『壹』 檢驗OH-的4種方法!!!
方法一、無色酚酞試液(滴加後變紅)
方法二、紅色石蕊試液(滴加後變為藍色)
方法三、蘸取滴在pH試紙(濃度越深,顏色越深,為深藍色)上。
方法四、滴加甲基橙試液,酸鹼指示劑,pH值變色范圍3.1(紅)-4.4(黃),測定多數礦酸、強鹼和水的鹼度。
一般來說,金屬元素的氫氧化物顯鹼性,非金屬元素的氫氧化物顯酸性(除NH4+與OH-的結合,顯鹼性)。

一、常用的酸鹼指示劑主要有以下四類:
1、 硝基酚類 這是一類酸性顯著的指示劑,如對-硝基酚等。
2、 酚酞類 有酚酞、百里酚酞和α-萘酚酞等,它們都是有機弱酸。
3、磺代酚酞類 有酚紅、甲酚紅、溴酚藍、百里酚藍等,它們都是有機弱酸。
4、偶氮化合物類 有甲基橙、中性紅等,它們都是兩性指示劑,既可作酸式離解,也可作鹼式離解。
二、ph試紙使用方法
1、檢驗溶液的酸鹼度:取一小塊試紙在表面皿或玻璃片上,用潔凈乾燥的玻璃棒蘸取待測液點滴於試紙的中部,觀察變化穩定後的顏色,與標准比色卡對比,判斷溶液的性質。
2、檢驗氣體的酸鹼性:先用蒸餾水把試紙潤濕,粘在玻璃棒的一端,再送到盛有待測氣體的容器口附近,觀察顏色的變化,判斷氣體的性質。(試紙不能觸及器壁)
三、ph試紙來源
pH試紙的雛形——石蕊試紙是波義耳在一次偶然的機會中發現的:
在一次緊張的實驗中,放在實驗室內的紫羅蘭,被濺上了濃鹽酸,愛花的波義耳急忙把冒煙的紫羅蘭用水沖洗了一下,然後插在花瓶中。
過了一會波義耳發現深紫色的紫羅蘭變成了紅色的。這一奇怪的現象促使他進行了許多花木與酸鹼相互作用的實驗。由此他發現了大部分花草受酸或鹼作用都能改變顏色,其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明顯,它遇酸變成紅色,遇鹼變成藍色。
利用這一特點,波義耳用石蕊浸液把紙浸透,然後烤乾,這就製成了實驗中常用的酸鹼試紙——石蕊試紙。
『貳』 環境檢測需要什麼儀器
環境監測儀器包括:大氣、職業衛生、雜訊、振動、輻射檢測儀器。
大氣環境監測儀器:
1、大氣采樣器:用於環境空氣、作業場所中的有毒有害氣體、甲醛、氨氣、TVOC、苯等采樣
2、顆粒物采樣器:捕集環境大氣中的總懸浮微粒(TSP)和可吸入微粒(PM10)或細顆粒(PM2.5)
3、大氣顆粒物綜合採樣器:採集環境大氣、室內空氣中各種有害氣體,捕集環境大氣中的總懸浮微粒(TSP)和可吸入微粒(PM10、PM2.5)
4、空氣氟化物采樣器:用於環境中氟化物和重金屬採集
5、揮發性有機物采樣器:環境空氣中揮發性有機物采樣,吸附管法
6、降水降塵采樣器:具有融雪,冷藏功能,降塵、降水
7、皂膜流量計:校準小流量采樣器,量程可選
職業衛生檢測儀器:
1、大氣采樣器:低流量、中流量、大流量不同流量要求的采樣儀器
2、防爆大氣采樣器:用於爆炸性氣體環境中採集氣體樣品的常規性儀器
3、粉塵采樣器:採集工作場所空氣中粉塵的采樣儀器
4、防爆粉塵采樣器:適合於爆炸危險性氣體的作業環境粉塵采樣
5、皂膜流量計:滿足不同流量采樣要求
6、輻射熱計:直接測出輻射熱溫度、空氣溫度和皮膚溫度、定向平均輻射溫度
7、照度計:進行光強度測量
8、WBGT指數儀:用來評價高溫車間氣象條件,它綜合考慮空氣溫度、空氣濕度、風速和輻射熱四個因素。
9、風速儀:用於任何處所以測量風速、溫度及相對濕度
10、粉塵檢測儀:粉塵濃度檢測儀器
11、防爆粉塵檢測儀:測定環境空氣中浮游粉塵濃度的儀器,用於煤礦井下及其它含有爆炸危險性氣體的作業場所
雜訊檢測儀器:
1、雜訊檢測儀:測試雜訊分貝的儀器
2、個體雜訊劑量計(包括防爆):個人聲暴露測量
3、防爆雜訊檢測儀:石油、化工、油庫、鋼鐵、焦化、煤礦等防爆場所的雜訊檢測
振動檢測儀器:環境振動檢測儀、機械振動檢測儀、多功能振動分析儀、手傳振動測定儀
輻射檢測儀器:
1、電磁場測定儀:測量1Hz-100kHz電磁場、高頻、超高頻、微波的設備
2、場強儀:主要用於測量高壓輸變電系統,配電室,感應爐,地鐵,電動機車,醫療設備,烘乾設備,計算機等具有電磁輻射作業場所的磁場強度
3、個人劑量報警儀:用來監測X射線和γ射線
4、中子劑量儀:用於中子劑量率檢測
5、хγ輻射檢測儀:測高能、低能γ射線外,還能對低能X射線進行准確的測量
6、測氡儀:測量土壤氡、空氣氡、水中氡濃度和氡析出率,滿足新國標
7、低本底αβ測量儀:αβ測量儀
8、α β γ表面污染測量儀:用於放射性表面污染測量,可同時對α、β、γ射線進行測量
『叄』 水溶液中重金屬離子用什麼儀器進行檢測
水溶液中的重金屬離子可以用:AAS原子吸收光譜、ICP-OES電感耦合等離子體發射光譜法、ICP-MS電感耦合等離子體質譜法來測定;如果元素有熒光特性(如砷、鎘、鉛、汞等等),還可以用原子熒光法測定,還有X衍射等等。
重金屬大多數是陽離子,離子色譜主要用來測定陰離子的。可以用原子吸收儀器,等離子體發射光譜儀,等離子體質譜儀進行檢測。
『肆』 怎樣測試室內甲醛等有害物質比如說什麼機構可以幫忙測試。什麼儀器可以測試。
石家莊除甲醛定點企業石家莊比好更好環保工程有限公司總經理張總接受河北電視台采訪時表示:甲醛,化學式HCHO,式量30.03,又稱蟻醛。無色氣體,有特殊的刺激氣味,對人眼、鼻等有刺激作用,氣體相對密度1.067(空氣=1),液體密度0.815g/cm3(-20℃)。熔點-92℃,沸點-19.5℃。易溶於水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%,通常是40%,稱做甲醛水,俗稱福爾馬林(formalin),是有刺激氣味的無色液體。
石家莊甲醛檢測治理定點企業石家莊比好更好環保工程有限公司總經理介紹,甲醛雖然是有毒的物質,但是在人們的生活當中卻是形影不離,可以說離開了甲醛,人們的生活質量會受影響。
一、甲醛的應用領域:
1、木材工業
用於生產脲醛樹脂及酚醛樹脂.由甲醛與尿素按一定摩爾比混合進行反應生成脲醛樹脂。由甲醛與苯酚按一定摩爾比混合進行反應生成酚醛樹脂。甲醛在木材加工業中不可替代的位置正在被MDI膠取代。
2、紡織產業
甲醛在紡織業的應用
服裝在樹酯整理的過程中都要涉及甲醛的使用。服裝的面料生產,為了達到防皺、防縮、阻燃等作用,或為了保持印花、染色的耐久性,或為了改善手感,就需 在助劑中添加甲醛。用甲醛印染助劑比較多的是純棉紡織品,因為純棉紡織品容易起皺,使用含甲醛的助劑能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的紡織品,在人們穿著和使用過程中,會逐漸釋出遊離甲醛,通過人體呼吸道及皮膚接觸引發呼吸道炎症和皮膚炎症,還會對眼睛產生刺激。甲醛能引發過敏,還可誘發癌症。廠家使用含甲醛的染色助劑,特別是一些生產廠為降低成本,使用甲醛含量極高的廉價助劑,對人體十分有害。
3、防腐溶液
甲醛是由(即甲醛亞硫酸氫鈉)在60℃以上分解釋放出的一種物質,它無色,有刺激氣味,易溶於水。35%~40%的甲醛水溶 液俗稱福爾馬林,具有防腐殺菌性能,可用來浸制生物標本,給種子消毒等但是由於使蛋白質變性的原因易使標本變脆。
甲醛具有防腐殺菌性能的原因主要是構成生物體(包括細菌)本身的蛋白質上的氨基能跟甲醛發生反應。
二、甲醛有什麼危害呢?
石家莊除甲醛定點企業石家莊比好更好環保工程有限公司總經理介紹說:
當甲醛濃度在每立方米空氣中達到0.06-0.07mg/m3時,兒童就會發生輕微氣喘;
當室內空氣中甲醛達到0.1mg/m3時,就有異味和不適感;
甲醛達到0.5mg/m3時,可刺激眼睛,引起流淚;
甲醛達到0.6mg/m3,可引起咽喉不適或 疼痛。濃度更高時,可引起惡心嘔吐,咳嗽胸悶,氣喘甚至肺水腫;
甲醛達到30mg/m3時,會立即致人死亡。
三、甲醛中毒的症狀
輕度中毒
明顯的眼部及上呼吸道粘膜刺激症狀。主要表現為眼結膜充血、紅腫,呼吸困難,呼吸聲粗重,喉嚨沙啞、講話或干澀暗啞或濕膩。中毒者還能感受到自己呼吸聲音加粗。輕度甲醛中毒症狀的另一個具體表現為一至二度的喉嚨水腫。
中度中毒
咳嗽不止、咯痰、胸悶、呼吸困難及干濕性破鑼音。胸透X光時肺部紋理實質化,轉變為散布的點狀小斑點或片狀陰影,即為醫學上的機型支氣管肺炎;喉嚨水腫增重至三級。進行血氣分析之時會伴隨著輕、中度的低氧血症。
重度中毒
肺部及喉部情況出現惡化,出現肺水腫與四度喉水腫的病症,血氣分析亦隨之嚴重,為重度低氧血症。
四、最有效的除甲醛方法有哪些呢
石家莊除甲醛定點企業石家莊比好更好環保工程有限公司張總根據10年的工作總結,認為以甲醛為代表的部分污染物是具有長久的揮發性和釋放性的,比如甲醛的釋放年限是 10-15年,以目前世界上的科學技術水平來說,還沒有一項成型技術能夠做到一次性徹底清除其污染,目前國內外常用的室內環境污染凈化治理技術有物理法、化學法、生物法等幾大類,各種技術都有自己的優點和局限,採用單一技術治理室內環境中多種污染物時,難以取得令人滿意的效果。我們需要根據具體的污染狀況,把幾種治理技術有機的結合起來使用,才能做到各項技術取長補短,相得益彰,取得良好的污染治理效果。
我公司採用復合催化凈化室內環境污染綜合治理技術是在充分了解室內環境污染的特性、來源及危害的基礎之上,根據實際污染情況,遵循「安全、有效、經濟、可行」的原則,有針對性的運用現有室內環境污染治理技術和不同的施工工藝來進行治理。也就是:對症下葯,綜合治理,噴貼放拆,辨證施治。
(一)、「噴」是指把液態的治理產品在室內環境中可以噴塗的大部分表面。這樣一方面治理產品在人和污染源之間構成了一道人為的屏障,防護范圍最全面;另一方面治理產品可以直接接觸污染源,快速有效的清除污染源,治理效果最到位。
利用噴塗方法使用的裝修污染治理寶系列產品主要以化學作用為主,綜合利用了納米材料、光氧控制、生物化工、復合抗菌、納米緩釋等技術。「健康鈦"作為」光觸媒「的更新換代高科技產品效果更佳。」健康鈦「是納米二氧化鈦、磷酸鈦化合物。當」健康鈦「噴施於物體表面,附著有納米二氧化鈦、磷酸鈦化合物的表面在有光線時發生與光觸媒同樣的反應;在光線照不到的地方則與空氣中的氧氣和水分相接觸時即反應生成三價臭氧和二價氧,這類氧氣在不穩定的狀態下來回在三價和二價之間繼續氧化還原反應。由於氧化還原反應生成的02負離子在氧化反應中間體里不時附加形成過氧化物,然後經過過氧化氫成為強力的具有氧化力的氫氧原子團(OH游離基)。正是這氫氧游離基的作用起到了分解有機物、抗菌、防霉、除臭的效果。」健康鈦「作為」光觸媒「的更新換代產品,具有與」光觸媒「相似的特性,但是可以不需要光線或紫外線的作用。
(二)、」貼「是指在不適合直接噴塗的污染源表面粘貼塗有治理作用成分的吸附紙、無紡布等,為不影響使用和居室美觀,盡量在隱蔽處粘貼。如櫃櫥隔板、抽屜、桌子的下表面;櫃頂、吊頂、床墊的上表面;地板、化纖地毯地下。粘貼是噴塗技術的一種演變與延伸。
(三)、」放「是指在傢具里放椰殼活性炭,在居室、辦公室、汽車里放空氣凈化器。活性炭是一種多孔的含碳物質,被國際公認為高效吸附材料,適合於封閉的空間使用來祛除污染或異味,比如抽屜、櫃子、冰箱里等。普通椰殼炭有效期很短,一般在3個月左右。添加了具有凈化分解作用的活性物質的,有效期可以延長到1年左右。凈化器法的主要原理就是利用空氣循環原理,將室內的空氣抽入機器內,然後通過機器內的過濾網、含有污染物祛除劑的過濾棉、活性炭濾網、負離子發生器、納米光催化網等來凈化和清新空氣。對於祛除游離出來的污染很有效果,適合於污染比較嚴重的家庭空間及公共場所,是全面化學治理的重要補充。另外在室內擺放一些像吊蘭、常青藤之類的具有凈化功能的綠色花木,既起到綠化美化的作用,也是全面化學治理的有益補充。
(四)、」拆「是指拆除室內環境中的富含氡輻射的紅色、綠色天然花崗岩石材及刨花板、纖維板、大芯板等高污染物的部分。另外允許的情況下增加通風換氣裝置,也是一種經濟有效的降低室內環境污染的方法。
『伍』 初中化學知識
•專題一 身邊的化學物質
題型一 空氣和氧氣
空氣按體積計算大約是:氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。空氣中各成分有許多用途,如:焊接金屬時,用氮氣保護金屬,使其不被氧化;保存食物時,常用氮氣作保護氣。
氧氣在通常狀況下是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體,氧氣不易溶於水,密度比空氣略大。氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,具有較強的氧化性,可與許多物質發生氧化反應,如碳、磷、硫、鐵、鋁、鎂、銅、一氧化碳、氫氣、甲烷、乙醇等。
實驗室常用H2O2、KClO3、KMnO4、來製取氧氣,用帶火星的木條來檢驗氧氣,用向上排空氣法和排水法收集氧氣,根據反應物的狀態和反應條件來確定氧氣的發生裝置,氧氣的主要用途是供給呼吸和支持燃燒。
題型二 水與常見的溶液
通常狀況下,純凈的水是無色、無味、透明的液體。水在直流電的作用下,分解生成氫氣和氧氣,證明了水是由氫元素和氧元素組成的。
硬水和軟水可用肥皂水區分,起浮渣的是硬水。通過煮沸、蒸餾的方法可以實現硬水的軟化。
水體污染包括:工業廢水、生活污水的任意排放,農葯、化肥的不合理施用。
濃硫酸、氫氧化鈉固體、生石灰溶於水,溶液溫度升高。硝酸銨溶於水,溶液溫度降低。
汽油可以溶解油污形成的溶液,洗滌劑乳化油污形成乳濁液。
飽和溶液和不飽和溶液在一定條件可以相互轉化。
大部分固體物質的溶解度隨著溫度的升高而增大,例如KNO3。少數固體物質的溶解度受溫度的影響很小,如NaCl。極少數固體物質的溶解度隨溫度升高而減小,如Ca(OH)2。氣體物質的溶解度隨溫度的升高而減小,如O2。
飽和溶液被蒸發或改變溫度可得到晶體。
稀釋前後溶質的質量不表。
溶質的質量分數=溶質質量/溶液質量×100%
題型三 碳和碳的化合物
碳有多種單質,如金剛石、石墨、活性炭等。自然界最硬的物質就是金剛石,可以用來作鑽頭、玻璃刀等。石墨可以導電。活性炭具有很好的吸附性,可以用來凈水等。它們的性質有很大差別的原因就是碳原子的排列方式不同。
常溫下,碳的化學性質穩定。木炭等具有可燃性和還原性。
二氧化碳通常狀況下是無色、無味的氣體,密度比空氣的大,能溶於水。二氧化碳能夠跟水、石灰水、氫氧化鈉溶液反應。
一氧化碳是一種無色、無味、難溶於水的氣體,具有毒性、可燃性和還原性。
在實驗室用大理石或石灰石跟稀鹽酸反應來製取二氧化碳。用向上排空氣法收集二氧化碳。
因為二氧化碳的密度比空氣大、且不燃燒也不支持燃燒、所以是常用的滅火劑。
一氧化碳常用作燃料和煉鐵。
題型四 金屬和金屬礦物
金屬是一類重要的材料。金屬具有一些共同的物理性質:常溫下金屬為固體(汞除外),有金屬光澤,大多數金屬是熱和電的良導體,有延展性,密度較大,熔點較高。Mg、Al、Fe、Cu在一定條件下能與氧氣反應,劇烈程度不同。鐵生銹是鐵同時跟氧氣和水反應。
煉鐵的原理是在高溫條件下用還原劑CO從鐵的氧化物中將鐵還原出來。
合金一般比組成它們的純金屬的硬度高,熔點低,抗腐蝕性更高。日常生活中大量使用的是合金,如生鐵和鋼。
礦物的儲量有限,而且不能再生,所以我們必須重視金屬資源的保護,如防銹、回收廢舊金屬等。
題型五 酸、鹼、鹽
純凈的濃鹽酸是無色、有刺激性氣味的液體、在空氣里易揮發、瓶口會形成白霧。濃硫酸是無色、黏稠的油狀液體,有吸水性和脫水性,溶於水放出大量的熱,有很強的腐蝕性。
稀鹽酸、稀硫酸有很多相似的化學性質。如都能使紫色的石蕊試液變紅,酚酞不變色;都能跟Mg、Fe、Zn等活潑金屬發生置換反應;都能跟Fe203、CaO等金屬氧化物發生反應;都能與鹼發生中和反應等。
常見的鹼有NaOH和Ca(OH)2。它們都能使紫色的石蕊試液變藍,酚酞變紅;都能跟某些非金屬氧化物如CO2發生反應;都能與酸發生中和反應;都能跟某些鹽發生反應。
可以用PH試紙測溶液的酸鹼度,測出來的PH應為整數。使用PH試紙時不能潤濕,不能放入待測液里。
中和反應有廣泛的應用。如處理工業廢水、治療胃酸過多等。
稀釋濃硫酸時,一定要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,並不斷攪拌,切不可將水倒進濃硫酸里。
常見的鹽有NaCl、Na2CO3、NaHCO3、CaCO3。它們在生產和生活中都有廣泛的應用。
化學肥料分為:氮肥、磷肥、鉀肥和復合肥。對促進作物生長有重要作用。氮肥可以用加熟石灰研磨的方法來鑒別。
•專題二 物質構成的奧秘
題型一 構成物質的微粒
構成物質的微粒有分子、原子和離子。有些物質是由分子直接構成的,如O2、H2、CO2 、CH4等。有些物質是由原子直接構成的,如金剛石、石墨、硅、銅、鐵等。有些物質是由離子構成的,如NaCl等。分子是由原子構成的,原子得失電子成為離子。
分子總是不斷運動著,分子間有間隔,分子很小。同種物質的分子性質相同,不同種物質的分子性質不同。發生化學變化時分子可分,原子不可分。
原子是化學變化中的最小粒子。分子的破裂和原子的重新組合是化學變化的基礎。
題型二 元素與元素周期表
元素是具有相同核電荷數(即核內質子數)的一類原子的總稱,即元素的種類是由核電荷數決定的。元素符號既表示一種元素也表示這種元素的一個原子。
同族元素最外層電子數相同(不包括He),同周期元素電子層數相同。
題型三 物質的組成、構成與分類
物質分為混合物和純凈物
純凈物分為單質和化合物
化合物又可分為氧化物、酸、鹼、鹽
元素的組成是宏觀描述,分子、原子、離子構成物質是微觀描述。
題型四 化合價與化學式
化學式是用元素符號及數字的組合來表示物質組成的式子。化學式用化合價來表示原子間相互化合的數目。
•專題三 物質的化學變化
題型一 化學變化的基本特徵
化學變化的基本特徵是有新物質生成。發生化學變化時,常常會產生一些現象,如發光、發熱、產生氣體、生成沉澱等。
題型二 化學反應的類型
化學反應的基本類型:1. 化合反應: 多變一
2.分解反應: 一變多
3. 置換反應: 單質1+化合物1===單質2+化合物2
4. 復分解反應:化合物1+化合物2===化合物3+化合物4
•專題四 化學與社會發展
題型一 化學與能源
燃料中對環境污染較小的燃料為甲烷、酒精等;最清潔的燃料為氫氣,其燃燒生成物只有水,對環境無污染。
物質燃燒同時滿足三個條件:1.可燃物;2.與氧氣接觸;3.溫度達到著火點。滅火常用的方法有:1.移走或清除可燃物;2.降溫至可燃物著火點以下;3.將可燃物與空氣隔絕。
化石燃料是不可再生能源,而且大量使用污染環境,因此需要綜合利用資源,開發新能源,如太陽能、風能、核能等。
題型二 化學與材料
日常生活中用得最多的合成材料有塑料、合成纖維和合成橡膠。塑料的廣泛應用,帶來了「白色污染」。常用的天然纖維有羊毛和棉花。
題型三 化學與環境
隨著工業的發展,排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染。大氣污染物有CO、SO2、NO2等。使用清潔能源和積極植樹造林可改善空氣質量。
造成水污染的因素有:工業生產中廢水和生活污水的任意排放、農葯化肥的不合理使用等。解決水污染的途徑有:關閉重污染工廠、廢水處理後再排放、使用無磷洗衣粉等。
題型四 化學元素與人體健康
人體內含量較多的元素有:C、H、O、N等。人體內的微量元素有:Zn、Fe、Se、I等,雖然含量少,但對人體的健康的影響很大。缺少某種元素會引起某種疾病。
食物的成分主要有蛋白質、糖類、油脂、維生素、無機鹽和水六大類,通常稱為營養素。
•專題五 科學探究
題型一 實驗基本技能
1.葯品取用
(1)葯品取用「三原則」
三不原則:不能用手接觸葯品;不能把鼻孔湊到容器口去聞葯品氣味;不能嘗任何葯品的味道。
節約原則:嚴格按照實驗規定的用量;若沒有說明用量,一般應該按最小量取用:液體1—2mL,固體只需蓋滿試管底部。
處理原則:實驗剩餘的葯品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不能帶出實驗室,要放入指定容器內。
(2)葯品的取用方法
取用固體葯品一般用葯匙,塊狀葯品用鑷子夾取。拿細口瓶倒液體時,使標簽向著手心,瓶口要緊貼著試管口。
正確的量取液體方法是:量筒必須放平穩,人的視線應該對准刻度線的一方,並與凹液面的最低處保持水平。仰視刻度,所量的液體就偏多。
稱量葯品時,要「左物右碼」。
2.物質的加熱
要用酒精燈的外焰加熱。被加熱玻璃儀器的外壁的水在加熱前擦乾。試管夾要夾在距試管口三分之一處。加熱時要先預熱,然後對准葯品部位加熱。給試管里固體加熱,試管口要略向下傾斜。給試管里液體加熱,液體體積不能超過試管容積三分之一,應該使試管和實驗台成45°角,試管口不要對著有人的地方。燒的很熱的玻璃容器,不要直接放在實驗台上,也不要立即用水沖洗。
3.配製一定溶質質量分數的溶液
若固體溶質是純凈物,一般分為三步:計算、稱量、溶解。用到的儀器有:托盤天平、葯匙、量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒等。
題型二 常見氣體與凈化
初中常見氣體的製取包括O2、H2和CO2。它們都可以用濃硫酸來乾燥,但CO2不能用NaOH固體乾燥,O2和H2可以。
製取O2、H2和CO2的發生裝置都可選用常溫固液型。製取氧氣若用KClO3、KMnO4則選用加熱固固型發生裝置。O2、CO2用向上排空氣法收集,H2用向下排空氣法收集。O2、H2可用排水法收集,而CO2不能用排水法收集。
題型三 物質的檢驗
CO2用澄清石灰水來檢驗。O2用帶火星木條檢驗。H+用石蕊試液等來檢驗。OH-用石蕊試液、酚酞試液、CuSO4等來檢驗。NH4+用熟石灰來檢驗。CO32-用稀鹽酸和澄清石灰水來檢驗。Cl-用AgNO3來檢驗。SO42-用Ba2+檢驗。
題型四 分離和提純
1.用物理方法分離和提純
①過濾。分離不溶於液體的固體物質。
②蒸發結晶:提純溶解度受溫度影響不大的物質。
③降溫結晶:提純溶解度受溫度影響很大的物質。
2.用化學方法分離和提純
①除雜質的過程中,不能引入其他雜質。
②不能使被提純的物質減少。
③要使被提純的物質容易與雜質分離。
題型五 實驗探究與設計
實驗探究的步驟是:猜想與假設→制定計劃→進行實驗→收集證據→解釋與結論→反思與評價→表達與交流
實驗設計應考慮: ①方案:設計簡捷,在常規條件下進行,科學合理
②操作:盡量少的實驗步驟。簡單易行
③原料:來源廣,價格低,用量少
④環保: 符合綠色化學要求,避免造成環境污染
⑤實驗:裝置簡單,操作簡便,現象明顯。
⑥安全:避免實驗事故發生。
⑥產物:容易提純。
初中化學方程式反應現象、應用大全
化學方程式 反應現象 應用
2Mg+O2點燃或Δ2MgO 劇烈燃燒.耀眼白光.生成白色固體.放熱.產生大量白煙 白色信號彈
2Hg+O2點燃或Δ2HgO 銀白液體、生成紅色固體 拉瓦錫實驗
2Cu+O2點燃或Δ2CuO 紅色金屬變為黑色固體
4Al+3O2點燃或Δ2Al2O3 銀白金屬變為白色固體
3Fe+2O2點燃Fe3O4 劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體、放熱 4Fe + 3O2高溫2Fe2O3
C+O2 點燃CO2 劇烈燃燒、白光、放熱、使石灰水變渾濁
S+O2 點燃SO2 劇烈燃燒、放熱、刺激味氣體、空氣中淡藍色火焰.氧氣中藍紫色火焰
2H2+O2 點燃2H2O 淡藍火焰、放熱、生成使無水CuSO4變藍的液體(水) 高能燃料
4P+5O2 點燃2P2O5 劇烈燃燒、大量白煙、放熱、生成白色固體 證明空氣中氧氣含量
CH4+2O2點燃2H2O+CO2 藍色火焰、放熱、生成使石灰水變渾濁氣體和使無水CuSO4變藍的液體(水) 甲烷和天然氣的燃燒
2C2H2+5O2點燃2H2O+4CO2 藍色火焰、放熱、黑煙、生成使石灰水變渾濁氣體和使無水CuSO4變藍的液體(水) 氧炔焰、焊接切割金屬
2KClO3MnO2 Δ2KCl +3O2↑ 生成使帶火星的木條復燃的氣體 實驗室制備氧氣
2KMnO4Δ K2MnO4+MnO2+O2↑ 紫色變為黑色、生成使帶火星木條復燃的氣體 實驗室制備氧氣
2HgOΔ2Hg+O2↑ 紅色變為銀白、生成使帶火星木條復燃的氣體 拉瓦錫實驗
2H2O通電2H2↑+O2↑ 水通電分解為氫氣和氧氣 電解水
Cu2(OH)2CO3Δ2CuO+H2O+CO2↑ 綠色變黑色、試管壁有液體、使石灰水變渾濁氣體 銅綠加熱
NH4HCO3ΔNH3↑+ H2O +CO2↑ 白色固體消失、管壁有液體、使石灰水變渾濁氣體 碳酸氫銨長期暴露空氣中會消失
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 有大量氣泡產生、鋅粒逐漸溶解 實驗室制備氫氣
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 有大量氣泡產生、金屬顆粒逐漸溶解
Mg+H2SO4 =MgSO4+H2↑ 有大量氣泡產生、金屬顆粒逐漸溶解
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 有大量氣泡產生、金屬顆粒逐漸溶解
Fe2O3+3H2 Δ 2Fe+3H2O 紅色逐漸變為銀白色、試管壁有液體 冶煉金屬、利用氫氣的還原性
Fe3O4+4H2 Δ3Fe+4H2O 黑色逐漸變為銀白色、試管壁有液體 冶煉金屬、利用氫氣的還原性
WO3+3H2Δ W +3H2O 冶煉金屬鎢、利用氫氣的還原性
MoO3+3H2 ΔMo +3H2O 冶煉金屬鉬、利用氫氣的還原性
2Na+Cl2Δ或點燃2NaCl 劇烈燃燒、黃色火焰 離子化合物的形成、
H2+Cl2 點燃或光照 2HCl 點燃蒼白色火焰、瓶口白霧 共價化合物的形成、制備鹽酸
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 藍色沉澱生成、上部為澄清溶液 質量守恆定律實驗
2C +O2點燃2CO 煤爐中常見反應、空氣污染物之一、煤氣中毒原因
2C O+O2點燃2CO2 藍色火焰 煤氣燃燒
C + CuO 高溫2Cu+ CO2↑ 黑色逐漸變為紅色、產生使澄清石灰水變渾濁的氣體 冶煉金屬
2Fe2O3+3C 高溫4Fe+ 3CO2↑ 冶煉金屬
Fe3O4+2C高溫3Fe + 2CO2↑ 冶煉金屬
C + CO2 高溫2CO
CO2 + H2O = H2CO3 碳酸使石蕊變紅 證明碳酸的酸性
H2CO3 ΔCO2↑+ H2O 石蕊紅色褪去
Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+ H2O 澄清石灰水變渾濁 應用CO2檢驗和石灰漿粉刷牆壁
CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2 白色沉澱逐漸溶解 溶洞的形成,石頭的風化
Ca(HCO3)2Δ CaCO3↓+H2O+CO2↑ 白色沉澱、產生使澄清石灰水變渾濁的氣體 水垢形成.鍾乳石的形成
2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ 產生使澄清石灰水變渾濁的氣體 小蘇打蒸饅頭
CaCO3 高溫 CaO+ CO2↑ 工業制備二氧化碳和生石灰
CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑ 固體逐漸溶解、有使澄清石灰水變渾濁的氣體 實驗室制備二氧化碳、除水垢
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 固體逐漸溶解、有使澄清石灰水變渾濁的氣體 泡沫滅火器原理
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑ 固體逐漸溶解、有使澄清石灰水變渾濁的氣體 泡沫滅火器原理
MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ 固體逐漸溶解、有使澄清石灰水變渾濁的氣體
CuO +COΔ Cu + CO2 黑色逐漸變紅色,產生使澄清石灰水變渾濁的氣體 冶煉金屬
Fe2O3+3CO高溫 2Fe+3CO2 冶煉金屬原理
Fe3O4+4CO高溫 3Fe+4CO2 冶煉金屬原理
WO3+3CO高溫 W+3CO2 冶煉金屬原理
CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
2CH3OH+3O2點燃2CO2+4H2O
C2H5OH+3O2點燃2CO2+3H2O 藍色火焰、產生使石灰水變渾濁的氣體、放熱 酒精的燃燒
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 銀白色金屬表面覆蓋一層紅色物質 濕法煉銅、鍍銅
Mg+FeSO4= Fe+ MgSO4 溶液由淺綠色變為無色 Cu+Hg(NO3)2=Hg+ Cu (NO3)2
Cu+2AgNO3=2Ag+ Cu(NO3)2 紅色金屬表面覆蓋一層銀白色物質 鍍銀
Zn+CuSO4= Cu+ZnSO4 青白色金屬表面覆蓋一層紅色物質 鍍銅
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 鐵銹溶解、溶液呈黃色 鐵器除銹
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 白色固體溶解
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 白色固體溶解
CuO+2HCl=CuCl2+H2O 黑色固體溶解、溶液呈藍色
ZnO+2HCl=ZnCl2+ H2O 白色固體溶解
MgO+2HCl=MgCl2+ H2O 白色固體溶解
CaO+2HCl=CaCl2+ H2O 白色固體溶解
NaOH+HCl=NaCl+ H2O 白色固體溶解
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O 藍色固體溶解
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 白色固體溶解
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 白色固體溶解 胃舒賓士療胃酸過多
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 紅褐色沉澱溶解、溶液呈黃色
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
HCl+AgNO3= AgCl↓+HNO3 生成白色沉澱、不溶解於稀硝酸 檢驗Cl—¬的原理
Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O 鐵銹溶解、溶液呈黃色 鐵器除銹
Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O 白色固體溶解
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 黑色固體溶解、溶液呈藍色
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 白色固體溶解
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O 白色固體溶解
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O 藍色固體溶解
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O 白色固體溶解
2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 白色固體溶解
2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 紅褐色沉澱溶解、溶液呈黃色
Ba(OH)2+ H2SO4=BaSO4↓+2H2O 生成白色沉澱、不溶解於稀硝酸 檢驗SO42—¬的原理
BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl 生成白色沉澱、不溶解於稀硝酸 檢驗SO42—¬的原理
Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3 生成白色沉澱、不溶解於稀硝酸 檢驗SO42¬—¬的原理
Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O 白色固體溶解
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O 黑色固體溶解、溶液呈藍色
ZnO+2HNO3=Zn(NO3)2+ H2O 白色固體溶解
MgO+2HNO3=Mg(NO3)2+ H2O 白色固體溶解
CaO+2HNO3=Ca(NO3)2+ H2O 白色固體溶解
NaOH+HNO3=NaNO3+ H2O
Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O 藍色固體溶解
Mg(OH)2+2HNO3=Mg(NO3)2+2H2O 白色固體溶解
Al(OH)3+3HNO3=Al(NO3)3+3H2O 白色固體溶解
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O 紅褐色沉澱溶解、溶液呈黃色
3NaOH + H3PO4=3H2O + Na3PO4
3NH3+H3PO4=(NH4)3PO4
2NaOH+CO2=Na2CO3+ H2O 吸收CO、O2、H2中的CO2、
2NaOH+SO2=Na2SO3+ H2O 2NaOH+SO3=Na2SO4+ H2O 處理硫酸工廠的尾氣(SO2)
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl 溶液黃色褪去、有紅褐色沉澱生成
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl 有白色沉澱生成
MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl
CuCl2+2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl 溶液藍色褪去、有藍色沉澱生成
CaO+ H2O = Ca(OH)2 白色塊狀固體變為粉末、 生石灰制備石灰漿
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+ H2O 有白色沉澱生成 初中一般不用
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 有白色沉澱生成 工業制燒鹼、實驗室制少量燒鹼
Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH 有白色沉澱生成
Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓ +2KOH 有白色沉澱生成
CuSO4+5H2O= CuSO4•H2O 藍色晶體變為白色粉末
CuSO4¬¬¬•H2OΔ CuSO4+5H2O 白色粉末變為藍色 檢驗物質中是否含有水
AgNO3+NaCl = AgCl↓+Na NO3 白色不溶解於稀硝酸的沉澱(其他氯化物類似反應) 應用於檢驗溶液中的氯離子
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+2NaCl 白色不溶解於稀硝酸的沉澱(其他硫酸鹽類似反應) 應用於檢驗硫酸根離子
CaCl2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaCl 有白色沉澱生成
MgCl2+Ba(OH)2=BaCl2+Mg(OH)2↓ 有白色沉澱生成
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
MgCO3+2HCl= MgCl2+H2O+ CO2 ↑
NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O 生成使濕潤石蕊試紙變藍色的氣體 應用於檢驗溶液中的銨根離子
NH4Cl+ KOH= KCl+NH3↑+H2O 生成使濕潤石蕊試紙變藍色的氣體
『陸』 某公司新推出的OHR-A00校驗儀怎麼樣呀應用在哪些場所
虹潤推出OHR-A00校驗儀,是一種多功能、高精度的攜帶型儀器,可用於校準、測試工業過程裝置及各種電氣設備,支持電流、電壓、電阻、頻率、熱電偶、熱電阻等多種信號類型,最高精度可達0.01%F.S,是工業現場、實驗室以及各類儀表製造商必備的計量測試工具。

『柒』 OHR-G702增強型液晶多迴路測量顯示控制儀是一款什麼樣的儀表,它用於什麼場合呢誰告訴我一下,謝謝...
增強型液晶多迴路的測量顯示控制儀是一種電子儀器表。
『捌』 關於檢測離子種類的方法,速度!
幾種重要陽離子的檢驗
(l)H+ 能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變為紅色。
(2)Na+、K+ 用焰色反應來檢驗時,它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過鈷玻片)。
(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產生白色BaSO4沉澱,且沉澱不溶於稀硝酸。
Ba2+ +SO42- ====BaSO4(白色沉澱,不溶於稀硝酸)
(4)Mg2+ 能與NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉澱,該沉澱能溶於NH4Cl溶液。
Mg2+ + 2OH- ===Mg(OH)2(白色沉澱)
Mg2+要求檢驗的題目較少
(5)Al3+ 能與適量的NaOH溶液反應生成白色Al(OH)3絮狀沉澱,該沉澱能溶於鹽酸或過量的NaOH溶液。
Al3+ + 3OH- === Al(OH)3(白色沉澱)
遇過量的鹼:AL(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O(沉澱溶解)
(6)Ag+ 能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應,生成白色AgCl沉澱,不溶於稀 HNO3,但溶於氨水,生成〔Ag(NH3)2〕+。
Ag+ + Cl- ===AgCl(白色沉澱,不溶於稀硝酸)
(7)NH4+ 銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應,並加熱,放出使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的有刺激性氣味NH3氣體。
NH4+ + OH- ===NH3(鹼性氣體,高中唯一可使紅色石蕊變藍的氣體)+H2O
(8)Fe2+ 能與少量NaOH溶液反應,先生成白色Fe(OH)2沉澱,迅速變成灰綠色,最後變成紅褐色Fe(OH)3沉澱。或向亞鐵鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色,加入少量新制的氯水後,立即顯紅色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe2+ + 2OH- ===Fe(OH)2(白色沉澱)
Fe(OH)3+4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (綠色沉澱為Fe(OH)2與Fe(OH)3的混合物,最後的紅褐色沉澱是Fe(OH)3 )
(9)Fe3+ 能與 KSCN溶液反應,變成血紅色 Fe(SCN)3溶液,能與 NaOH溶液反應,生成紅褐色Fe(OH)3沉澱。
(10)Cu2+ 藍色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應,生成藍色的Cu(OH)2沉澱,加熱後可轉變為黑色的 CuO沉澱。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應,在金屬片上有紅色的銅生成。
Cu2+ + 2OH- ===Cu(OH)2(藍色沉澱)
Cu(OH)2==加熱==CuO(黑色)+H2O
Cu2+ + Fe === Fe2+ +Cu(紅色)
3.幾種重要的陰離子的檢驗
(1)OH- 能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變為紅色、藍色、黃色。
(2)Cl- 能與硝酸銀反應,生成白色的AgCl沉澱,沉澱不溶於稀硝酸,能溶於氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
Ag+ + Cl- ===AgCl(白色沉澱,不溶於稀硝酸)
(3)Br- 能與硝酸銀反應,生成淡黃色AgBr沉澱,不溶於稀硝酸。
Ag+ + Br- ===AgBr(淡黃色沉澱)
(4)I- 能與硝酸銀反應,生成黃色AgI沉澱,不溶於稀硝酸;也能與氯水反應,生成I2,使澱粉溶液變藍。
I- + Ag+ ===AgI(黃色沉澱)
(5)SO42- 能與含Ba2+溶液反應,生成白色BaSO4沉澱,不溶於硝酸。
Ba2+ +SO42- ====BaSO4(白色沉澱,不溶於稀硝酸)
(6)SO32- 濃溶液能與強酸反應,產生無色有刺激性氣味的SO2氣體,該氣體能使品紅溶液褪色。
SO32- + 2H+ ===H2O+SO2(無色刺激性氣味氣體,可使品紅褪色)
能與BaCl2溶液反應,生成白色BaSO3沉澱,該沉澱溶於鹽酸,生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。
Ba2+ + SO3- === BaSO3(白色沉澱)
BaSO3 + 2H+ ===H2O +Ba2+ +SO2(無色刺激性氣味氣體,可使品紅褪色)
(7)S2- 能與Pb(NO3)2溶液反應,生成黑色的PbS沉澱。
Pb2+ + S2- ===PbS(黑色沉澱)
高中檢驗Pb2+的唯一方法
(8)CO32- 能與BaCl2溶液反應,生成白色的BaCO3沉澱,該沉澱溶於硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。
CO32- + Ba2+ ===BaCO3(白色沉澱)
BaCO3+ 2H+ ===Ba2+ +H2O+CO2
(9)HCO3- 取含HCO3-鹽溶液煮沸,放出無色無味CO2氣體,氣體能使澄清石灰水變渾濁。或向HCO3-鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無現象,加熱煮沸,有白色沉澱 MgCO3生成,同時放出 CO2氣體。
(10)PO4 3- 含磷酸根的中性溶液,能與AgNO3反應,生成黃色Ag3PO4沉澱,該沉澱溶於硝酸。(一般不考)
(11)NO3- 濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO遇O2立刻由無色氣體變成棕紅色的NO2氣體
大概就這么多了,希望對你有幫助。
『玖』 電廠粉煤灰一般電廠會做什麼檢測,用什麼儀器檢測呢請大家幫幫忙
一般要做粉煤灰中fCaO和Ca(OH)2的檢測,可以用原子吸收法、熒光分析法,所需儀器是原子吸收分光光度計和熒光分光光度計。徐州華納儀器公司的儀器,你可以到網路上搜他們的網站,了解一下。
『拾』 水中溶氧檢測
摘 要:本文綜述了水體溶解氧的各種檢測方法及原理,諸如碘量法、電流測定法(Clark溶氧電極)、電導測定法、熒光淬滅法等,比較各種方法的優缺點,對熒光淬滅法的應用前景進行了初步探討。
關鍵詞:溶解氧、熒光淬滅、環境監測
0.引言
隨著當今世界工業、農業的迅猛發展,大量的工業廢水、農田排水向江河湖海排放,同時,我國城市生活污水大約有80%未經處理直接排放,小城鎮及廣大農村生活污水大多處於無序排放狀態[1],使得許多地方的水質日益惡化,水污染和水資源短缺日益嚴重,所以迫切需要對污水進行及時監控和有效處理。其中,水中溶解氧含量是進行水質監測時的一項重要指標。
溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解於水中分子狀態的氧,即水中的O2,用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。溶解氧的一個來源是水中溶解氧未飽和時,大氣中的氧氣向水體滲入;另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化,一般說來,溫度越高,溶解的鹽分越大,水中的溶解氧越低;氣壓越高,水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等還原性物質所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以說溶解氧是水體的資本,是水體自凈能力的表示。天然水中溶解氧近於飽和值(9ppm),藻類繁殖旺盛時,溶解氧含量下降。水體受有機物及還原性物質污染可使溶解氧降低,對於水產養殖業來說,水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關重要的影響,當溶解氧低於4mg/L時,就會引起魚類窒息死亡,對於人類來說,健康的飲用水中溶解氧含量不得小於6mg/L。當溶解氧(DO)消耗速率大於氧氣向水體中溶入的速率時,溶解氧的含量可趨近於0,此時厭氧菌得以繁殖,使水體惡化,所以溶解氧大小能夠反映出水體受到的污染,特別是有機物污染的程度,它是水體污染程度的重要指標,也是衡量水質的綜合指標[2]。因此,水體溶解氧含量的測量,對於環境監測以及水產養殖業的發展都具有重要意義。
1.水體溶解氧的各種檢測方法及原理
1.1 碘量法(GB7489-87)(Iodometric)
碘量法(等效於國際標准ISO 5813-1983)是測定水中溶解氧的基準方法,使用化學檢測方法,測量准確度高,是最早用於檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,生成氫氧化錳沉澱。此時氫氧化錳性質極不穩定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計算溶解氧的含量[3],化學方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
設V為Na2S2O3溶液的用量(mL),M為Na2S2O3的濃度(mol/L),a為滴定時所取水樣體積(mL),DO可按下式計算[2]:
DO(mol/L)= (7)
在沒有干擾的情況下,此方法適用於各種溶解氧濃度大於0.2mg/L和小於氧的飽和度兩倍(約20mg/L)的水樣。當水中可能含有亞硝酸鹽、鐵離子、游離氯時,可能會對測定產生干擾,此時應採用碘量法的修正法。具體作法是在加硫酸錳和鹼性碘化鉀溶液固定水樣的時候,加入NaN3溶液,或配成鹼性碘化鉀-疊氮化鈉溶液加於水樣中,Fe3+較高時,加入KF絡合掩敝。碘量法適用於水源水,地面水等清潔水。碘量法是一種傳統的溶解氧測量方法,測量准確度高且准確性好,其測量不確定度為0.19mg/L[4]。但該法是一種純化學檢測方法,耗時長,程序繁瑣,無法滿足在線測量的要求[5]。同時易氧化的有機物,如丹寧酸、腐植酸和木質素等會對測定產生干擾。可氧化的硫的化合物,如硫化物硫脲,也如同易於消耗氧的呼吸系統那樣產生干擾。當含有這類物質時,宜採用電化學探頭法[6],包括下面將要介紹的電流測定法以及電導測定法等。
1.2 電流測定法(Clark溶氧電極)
當需要測量受污染的地面水和工業廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴散到電解液中,立即在陰極(正極)上發生還原反應:
O2+2H2O+4e à 4OH- (8)
在陽極(負極),如銀-氯化銀電極上發生氧化反應:
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e (9)
(8)式和(9)式產生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測定此電流就可以得到溶解氧(DO)的濃度。
電流測定法的測量速度比碘量法要快,操作簡便,干擾少(不受水樣色度、濁度及化學滴定法中干擾物質的影響),而且能夠現場自動連續檢測,但是由於它的透氧膜和電極比較容易老化,當水樣中含藻類、硫化物、碳酸鹽、油類等物質時,會使透氧膜堵塞或損壞,需要注意保護和及時更換,又由於它是依靠電極本身在氧的作用下發生氧化還原反應來測定氧濃度的特性,測定過程中需要消耗氧氣,所以在測量過程中樣品要不停地攪拌,一般速度要求至少為0.3m/s,且需要定期更換電解液,致使它的測量精度和響應時間都受到擴散因素的限制。目前市場上的儀器大多都是屬於Clark電極類型,每隔一段時間要活化,透氧膜也要經常更換。張葭冬[7]對膜電極的精密度作了研究,用膜電極法測量溶解氧的標准偏差為0.41mg/L,變異系數5.37%,碘量法測量溶解氧的標准偏差為0.3mg/L,變異系數為4.81%。同碘量法做對比實驗時,每個樣品測定值絕對誤差小於0.21mg/L,相對誤差不超過2.77%,兩種方法相對誤差在-2.52%~2.77%之間。代表產品有美國YSI公司的系列攜帶型溶解氧測量儀,如YSI58型溶解氧測量儀,該儀器可高質量地完成實驗室和野外環境的測試工件,操作簡便攜帶方便。測量范圍為0~20mg/L,精度為±0.03mg/L。
1.3 熒光猝滅法
熒光猝滅法的測定是基於氧分子對熒光物質的猝滅效應原理,根據試樣溶液所發生的熒光的強度來測定試樣溶液中熒光物質的含量。通過利用光纖感測器來實現光信號的傳輸,由於光纖感測器具有體積小、重量輕、電絕緣性好、無電火花、安全、抗電磁干擾、靈敏度高、便於利用現有光通信技術組成遙測網路等優點,對傳統的感測器能起到擴展、提高的作用,在很多情況下能完成傳統的感測器很難甚至不能完成的任務,因此非常適合於熒光的傳輸與檢測。從80年代初起,人們已開始了探索應用於氧探頭的熒光指示劑的工作。早期曾採用四烷基氨基乙烯為化學發光劑,但由於其在應用中對氧氣的響應在12小時內逐漸衰減而很快被淘汰。芘、芘丁酸、氟蒽等是一類很好的氧指示劑〔8〕,如1984年Wolfbeis等報告了一種對氧氣快速響應的熒光感測器,就是以芘丁酸為指示劑,固定於多孔玻璃。這種感測器的優點是響應速度快(可低於50ms),並有很好的穩定性。1989年,Philip等〔9〕將香豆素1、香豆素103、香豆素153三種熒光指示劑分別固定於有機高聚物XAD-4、XAD-8及硅膠三種支持基體中進行實驗。從靈敏度、發射強度和穩定性幾個方面進行比較,得出了香豆素102固定於XAD-4支持基體中是作為一種靈敏可逆的光纖氧感測器的中介的最佳選擇的結論。使用這種熒光指示劑的光纖氧感測器的應用范圍相當廣泛。
後來過渡金屬(Ru、Os、Re、Rh和Ir)的有機化合物以其特殊的性能受到關注,對光和熱以及強酸強鹼或有機溶劑等都非常穩定。一般選用金屬釕鉻合物作為熒光指示劑即分子探針。金屬釕鉻合物的熒光強度與氧分壓存在一一對應的關系,激發態壽命長,不耗氧,自身的化學成份很穩定,在水中基本不溶解。釕鉻合物的基態至激發態的金屬配體電荷轉移(MLCT)過程中,激發態的性質與配體結構有密切關系,通常隨著配體共軛體系的增大,熒光強度增強,熒光壽命增大,例如在熒光指示劑中把苯基插入到釕的配位空軌道上,從而增強絡合物的剛性,在這樣的剛性結構介質中,釕的熒光壽命延長,而氧分子與釕絡合物分子之間的碰撞猝滅機率提高,從而可增強氧感測膜對氧的靈敏度。目前的研究中,釕化合物的配體一般局限於2,2』-聯吡啶、1,10-鄰菲洛啉及其衍生物。Brian[10]在實驗中比較了在不同pH值介質條件下製得的Ru(bpy)2+3與Ru(ph2phen)2+3兩種不同塗料的感測器性能,結果顯示在pH=7時Ru(ph2phen)2+3顯示了更高的靈敏度。為延長敏感膜在水溶液中的工作壽命,較長時間保持其靈敏性,呂太平〔11〕等合成Ru(Ⅱ)與4,7-二苯基-1,10-鄰菲洛啉的親脂性衍生物生成的新的熒光試劑配合物Ru(I)[4,7-雙(4』-丙苯基)-1,10-鄰菲洛啉]2(ClO4)2和Ru(Ⅱ)[4,7-雙(4』-庚苯基)-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。Kerry[12]等合成Ru(Ⅱ)[5-丙烯醯胺基-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。實驗均發現隨著配體碳鏈的增長,熒光試劑的憎水性增大,流失現象減少,可延長膜的使用壽命。Ignacy[13]等研究還發現極化後的[Ru(dpp)3Cl2]氧感測膜對氧具有更高的靈敏度。吸附在硅膠60上的釕(Ⅱ)絡合物在藍光的激發下發出既強烈又穩定的粉紅色熒光,該熒光可以有效地被分子氧淬滅。
其檢測原理是根據Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強度,F為待檢測水樣的熒光強度,Ksv為方程常數,[Q]為溶解氧濃度,根據實際測得的熒光強度F0、F及已知的Ksv,可計算出溶解氧的濃度[Q]。
實驗證明這種檢測方法克服了碘量法和電流測定法的不足,具有很好的光化學穩定性、重現性,無延遲,精度高,壽命長,可對水中溶解氧進行實時在線監測。其測量范圍一般為0~20mg/L,精度一般≤1%,響應時間≤60s。
1.4 其他檢測方法
電導測定法:用導電的金屬鉈或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應生成能導電的鉈離子。通過測定水樣中電導率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。實驗表明,每增加0.035S/cm的電導率相當於1mg/L的溶解氧(DO)。此方法是測定溶解氧(DO)最靈敏的方法之一,可連續監測。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬鉈與溶解氧(DO)定量反應生成亞鉈離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- (10)
然後用溶出法測定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。使用該方法取樣量少,靈敏度高,而且受溫度影響不大。
2.國內外在水體溶解氧檢測領域研究的現狀
我國目前對水質檢驗的常規程序是取樣後拿到實驗室檢驗分析,中間的工作環節復雜,導致檢測時間長,不能及時得到水質情況。國內目前一些單位和研究機構已經開發研製出一些小型溶解氧檢測儀,一般都基於電流測定法,如上海雷磁儀器廠生產的JPSJ-605型溶解氧分析儀,北京北斗星工業化學研究所研製的H-BD5W手持式水質通用測試儀等,其速度方面同國外同類儀器還有一定的差距;國內對熒光溶解氧感測器也有一些研究[5][15],技術已經達到國外平均水平,但研究實現商品化的較少。國外一般採用新型的基於熒光淬滅效應的溶解氧測量儀[16],代表產品有瑞士DMP公司的MICROXI型的溶解氧測量儀,美國OXYMON氧氣測量系統等等,測量精確,快速,並可以遠程測量等。總的來說,目前市場上大多數商品化溶解氧測量儀都是基於Clark溶氧電極的,基於熒光淬滅法的光纖溶解氧感測器較少。
我國環境監測、監控技術在環境領域的應用等方面的研究與發達國家相比還存在顯著差距。目前國內在水質監測系統上還沒有自己開發的完整的設備,大多數採用國外的設備和技術,如ECOTECH公司的WQMS(水質監測系統),美國SIGMA900系列水質采樣器等等,但是國外的水質檢測設備和系統大多數價格高,體積大,有的不完全符合中國的環境條件。據海關統計,2000年我國進口各類儀器儀表總額70億美元,接近我國儀器儀表工業總產值的50%。全國每年用於儀器儀表進口的費用大大超過用於購買國產儀器的費用,價格昂貴、采購周期長以及各種配件難以獲得等原因,嚴重地約束了我國科學技術的發展[1]。因此我國急需研究開發自行生產的環境水質自動監測儀器。
3.小結
目前國際上發展的主流是基於熒光淬滅原理的光纖溶解氧感測器,儀器的性能一般為:重復性誤差±0.3㎎/L,零點漂移和量程漂移±0.3㎎/L,響應時間(T90)≤2min,溫度補償精度±0.3㎎/L,MTBF≥720h/次。根據上述熒光淬滅的特性,擬使用如下方法實現溶解氧檢測儀:光源發出的光信號經濾光片送到有熒光指示劑的區域,水中溶解氧與熒光指示劑相作用,引起光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等光學特徵發生變化後送到光探測器和信號處理裝置,得到溶解氧濃度的信息。為了防止污染物、水體生物的腐蝕、干擾,儀器的抗干擾能力是關鍵。應該從感測膜的化學穩定性,儀器的防腐蝕性能,電路的工作穩定性方面多加以研究。
鑒於基於熒光淬滅法測量儀的光纖感測器具有較高的測量精度和較強的抗干擾能力,以及較好的重復性和穩定性,可以用於農業中水產養殖業水質的測量以及各種農業用水污染程度的測量,因此對此種感測器的研究具有重要的實際應用價值和商品化價值。