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环境化学实验室介绍

来源:化学实验教学示范中心 发布时间:2023-07-15 点击数:


环境化学实验

环境化学实验室开设环境基础实验专业课程,覆盖《地表水中氨氮的测定与分析》、《污水中硝酸氮含量的测定》、《水中溶解氧的测定》、《高锰酸盐指数的测定》、《城市校园空气质量综合监测与分析》及《废水中六价铬含量的测定》等课程,囊括了验证性、综合性与设计性实验项目。

1. 地表水中氨氮的测定与分析

通过实验测定地表水中氨氮的含量,掌握纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的原理和方法,学习分光光度计的使用方法。水样中的氨氮在碱性条件下与纳氏试剂作用生成黄棕色配合物,在420 nm波长处进行光度测定。以试剂空白为参比,以氨氮浓度为横坐标,吸光度A为纵坐标,绘制标准曲线,由标准曲线可求出水样中氨氮的含量(以N计,mg/L)。

2. 污水中硝酸氮含量的测定

硝酸氮代表氮循环中有机矿化作用最终的氧化产物。学生通过实验学习,掌握紫外分光光度法测定水中硝酸氮的原理,学习紫外分光光度计的使用方法。实验利用硝酸根离子在210-220 nm波长处的吸收而定量测定污水中硝酸盐氮的含量。溶解的有机物在220 nm处也会有吸收,而硝酸根离子在275 nm处无吸收。因此,在275 nm处作另一次测量,以矫正硝酸氮值。

3. 水中溶解氧的测定

溶解氧(DO)是指溶解于水中的氧的含量,以每升水中氧气的毫克数表示。溶解氧以分子状态存在于水中。水中溶解氧量是水质重要指标之一,也是水体净化的重要因素之一。溶解氧高有利于对水体中各类污染物的降解从而使水体较快得以净化;反之溶解氧低,水体中污染物降解较缓慢。通过本实验要求学生结合理论所学进一步了解测定水中溶解氧的意义,掌握掌握碘量法测定水中溶解氧的原理及测定方法。在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰,并生成氢氧化物沉淀,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出碘,即可计算出水中的溶解氧含量。

4. 城市校园空气质量综合监测与分析

城市校院空气质量监测指标包括SO2NO2COO3PM10TSP(总悬浮颗粒物)。通过实验使学生进一步巩固课本知识,深入了解空气环境中各污染因子的具体采样方法、分析方法、误差分析及数据处理等方法。通过对校园的空气环境定期监测并评价校园的空气环境质量,为研究校园空气环境质量变化及制订校园环境保护规划提供基础数据。根据污染物或其他影响环境质量因素的分布,追踪污染路线,寻找污染源为校园环境污染的治理提供依据。培养学生团结协作精神及综合分析与处理问题的能力。

5. 高锰酸盐指数的测定

高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗的氧化剂的量,主要应用于掌握饮用水和地表水水质。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物,均消耗高锰酸钾。因此,高锰酸盐指数常被作为地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。水样加入硫酸使呈酸性后,加入一定量的高锰酸钾溶液,并在沸水浴中加热反应一定时间,剩余的高锰酸钾用草酸钠还原并加入过量,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盐指数。

6. 废水中六价铬含量的测定

六价铬是致癌物质,属于第一类环境污染物,其排放受到严格控制。六价铬(铬酸盐、重铬酸盐) 主要是通过电镀、表面处理、制革、冶金等工业废水 (含铬废水)的排放而进入环境,污染水体和土壤环境,对人类健康和生态环境造成严重威胁。含铬工业废水中六价铬的测定是环境监测中的重要工作。在酸性溶液中,六价铬与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色化合物,于波长540 nm处进行比色测定其含量。要求学生通过实验,掌握分光光度法测定六价铬的原理和方法,进一步巩固分光光度计的使用。