【正保醫(yī)學(xué)題庫】全新升級!學(xué)習(xí)做題新體驗!
書 店 直 播
APP下載

掃一掃,立即下載

醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)APP下載
微 信
醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)執(zhí)業(yè)藥師微信公號

官方微信med66_yaoshi

搜索|
您的位置:醫(yī)學(xué)教育網(wǎng) > 中藥/藥學(xué)基礎(chǔ) > 分析化學(xué) > 正文

有機化合物的測定

資料下載 打卡學(xué)習(xí) 2024年課程

  有機污染物種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,化學(xué)穩(wěn)定性差,易被水中生物分解。 在環(huán)境監(jiān)測中,對有機耗氧污染物,一般是從各個不同側(cè)面反映有機

  物的總量,如COD、OC、BOD、TOD、TOC等,前四種參數(shù)稱為氧參數(shù),TOC稱為碳參數(shù)。對于單一化合物,可以通過化學(xué)反應(yīng)方程進行計算,以求得其理論需氧量(ThOD)或理論有機碳量(ThOC)。各耗氧參數(shù)在數(shù)值上的關(guān)系有:ThOD>TOD>CODcr>OC>BOD5。

  一 化學(xué)需氧量(COD) Chemical Oxygen Demand

  化學(xué)需氧量是指水樣在一定條件下,氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量,以氧的mg/L表示。化學(xué)需氧量反應(yīng)了水中受還原性污染的程度。

  基于水體被有機物污染是很普遍的現(xiàn)象,該指標(biāo)也作為有機物相對含量的綜合指標(biāo)之一。

  對廢水化學(xué)需氧量的測定,我國規(guī)定用重鉻酸鉀法,也可以用與其測定結(jié)果一致的庫侖滴定法或各種專用儀器(COD快速測定儀1 2 3)測定。

  重鉻酸鉀法:在強酸性溶液中,用重鉻酸鉀將水中的還原性物質(zhì)(主要是有機物)氧化,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液回滴,根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀量算出水樣中的化學(xué)需氧量,以氧的mg/L表示。

  計算公式:CODcr =(V0-V1)××c×8××1000 / V

  二 高錳酸鹽指數(shù)(OC)Permanganate Index

  以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學(xué)耗氧量。我國新的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中,已把該指標(biāo)改稱高錳酸鹽指數(shù),而僅將酸性重鉻酸鉀法測得的值稱為化學(xué)需氧量。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)建議高錳酸鉀法僅限于地表水、飲用水和生活污水。

  按測定溶液的介質(zhì)不同,分為酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法。當(dāng)Cl-含量高于300mg/L時,應(yīng)采用堿性高錳酸鉀法;對于較清潔的地面水和被污染的水體中氯化物含量不高(Cl-<300mg/L)的水樣,常用酸性高錳酸鉀法。當(dāng)OC超過5mg/L時,應(yīng)少取水樣并經(jīng)稀釋后再測定。

  1 水樣不經(jīng)稀釋 2 水樣經(jīng)稀釋 公式不同

  酸性高錳酸鉀法:在酸性條件下的水樣中加入過量高錳酸鉀,在沸水浴上加熱30分鐘,利用高錳酸鉀將水樣中某些有機物及還原性物質(zhì)氧化,反應(yīng)后剩余的高錳酸鉀用過量的草酸鈉還原,再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉,通過計算求出水樣中所含有機物及還原性物質(zhì)所消耗的高錳酸鉀的量。

  堿性高錳酸鉀法:在堿性溶液中,加過量高錳酸鉀加熱30分鐘,以氧化水樣中的有機物和某些還原性無機物,然后用過量酸化的草酸鈉溶液還原,再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化過量的草酸鈉,滴定至微紅色為終點。

  三 生化需氧量(BOD)Biological Oxygen Demand 原理圖

  生化需氧量是指在有溶解氧的條件下,好氧微生物在分解水中有機物的生物化學(xué)氧化過程中所消耗的溶解氧量。同時亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無機物質(zhì)氧化所消耗的氧量,但這部分通常占很小比例。有機物在微生物作用下好氧分解大體上分為兩個階段。

  1 含碳物質(zhì)氧化階段,主要是含碳有機物氧化為二氧化碳和水;

  2 硝化階段,主要是含氮有機化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。

  約在5-7日后才顯著進行。故目前常用的20℃五天培養(yǎng)法(BOD5法)測定BOD值一般不包括硝化階段。

  BOD是反映水體被有機物污染程度的綜合指標(biāo),也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果,以及生化處理廢水工藝設(shè)計和動力學(xué)研究中的重要參數(shù)。

 ?。ㄒ唬┪逄炫囵B(yǎng)法(20℃)

  水樣經(jīng)稀釋后,在20±1℃條件下培養(yǎng)5天,求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量,二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過7mg/L,則不必進行稀釋,可直接測定。

  對不含或少含微生物的工業(yè)廢水,如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過氯化處理的廢水,在測定BOD5時應(yīng)進行接種,以引入能降解廢水中有機物的微生物。當(dāng)廢水中存在難降解有機物或有劇毒物質(zhì)時,應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。

  1、稀釋水和接種稀釋水的配制

  稀釋水一般用蒸餾水配制,先通入經(jīng)活性炭吸附及水洗處理的空氣,曝氣2-8小時,使水中DO接近飽和,然后20℃下放置數(shù)小時。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營養(yǎng)溶液及磷酸鹽緩沖溶液,混勻備用。稀釋水的pH值應(yīng)為7.2,BOD5<0.2mg/L。

  接種稀釋水是在稀釋水中接種微生物,即在每升稀釋水中加入生活污水上層清液1-10mL或表層土壤浸出液20-30mL或河水、湖水10-100mL,使pH=7.2,BOD5約在0.3-10mg/L之間為宜。配后立即使用。

  2、水樣稀釋倍數(shù)

  1)根據(jù)OC(地面水)或CODcr(工業(yè)廢水)值估計,分別乘上相應(yīng)系數(shù);

  2)根據(jù)經(jīng)驗等估計。

  3、測定結(jié)果計算

  1)對不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣:BOD5(mg/L)= C1- C2

  2)對稀釋后培養(yǎng)的水樣:BOD5(mg/L)=[(C1-C2)-(B1-B2)f1]/f2

 ?。ǘ┢渌椒?870直讀式BOD測定儀-1 BOD測定儀-2 BOD測定儀-3檢壓庫侖式BOD測定儀、微生物膜電極BOD測定儀、呼吸計法BOD測定儀等均可直接顯示BOD測定結(jié)果。870型直讀式BOD測定儀則是根據(jù)測壓法的原理制成的。

  四 總有機碳(TOC)

  總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測定采用燃燒法,因此能將有機物全部氧化,它比BOD5、COD更能反應(yīng)有機物的總量。

  現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的測定方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。

  測定原理:將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管,在900-950℃下,以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑,使有機物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳,然后用紅外線氣體分析儀測定CO2含量,從而確定水樣中碳的含量。

  (此為總碳量,TC)要測TOC量,有兩種方法:

  方法一,先將水樣酸化,通入氮氣曝氣,驅(qū)除各種碳酸鹽生成的CO2,然后再注入儀器內(nèi)測定。

  方法二,把等量水樣分別注入高溫爐和低溫爐,則水樣中有機碳和無機碳均轉(zhuǎn)化為CO2,依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀,分別測得總碳(TC)和無機碳(IC),二者之差即為TOC。

  五 總需氧量(TOD)

  總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì),主要是有機物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量,結(jié)果以氧的mg/L表示。

  用TOD測定儀測定TOD的原理是,將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管,通入含已知氧濃度的載氣(N2)作為原料氣,則水樣中的還原性物質(zhì)在900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量,便可求得水樣的總需氧量值。

  六 揮發(fā)酚類

  酚中毒的治療

  酚類為原生質(zhì)毒物,屬高毒類物質(zhì),在人體富集時出現(xiàn)頭痛、貧血,水中酚濃度達5g/L時,水生生物中毒。酚類污染物主要來自煉油廠、洗煤廠和煉焦廠等。

  根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出,分為揮發(fā)酚(沸點在230度以下)與不揮發(fā)酚(沸點在230度以上)。

  揮發(fā)酚類的測定方法有容量法、分光光度法、色譜法等。尤以4-氨基安替比林分光光度法應(yīng)用最廣,對高濃度含酚廢水可采用溴化容量法。

  無論哪種方法,當(dāng)水樣中存在氧化劑、還原劑、油類及某些金屬離子時,均應(yīng)設(shè)法消除并進行預(yù)蒸餾。預(yù)蒸餾作用有二,一是分離出揮發(fā)酚,二是消除顏色、渾濁和金屬離子等的干擾。

  4-氨基安替比林分光光度法測定原理:pH10.0±0.2的介質(zhì)中,在鐵氰化鉀的存在下,酚類化合物與4-氨基安替比林(4-AAP)反應(yīng),生成橙紅色的吲哚酚安替比林染料,在510nm波長處有最大吸收,用比色法定量。該法所測酚類不是總酚,而只是與4-AAP顯色的酚,并以苯酚為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果以苯酚計算含量。

  溴化滴定法測定原理:在含過量溴(由溴酸鉀和KBr產(chǎn)生)的溶液中,酚與溴反應(yīng)生成三溴酚,進一步生成溴代三溴酚。剩余的溴與KI作用放出游離碘,與此同時,溴代

  三溴酚也與KI反應(yīng)生成游離碘,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋出的游離碘,并根據(jù)其耗量,計算出以苯酚計的揮發(fā)酚含量。

  計算公式:

  揮發(fā)酚(以苯酚計,mg/L)=(V1-V2)*C*15.68*1000/V

  七 礦物油

  水中的礦物油來自工業(yè)廢水和生活污水。礦物油漂浮于水體表面,影響空氣與水面的氧交換;分散于水中的油被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水質(zhì)惡化,礦物油中還含有毒性大的芳烴類。

  測定的方法有重量法、非色散紅外法、紫外分光光度法、熒光法、比濁法等。

  重量法:是常用方法,不受油品種的限制,但操作繁瑣,靈敏度低,只適用于測定10mg/L以上的含油水樣。

  測定原理:以硫酸酸化水樣,用石油醚萃取礦物油,然后蒸發(fā)除去石油醚,稱量殘渣量,計算礦物油含量。

  此法所測為水中可被石油醚萃取的物質(zhì)總量,可能含有較重的石油成分不能被萃取。蒸發(fā)除去溶劑時,也會造成輕質(zhì)油的損失。

  非色散紅外法:是利用石油類物質(zhì)的甲基、亞甲基在近紅外區(qū)(3.4μm)有特征吸收,作為測定水樣中油含量的基礎(chǔ)。測定時,先用硫酸酸化水樣,加Nacl破乳化,再用三氯三氟乙烷萃取,萃取液經(jīng)無水硫酸鈉層過濾、定容,注入紅外分析儀測其含量。標(biāo)準(zhǔn)油可采用受污染地點水中石油醚萃取物或混合石油烴。

  紫外分光光度法:石油及其產(chǎn)品在紫外光區(qū)有特征吸收,如一般原油的兩個吸收峰波長為225nm和254nm,輕質(zhì)油及煉油廠的油品吸收波長位225nm,故可采用紫外分光光度法測定。水樣先用硫酸酸化,加Nacl破乳化,然后用石油醚萃取,脫水,定容后測定。標(biāo)準(zhǔn)油可采用受污染地點水樣的石油醚萃取物。

  八 其他有機污染物質(zhì) 氣相色譜儀

題庫小程序

距2024年執(zhí)業(yè)藥師考試還有

編輯推薦
免費資料
執(zhí)業(yè)藥師免費資料領(lǐng)取

免費領(lǐng)取

網(wǎng)校內(nèi)部資料包

立即領(lǐng)取
考試輔導(dǎo)

直播課
【免費直播】2021執(zhí)業(yè)藥師牛年第一課-中藥綜專場!
【免費直播】3.10,2021執(zhí)業(yè)藥師牛年第一課-中藥綜專場!

直播時間:3月10日 19:30-21:00

主講老師:劉 楝老師

回到頂部
折疊