[哲学]08 非金属无机物的测定

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1、第七节非金属无机物的测定一、水中的酸碱物质二、水中的硬度三、水中的氯离子四、水中的余氯和需氯量五、水中的溶解性气体和溶解氧六、水中的含氮化合物七、水中的含磷化合物八、水中的硫化物九、水中的氰化物十、水中的氟化物1一、水中的酸碱物质（一）酸碱质子理论（二）水的pH（三）水的酸度（四）水的碱度2酸碱质子理论（一）1、传统的酸碱理论——释放出H+、OH-2、酸碱质子理论——给出和接受质子H+HA+B-A-+HB酸1碱1碱2酸2HA与A-和B-与HB称为共轭酸碱对3水溶液中物质的酸碱强弱取决于它对水分子给予和夺取质子的强弱酸碱可以是分子、离子

2、等形式酸碱可以相互转化、酸碱实质上是同时存在的酸碱反应的实质是质子在化合物之间的转移过程质子——水合质子、H+——H3O+——H9O4+，OH-——H7O4-4酸碱质子理论（二）3、水的酸碱性质指标——pH、酸度、碱度酸度和碱度可以同时存在5水的pH（一）1、pH值的概念（1）pH值是溶液中氢离子活度的负对数pH＝-log{H+}，也用浓度表示：pH＝-log[H+]活度与浓度：考虑离子强度影响6（2）水的离子积（与温度有关）Kw＝[H+][OH-]=1×10-14(25℃时)pH+pOH=pKW=14当[H+]=[OH-]，pH=p

3、OH=7,中性溶液低于25℃时，pH>7;高于25℃时，pH<7（3）天然水的pH二氧化碳、重碳酸盐、碳酸盐平衡系统4.5~8.5，一般7.0~8.57水的pH（二）2、pH值测定的意义（1）供水和给水处理饮用水：6.5-8.5锅炉用水：7-8.5影响水的混凝、消毒、软化、脱盐、腐蚀控制等处理过程（2）排水和废水处理生活污水：7.2-7.6工业废水进入下水道：6－9影响生物处理工艺（3）影响有毒物质的毒性:使重金属络合物的结构发生变化。8水的pH（三）3、pH值的测定方法（1）电位测定法——pH构成：溶液中的指示电极（玻璃电极）和参比

4、电极（饱和甘汞电极）构成电池9原理：能斯特方程E＝E0+0.059log{H+}＝E0-0.059pH标准溶液校准—磷酸二氢钾＋磷酸氢二钠温度补偿精度：0.1pH单位（2）比色测定法利用常用pH指示剂pH试纸10水的酸度（一）水的酸度是水中所有能与强碱相互作用的物质的总量，包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等1、水中酸度来源（1）主要的弱酸碳酸来源于二氧化碳在水中的平衡溶于水中的二氧化碳绝大多数为游离二氧化碳水中的二氧化碳来源于大气中的二氧化碳和有机物的分解（2）强酸来源于冶金、化工等工业废水（3）味精等含硫废水在硫酸盐菌作用下产生硫酸11水

5、的酸度（二）2、酸度的分类1、碳酸的滴定曲线：等当点时pH8.3，因此水的PH若小于8.3时都有酸度存在。水的pH若大于4.5时就没有强酸酸度存在。12水的酸度（三）3、酸度的测定（1）酸碱滴定法:用NaOH或Na2CO3标准溶液，以酚酞作指示剂。（2）计算法求水中游离二氧化碳含量[CO2]＝[H+][HCO3-]/K1K1=4.3×10-7诺模图134、测定意义防止酸性腐蚀——水中二氧化碳高于15mg/L时，混凝土腐蚀酸性废水和其它废水反应形成有害物质废水处理的适宜酸度影响水生生物的生长繁殖14水的碱度（一）水的碱度是水中所有能与强

6、酸相互作用的物质的总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等1、水中碱度来源天然水：重碳酸盐、碳酸盐、氢氧化物等藻类吸收水中游离和化合的二氧化碳废水中的洗涤剂、农药、化肥等含有磷酸盐造纸、印染、化工、电镀等工业废水含有碱度15水的碱度（二）2、碱度的分类氢氧化物碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度16水的碱度（三）3、碱度的测定和计算（1）酸碱滴定法（2）三种碱度的计算法由总碱度、酚酞碱度测定值计算T——总碱度P——酚酞碱度M——由酚酞碱度滴定至总碱度时消耗的酸量T＝P+M17①M=0,只含氢氧化物②P﹥M,氢氧化物和碳酸盐共存③P=M,只含碳酸盐

7、④P﹤M,碳酸盐和酸式碳酸盐共存⑤P=0,只含酸式碳酸盐思考题：上述五种情况下，OH-、HCO3-、CO32-各是多少（P、T已知）？根据碱度和pH值的测定计算根据平衡方程式的计算18三种碱度计算表滴定结果OH-CO32-HCO3-P＝0（M＝T）00TP<1/2T（P1/2T（P>M）2P－T2（T－P）0P=T（M=0）T0019水的碱度（四）碱度测定的意义水的混凝处理——酸化后影响效果水的软化处理——石灰苏打法水质稳定和管道腐蚀控制碱性工业废水的中和处理生物处理的适宜酸碱度20

8、二、水中的硬度（一）硬度及其分类（二）硬度测定的意义（三）硬度的测定（四）（非）碳酸盐硬度的计算21硬度及其分类（一）1、水的硬度：是由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化合生成水垢的两价金属离子的存在而产生的。致