1.通過實驗了解靛酚藍分光光度法測定海水中氨-氮的方法原理，掌握其實驗條件及步驟。2.了解亞硝酸鹽氮的測定萘乙二胺分光光度法的原理；硝酸鹽氮的測定鋅鎘還原萘乙二胺分光光度法的原理二、原理水中的無機氮分為硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨氮，簡稱三氮。此外氨氮又分為非離子氮（NH3）和離子氮（NH+4）,此兩種狀態(tài)的組成比決定于水的PH值。三氮的測定方法如下：1氨氮的測定靛酚藍分光光度法在弱堿性介質(zhì)中，以亞硝酰鐵氰化鈉為催化劑，氨與苯酚及次氯酸鹽反應生成靛酚藍，在64

25、0nm測定吸光度，用標準曲線法測定。2亞硝酸鹽氮的測定萘乙二胺分光光度法在酸性介質(zhì)中，亞硝酸鹽與磺胺進行重氮化反應，其產(chǎn)物再與鹽酸萘乙二胺生成紅色偶氮染料，在543nm出測定吸光值，用標準曲線法測定。3硝酸鹽氮的測定鋅鎘還原萘乙二胺分光光度法先將水中的硝酸鹽氮用鋅粉和二氯化鎘定量地還原為亞硝酸鹽，然后按亞硝酸鹽的測定方法，進行測定，扣除原有亞硝酸鹽，得硝酸鹽的含量。三、儀器722型分光光度計移液管：1ml；5ml；10ml漏斗具塞比色管：50ml（帶刻度）具塞比色管：25ml（帶刻度）四、試劑1100g-N銨標準貯備溶液：稱取0.4716g硫酸銨(NH4)2SO4(110烘1小時，置于干燥器中

26、冷卻)，溶于少量水中，全量轉入1000ml容量瓶中，加水至標線，混勻，加1ml三氯甲烷（CHCl3）,振搖混合，貯于棕色試劑瓶中，冰箱內(nèi)保存。此溶液濃度為1.00ml含氨氮100g，其有效期半年。10.0g-N銨標準使用溶液：移取銨標準貯備溶液10.0ml置于100ml容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻，即得銨標準貯備溶液。臨用時配制。2480g/l檸檬酸鈉溶液：稱取240g檸檬酸鈉（Na3C6H5O7·2H2O）溶于500ml水中，加入20ml 0.5mol/l氫氧化鈉和數(shù)粒防爆沸石，煮沸除氨直至溶液體積小于500ml，冷卻后用水稀釋至500ml，盛于聚乙烯瓶中，此溶液長期穩(wěn)定。3苯酚

27、溶液：取38g苯酚（C6H5OH）和0.4g亞硝酰鐵氰化鈉Na2Fe(CN)5NO·2H2O，溶于少量水中，稀釋至1000ml，混勻，盛于棕色試劑瓶中，冰箱內(nèi)保存。40.5mol/l硫酸溶液：移取28ml硫酸（比重1.84，緩慢傾入水中，稀釋至1升，混勻。50.5mol/l氫氧化鈉溶液：稱取10g氫氧化鈉溶于1000ml水中，加熱蒸發(fā)至500ml，盛于聚乙烯瓶中。60.10mol/l硫代硫酸鈉溶液：稱取25g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O），溶于少量水中，稀釋至1L，加1g碳酸鈉（Na2CO3），混勻，轉入棕色試劑瓶中保存。75g/l淀粉溶液：5g/l淀粉指示劑：稱取

28、1g可溶性淀粉，用少量水攪成糊狀，加入100ml煮沸的水，混勻，繼續(xù)煮至透明，冷卻后加入1ml冰醋酸，稀釋至200ml，盛于試劑瓶中。8次氯酸鈉溶液：市售有效氯含量不少于5.2%的次氯酸鈉溶液，使用時先標定。標定方法：取50ml 0.5mol/l硫酸溶液至100ml錐形瓶中，加入0.5g碘化鉀，混勻，加入1 ml待標定的次氯酸鈉溶液，以0.1mol/l的硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加入5滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色消失，計下硫代硫酸鈉的體積，1.00ml相當于3.54mg有效氯。91.50mg/ml次氯酸鈉使用溶液：用0.5mol/l的氫氧化鈉溶液稀釋一定量的已標定的次氯酸鈉溶液，使其100ml

29、中含有150mg有效氯，盛于聚乙烯瓶中保存于冰箱中，可穩(wěn)定數(shù)周。10亞硝酸鹽氮標準溶液：稱取0.4926g亞硝酸鈉（NaNO2）（經(jīng)110烘干1小時），溶于少量水中，轉入1000ml容量瓶中至標線，搖勻，加1ml三氯甲烷（CHCl3）混勻，貯于棕色瓶中保存于冰箱。此溶液濃度為100g/ml-N，取上述溶液5ml于100ml容量瓶中，加水至標線，混勻，配成亞硝酸鹽氮標準使用液，濃度為5.0g/ml-N。臨用時配制。1110g/l磺胺溶液：稱取5g磺胺（NH2SO2C6H4NH2），溶于350ml鹽酸溶液（1+6），用水稀釋至500ml，盛于棕色瓶中。121g/l鹽酸萘乙二胺溶液：稱取0.5g鹽酸

30、萘乙二胺（C10H7NHCH2CH2NH2·2HCl）溶于500ml水中，盛于棕色試劑瓶中保存于冰箱。13硝酸鹽氮標準溶液：稱取0.7218g硝酸鉀（KNO3）（經(jīng)110烘干12小時），溶于少量水中。轉入1000ml容量瓶中至標線，搖勻，加1ml三氯甲烷（CHCl3）混勻，貯于棕色瓶中保存于冰箱。此溶液濃度為100g/ml，取上述溶液10ml于100ml容量瓶中，加水至標線，混勻，配成硝酸鹽氮標準使用液，濃度為10g/ml。臨用時配制。1420%氯化鎘溶液：稱取20g氯化鎘（CdCl2·2.5H2O）加水至100ml，待溶解后分裝于滴瓶中。15鋅粉。五、步驟1繪制標準曲線：

31、取0.00、0.30、0.45、0.60、0.75ml、1.00ml銨標準使用液于6支50ml具塞比色管中，加水至標線，混勻。系列各點的濃度分別為：0、0.060、0.090、0.12、0.15、0.20g-N。在上述比色管中各加入1.5ml檸檬酸鈉溶液，混勻，再加入1.5ml苯酚溶液，混勻，最后加入1.5ml次氯酸鈉溶液，混勻，放置6小時以上（淡水樣品3小時以上）。將樣品和參比比色池都注滿蒸餾水，用722分光光度計在640nm波長處，進行相互測量，所測定比色池的吸光度值Ac，應從讀數(shù)中減去 。以水為參比溶劑，用722分光光度計在640nm波長處，測定吸光度值Ai。其中O濃度為A0。以（Ai-

32、A0）為縱坐標，氨氮濃度（g）為橫坐標，繪制標準曲線。2.水樣測定（雙樣）取移過濾澄清的待測水樣于50ml具塞比色管中，以下按、步驟測定水樣的吸光度值AW。同時取50ml無氨蒸餾水，置于50ml具塞比色管中，按水樣測定步驟測定空白吸光度值Ab。查標準曲線或用線性回歸方程計算水樣中的銨氮濃度（g）。五、計算1測定海水樣品，若繪制標準曲線用鹽度相近的無氨海水時，可由Aw-Ab值查標準曲線直接得出氨氮濃度g。2對于海水或河口區(qū)水樣，若繪制標準曲線，用無氨蒸餾水，則水樣的吸光度值Aw扣除分析空白吸光度Ab后，還應根據(jù)所測水樣的鹽度乘上相應的鹽誤差校正系數(shù)f，即據(jù)f（Aw-Ab）值查標準曲線或用線性回歸

33、方程計算水樣中氨氮的濃度g。鹽誤差校正系數(shù)表S08111417202327303336鹽效應校正系數(shù)f1.001.011.021.031.041.051.061.071.081.092亞硝酸鹽氮：(1)繪制標準曲線：取0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25ml亞硝酸鹽標準使用液于6支25ml具塞比色管中，加水至標線，混勻。系列各點的濃度分別為：0、0.010、0.020、0.030、0.040、0.050g。各加入0.5ml磺胺溶液，混勻，放置5分鐘，在各加入0.5ml鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置15分鐘。以水為參比溶劑，用722分光光度計在543nm波長處，測定吸光度值Ai。其

34、中O濃度為A0。以（Ai-A0）為縱坐標，亞硝酸鹽氮濃度（g）為橫坐標，繪制標準曲線。(2)水樣測定：取已過濾澄清的待測水樣35ml分別置于50ml具塞比色管中，以下按、步驟測定水樣的吸光度值AW。同時取35ml無氨蒸餾水，置于50ml具塞比色管中，按水樣測定步驟測定空白吸光度值Ab。查標準曲線或用線性回歸方程計算水樣中的亞硝酸鹽氮濃度（g）。3硝酸鹽氮(1)繪制標準曲線0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00ml硝酸鹽使用液50ml具塞比色管中，加水至標線，混勻。系列各點的濃度分別為：0、0.050、0.100、0.200、0.300、0.400g。分別加入0.7g鋅粉，2滴20

35、%氯化鎘，劇烈振搖20下，放置10分鐘，過濾至25ml具塞比色管中，濾液總量為25ml。各加入0.5ml磺胺溶液，混勻，放置5分鐘，再加入0.5ml鹽酸萘乙二胺溶液，混勻，放置15分鐘。以水為參比溶劑，用722分光光度計在543nm波長處，測定吸光度值Ai。其中O濃度為A0。以（Ai-A0）為縱坐標，硝酸鹽氮濃度（g）為橫坐標，繪制標準曲線。(2)水樣測定：取已過濾澄清的待測水樣35ml分別置于50ml具塞比色管中，以下按、步驟測定水樣的吸光度值AW。同時取35ml無氨蒸餾水，置于50ml具塞比色管中，按水樣測定步驟測定空白吸光度值Ab。查標準曲線或用線性回歸方程計算水樣中的硝酸鹽氮濃度（g）

36、。然后減去該水樣的亞硝酸鹽氮濃度得水樣硝酸鹽氮濃度。六、思考題 1. 為什么樣品和標準溶液的顯色時間保持一致，并避免陽光照射？實驗五 海水的元素分析一目的1了解海水中的常量成分的分析方法和原理。2通過學生自己選擇分析方案，以培養(yǎng)學生獨立工作能力。二要求本實驗為設計性實驗，要求每位學生對海水中的Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-、K+離子自己選擇方法，寫出分析方案。其主要內(nèi)容為：1實驗原理、實驗方法。2需用的試劑（規(guī)格、濃度及配制方法）和儀器。3操作步驟4結果的計算。5設計方案要體現(xiàn)科學性和可行性。把方案交指導老師審批后，再進行實驗，至少分析三種離子。并寫好實驗報告。附 錄一、鉀離子的測定四

37、苯硼鈉季胺鹽容量法1方法要點鉀離子與四苯硼酸鈉生成穩(wěn)定的四苯硼酸鉀沉淀，過剩的四苯硼酸鈉以溴酚藍為指示劑，用季胺鹽滴定，生成難溶的四苯硼季胺鹽，達等當點時季胺鹽與溴酚藍生成藍色鹽，以此指示終點，進行間接的容量法測定鉀離子。反應式：（C6H5）4B- + K+ K（C6H5）B（R1R2R3R4N）+ + （C6H5）4B- （R1R2R3R4N）-（C6H5）4B2儀器2.1半微量滴定管10毫升2支2.2一般實驗室其他儀器。3試劑和溶液3.1 氫氧化鈉：分析純，1 mol/l溶液。3.2 0.1%溴酚藍指示劑：稱取0.1克溴酚藍，溶于10毫升95%乙醇中，加入10毫升0.1mol/l氫氧化鈉，

38、加水至100毫升。3.3 氯化鉀：基準試劑，1ml含鉀離子1毫克。稱取約1.91克已于130恒重的氯化鉀（稱準至0.1毫克），溶于水中，移入1000毫升容量瓶中，加水至刻度搖勻。計算該基準溶液1毫升含鉀離子的毫克數(shù)。3.4 硫酸鎂醋酸溶液：稱取127克硫酸鎂（MgSO4·7H2O），溶于水中，加入59毫升冰醋酸，用水稀釋至500毫升。3.5 醋酸醋酸鈉緩沖溶液（PH值為3.5）：將2mol/l醋酸溶液與1mol/l醋酸鈉溶液按4:1體積混合。3.6 松節(jié)油：市售。3.7 10%氯化鋁溶液：稱取10克無水氯化鋁于250毫升燒杯中，加少量水潤濕，蓋上表面皿，再加水溶解。稀釋至100毫升3

39、.8 1%四苯硼酸鈉標準溶液：取10克分析純四苯硼酸鈉 (C6H5)4BNa（簡稱NaTPB）溶于900毫升水中，在暗處放置一晝夜后，加入10%氯化鋁溶液5毫升，用1 mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)PH值至89后，加水至1升，搖勻。然后用中速濾紙過濾，濾液貯于棕色瓶中，標定后備用。標定方法：準確吸取氯化鉀基準溶液5毫升（4毫升、3毫升、2毫升、1毫升）于150毫升燒杯中，加水至30毫升，加入2毫升硫酸鎂醋酸溶液，在不斷攪拌下，由半微量滴定管逐滴加入6毫升1%四苯硼鈉溶液，放置5分鐘后，加入34滴0.1%溴酚藍指示劑，加入0.5毫升醋酸醋酸鈉緩沖溶液和約0.3毫升松節(jié)油，充分攪拌，繼用季胺鹽標準溶液

40、滴定至呈現(xiàn)藍色為止。四苯硼酸鈉標準溶液對鉀離子的滴定度（T）按下式計算：式中 ： T1毫升四苯硼酸鈉標準溶液相當于鉀離子的毫克數(shù)；K取用氯化鉀基準溶液所含鉀離子毫克數(shù)；6.00加入四苯硼酸鈉標準溶液的毫升數(shù)；f季胺鹽標準溶液對四苯硼酸鈉標準溶液的計算系數(shù)；B消耗季胺鹽標準溶液的毫升數(shù)。3.9 0.7%季胺鹽標準溶液：稱取14克十六烷基三甲基溴化銨（簡稱CTAB）或烷基二甲基芐基氯化銨，于2升燒杯中，加入300毫升95%乙醇使之溶解，然后迅速加水至2升，混合均勻，貯于試劑瓶中。如室溫在15以下，則CTAB易析出，可將溶液瓶置入溫水浴內(nèi)，使之溶解后使用。標定方法：用微量滴定管準確取5.00毫升1%

41、四苯硼酸鈉標準溶液,于150毫升燒杯中，加入30毫升水，34滴0.1%溴酚藍指示劑及0.5毫升醋酸醋酸鈉緩沖溶液，繼用季銨鹽標準溶液滴定至呈現(xiàn)藍色即為終點。季銨鹽標準溶液對四苯硼酸鈉標準溶液之換算系數(shù)（f）按下式計算：式中 ： 5四苯硼酸鈉標準溶液的毫升數(shù)；A耗用季銨鹽標準溶液的毫升數(shù)。4測定步驟4.1 吸取含鉀離子約5毫克的試樣，于150毫升燒杯中，加水至30毫升，加入2毫升硫酸鎂醋酸溶液，在不斷攪拌下，逐滴加入6.00毫升1%四苯硼酸鈉標準溶液，放置5分鐘后加入34滴0.1%溴酚藍指示劑，加0.5毫升醋酸醋酸鈉緩沖溶液和約0.3毫升松節(jié)油，充分攪拌，隨即用季胺鹽標準溶液滴定至呈現(xiàn)藍色為終點

42、。4.2 計算：式中：K鉀離子含量（克/升）；T1毫升四苯硼酸鈉標準溶液相當于鉀離子的毫克數(shù)；6.00加入四苯硼酸鈉標準溶液的毫升數(shù)；f1毫升季胺鹽標準溶液對四苯硼酸鈉標準溶液的毫升數(shù)；V1滴定耗用季胺鹽標準溶液毫升數(shù)；V滴定時所取試樣的毫升數(shù)。5. 討論5.1四苯硼酸鈉標準溶液應保持澄清（PH值約9），如變混濁，須重新過濾。四苯硼酸鈉標準溶液對鉀離子的滴定度，每周應校正。由于四苯硼酸鈉沉淀劑過剩量對四苯硼鉀溶解的影響。因此對于6毫升1%四苯硼酸鈉標準溶液，如鉀離子含量不同，測得的滴定度T值也稍有變化，T值變化則影響測定結果。為了保證測定的準確度，鉀離子的取樣量應控制在與測定T值所取標準鉀的量

43、接近。5.2季胺鹽陽離子用（R1R2R3R4N）+表示，R1、R2、R3為甲基或長鏈烷基，R4是芐基、丁基或較長鏈芳烷基團。季胺鹽與四苯硼酸鈉生成的四苯硼季胺鹽，其溶解度比四苯硼酸鉀更小。用該試劑測定鉀離子時，一般是將四苯硼酸鉀沉淀分離后，在滴定溶液中的四苯硼酸鈉。為了減少繁瑣手續(xù)，不分離沉淀直接從溶液中滴定過剩的四苯硼酸鈉，特加松節(jié)油，利用松節(jié)油能將四苯硼酸鉀沉淀從水溶液中分離，沉淀進入松節(jié)油相，使滴定終點穩(wěn)定。5.3 PH值對終點的影響PH值3.5時，季胺鹽與溴酚藍形成藍色鹽，溶液由黃綠到藍色，借以指示滴定終點，如PH值過小則終點不明，反之則溶液由紫到藍，終點不易分辨，因此，滴定前要調(diào)PH

44、值到3.5，但在PH值3.5時四苯硼酸鈉有微小分解，滴定速度應快。此外，溴酚藍為酸堿指示劑，PH值3.5時呈黃綠色，借以指示調(diào)節(jié)溶液的PH值。5.4銨離子的去除：銨離子同樣與四苯硼酸鈉產(chǎn)生沉淀，故測定過程中應注意避免銨鹽和氨氣的影響。如試樣中共存有銨離子，則應消除干擾，可按下列方法測定：甲醛法除銨：取一定量試樣于50毫升容量瓶中，加入5毫升中和后的37%甲醛，0.51克焦磷酸鈉，用2mol/l NaOH溶液中和至堿性（PH值910），然后緩慢加入10毫升1%四苯硼酸鈉，稀釋至50毫升，搖勻。用干濾斗干濾紙過濾，棄去約10毫升最初的濾液，吸取25毫升濾液，加入8滴0.04%鈦黃指示劑，用季胺鹽標

45、準溶液滴定，至呈現(xiàn)為紅色即為終點。 氫氧化鈉溶液蒸煮法除銨：取一定量的試液于150mL燒杯中，加入1-3滴酚酞指示劑，再加入3-5mL2mol/L NaOH溶液，置于可調(diào)電爐上低溫慢慢加熱蒸煮至燒杯中溶液變干為止，取下冷卻至室溫，加水25mL左右溶解，攪拌均勻，此時溶液顏色應為粉紅色，若無色，可加入一滴酚酞指示劑，再用2mol/L HCl溶液中和至溶液粉紅色消失，再多加一滴HCl使溶液pH值為微酸性。然后用測鉀的方法在此溶液中測定鉀。6. 精密度本方法平行測定結果的容許差值< 0.02%，（鉀離子的含量在0.2以下）取平行測定結果的算術平均值作為測定結果。二、鈣鎂離子的測定EDTA容量法

46、1方法提要試樣經(jīng)水溶解后，在pH 12條件下，加入鈣指示劑，用E D T A標準溶液滴定鈣，在pH = 10時，加入鉻黑T指示劑，用E D T A標準溶液滴定鈣、鎂總量，以差減法求得鎂的含量。2儀器一般實驗室儀器。3試劑和溶液3.1氧化鋅：基準試劑。800灼燒30分鐘，冷卻后，130恒重2小時。3.2氨水 ：分析純，1+1溶液。3.3過氧化氫溶液：分析純，3%。3.4三乙醇胺：分析純，1+1溶液。3.5氫氧化鈉：分析純，2摩爾/升溶液，稱取80克氫氧化鈉溶于1000毫升無二氧化碳的水中，搖勻，貯于試劑瓶中。3.6鈣指示劑2羥基1（2羥基4磺酸鈉萘基偶氮）3萘酸（鈣羥酸）：稱取0.2克鈣指示劑及

47、10克于110干燥的氯化鈉，置于研缽中研細混勻。貯于棕色磨口瓶中，放入干燥器內(nèi)備用。3.7鉻黑T指示劑：比例和配法同鈣指示劑，或稱取0.5克鉻黑T溶于100毫升1+1三乙醇胺溶液中。3.8氨性緩沖溶液（pH 10）：稱取20克氯化銨（分析純）加入100毫升25%的氨水，用無二氧化碳的水稀釋至1升，混勻，貯于試劑瓶中。3.9 E D T A標準溶液，c（EDTA）= 0.02摩爾/升：稱取8克乙二胺四乙酸二鈉于400毫升燒杯中，加少量水溶解后，用無二氧化碳的水稀釋至1000毫升?；靹?，貯于試劑瓶中。3.10 鋅標準溶液，c（Zn）= 0.02000摩爾/升：準確稱取氧化鋅0.50.6克，置于25

48、0毫升燒杯中，加少量水潤濕，滴加1+1鹽酸10毫升，邊加邊攪拌至全部溶解為止，移入250毫升容量瓶中，用無二氧化碳的水稀釋至刻度，搖勻。4E D T A標準溶液的標定：吸取20毫升鋅標準溶液于250毫升中，用水稀釋至約100毫升，以1+1氨水調(diào)節(jié)之PH7-8，加10毫升氨性緩沖溶液及少量（或3滴）鉻黑T指示劑，用E D T A標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色。E D T A標準溶液的濃度按（1）計算：式中：c E D T A標準溶液的濃度，摩爾/升； m氧化鋅的準確質(zhì)量數(shù)值，克；V1氧化鋅標準溶液的體積，毫升；V2 滴定消耗的EDTA標準溶液的體積，毫升。V3空白試驗乙二胺四乙酸二鈉溶液的

49、體積，毫升；M氧化鋅的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，克/摩爾（ZnO）=81.39。E D T A標準溶液對鈣、鎂的滴定度按式（2）、（3）計算：式中：c 同式（1）0.04008與1.00mlEDTA標準溶液c(EDTA)=1.000mol/l相當?shù)囊钥吮硎镜拟}質(zhì)量；0.02431與1.00mlEDTA標準溶液c(EDTA)=1.000mol/l相當?shù)囊钥吮硎镜逆V質(zhì)量；TCa E D T A標準溶液對鈣的滴定度，克/毫升；TMg E D T A標準溶液對鎂的滴定度，克/毫升。5操作步驟5.1鈣的測定稱取2.5克試樣（稱準至0.001克），置于400毫升燒杯中，加入150毫升熱水，在攪拌下加45滴3%的過氧

50、化氫溶液，加熱微沸至無小氣泡（約幾分鐘），取下冷卻至室溫，移入250毫升容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。試液用快速濾紙干濾，棄去最初少量濾液。吸取50毫升濾液于250毫升燒杯中，用水稀釋至約100毫升，以2摩爾/升氫氧化鈉溶液調(diào)至pH為12以上，加鈣指示劑少許，以微量滴定管用EDTA標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色。同時作空白實驗，扣除滴定體積，進行計算。5.2鎂的測定吸取5.1干濾液5毫升于250毫升燒杯中，用水稀釋至約100毫升，加5毫升氨性緩沖溶液及鉻黑T指示劑少許。以微量滴定管用EDTA標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色，此為鈣、鎂總量。同時作空白實驗，扣除滴定體積，進行計算。注

51、：滴定鈣、鎂總量時，如50毫升濾液消耗EDTA體積過多，則可吸取25毫升濾液。滴定體積乘2，再用6.2計算式計算。6計算61 鈣的百分含量按式（4）計算：式中：V4滴定鈣消耗的EDTA標準溶液體積，毫升；V5滴定鈣時EDTA標準溶液的空白體積，毫升；TCaE D T A標準溶液對鈣的滴定度，克/毫升；G 吸取試樣溶液相當于試樣的重量，克。62 鎂的百分含量按式（5）計算： 式中：V4、G 同6.1；V6 滴定鈣、鎂總量消耗的EDTA標準溶液體積，毫升；V7滴定鈣、鎂時EDTA標準溶液的空白體積，毫升；TMg E D T A標準溶液對鎂的滴定度，克/毫升。7精密度本分析方法平行測定結果的容許差值

52、在0.04%以內(nèi)，取平行測定結果的算術平均值作為測定結果。三、硫酸根離子的測定EDTA容量法1方法要點：硫酸根離子與氯化鋇生成難溶的硫酸根沉淀，過剩的鋇離子在pH=10及Mg-EDTA.絡合物存在下，以鉻黑T為指示劑，用EDTA.溶液滴定(扣除滴定樣品中Ca2+、Mg2+時E.D.T.A.的用量)，間接測定硫酸根離子。2儀器一般實驗室儀器。3試劑和溶液3.1 乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）：分析純。3.2 氧化鋅：基準試劑。3.3 氯化銨：分析純。3.4 氨水：分析純，1+1溶液。3.5 氯化鋇（BaCl22H2O）：分析純。3.6 氯化鋇標準溶液（0.027M）：稱取13.2克氯化鋇（BaCl

53、22H2O），溶于2升不含CO2的水中，在室溫下放置24小時以上（必要時過濾），標定后使用。標定方法：準確吸取10.00毫升氯化鋇標準溶液，加入20毫升水，10毫升Mg-EDTA. 絡合物溶液，10ml無水乙醇，5毫升氨性緩沖溶液和4滴鉻黑T指示劑，立即用EDTA標準溶液滴定，至酒紅色消失變亮藍色為止。求出每毫升氯化鋇標準溶液耗用EDTA的毫升數(shù)(C)，即 式中：V消耗0.02M的EDTA標準溶液的毫升數(shù)。 3.7 鉻黑T指示劑：稱取0.5克鉻黑T溶于100毫升1+1三乙醇胺溶液中。 3.8 氨性緩沖溶液（pH 10）：稱取20克氯化銨（分析純）加入100毫升25%的氨水，用無二氧化碳的水稀釋

54、至1升，混勻，貯于試劑瓶中。 3.9 E DTA標準溶液，c（EDTA.）= 0.02摩爾/升：稱取8克乙二胺四乙酸二鈉于400毫升燒杯中，加少量水溶解后，用無CO2稀釋至1000毫升?；靹颍A于試劑瓶中。 3.10 鋅標準溶液，c（Zn）= 0.02000摩爾/升：準確稱取氧化鋅0.50.6克，置于250毫升燒杯中，加少量水潤濕，滴加1+1鹽酸10毫升，邊加邊攪拌至全部溶解為止。移入250毫升容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。3.11 EDTA標準溶液的標定同鈣鎂離子的測定中EDTA的標定。3.12 Mg-EDTA絡合物溶液：0.054mol/l。取51.5ml10%MgCl2溶液，加18g固體EDTA試劑，加200ml無CO2的水，加100mlPH10的氨性緩沖溶液，不斷攪拌至EDTA全部溶解，加入10滴鉻黑T指示劑，以5%EDTA溶液滴定至青藍色，稀釋至1000ml。如有市售的乙二胺四乙酸二鈉鎂試