水分析化学复习 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/6 14:37:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

力越强,还原态的还原能力越弱;??为负,还原态的还原能力越强。②判断反应方向:电队的电极电位大的氧化态物质可以氧化电极电位小的还原态物质。 一般通式????'0.059COxlg nCRed3.条件电极电位?'(反应条件改变或不可逆) 例:曝气法除铁

4Fe(HCO3)2?O2?2H2O?4Fe(OH)3??8CO2?

0?O2/OH?0?0.40V??Fe?0.77V(理论上不能反应) 3?/Fe2?3+

由于生成Fe(OH)3沉淀,[Fe]≠1mol/L,不能用?Fe3?/Fe2?处理此问题 实际?Fe(OH)0'/Fe2?03??1.50V∴??02/OH?0??Fe(OH)'3/Fe2?,曝气法去除铁工程可行

氧化还原反应完全程度

??n(?1'??2')lgK'?0.0592 K越大,电势差越大,反应进行的越完全 条件平衡常数K

反应方向的判断:对于n1?n2时(氧化剂电子转移数=还原剂电子转移数) 有:①?1??2≥0.4V ②lnk≥6 反应完全99.9% 氧化还原反应进行完全的通式: 当n1?n2?1时

θ'θ''lgK?6 φ1?φ2?0.4V

??3n1?n2)当n1?n2时,lgK'?(θ'?1θ'??2?3(n1?n2)?0.0592''n1n2

n1、n2为电子转移数约到最简n1’n2’为电子转移数最小公倍数 影响反应速度:反应物浓度、温度、催化作用有和诱导作用

计量点时电位?sp0'00n1?10'?n2?2,当n1=n2时,???1??2 (在突跃范围中心) ?sp2n1?n2'n1≠n2 ?sp靠近n大的一边

氧化还原滴定曲线:以滴定剂的体积(或滴定百分数)为横坐标,以电对的电极电位为纵

坐标绘制的曲线。

氧化还原指示剂

1. 自身指示剂:反应物本身氧化态和还原态有明显的差别

?例:KMnO4,MnO4/Mn2?(红色/无色)

终点:KMnO4滴定当水样中出现淡粉色,0.5min中内不消失。 2. 专属指示剂:指示剂与滴定体系某一态结合产生特殊色

例:淀粉 0.5% (w/v 0.5g淀粉溶于100ml沸水中)专门用于碘量法

加入指示剂,I2?淀粉?蓝色络合物;加还原剂滴定,I2被还原;终点:蓝色消失 注意:指示剂加入时刻——Na2S2O3滴定水样至淡黄色,再加淀粉呈蓝色,继续加Na2S2O3,至蓝色消失。否则,若I2浓度高,加入淀粉与大量的I2形成络合物使置换还原困难。 3. 氧化还原指示剂:利用氧化态和还原态颜色不同,来指示终点。

选择依据:指示剂变色电位的靠近计量点

2??例:试亚铁灵 Fe(phen)3(红色)?Fe(phen)3) 3(蓝色高锰酸盐指数

高锰酸钾法的滴定方式

1. 直接滴定法:用于滴定还原性物质

2. 返滴定法:用于滴定氧化性物质 测定锰砂中的MnO2含量 3. 间接滴定法:用于滴定非氧化还原性物质

高锰酸钾法的优点:

;

.

高锰酸钾法的缺点:

;

埃、氨等还原性物质作用,还能自行分解。

配制KMnO4标准溶液时要注意:

;

化学分解;

溶液滴定时,所用酸、碱或水中不得含有还原性物质

高锰酸钾标准溶液的配置P208

1.高锰酸盐指数(Pi):用KMnO4作氧化剂氧化水中有机物所消耗的量,用mgO2/L表示 2.测定方法及相应反应

酸性条件下,水样加入过量已标定的KMnO4水溶液(C1,V1),沸水浴反应30min;取下趁热加入过量Na2C2O4(C2,V2),与剩余的KMnO4反应,紫红色消失;用KMnO4滴定至淡粉色在0.5min不消失(C1,V1’)。

100C?MnO4?C(有机物)?H?????CO2??Mn2??H2O

0 实验现象:有机物多,紫色变淡;有机物少,紫色变化不大

2???2?C2O4?MnO4?H??CO2??Mn2??H2O MnO4?C2O4?H??CO2??Mn2??H2O

[C1(V1?V1')?C2V2]?8?10003.计算公式:高锰酸盐指数(mgO2/L)=

V水化学需氧量(COD)

1.化学需氧量(COD):在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量,用mgO2/L表示

2.测定方法及相应反应

水样加重铬酸钾、浓硫酸和硫酸银加热回流2小时,加试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵回滴出现红色终点。分别作实际水样和空白水样试验,记下硫酸亚铁铵消耗分别为V1和V0 3.计算公式:COD(mgO/L)?(V0?V1)?C?8?1000

2V水重铬酸钾法

一、重铬酸钾的特性

K2Cr2O4固体试剂易纯制并很稳定;

K2Cr2O4标准溶液非常稳定,浓度可以长期保持不变;

;

碘量法

碘滴定法必须在中性或酸性溶液中进行 碘量法产生误差的原因 1. 溶液中H+的浓度

2. I2的挥发和I-的氧化

标准溶液的配制与标定 1. Na2S2O3标准溶液配制

置1~2周后标定。

Na2CO3和碘化汞,是为了抑制细菌生长和繁殖;

1~2是为了使水中的共它氧化性物质与Na2CO3充分作用完全,使Na2S2O3浓度趋于

稳定。

第八章

可见光区:400~800nm

单色光:只具有一种波长的光(绝对的单色光不存在) 混合光:由两种以上波长组成的光

白 光:由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成的光

物质的颜色产生的原因:由于物质对不同波长的光具有选择性吸收,物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系

把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光,这两种光就叫互补色光红 紫 绿 蓝 黄 橙 青蓝

青 红 吸收曲线

吸收曲线:测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度,以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图得到的曲线称为吸收曲线或吸收光谱

最大吸收波长:吸收曲线上最大吸收峰对应的波长叫做最大吸收波长 结论:

1、对某一物质而言吸收曲线形状不会随着浓度的改变而改变(如最大吸收波长不变),这是对物质定性的依据;

2、随着浓度增加,吸光度增加,这是对物质定量的依据。

朗伯—比尔定律

透光率:

T?ItI?10-?CLA?-lgT?lgo??CLIoIt 吸光度: 吸光系数?(即摩尔浓度)

朗伯比尔定律:当一束平行的单色光通过一定溶液的溶液时,物质对光的吸收(吸光度)与溶

液的浓度、液层的厚度成正比。定量分析的依据

例:某有色溶液置于1cm比色皿中,测得吸光度为0.30,则入射光强度减弱了多少?若置于3cm比色皿中,入射光强度又减弱了多少?计算透光率

标准曲线(工作曲线):一定波长下,摩尔吸光系数和液层厚度均固定,配制不同浓度的溶液,测定其吸光度值,以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标得到一条过原点的直线叫作工作曲线。

偏离朗伯一比尔定律的原因:

一、仪器方面:单色光不纯所引起的偏离

二、化学方面:由于溶液本身的原因所引起的偏离(浓度改变引起平衡移动) 为了得到最大的灵敏度和精密度,曲线应有较大的斜率,需在对应于被测组分摩尔吸收系数 ?最大值的波长处进行测定。

吸收光谱法定量的基本方法 标准曲线法

1、把标准溶液稀释到不同浓度,测定其吸光度值

2、于同样条件下,测未知试样的吸光度值,并于工作曲线上求得其浓度

1.入射光波长的选择 最大灵敏,最小干扰

当无干扰时,以最大吸收波长为测量的入射光波长。若干扰物在最大波长处处也有吸收,在干扰最小的条件下选择吸光度最大的波长。。 2、吸光度读数范围的选择

一般应控制被测液的吸光度A在0.15---1.00之间。当溶液的吸光度不在此范围时,可以通过改变称样量、稀释溶液以及选择不同厚度的比色皿来控制吸光度。 3.参比溶液的选择

原则:使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。利用空白试验来消除因溶剂或器皿对入射光反射和吸收带来的误差。

·纯溶剂空白 当试液、试剂、显色剂均为无色时,用纯溶剂(或蒸馏水)作参比溶液。 ·试剂空白 试液无色,而试剂或显色剂有色时,加入相同量的显色剂和试剂,作为参比溶液。

·试液空白 试剂和显色剂均无色,试液中其它离子有色时,用不加显色剂的溶液作为参比溶液。

第九章

以实验为主

实验7 气相色谱法测定水样中醇类物质的含量 二、一般流程及检测原理

色谱定量分析的依据是:被分析组分的量或其在载气中的浓度与检测器的响应信号成正比,即物质的量正比于色谱峰面积。 色谱峰面积是色谱定量分析的基础,它是流经检测器的载气中组分含量瞬时变化所反映出来的曲线下的面积。峰面积可以由计算机加色谱工作站来直接来求得。但是,由于检测器对分析组分的响应情况不一样,所以要想得到准确的定量分析结果,首先必须准确地测量面积,求出色谱信号强度与各物质质量的关系因子(既校正因子,fi),同时也要正确地选用定量计算方法来进行数据处理。一般来说,待测组分的校正因子不能直接得到,通常用相对校正因子(fi‘)来代替。常选择标准物,其fs=1.0,则组分的相对校正因子为: fi‘= miAs / msAi

Ai—样品中某组分i的峰面积;

fi‘—样品中某组分i相对校正因子; Wi—某组分i在样品中的质量分数。

当样品中各组分都能出峰时,采用归一化法既方便又准确,进样量大小对结果影响较小。归一化法定量计算方法 2. 进样及样品分析

(1) 纯样品保留时间确定:取纯样品乙醇、丙醇、异丁醇及正丁醇 0.2 μL 分别进样,根据色谱仪分析结果,记录纯样品的保留时间;

(2) 混合样品分析:取乙醇、丙醇、异丁醇及正丁醇的混合样品 0.3μL 进样,经色谱仪分析后有四个组分峰,将这四个组分峰的保留时间和纯样品保留时间进行对比,根据保留时间确定四个组分峰所对应的组分名。 六、思考题

1. 实验中为什么要先开气路?

对气相色谱仪来说,温度对其非常关键,先关气路,有些地方的温度无法散发出去,会影响甚至烧坏某些部件的功能。

2. 气相色谱定性依据是什么?归一化法定量条件如何?

流动相:色谱分离在互不相溶两相间进行,其中一相移动叫流动相,气体或液体。 固定相:一相静止叫固定相,固体或液体

分离原理:混合物被流动相携带着流过固定相时,因各组分在两相之间的分配平衡(或吸附平衡等)的差异,使得性质不同的各个组分随流动相移动的速度产生了差异,经过一段距离的移动之后,混合物中的各组分被一一分离开来。

按两相分类:气气,气液或液固,液液 按分离原理:气固,液固或气液,液液

气相色谱仪由五个部分组成:气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统

色谱流出曲线:电信号-时间曲线称为流出曲线,又称色谱图。 保留时间:进样到峰的时间

定性依据-------色谱峰的保留值 定量依据-------色谱峰面积 十、定量方法

气相色谱常用的定量方法有以下三种: (一)、归一化法 (二)、内标法 (三)、外标法

Pi?Ai?fi/smi?100%?wA1?f1/s?A2?f2/s??Ai?fi/s?100%

P- i 组分的百分含量 A- i 组分的峰面积

f- i 组分的相对校正因子(文献查得或实验测得) 前提是水样中全部组分都必须出峰

如果样品中的主要组分的校正因子值接近或相等,则可用峰面积归一化