[信息与通信]2011-2015年中国半导体市场调研与发展趋势研究报告 32页

环境监测实验指导书适用专业：环境工程、环境科学、化学等相关专业生物与环境工程系二零一零年九月II 实验室规则1)实验室是办学的基本条件之一，是师生进行科学实验、开展教研科技活动，培养实验能力的重要场所。进入实验室要自觉遵守纪律不得喧哗吵闹，保持肃静，有秩序地入座。2)实验前必须认真预习，熟悉本次实验的目的、原理、操作步骤，懂得每一操作步骤的意义和了解所用仪器的使用方法，否则不能开始实验。3)实验过程中要听从教师的指导，严肃认真地按操作规程进行实验，并把实验结果和数据及时、如实记录在实验记录本上，文字要简练、准确。完成实验后经教师检查同意，方可离开实验室。4)实验台面应随时保持整洁，仪器、药品摆放整齐。公用试剂用完后，应立即盖严放回原处。勿使试剂、药品（尤其是NaOH）洒落在天平、实验台面和地上。毛刷用后必须立即挂好，各种器皿不得丢弃在水池内。实验完毕，仪器洗净放好，将实验台面抹拭干净，才能离开实验室。5)配制试剂和用无离子水要注意节省，按实验实际使用量配制，多余的重要试剂和各种有机试剂要按教师要求进行回收，不得丢弃。6)配制的试剂和实验过程中的样品，尤其是保存在冰箱和冷室中的样品，必须贴上标签、写上品名、浓度、姓名和日期等，放在冰箱中的易挥发溶液和酸性溶液，必须严密封口。7)配制和使用洗液必须极为小心，强酸强碱必须倒入废液缶或冲稀后排放。电泳后的凝胶和各种废物不得倒入水池，只能倒入废物桶。8)使用贵重精密仪器应严格遵守操作规程。使用分光光度计时不得将溶液洒在仪器内外和地面上。仪器发生故障应立即报告教师，未经许可不得自己随意检修。9)实验室内严禁吸烟、饮水和进食，严禁用嘴吸移液管和虹吸管。易燃液体不得接近明火和电炉，凡产生烟雾、有害气体和不良气味的实验，均应在通风条件下进行。10)实验完毕必须及时洗净并放好各种玻璃仪器，插好自动部分收集器上的试管，保持实验台面和实验柜内的整洁。11)每组的仪器和玻璃器皿要用油漆编号，严禁抄拿他组仪器，不得将器皿遗弃在分光光度计内和其他实验台面上，打破了玻璃仪器要及时向教师报告，并自觉登记，并进行赔偿。12)II 实验室内严禁吸烟！加热用的电炉应随用随关，严格做到：人在炉火在，人走炉火关。乙醇、丙酮、乙醚等易燃品不能直接加热，并要远离火源操作和放置。实验完毕，应立即拨去电炉开关和关好水笼头，拉下电闸。离开实验室以前应认真、负责地进行检查水电，严防发生安全事故。1)要精心使用和爱护仪器，如使用分光光度计时，不能将比色杯直接置于分光光度计上，并注意拿放比色杯时，不要打碎。仪器损坏时，应如实向教师报告，并填写损坏仪器登记表，然后补领。2)实验室内一切物品，未经本室负责教师批准，严禁带出室外，借物必须办理登记手续。3)每次实验课由班长或课代表负责安排值日生。值日生的职责是负责当天实验室的卫生、安全和一切服务性的工作。4)根据原始记录，独立完成实验报告。5)对实验的内容和安排不合理的地方可提出改进意见。对实验中出现的一切反常现象应积极进行讨论，并大胆提出自己的看法，做到生动、活泼、主动的学习。II 目录实验一废水中悬浮物和电导率的测定1实验二水中六价铬的测定4实验三化学需氧量的测定（重铬酸钾法）7实验四水中溶解氧的检测11实验五空气中总悬浮颗粒物测定14实验六废水中氨氮的测定（蒸馏中和法）16实验七水中总有机碳的测定18实验八综合实验2528 实验一废水中悬浮物和电导率的测定一、实验目的和要求1.掌握悬浮物和电导率的测定方法；2.明确物理指标对水质评价的影响。二、悬浮物的测定（一）原理悬浮物是指剩留在滤料上并于103一105℃烘至恒重的固体。测定的方法是将水样通过滤料后，烘干固体残留物及滤料，将所称重量减去滤料重量，即为悬浮物。（二）仪器1．烘箱2．分析天平3．干燥器4．中速定量滤纸及相应的滤器5．玻璃漏斗6．内径为30－50mm称量瓶。（三）测定步骤1．将滤纸放在称量瓶中，打开瓶盖，在103一105℃烘干2h，取出冷却后盖好瓶盖称重，直至恒重(两次称重相差不超过0.0002g)。2.去除漂浮物后振荡水样，量取均匀适量水样（使悬浮物大于2.5mg），通过上面称至恒重的滤纸过滤；用蒸馏水洗残渣3——5次。如样品中含油脂，用10ml石油醚分两次淋洗残渣。3．小心取下滤纸，放入原称量瓶内，在103—105℃烘箱中，打开瓶盖烘2h，冷却后盖好盖称重，直至恒重为止。计算悬浮物(mg/L)=式中：A——悬浮物+滤膜及称量瓶重（g）B——滤纸及称量瓶重（g）V——水样体积，mL注意事项：1、树叶、木棒、水草等杂质应先从水重除去。2、废水粘度高时，可加2-4倍蒸馏水稀释，振荡均匀，待沉淀物下降后再过滤。3、也可用石棉坩埚进行过滤。（四）测定结果表时间待测样品编号悬浮物（mg/L）环境温度（℃）报告人　　　　三、电导率测定28 （一）原理把幅度恒定的电压增加到电导池的两个电极上，这时流过溶液的电流Ix的大小取决于溶液中所含离子的数量，也即取决溶液中所呈现的电阻Rx和外加电压E:Rx=E/Ix金属导体系通过电子的移动而导电且服从欧姆定律，对溶液则是通过正、负离子的移动导电的。同样，可引用欧姆定律表示。Rx=E/Ix=ρ.L/A式中：L是两电极间液柱至距离（cm）A为两电极间液柱的截面积（cm2）电导池的形状不变时，L/A是个常数，以J表示。则E/Ix=ρ.J电导率K=1/ρ=J.Ix/E=J.If/E=JVo/(E.Rf)可见，被测介质的电导率与运算放大器的输出电压成正比。因此测量Vo的大小就可显示出被测介质电导率的高低。Vo经检波后变为直流电压信号，由电表M指出溶液的电导率。（二）器材：1.电导率仪2.150ml烧杯3.温度计（三）测定步骤1.用温度计测出被测介质温度后，把温度旋钮至于相应介质温度的刻度上。注：若把旋钮置于25℃线上，仪器就不能进行温度补偿2.把旋钮置于与使用电极的常数相一致的位置上对DJS-1C型电极，若常数为0.95，则调在0.95位置上对DJS-10C型电极，若常数为9.5，则调在0.95位置上对DJS-0.1C型电极，若常数为0.095，则调在0.95位置上3.把量程开关板在检查位置，调节校正使电表指示满度。4.把量程开关板在所需的测量档。如预先不知被测介质的电导率大小，应先把其板在最大电导率档，然后逐档下降，以防表针打坏。5.把电极插头插入插座：使插座之凹槽对准插座之凸槽，然后用食指按一下插头之顶部，即可插入。然后把电极浸入介质。28 1.量程开关板在黑点的档，读表面上行刻度，板在红点的档，读表面下行刻度。（四）测定结果表时间待测样品编号电导率环境温度（℃）报告人　　　　注意事项1.在测量高纯水时应避免污染2.为确保测量精度，电极使用前应用小于0.5Us/cm的蒸馏水冲洗两次，然后用被测试样冲洗三次后方可测量。3.恒温25℃下测定水样的电导率，仪器的读数即为水样的电导率（25℃），以µS/cm单位表示。在任意水温下测定，必须记录水样温度，样品测定结果按下式计算：K25=Kt/[1+a(t-25)]式中：K25——水样在25℃时电导率（µS/cm）;Kt——水样在t℃时的电导率（µS/cm）;a——各种离子电导率的平均温度系数，取值0.022/1℃；t——测定时水样品温度（℃）。思考题1.溶液的悬浮物与浊度有何关系？2.了解电导率的含义？电导率主要与哪些因素有关？28 实验二水中六价铬的测定一、实验目的和要求1.熟悉二苯碳酰二肼比色法测定六价铬的原理；2.掌握六价铬测定技术。二、二苯碳酰二肼比色法测定六价铬原理在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。反应式如下：(C6H5NHNH)2CO+Cr6+→C6H5(NH)2CON2C6H5+Cr3+→紫红色络合物(DPC)（苯肼羟基偶氮苯）三、器材1.分光光度计，比色皿（1cm、3cm）。2.50ml具塞比色管，移液管，容量瓶等。四、试剂1.丙酮。2．（l＋1）硫酸。3．（1+1）磷酸4.0.2％（m／V）氢氧化钠溶液。5．氢氧化锌共沉淀剂：称取硫酸锌（ZnSO4·7H20）8g，溶于100mL水中；称取氢氧化钠2.4克溶于新煮沸冷却的120ml水中。将以上两种溶液混合。6．4％(m／V)高锰酸钾溶液。7．铬标准贮备液：称取于120℃干燥2h重铬酸钾(优级纯)O．2829g，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升贮备液含100μg六价铬。。8．铬标准使用液：吸取5.OOml铬标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升标准使用液含1.00μg六价铬。使用当天配制；9．20%(m／V)尿素溶液。lO.2％(m／V)亚硝酸钠溶液。11．二苯碳酰二肼溶液：称取二苯碳酰二肼(简称DPC，C13H14N4O）0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释至100mL，摇匀，贮于棕色瓶内，置于冰箱中保存。颜色变深后不28 能再用。12.待测样品五、测定步骤1.水样预处理(1)对不含悬浮物、低色度的清洁地面水，可直接进行测定。(2)如果水样有色但不深，可进行校正。即另取一份试样，加入除显色剂以外的各种试剂以2mL丙酮代替显色剂，用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。(3)对浑浊、色度较深的水样，应加入氢氧化锌沉淀剂并进行过滤处理。(4)水样中存在次氯酸盐等氧化性物质时，干扰测定，可加入尿素和亚硝酸钠消除。(5)水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将Cr6+还原为Cr3+此时．调节水样pH值至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法作出标准曲线。2．标准曲线的绘制：取9支50mL比色管，依次加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.O0mL铬标准使用液，用水稀释至标线，加入(1+1)硫酸0.5ml和(1+1)磷酸O.5ml，摇匀。加入2mL显色剂溶液，摇匀，5一10min后于540mm波长处，用lcm或3cm比色皿，以水为参比。测定吸光度并作空白校正。以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标做出标准曲线，并显示标准曲线公式。水样的测定：取适量(含Cr6+少于50μg)无色透明或经颈处理的水样于50mL比色管中，用水稀释至标线，测定方法同标淮溶液。进行空白校正后根据所测吸光度从标准曲线公式上算得Cr6+含量。计算：Cr6+（mg/L）=m/v式中：m——从标准曲线上公式算得的Cr6+量（ug）；V——水样的体积（mL）。六、测定结果表时间待测样品编号取样体积（ml）吸光度六价铬浓度/mg/L环境温度（℃）报告人　　　　　　28 注意事项1．用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。2．Cr6+与显色剂的反应一般控制酸度在0.05—0.3mol／L（1／2H2SO4）范围，以0.2mol／L时显色最好。显色前，水样应调至中性。显色温度和放置时间对显色有影响，在15℃时，5—15min颜色即可稳定。3．如测定清洁地面水样，显色剂可按以下方法配制：溶解0．2g二苯碳酸二肼于100mL95%的乙醇中，边搅拌边加入1+9硫酸400mL。该溶液在冰箱中可存放一个月。用此显色剂，在显色时直接加入2.5mL即可，不必再加酸。但加入显色剂后，要立即摇匀以免Cr6+可能被乙酸还原。思考题1.铬污染对人体有哪些危害？2.水中铬的测定还有哪些方法？其原理是什么？28 实验三化学需氧量的测定（重铬酸钾法）一、实验目的和要求1．了解化学需氧量（CODCr）的含义。2．掌握重铬酸钾法测定水样中有机污染物的基本原理。3．熟练掌握氧化-还原滴定的操作技术二、重铬酸钾法测定COD原理在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算化学需氧量。Cr2O72-+14H++6e       2Cr3++7H2O（水样的氧化）Cr2O72-+14H++6Fe2+     2Cr3++6Fe3++7H2O（滴定）Fe2++试亚铁灵（指示剂）→红褐色（终点）三、器材1．250mL全玻璃回流装置；2．四联可调电炉；3．25或50ml酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。四、试剂1．重铬酸钾标准溶液（C=0．2500mo1／L）：称取预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。2．试亚铁灵指示剂：称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2.H2O）、0．695g硫酸亚铁FeSO4.7H2O）溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。3．硫酸亚铁铵标准溶液(c≈0．1mol／L)：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加入稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法：准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中，加入稀释至110ml28 左右，缓慢加入30mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指试液（约0.15mL），用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。式中；C--硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol／L）；V一一硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）。1．硫酸一硫酸银溶液：于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置l－2d，不时摇动使其溶解。2．硫酸汞：结晶或粉末。3．待测样品五、测定步骤1.取20.00mL混合均匀的水样（或适量水样稀释至20．00mL）置于250mL磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数颗小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸一硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶,使溶液摇匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1／10的废水样和试剂于15×150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水取样量，直至溶液不变为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5ml。，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过30mg／L时，应先把0．4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加20.00mL废水（或适量废水稀释至20.00mL），摇匀。2.冷却后，用90ml水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。3.溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。4.测定水样的同时，取20.00mL重蒸馏水，按同样操作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。计算式中c一一硫酸亚铁标准溶液的浓度(mol/L)；28 V0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量（mL）；V1——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）；8——氧（l／2）摩尔质量（g／mL）。六、测定结果时间待测样品编号取样体积（ml）COD/mg/L环境温度（℃）报告人　　　　　注意事项1.使用0.4g硫酸汞络合离子的最高量可达40mg，如取用20.00mL水样，即最高可络合2000mg/L氯离子水样。若氯离子的浓度较低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯离子=10：1（W/W）。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。2.水样取用体积可在10.00-50.00mL范围内，但试剂用量及浓度需按下表进行调整，也可得满意结果。水样取用量和试剂用量表水样体积（mL）0.2500mol/LK2Cr2O4(mL)H2SO4-A2SO4溶液（mL）H2SO4(g）[(NH4)2Fe(SO4)2](mol/L)滴定前总体积（mL）10.05.0150.20.0507020.010.0300.40.10014030.015.0450.60.15021040.020.0600.80.2002803.对于化学需氧量小于50mg/L的水样，应该用0.025mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。4.水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5-4/5为宜．5.用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时，由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODcr值为1.176g，所以，溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中，转入1000mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至标线，使之成为500mg/L的CODcr标准溶液。用时新配。28 6.CODcr的测定结果应保留三位有效数字。每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定，室温较高时尤其注意其浓度的变化。思考题1.加H2SO4—Ag2SO4溶液时，为什么必须缓慢加入，而且要摇匀后才能进行回流？2.为什么要做空白试验？在做空白试验时应注意哪些问题？3.COD测定还有哪些方法？其原理分别是什么？28 实验四水中溶解氧的检测一、实验目的和要求1.熟悉溶解氧测定原理；2.掌握碘量法测定水中溶解氧操作技术。二、碘量法测定溶解氧原理水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解，并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，据滴定溶液消耗量计算溶解氧含量。反应式如下：MnSO4+2NaOH=Na2SO4+Mn(OH)2 ↓2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 ↓ （棕色沉淀）MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O      Mn(SO4)2+2KI=MnSO4+K2SO4+I2    2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI三、器材1.250ml溶解氧瓶2.酸式滴定管、锥形瓶、移液管等四、试剂1．硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰（MnSO4.4H20）溶于水，用水稀释至1000mL。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。2．碱性碘化钾溶液：称取500g氢氧化钠溶解于300－400mL水中：另称取150g碘化钾溶于200mL水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000mL。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上层清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，避光保存。3.1+5硫酸溶液：取1份硫酸，加5份蒸馏水混合。4．1％（/V）淀粉溶液：称取1g28 可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水稀释至100mL.冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌。5．0.02500mol／Lg（1／6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105－110oC烘干2h，并冷却的重铬酸钾1.2258g，溶于水，移入1000毫升容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。6．硫代硫酸钠溶液；称取6.2g硫代硫酸钠（Na2S2O3．5H20）溶于煮沸冷的水中，加0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL，贮于棕色瓶中，使用前用0．02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定。于250ml的碘量瓶中，加入100ml水和1g碘化钾，加入10.00ml0.0250mol／L重铬酸钾标准溶液，加入5ml（1+5）硫酸溶液，密塞，摇匀，在暗处静止5min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml的淀粉溶液，继续滴定于蓝色刚好褪去为止，记录用量C-硫代硫酸钠溶液浓度（mol/l）；V-滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积（ml）7．硫酸，ρ=1．84五、测定步骤1．溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧的液面下，加入1ml硫酸锰溶液，2mL碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。一般在取样现场固定。2．打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2．0mL硫酸。盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解，放于暗处静置5min。3．吸取100．00mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入lmL淀粉溶液继续滴定至蓝色刚好退去，记录硫代硫酸钠溶液用量。计算溶解氧（O2,mg／L）=MV81000／100式中；M—硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol／L)；V－滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积（mL）。六、测定结果时间待测样品编号取样体积（ml）溶解氧/mg/L环境温度（℃）报告人　　　　　28 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Fe3+达100－200mg／L时，可加入1mL40%氟化钾溶液消除干扰。3.如水样中含氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相对量的硫代硫酸钠去除。思考题1.测定溶解氧时为什么采用虹吸法取水样？若用一般的方法取水样，所测溶解氧值增大还是减小？2.取水样时溶解氧瓶内为什么不能含有气泡？3.加硫酸时为什么要插入液面以下？4.当碘析出时为什么把溶解氧瓶放置暗处5min？28 实验五空气中总悬浮颗粒物测定一、实验目的和要求1．了解TSP采样器的构造及工作原理；2．掌握重量法测定空气中总悬浮颗粒物（TSP）的基本技术及采样方法。二、原理  以恒速抽取定量体积的空气，使之通过采样器中已恒重的滤膜，则空气中粒径小于100微米的悬浮颗粒物，被截留在滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积，计算总悬浮颗粒物的浓度。三、仪器、设备1.中流量TSP采样器（100L/min）。2. 流量校准装置。3．超细玻璃纤维滤膜、滤膜保存袋（或盒）、镊子。4．电子天平（感量0.1mg）。5．恒温恒湿箱。四、实验步骤1．滤膜准备：每张滤膜使用前均需认真检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜。 采样滤膜在称量前需在恒温恒湿箱平衡24小时，平衡温度取15～30℃，并在此平衡条件下迅速称量，精确到0.1mg，记下滤膜重量W0。称好后的滤膜平展放在滤膜保存袋（或盒）内。2．采样：打开采样头顶盖，取下滤膜夹，将称量过的滤膜绒面向上，平放在支持网上，放上滤膜夹，再安好采样头顶盖，开始采样，并记下采样时间，采样时的温度T（K）、大气压力P（kPa）和现场采样流量Qt（L/min）。 样品采好后，取下采样头，用镊子轻轻取出滤膜，绒面向里对折，放入滤膜保存袋（或盒）内，若发现滤膜有损坏，需重新采样。28 3．称量：将采样后的滤膜放在恒温恒湿箱中，与空白滤膜相同的平衡条件下平衡24小时后，用电子天平称量，精确到0.1mg，记下采样后的滤膜重量W1。有关数据记录如下：　空气中总悬浮颗粒物（TSP）的测定记录                            市（县）               监测点　月日采样时间/min采样温度 /K采样气压/kPa采样器编号滤膜编号现场采样流量/L/min现场采样体积/L标准采样体积 /L滤膜重量/gTSP浓度/mg/m3采样前采样后样品重量　　　　　　　　　　　　　                                                分析者：      审核者：      4．计算总悬浮颗粒物浓度（TSP，mg/m3）= 式中：W1——采样后的滤膜重量，g；      W0——空白滤膜重量，g；      V0——标准状态下的采样体积，L。注意事项1．采样器在使用前必须校准流量。2．要经常检查采样头是否漏气。当滤膜上颗粒物与四周白边之间的界线逐渐模糊，则表明应更换面板密封垫。3．采样高度应高出地面3～5米。思考题1.什么叫TSP？它主要来源于哪里？2.为什么TSP测定时，要求有一定的采样高度？28 实验六废水中氨氮的测定（蒸馏中和法）一、实验目的和要求1．了解测定水中氨氮(NH3-N)的意义及使用蒸馏中和法测定氨氮的适用范围。2．掌握用蒸馏中和法测定氨氮的原理和技术。二、原理滴定法仅适用于已进行蒸馏预处理的水样。调节试样至pH6.0～7.4范围，加入氧化镁使呈微碱性。加热蒸馏，释出的氨被硼酸溶液吸收，以甲基红－亚甲蓝为指示剂，使用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。三、器材1.氨氮蒸馏装置；2.酸式滴定管、锥形瓶、移液管等。四、试剂1.混合指示液：称取200mg甲基红溶于100ml95％乙醇；另称取100mg亚甲蓝溶于50ml95％乙醇。以两份甲基红溶液与一份亚甲蓝溶液混合后供用（可使用一个月）。注：为使滴定终点明显，必要时添加少量甲基红溶液或亚甲蓝溶液于混合指示液中，以调节二者的比例至合适为止。2.0.05％甲基橙指示剂：称取甲基橙50mg溶于100mL水中。3.（1+9）硫酸溶液：量取1份硫酸(ρ=1.84）与9份水混合均匀。4.硫酸标准溶液（1/2H2SO4＝0.020mol/L）：分取5.6ml（1+9）硫酸溶液(2.3)于1000ml容量瓶中，稀释至标线，混匀。按下述操作进行标定。标定方法：称取经180℃干燥2h的基准试剂级无水碳酸钠（Na2CO3）约0.5g（准确称取至0.0001g），溶于新煮沸放冷的水中，移入500ml容量瓶中，稀释至标线。移取25.00ml碳酸钠溶液于150ml锥形瓶中，加25ml水，加1滴0.05％甲基橙指示剂（2.2），用硫酸溶液滴定至淡橙红色为止。记录用量，用下式计算硫酸标准溶液的浓度：硫酸标准溶液浓度M（1/2H2SO4，mol/L）＝式中：W——碳酸钠的重量（g）；V——硫酸标准溶液的体积（ml）；28 52.995——（1/2Na2CO3）摩尔质量（g/mol）。五、实验步骤1.样品蒸馏将50ml硼酸吸收液移入接收瓶内，确保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下，分取250ml水样（如氨氮含量高，可适当少取水样加水至250ml）移入烧瓶中，加几滴溴百里酚蓝指示剂，必要时用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调整pH至6.0—7.4之间，加0.25g轻质MgO及数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管。加热蒸馏，流出液达200mL时，停止蒸馏。2.水样的测定于全部经蒸馏预处理、以硼酸溶液为吸收液的馏出液中，加2滴混合指示液（2.1），用标定过的硫酸溶液（2.4）滴定至绿色转变成淡紫色为止，记录硫酸标准溶液的用量。3.空白实验以无氨水代替水样，同水样处理及滴定的全程序步骤进行测定。结果计算氨氮（N，ml/L）＝式中：A——滴定水样时消耗硫酸标准溶液体积（ml）；B——空白试验消耗硫酸标准溶液体积（ml）；M——硫酸标准溶液浓度（mol/L）；V——水样体积（ml）；14——氨氮（N）摩尔质量注意事项1.当水样中含有可被蒸馏出并在滴定时能与酸反应的物质，如挥发性胺类等，则将使测定结果偏高。2.使用250mL水样，实际测定的最低检出浓度为含氮0.2mg/L。28 实验七水中总有机碳的测定一、实验目的和要求1.了解TOC仪测定原理2.掌握使用TOC仪测定样品中的总有机碳等的方法二、实验原理multiN/C2100/2100S是一款能有效分析水样中总有机碳和总氮的仪器。分析仪工作原理见图示。分析仪工作原理图在专用催化剂存在的情况下，通过热催化高温氧化反应进行消解反应。通过这种途径，即便是非常稳定、复杂的含碳或氮的化合物都可以在一定数量上被消解。样品直接进入填充的反应管中高温区。在这个区域中样品在载气流中发生高温催化和氧化反应（例如：反应式（1）-(3)）。载气同时也是氧化剂。(1)R+O2→CO2+H2O(2)R–N+O2→NO+CO2+H2O(3)R–Cl+O2→HCl+CO2+H2O上面式子中的R代表含碳的物质经高温分解的气体在一个旋管冷凝器中冷却，然后冷凝水在接下来的TIC冷凝管中与测定用气体分离。在进一步的干燥并除去腐蚀性气体之后，CO2测定用气体通过NDIR（非散射红外检测器），NO测定用气体通过NO检测器（CLD或者ChD）。样品注入到含酸的TIC反应器，产生的二氧化碳被吹扫出来，然后用NDIR检测器测定无机碳。28 二氧化碳或者氮氧化物的浓度每秒被测定几次，于是可以得到信号随时间变化的峰图。峰面积与测试溶液中碳或者氮的浓度成比例。通过使用先前确定的标定方程可以计算样品中碳或者氮的含量。测量方法下面这些总量参数可以用测试仪进行测定：□TC总碳□TOC总有机碳□TIC总无机碳□NPOC不可吹出有机碳□DOC溶解性有机碳（样品经0.45μm的滤膜过滤后测得的TOC）□TNb总结合氮可以结合使用multiWin控制和评价软件确定以上几种参数。1.总碳分析总碳分析测定样品中碳的总含量，如有机碳、无机碳和元素碳等。样品自动注入到发生消解反应的反应管中，然后检测生成的二氧化碳。总结合氮量可以和总碳同时测定。2.总有机碳分析总有机碳分析测定样品中所有的有机碳含量。这里使用的是差值法，如下面的式（1）所示。TOC=TC-TIC(1)其中TOC＝总有机碳TC＝总碳TIC＝总无机碳同一个样品按顺序测定总无机碳和总碳，两者之间的差异就是总有机碳。两种不同的方法都可测定挥发和非挥发的有机碳化合物。当样品中含有易吹出的有机物质如苯、氯仿等，就要进行总有机碳分析。如果样品中总无机碳的含量要远高于总有机碳的话，就不用进行总有机碳分析。总结合氮可以与总有机碳同时测定。3.TIC（总无机碳）分析总无机碳分析测定碳酸盐、碳酸氢盐和溶解性的二氧化碳中的总无机碳，不测定氰化物、氰酸盐、异氰酸盐和碳颗粒物中的碳。为了测定无机碳（TIC），样品注入总无机碳反应器并与磷酸进行反应，测定生成的二氧化碳。4.NPOC分析NPOC分析测量样品中不可吹出的有机碳成分。样品在注入测试仪前，先用2mol/LHCl进行酸化，并吹出产生的二氧化碳，之后剩余的碳通过燃烧法来进行测定。总结合氮可以与NPOC同时测定。易挥发性的有机化合物与二氧化碳一起被除去。对含有易挥发性有机物质的有机物不能进行NPOC分析。5.用NPOC(+)方法分析NPOC这种方法特别用于样品中TIC很高而TOC很低（比如饮用水）的情况，或者溶解的二氧化碳比例很高的情况。总的来说，对于这种类型的样品推荐采用NPOC分析。但是，如果样品中TIC含量很高或者TIC的成分未知，测试将花费很长的时间（大于10分钟）来完全吹出二氧化碳。NPOC(+)方法在测定程序上是将NPOC和差值方法结合起来。在NPOC测试中，样品在注入测试仪前先用2mol/L的HCl进行酸化，在样品测试前大部分二氧化碳在外部已经被吹出了。用这种方法处理过的样品中的总有机碳（TOC）之后再用差值方法确定。用这种方法确定的总无机碳是一个数字结果，并且没有其它的分析方法可以做对比。28 TNb可以与NPOC同时测定。易挥发有机物在第一个步骤中随二氧化碳一起被吹出，不会被测量。6TNb测定在所有涉及高温燃烧的分析同时，还可以进行TNb测定。TNb的测定可以作为单一的参数方法。高温催化氧化反应生成的氮氧化物可以通过外部的化学发光检测器（CLD）或者电化学检测器（ChD）来进行测定。催化剂有很多种固体物质都适合作为催化剂或者氧气的载体。它们可以帮助样品中的组分在700℃至950℃范围间燃烧。在反应温度800℃时推荐使用“用于N/C分析的铂催化剂”。这种催化剂是专门研制的，进行总碳和总结合氮分析时在整个测试范围内都可以使用。因为其空白值很低，所以在样品中碳或者氮的含量很低时，测量结果也能够达到可信和精准。在污染程度比较高的污水分析中，测试结果也能保持稳定。此外，在反应温度为850℃时还可以使用“用于N/C分析的专用催化剂”(CeO2)。空白值1水的空白值1.1配置标准溶液的水（制备用水空白值）在测定低TOC（ug/L量级）浓度的样品时，用于配置标准溶液的水中的TOC含量就不能忽略了。标样中的TOC和准备用水中的TOC往往在一个量级上。标定中可以设定此空白值的允许度。配置水中的TOC含量在标定前单独测定。标定时，每次检测的峰面积（总峰面积）应该减去空白水样的平均峰面积。I净＝I总－I空白水样(2)标定应由净峰面积决定。从数学上来说，这相当于将标定曲线进行一个平行的位移。1.2稀释样品的水（稀释用水空白值）如果样品需要在测量前进行稀释，在某些情况下就需要考虑这部分用于稀释的水的空白值。这个值能单独测定并将输入MultiWin软件。这个值可能始终在变化，所以在每次测量前必须再次确定。如果没有每次都确定这个空白值，那么将使用最后一次输入的值。multiWin中输入的稀释用水空白值为标准状态下1mL稀释水的测量值。使用稀释用水空白值每次测量中都会根据样品的体积和稀释比例来计算实际的稀释水的峰面积（式(3)），并从试验测得的原始积分峰面积（式（3））值中减去这部分。用稀释空白值来修正每次测量中得到的原始峰面积值。IDBV=DBA×(Vsample－原始样品体积/稀释样品体积×Vsample)（3）Ieff=Iraw-IDBV（3）其中DBV＝稀释空白值Vsample＝样品体积Ieff＝有效峰面积Iraw＝原始峰面积IDBV＝稀释用水峰面积稀释程度的表示方法原始样品在总溶液中所占的份数（比如每100样品中有10），就是指10mL原始样品用水稀释至100mL。如果稀释比例为1:1，那么稀释用水的峰面积为0（IDBV=0）。28 样品浓度的计算用样品体积和稀释比例根据式（4）可计算得到样品的浓度（c）。c=m/Vsample×稀释后样品体积/原始样品体积（4）可得到式（5）。c=(k1×Ieff+k0)/Vsample×稀释后样品体积/原始样品体积(5)样品的峰面积值可用于浓度的插值计算。如果原始样品经过了稀释，把稀释比输入multiWin软件，分析报告将给出原始样品的浓度。2试剂空白值在测量低TOC的样品时，不能忽略磷酸中（TIC，TOC）的空白值。在所有的测量中，必须考虑这个空白值（TIC空白）。可以单独测定试剂的空白值，并将其输入MultiWin控制和评价软件；或者可以在分析系列样品前自动测定这个空白值。试剂空白值的测定值最后使用手动输入。确定的试剂空白值（峰面积单位AU）和加入的磷酸的量直接相关。当加入新批次的磷酸时试剂空白值应再次测定。如果没有进行再次测定，则使用最后一次输入的数值。燃烧舟空白值燃烧舟空白值测定时或者将空的燃烧舟放入燃烧炉，或者将含有样品添加剂的燃烧舟放入燃烧炉。燃烧舟空白值可以单独测定然后输入MultiWin控制和评价软件。这个值可能随时间变化，所以在每次测量前必须再次确定。如果没有每次都确定这个空白值，那么将使用最后一次输入的值。三、仪器和设备1.MultiN/C2100TOC/TN仪2.样品四、实验内容1、打开氧气瓶总阀，调整氧气减压阀的分压阀至0.2-0.4兆帕(MPa)。2、打开主机电源，然后打开自动进样器电源（如果有的话）。3、打开计算机电源。4、待主机5V,24V指示灯变绿(没有LOCKIN灯)后，双击multiWin图标，打开软件。5、输入软件口令（Admin），然后点击OK。28 6、设定：（1）调节针型阀（Main）使MFM1的流量在160±10。（2）设定催化剂所需测量温度：点击Configuration，点击下拉菜单Options，选择分析仪器部件AnalyzerComponents，设定测量温度（如：Pt:800℃，CeO2:850℃），点击OK确定。7、新建方法：选择方法Method，选择新建方法NewMethod，在Filename中键入新文件名后，选择测量参数（如NPOC、TN），选择测量次数（如2－3），选择测试精度要求（如2%），点击过程参数ProcessParameters对话框，选择进样体积（如300ul），根据待测试样特性编辑其所需的最大吹扫时间（如120S），选择积分时间MaxIntegrationtime(如：200S)。点击Save保存，点击YES确定此方法，再次点击YES确定此方法作为当前的测量方法。28 载入已存方法：选择LoadMethod载入已存方法，点击OK确认。已存方法中已包含校准曲线，可用一点标准样品来检验校准曲线是否满足测试要求(校准曲线是否漂移)，如果校准曲线满足测试要求，可直接测试样品，否则需重新制作校准曲线。8、校准曲线的制作：选择Measurement，点击下拉菜单校准（Calibration），点击yes确定，再次点击yes确定采用当前方法，编辑校准曲线的标准样品份数（4个以上），输入标准液浓度（mg/L）。点击测量（Measurement），弹出自动进样器对话框，将标准液放在相应的位置上，点OK，弹出测量对话框，然后点击START（F2）开始自动测量。28 校准曲线做好后，仪器将自动弹出校准曲线表，你可通过选择标准样品点数来修改校准曲线。校准曲线修改后，点击与连接方法（Linkwithmethod），点击yes确定此方法，点击接收（AcceptValues），校准曲线的K1、K0将变为新值。点击“CLOSE”关闭当前对话框，再关闭校准曲线对话框。9、测量样品：选择Measurement，点击下拉菜单启动测量（StartMeasurement）或直接点击F2快揵键，输入样品表名称，点OK，自动进样器对话框将弹出，在样品列表(AnalysisTable)输入相应名称后，点击开始（Start），弹出测量菜单，点击“StartF2”，仪器将自动测试样品。待检测完毕后，调出样品表，打印测试结果，退出测量程序。10、关机：选择退出（EXIT）按扭，退出软件，关闭主机电源，关闭自动进样器电源，关闭计算机电源，将氧气瓶总阀关闭，松开氧气瓶分压阀。注意事项：1、如果仪器配制了自动进样器，应调节好自动进样器的进样位置及进样深度。2、TC进样器的导向元件不要安装。3、当采用注射器手动进样时，每次注射时尽量将注射针对准TC进样垫十子切口中心位置。4、注射针每次插入后，等30秒后才能将注射器拨出来。5、采用TOC（diff）方法，使用10%的磷酸，每次加入5ml；NPOC方法，使用2molHCl，加入量根据样品体积，一般50ml加几滴，保证样品的pH值小于2。6、每次测试完毕后，应进几针空白液，待仪器指示稳定后，再退出软件，关闭仪器。28 实验八综合实验雨花塘水质监测一、实验目的和要求1.掌握地表水水质监测方案的制定方法；2.熟悉水样的采集和保存方法；3.了解地表水监测基本项目；4.掌握基本项目常规监测方法和有关仪器使用方法；5.根据所学知识，设计雨花塘水质监测方案，通过监测对雨花塘水质进行评价（要求监测项目不少于5项）。二、监测基本项目（学生可根据情况选择其中5项进行监测）温度、pH值、溶解氧、浊度、电导率、色度、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、铜锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类。三、实验步骤(1)明确监测目的；(2)在调查研究的基础上确定监测项目；(3)收集相关的基础资料；(4)布设监测网点；(5)合理安排采样频率和采样时间；(6)选定采样方法和分析测定技术；(7)完成监测报告。四、注意事项1.测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类等项目需要单独采样；其中测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目的水样必须充满容器。2.采样时同步测量气象参数。28 城市交通（校园）噪声监测一、实验目的和要求1.使学生学会设计环境噪声监测路线2.熟悉声级计的使用。3.学会对噪声进行监测与评价，绘制噪声污染图。二、测量条件1．天气条件要求在无雨无雪的时间，声级计应保持传声器膜片清洁，风力在三级以上必须加风罩（以避免风噪声干扰），五级以上大风应停止测量。2．使用仪器是声级计。3．手持仪器测量，传声器要求距离地面1.2m。三、实验步骤交通噪声1.实施噪声监测具体安排：选择合肥市某主干道做为监测对象，并记录附近主要噪声来源和天气情况，并记录车流量（辆/分）；整个道路的网点布设以及仪器准备，由学生自己安排完成；2.噪声测量时间及测量频率安排：每段时间至少测量四次，时间间隔尽可能相同；3.数据处理：将每段的测量数据顺序排列，找出L10、L50、L90，求出等效声级Leq，作为该网点的环境噪声评价量。最后以Leq值为纵坐标，时间为横坐标，绘制交通噪声污染变化图；4.对道路声环境质量进行评价：将测得的噪声环境质量与国家相应标准比较得出结论；分析交通噪声环境质量现状；提出改善交通噪声环境质量的建议及措施，完成监测报告。校园噪声28 1．实施噪声监测具体安排：全班同学分成几组，每组负责一个网点测量，并记录附近主要噪声来源和天气情况；整个校园的网点布设以及仪器准备，由学生自己安排完成。2．噪声测量时间及测量频率安排：时间从8：00～17：00，每一网点至少测量四次，时间间隔尽可能相同。3．数据处理：将各网点每一次的测量数据顺序排列，找出L10、L50、L90，求出等效声级Leq，再由该网点一整天的各次Leq值求出算术平均值，作为该网点的环境噪声评价量。最后以Leq值每5dB为一等级（如51～55，56～60，61～65，66～70等），用不同颜色或阴影线绘制校园噪声污染图。4．对校园的声环境质量进行简单评价：将校园的声环境质量与国家相应标准比较得出结论；分析校园声环境质量现状；提出改善校园声环境质量的建议及措施。28 28