分析化学与环境保护

分析化学与环境保护徐明•环境化学是70年代以后刚刚发展起来得一门新兴的化学科学和环境科学的交叉学科,它是化学科学的一个新的重要分支,也是环境科学的核心组成部分。•1995年诺贝尔化学奖第一次授予三位环境化学家Crutzen,Rowland和Molina环境化学列为化学中5个应该发展的尖端领域之一,其他4个领域为化学反应活性知识、化学催化反应、生命过程化学和在极端条件下的化学行为环境化学主要包括•环境分析化学•环境污染化学(大气,水体,土壤环境化学)•环境污染控制化学环境分析化学(environmentalanalysischemistry)环境分析化学是研究环境污染物质的组成、结构、状态以及含量的分析化学的一个新分支。在某种意义上讲,环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。环境分析化学具有以下特点•(1)涉及范围广•(2)对象复杂•(3)变异性•(4)定量分析(痕量甚至超痕量分析)•(5)普遍性及实用性强环境分析化学中近年发展的的几项技术(1)激光腔内共振衰减吸收技术(CavityRingdownLaserAbsorptionSpectroscopy)(2)固相微萃取技术(SolidPhaseMicro-Extraction)(3)现场分析化学和工艺技术(FieldAnalyticalChemistryAndTechnology)(4)色谱进样技术柱头进样(oncolumn)分流/无分流进样(split/splitless)吹捕法进样(purgeandtrap)环境分析化学未来发展的趋势•①分析方法标准化•②分析技术连续自动化•③电子计算机的应用•④多种方法和仪器的联合使用•⑤激光技术的应用•⑥痕量和超痕量分析的研究我们平常可接触到的环境分析化学实验•用酸碱滴定法做废水的酸度和碱度测定•用络合滴定法做水的硬度测定(ＥＤＴＡ滴定法)•用氧化还原滴定法做化学需氧量(COD)测定(重铬酸钾法)•高锰酸钾指数的测定(高锰酸钾法)•溶解氧和生化需氧量的测定(碘量法)等参考文献:环境化学进展动态曹植菁,朱明,龙炳清,赵仕林,杨代军环境化学的回顾与展望江桂斌环境分析化学及其分析方法的评价我国环境化学发展展望环境化学研究和可持续发展中国科学院生态环境研究中心题目开放性实验设计:请设计具体实验方法调查废旧干电池的渗漏液(主要含汞,铬,镍,铅离子)所含的各种重金属离子浓度一般情况.参考答案:(一)首先收集废置比较久的5号电池,并收集一定量的雨水•(二)设计柱形的放置废旧电池的容器(材料最好是玻璃或塑料)下端要有供渗漏液流出的出口,上端的柱形开口放置雨水可以缓慢滴下的容器(比如滴定管),柱形容器下端用锥形瓶收集渗漏液,柱形容器中放置适量的废旧电池,这样的实验装置要求有3~4组.且各组所放的电池数目和样式应尽量相同•(三)收集渗漏液,上端应控制雨水落下的速度足够慢,最好使上下滴落的速度尽量相同,且柱形容器中尽量不要有汇集的雨水.每组收集3~4次,每次50ml的待测样品.待测溶液中的杂质要事先通过过滤除掉(四)进行汞,铬,镍,铅四种重金属离子的分析滴定方案一:(1)汞量法,以氯化钠作滴定剂,二苯胺基脲作指示剂,未滴定时汞盐生成的氯化汞是解离度很小的络合物形成蓝紫色的螯合物,当溶液由蓝紫色变未无色时指示终点到达(2)溶液中以过量的CNˉ掩蔽镉和镍,以EDTA为滴定剂,以铬黑为指示剂,测定铅含量(3)调至氨性,在氨性溶液中以丁二酮月亏为沉淀剂,与镍生成鲜红色螯合物沉淀,过滤,洗涤,组成恒定,可烘干直接称量(4)液调制弱酸性,加入Na2S,生成黄色的CdS沉淀析出,过滤,洗涤,可烘干直接称量(五)对所得的测量数据进行分析和校正,最终得到渗漏液所含的各种重金属离子浓度一般情况的数据.•方案二(1)先取四份等量,相同的溶液•(2)汞的测定:取一份试样在95℃用高锰酸钾和过硫酸钾将试样消解,把所含汞全部转化为二价汞,用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原.在酸性条件下,汞离子与双硫腙生成橙色螯合物,用三氯甲烷萃取,再用NaOH-EDTA混合溶液洗去过量的双硫腙,在485nm处,以氯仿作参比测量吸光度.•(3)镉的测定:另取一份试样在强碱性溶液中,Cd与双硫腙生成螯合物,用三氯甲烷萃取分离后于518nm波长处进行吸光光度测定,从而求镉含量•(4)铬的测定:再取一份试样把其调至酸性,用高锰酸钾把水样中的三价铬氧化为六价铬,六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红化合物,于波长540处进行吸光光度测定,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解,过量的亚硝酸钠再加尿素分解.•(5)测镍的方法同方法一谢谢大家