技能训练1.水样水温的测定

一、概述

水的物理化学性质与水温有密切关系。水中溶解性气体（如氧、二氧化碳等）的溶解度，水中生物和微生物活动，非离子氨、盐度、pH值以及碳酸饱和度等都受水温变化的影响。

温度为现场监测项目之一，常用的方法有水温计法、深水温度计法、颠倒温度计法和热敏温度计法。水温计法用于地表水、污水等浅层水温的测量，颠倒温度计用于湖库等深层水温的测量。

二、水温计法

1.仪器

水温计的水银温度计安装在金属半圆槽壳内，开有读数窗孔，下端连接一个金属储水杯，温度表水银球部悬于杯中，其顶端的槽壳带一圆环，拴以一定长度的绳子。测温范围通常为-6～41℃，最小分度为0.2℃。

2.测量步骤

将水温计插入一定深度的水中，放置5 min后，迅速提出水面并读取温度值。当气温与水温相差较大时，尤应注意立即读数，避免受气温影响。必要时，重复插入水中，再一次读数。

三、 颠倒温度计法

1.仪器

颠倒温度计由主温表和辅温表构成。主温表是双端式水银温度计，用于观测水温；辅温表为普通水银温度计，用于观测读取水温时的气温，以校正因环境温度改变而引起的主温表读数的变化。测量范围 主温表-2℃～32℃，分度值为0.1℃。辅温表-20℃～50℃，分度值为0.5℃。

2.测量步骤

颠倒温度计随颠倒采水器沉入一定深度的水层，放置10 min后，使采水器完成颠倒动作后，提出水面立即读数（辅温读至一位小数，主温读至两位小数）。

根据主、辅温度的度数，分别查主、辅温度表的器差表（依温度表检定证中的检定值线性内插做成）得相应的校正值。

当水温测量不需要十分精确时，则主温表的订正值可作为水温的测量值。

如需精确测量，则应进行颠倒温度表的校正。

闭端颠倒温度表的校正值K的计算公式为：

式中　T——主温表经器差订正后的读数；

T——辅温表经器差订正后的读数；

V0——主温表自接受泡至刻度0℃处的水银容积，以温度度数表示；

1/n——水银与温度表玻璃的相对体膨胀系数。

由主温表的读数加K值，即为实际水温。

四、思考题

1.使用玻璃管温度计，为了防止管内液体膨胀时胀破玻璃管，必须注意什么？

2.水温计法和颠倒温度计法测量水温的适用范围？

技能训练2.水样浊度的测定——分光光度法

一、概述

浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水的浊度大小与水中悬浮物质含量及其微粒等性质有关。

常用测定方法有分光光度法、目视比浊法、浊度计法。分光光度法适用于检测饮用水、天然水和高浊度水，最低检测浊度为3度；目视比浊法适用于饮用水和水源水等低浊度水，最低检出浊度为1度。下面重点介绍分光光度法。

二、方法原理

将一定量的硫酸肼与六次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，以此作为浊度标准溶液，在一定条件下与水样浊度比较。规定1 L溶液中含0.1 mg硫酸肼和1 mg六次甲基四胺为1度。

三、仪器试剂

（1）50 ml比色管。

（2）分光光度计。

（3）无浊度水 将蒸馏水通过0.2 μm滤膜过滤，收集于用滤过水荡洗两次的烧瓶中。

（4）浊度标准贮备液

①1 g/100 ml硫酸肼溶液：称取1.000 g硫酸肼[（N2H4）SO4·H2SO4]溶于水，定容至100 ml。

②10 g/100 ml六次甲基四胺溶液：称取10.00 g六次甲基四胺[（CH2）6N4]溶于水，定容至100 ml。

③浊度标准贮备液：吸取5.00 ml硫酸肼溶液与5.00 ml六次甲基四胺溶液于100 ml容量瓶中，混匀。于25±3℃下静置反应24 h。冷却后用水稀释至标线，混匀。此溶液浊度为400度。可保存一个月。

四、分析步骤

步骤1.标准曲线的绘制

吸取浊度标准液0，0.50，1.25，2.50，5.00，10.00及12.50 ml，置于50 ml的比色管中，加水至标线。摇匀后，即得浊度为0，4，10，20，40，80及100度的标准系列。于680 nm波长，用30 mm比色皿，测定吸光度，绘制校准曲线。

步骤2.水样的测定

吸取50.0 ml摇匀水样（无气泡，如浊度超过100度可酌情少取，用无浊度水稀释至50.0 ml），于50 ml比色管中，按绘制校准曲线步骤测定吸光度，由校准曲线上查得水样浊度。

五、注意事项

（1）水样应无碎屑及易沉颗粒。

（2）器皿清洁，水样中无气泡。

（3）在680 nm下测定天然水中存在的淡黄色、淡绿色无干扰。

（4）硫酸肼毒性较强，属于致癌物质，取用时注意。

六、数据处理

式中　A——稀释后水样的浊度，度；

B——稀释水体积，ml；

C——原水样体积，ml。

不同浊度范围测试结果的精度要求如下：

七、思考题

1.试述分光光度法测定浊度的原理？

2.简述浊度为400度的浊度储备液的配制方法？

3.怎么制备无浊度水？

技能训练3.水样电导率的测定——电导率仪法

一、概述

电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水电导率很小，当水中含有无机酸、碱或盐时，使电导率增加。电导率常用于间接推测水中离子成分的总浓度，水溶液的电导率取决于离子的性质和浓度、溶液的温度和黏度等。

不同类型的水有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.5～2 μS/cm，但放置一段时间后，因吸收了二氧化碳，增加到2～4 μS/cm；超纯水的电导率小于0.1 μS/cm；天然水的电导率多在50～500 μS/cm；矿化水可达500～1 000 μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10 000 μS/cm；海水的电导率约为30 000 μS/cm。

电导率随温度的变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2%，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。如果温度不是25℃，必须进行温度校正，经验公式为

式中　Kt——25℃电导率；

Ks——温度t时的电导率；

α——各种离子电导率的平均温度系数，定为0.022。

电导率的测定方法是电导率仪法，电导率仪有实验室内使用的仪器和现场测试仪器两种。而现场测试仪器通常可同时测量pH值、溶解氧、浊度、总盐度和电导率五个参数。下面重点介绍便携式电导率仪法。

二、方法原理

由于电导是电阻的倒数，因此，当两个电极插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R，根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极的间距L（cm）成正比，与电极的截面积A（cm2）成反比。即：R=ρL/A。

由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一常数，称电导池常数（以Q表示）。

比例常数ρ称作电阻率。其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。

S表示电导度，反映导电能力的强弱。所以K=QS或K=Q/R。

当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。

三、仪器试剂

（1）测量仪器为各种型号的便携式电导率仪。

（2）纯水：将蒸馏水通过离子交换柱，电导率小于1 uS/cm。

（3）仪器配套的标准溶液。

四、分析步骤

注意阅读便携式电导率仪的使用说明书。一般测量操作步骤如下：

步骤1.在烧杯内倒入足够的电导率标准溶液，使标准溶液进入电极上的小孔。

步骤2.将电极和温度计同时放入溶液内，电极触底确保排除电极套内的气泡，几分钟后温度达到平衡。

步骤3.记录测出的标准的温度。

步骤4.按ON/OFF键打开电导率仪。

步骤5.按COND/TEMP显示温度，调整温度旋钮，直到显示记录的标准液温度值。

步骤6.再按COND/TEMP显示电导率测量挡，选择适当的测量范围。注意：若果仪器显示超出范围，需要选择下一个测量挡。

步骤7.用小螺丝刀调整仪器旁边的校准钮直到显示标准溶液温度时的电导率值，例如25 ℃，12.88 Ms/cm。随后所有测量都补偿在该温度下。如果想使温度补偿到20℃（如果水样温度是20℃），调整旋钮显示20℃时的电导率值，随后所有测量都补偿在20℃。

步骤8.仪器校准完后即可开始测量，测量完毕关闭仪器，清洗电极。

五、注意事项

（1）确保测量前仪器已经校准过（参考标准程序）。

（2）将电极插入水样中，注意电极上的小孔必须浸泡在水面以下。

（3）最好使用塑料容器盛装待测的水样。

（4）仪器必须保证每月校准一次，更换电极或电池时也需校准。

六、思考题

1.电导率仪的温度补偿有何意义？

2.测定电导率的样品应如何保存？

3.为什么电导率仪测量时读书不稳定？

技能训练4.水样pH值的测定——玻璃电极法

一、概述

1.测定意义

pH值是最常用的水质指标之一，天然水的pH值多在6-9范围内；饮用水pH值要求在6.5-8.5之间；某些工业用水的pH值应保证在7.0-8.5之间，否则将对金属设备和管道有腐蚀作用。pH值和酸度、碱度既有区别又有联系。pH值表示的水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液，如0.1 mol盐酸和0.1 mol乙酸，二者的酸度都是100 mmol/L，但其pH值却大不相同。盐酸是强酸，在水中几乎完全电离，pH值为1；而乙酸是弱酸，在水中的电离度只有1.3%，其pH值为2.9。水质中的pH值的变化预示了水污染的程度。

2.测定方法

水的pH值测定方法有比色法和玻璃电极法。玻璃电极法用于对饮用水、地表水和工业废水pH值的测定，并适于现场测定。比色法适用于测定色度较低的天然水和饮用水的pH值。下面重点介绍玻璃电极法。

二、方法原理

pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极，在25℃时，溶液每变化1个pH值单位，电位差改变59.16 mV，据此在pH值计上直接以pH值的读数表示。

三、仪器试剂

（1）各种型号的pH值计。

（2）复合电极。

（3）磁力搅拌器。

（4）50 ml 聚乙烯或四氟乙烯烧杯。

（5）用于校准仪器的标准缓冲溶液，按表3-9规定的数量称取试剂，溶于250℃水中，在容量瓶内定容至1 000 ml。水的电导率应低于2 μs/cm，临用前煮沸数分钟，赶除二氧化碳，冷却。取50 ml冷却的水，加1滴饱和氯化钾溶液，测量pH值，如pH值在6～7之间既可用于配置各种标准缓冲溶液。

表3-9　pH值标准溶液的配制

注：①近似溶解度；②在100～130℃烘干2 h；（3）用新煮沸过并冷却的无二氧化碳水；（4）烘干温度不可超出60℃

四、分析步骤

步骤1.仪器准备

按照仪器使用说明书准备。

步骤2.仪器校准

将水样与标准溶液调至同一温度，记录测定温度，把仪器温度补充旋钮调至该温度处。选用与水样pH值相差不超过2个pH值单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出电极，彻底冲洗，并用滤纸边缘轻轻吸干。再侵入第二个标准溶液中，其pH值约与前一个相差3个pH值单位。如测定值与第二个标准溶液pH值之差大于0.1 pH值时，就要检查仪器、电极或标准溶液是否有问题。当三者均无异常情况时方可测定水样。

步骤3.水样测定

先用蒸馏水仔细冲洗电极，再用水样冲洗，然后将电极侵入水样中，小心搅拌或摇动使其均匀，待读数稳定化记录pH值。

五、数据记录与处理

六、思考题

1.温度对pH值的测定有何影响？如何消除？误差在多少为宜？

2.简述电极法测定pH值的主要步骤？

3.什么原因导致第二点校正出错或不能校正？

技能训练5.水样溶解氧的测定——碘量法

一、概述

1.测定意义

空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。溶解氧跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系。在20℃、100 kPa下，纯水里大约溶解氧9 mg/L。有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有机物以碳来计算，根据C+O2=CO2可知，每12 g碳要消耗32 g氧气。当水中的溶解氧值降到5 mg/L时，一些鱼类的呼吸就发生困难。

溶解氧通常有两个来源：一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入；另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。因此水中的溶解氧会由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用而得到不断补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。

溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。

2.测定方法

测定水中溶解氧常用碘量法及其修正法，还可用溶解氧仪测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘，产生正干扰；还原性物质可把碘还原成碘化物，产生负干扰。碘量法适用于含少量还原性物质及硝酸氮＜0.1 mg/L、铁不大于1 mg/L，较为清洁的水样。大部分受污染的地面水和工业废水采用修正的碘量法和电极法。下面重点介绍碘量法。

二、方法原理

碘量法测定水中溶解氧是基于溶解氧的氧化性能。当水样中加入硫酸锰和碱性KI溶液时，立即生成Mn（OH）2沉淀。Mn（OH）2极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰。在加入硫酸酸化后，已化合的溶解氧（以锰酸锰的形式存在）将KI氧化并释放出与溶解氧量相当的游离碘。然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，换算出溶解氧的含量。

三、仪器试剂

（1）溶解氧瓶（250 ml）。

（2）锥形瓶（250 ml）。

（3）酸式滴定管。

（4）移液管（50 m1）。

（5）吸耳球。

（6）硫酸锰溶液：称取480 g MnSO4·4H2O，溶于蒸馏水中，过滤后稀释至1 L（此溶液在酸性时，加入KI后，遇淀粉不变色）。

（7）碱性KI溶液： 称取500 g NaOH溶于300～400 ml蒸馏水中，称取150 g KI溶于200 ml 蒸馏水中，待NaOH溶液冷却后将两种溶液合并，混匀，用蒸馏水稀释至1 L。若有沉淀，则放置过夜后，倾出上层清液，储于塑料瓶中，用黑纸包裹避光保存。

（8）（1+5）硫酸溶液。

（9）1%淀粉溶液： 称取1 g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100 ml。冷却后，加入0.1 g水杨酸或0.4 g氯化锌防腐。

（10）0.025 00 mol/L（1/6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105-110 ℃烘干2小时并冷却的K2Cr2O7 0.306 4 g，溶于水，移入250 ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。(www.daowen.com)

（11）0.025 mol/L硫代硫酸钠溶液：称取3.2 g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O） 溶于煮沸放冷的水中，加入0.2 g碳酸钠，用水稀释至 1 000 ml。储于棕色瓶中，使用前用0.025 00 mol/L重铬酸钾标准溶液标定。

（12）浓硫酸。

四、分析步骤

步骤1.硫代硫酸钠溶液的浓度的标定

于 250 ml 碘量瓶中，加入100 ml水和1 g KI，加入10.00 ml 0.025 00 mol/L重铬酸钾（1/6K2Cr2O7）标准溶液、5 ml（1+5） 硫酸溶液，密塞，摇匀。于暗处静置5分钟后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1 ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录用量。

式中　——硫代硫酸钠溶液的浓度（mol/L）。

——重铬酸钾标准溶液的浓度（mol/L）。

——重铬酸钾标准溶液的体积（ml）。

——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积（ml）。

步骤2.自来水中溶解氧的测定

取自来水样：将水龙头接一段乳胶管。打开水龙头，放水10分钟之后，将乳胶管插入溶解氧瓶底部，收集水样，直至水样从瓶口溢流10分钟左右。取样时应注意水的流速不应过大，严禁气泡产生。若为其他水样，应在水样采集后，用虹吸法转移到溶解氧瓶内，同样要求水样从瓶口溢流。

将移液管插入液面下，依次加入1 ml 硫酸锰溶液及2 ml的碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，勿使瓶内有气泡，颠倒混合15次，静置。待棕色絮状沉淀降到一半时，再颠倒几次。

分析时轻轻打开瓶塞，立即将吸管插入液面下，加入1.5～2.0 ml浓硫酸，小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀至沉淀物全部溶解为止。若溶解不完全，可继续加入少量浓硫酸，但此时不可溢流出溶液。然后放置暗处5分钟。用吸管吸取 100 ml 上述溶液，注入 250 ml 锥形瓶中，用0.025 mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定到溶液呈微黄色， 加入 1 ml 淀粉溶液，继续滴定至蓝色恰好褪去为止，记录用量。

五、数据记录与处理

1.计算

式中　C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；

V——滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，ml；

8——1/4O2的摩尔数，g/mol；

V水——水样体积，ml。

1 mol的O2和4 mol的Na2S2O3相当 ，用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的摩尔数除以4可得到氧的质量（mg），再乘1 000可得每升水样所含氧的毫克数。

2.数据列表表示如下

（1）标定硫代硫酸钠：

（2）样品测定：

六、注意事项

（1）当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定，可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。

（2）如水样中含氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。

（3）如水样中含Fe3+达100～200 mg/L时，可加入1 ml 40%氟化钾溶液消除干扰。

七、思考题

1.在水样中，有时加入MnSO4和碱性KI溶液后，只生成白色沉淀，是否还需继续滴定？为什么？

2.碘量法测定水中余氯和溶解氧时，淀粉指示剂加入先后次序对测定有何影响？

技能训练6.水样高锰酸盐指数的测定——高锰酸钾法

一、概述

1.测定意义

水体受污染以后，必然存有一定的有机物。这些有机物会促使细菌大量繁殖，直接导致水质恶化。因而水中有机物含量的多少，在一定程度上反映了水被污染的状况。但是水中有机物的组成比较复杂，分别测定各种有机物比较困难，常常折合消耗氧化剂量的方法来间接表示水中的有机物含量。而氧化剂不同，其指标也不同。以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量称为高锰酸盐指数，以耗氧的质量（mg）表示。水的高锰酸盐指数是生活用水及工业用水的一项重要的分析项目。

2.测定方法

按测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。因为在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力比酸性条件下稍弱，此时不能氧化水中的氯离子，故常用于测定氯离子浓度较高的水样。酸性高锰酸钾法适用于氯离子含量不超过300 mg/L的水样。当高锰酸盐指数超过10mg/L时，应少取水样并经稀释后再测定。下面重点介绍酸性高锰酸钾法。

二、方法原理

加入硫酸使水样呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸钾指数数值。

显然高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。因此，测定时必须严格遵守操作规定，使结果具可比性。

三、仪器试剂

（1）四孔数显沸水浴装置1台。

（2）电子分析天平1台。

（3）棕色酸式滴定管：50 ml，1支。

（4）移液管：100 ml，1支。

（5）移液管：25 ml，1支。

（6）移液管：10 ml，3支。

（7）吸量管：5 ml，1支。

（8）容量瓶：100 ml，2个。

（9）棕色容量瓶：250 ml，1个。

（10）棕色试剂瓶：500 ml，2个。

（11）锥形瓶：250 ml，9个。

（12）烧杯：100 ml，3个。

（13）量筒：50 ml，1支。

（14）高锰酸钾贮备液C（1/5KMnO4）约为0.1 mol/L：称取3.2 g高锰酸钾溶于1.2 L水中，加热煮沸，使体积减少至约1 L，在暗处放置过夜，用G-3玻璃砂芯漏斗过滤，滤液贮于棕色瓶中保存。

（15）高锰酸钾使用液C（1/5KMnO4）约为0.01 mol/L：吸取 25 ml 上述高锰酸钾溶液，于 250 ml 容量瓶中摇匀、定容，贮于棕色瓶中。

（16）硫酸，密度（ρ20）=1.84 g/ml。

（17）硫酸，（8+92）溶液。

（18）硫酸，（1+3）溶液。配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。

（19）草酸钠标准贮备液C（1/2Na2C2O4）=0.100 0 mol/L。

（20）草酸钠标准使用液C（1/2Na2C2O4）=0.010 0 mol/L：吸取 10.00 ml 上述草酸钠溶液移入 100 ml 容量瓶中，用水稀释至标线。

四、分析步骤

步骤1.高锰酸钾标准滴定溶液C（1/5KMnO4）=0. 1 mol/L的标定

称取0.25 g于105℃电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂草酸钠，溶于100 ml （8+92）硫酸溶液中，用配制好的高锰酸钾溶液滴定，近终点时加热至约65℃，趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定，开始时，速度要慢，滴入第一滴溶液后，不断摇动锥形瓶，使溶液充分混合反应，当紫红色褪去后再滴入第二滴。当溶液中有Mn2+（催化剂）产生后，反应速度会加快，滴定速度也可随之加快，但仍需按照滴定规则进行。接近终点时，紫红色褪去很慢，此时，应该减慢滴定速度，同时充分摇匀，以防滴过终点。最后滴加半滴KMnO4溶液摇匀后30 s内不褪色即为达到终点。记下读数，计算KMnO4溶液的准确浓度。同时做空白试验。

两者反应方程式如下：

高锰酸钾标准滴定溶液的浓度[C（1/5KMnO4）]，数值以摩尔每升（mol/L）表示，按下式计算：

式中　m——草酸钠质量的数值，单位为克（g）；

V1——高锰酸钾体积的数值，单位为毫升（ml）；

V2——空白试验高锰酸钾体积的数值，单位为毫升（ml）；

M——草酸钠摩尔质量的数值，单位为g/mol[M（1/2）Na2C2O4=66.999]。

（2）高锰酸盐指数（酸性法）的测定

步骤2.草酸钠标准溶液的配置

草酸钠标准贮备液C（1/2Na2C2O4）=0.100 0 mol/L：称取0.670 5 g在105～110℃烘干1 h并冷却的优级纯草酸钠于100 ml烧杯中，溶于水，定容于100 ml 容量瓶中。

草酸钠标准使用液C（1/2Na2C2O4）=0.010 0 mol/L：吸取 10.00 ml 上述草酸钠溶液移入100 ml 容量瓶中，用水稀释至标线。

步骤3.样品的测定

①用移液管移取100 ml 混匀水样（如高锰酸盐指数高于10 mg/L，则酌情少取，并用水稀释至 100 ml）于250 ml 锥形瓶中。

②加入5 ml（1+3）硫酸，混匀。

③用滴定管加入10.00 ml 0.01 mol/L高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热30 min（从水浴重新沸腾起计时）。沸水浴液面应高于反应溶液的液面。

④取下锥形瓶，趁热用移液管加入10.00 ml 0.010 0 mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用0.01 mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量。

⑤高锰酸钾溶液浓度的标定：将上述已滴定完毕的溶液加热至约70℃，用移液管准确加入10.00 ml 0.010 0 mol/L草酸钠标准使用液，再用0.01 mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数（K）。

式中　V——高锰酸钾溶液消耗量（ml）。

若水样经稀释时，应同时另取 100 ml 蒸馏水，同水样操作步骤进行空白试验。

对给定水样同时测定三份平行样。

五、数据记录与处理

测定结果记录

1.高锰酸钾标准滴定溶液C（1/5KMnO4）的标定

2.高锰酸盐指数（酸性法）的测定

续表

计算

1.水样不经稀释

式中　V1——滴定水样时，高锰酸钾溶液的消耗量（ml）；

K——校正系数；

M——草酸钠溶液浓度（mol/L）；

8——氧（1/2 O）摩尔质量。

2.水样经稀释

式中　V0——空白试验中高锰酸钾溶液消耗量（ml）；

V2——分取水样（ml）；

c——稀释水样中含水的比值，例如： 10.0 ml 水样用 90 ml 水稀释至 100 ml，则c=0.90。

六、注意事项

（1）在水浴中加热完毕后，溶液仍应保持淡红色，如变浅或全部褪去，应将水样的稀释倍数加大后再测定。

（2）在酸性条件下，草酸钠和高锰酸钾反应的温度应保持在60～80℃，所以滴定操作必须趁热进行，若溶液温度过低，需适当加热。

七、思考题

1.高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与哪些因素有关？

2.水浴加热之后，样品为什么无色？怎样保持样品的淡红色？

技能训练7.水中常见阴离子的测定——离子色谱法

一、概述

水中的各种盐类一般均以离子形式存在，所以含盐量是表示水中各种阳离子和阴离子的量的总和。水中的常见阴离子有重碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子Cl-等。

水中众多阴离子可以采用多种测定方法进行，比如紫外可见分光光度法、滴定法、气相分子吸收光谱法、原子吸收分光光度法等。而离子色谱法与光度法、原子吸收法相比，主要优点是同时检测样品中的多种成分。只需很短的时间就可得到阴、阳离子以及样品组成的全部信息。

离子色谱主要用于环境样品的分析，包括地面水、饮用水、雨水、生活污水和工业废水、酸沉降物和大气颗粒物等样品中的阴、阳离子，与微电子工业有关的水和试剂中痕量杂质的分析。另外在食品、卫生、石油化工、水及地质等领域也有广泛的应用。

下面重点介绍离子色谱法测定水中常见阴离子。

二、方法原理

离子色谱法中使用的固定相是离子交换树脂。离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和能离解的离子。当样品加入离子交换树脂后，用适当的溶液洗脱，样品离子即与树脂上能离解的离子进行交换，并且连续进行可逆交换分配，最后达到平衡。不同阴离子与阴离子树脂之间亲和力不同，其在交换柱上的保留时间不同，从而达到分离的目的。根据离子色谱峰的峰高或峰面积可对样品中的阴离子进行定性和定量分析。

三、仪器试剂

（1）离子色谱仪。

（2）732型强酸MetrosepASUPP5100阴离子分析色谱柱。

（3）MetrosepASUPP4/5guard阴离子分析色谱保护柱。

（4）超声波发生器。

（5）真空过滤装置。

（6）1 ml、10 ml注射器各一支。

（7）0.20微米、0.45微米水相微孔过滤膜。

（8）NaF、KCl、NaNO2、NaNO3均为优级纯。

（9）超纯水。

四、分析步骤

步骤1. 样品预处理

用0.45 μm过滤膜过滤。目的是去除样品中所包含的，有可能损坏仪器或者影响色谱柱/抑制器性能的成分-有机大分子；去除有可能干扰目标离子测定的成分。

步骤2.绘制校准曲线

分别取2.00、5.00、10.00、50.00 ml混合标准溶液于100 ml容量瓶中，分别加1.00 ml淋洗储备液，用水稀释到标线，摇匀。用测定样品相同条件进行测定，绘制校准曲线。

步骤3.开机

按照离子色谱操作说明书，依次打开离子色谱的电源开关、色谱工作站、启动泵，调节流速为1 ml/min，使系统平衡30 min。

步骤4.设置参数

按下列条件设置仪器参数：淋洗液流量为2.5 ml/min；数据采集时间为10 min，设置完后扫基线。

步骤5.未知水样分析

用注射器注入0.1 ml的溶液进入离子色谱仪并观察色谱图，一段时间后记下相关数据（注意试液装入前清洗三次，最后抽取时无气泡）。

定性分析：根据各离子的出峰保留时间确定离子种类。

定量分析：测定未知样的峰高，从标准曲线查得其浓度。

五、数据记录与处理

对不同浓度的标准样品所测得的保留时间和出峰面积绘制标准工作曲线：

根据上述公式，计算出标准曲线，然后根据标准曲线算出水样中各阴离子浓度。

六、 注意事项

（1）淋洗液必须先进行超声脱气处理。

（2）所有进样液体必须经过微孔滤膜过滤。

七、思考题

1.试比较离子色谱法测定阴、阳离子的差异？

2.测定阴离子的方法有哪些？试比较它们各自的特点？

3.为什么需要在电导检测器前加入抑制器？