养殖水质改善-PPT课件

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1、实验七实验七 养殖水质改善养殖水质改善第一部分：简易快速水质分析箱第一部分：简易快速水质分析箱 研制及应用研制及应用本实验为设计性和综合本实验为设计性和综合性实验性实验一、实验性质一、实验性质1.现代水产技术的发展现代水产技术的发展 随着现代水产养殖技术的发展，尤其是随着现代水产养殖技术的发展，尤其是“名、贵、特、优名、贵、特、优”精养品种的开发，养殖精养品种的开发，养殖对水质的要求越来越高。水质的好坏，与水对水质的要求越来越高。水质的好坏，与水产养殖生产的丰歉休戚相关。能否及时准确产养殖生产的丰歉休戚相关。能否及时准确地监测其主要水质指标的浓度及变化趋势至地监测其主要水质指标的浓度及变化趋势

2、至关重要。关重要。二、实验意义二、实验意义 通常水质测定大部分采用现场取样、实验通常水质测定大部分采用现场取样、实验室分析的模式。由于某些待侧组分或物质稳室分析的模式。由于某些待侧组分或物质稳定性差，从取样到分析的过程中其可能已发定性差，从取样到分析的过程中其可能已发生变化，如浓度的变化，分析结果不一定能生变化，如浓度的变化，分析结果不一定能反映现场水质情况；另一方面，反映现场水质情况；另一方面，水质测定水质测定需需要有一定专业知识的技术人员方可进行。要有一定专业知识的技术人员方可进行。因此因此,研制一种使用方便、可随身携带、普研制一种使用方便、可随身携带、普通的养殖人员就可自行操作使用的水质

3、监测通的养殖人员就可自行操作使用的水质监测方法，对了解养殖水的质量，及时指导养殖方法，对了解养殖水的质量，及时指导养殖业生产很有必要。业生产很有必要。2.教学改革的需要教学改革的需要3.根据海洋化学学科发展的趋势和面根据海洋化学学科发展的趋势和面向向21世纪培养适应社会主义经济建设高级世纪培养适应社会主义经济建设高级人才的需要，作为培养学生综合素质和创人才的需要，作为培养学生综合素质和创新能力的实验教学改革势在必行。新能力的实验教学改革势在必行。4.海洋科学的实验内容尽可能与当前海洋科学的实验内容尽可能与当前最新的科学技术相结合，紧跟当前的科研最新的科学技术相结合，紧跟当前的科研动态，力求体现

4、实验内容的先进性、代表动态，力求体现实验内容的先进性、代表性和方向性。性和方向性。鉴于此，作为海洋科学专业实验室的海洋鉴于此，作为海洋科学专业实验室的海洋化学研究方向实验课的实验内容应：化学研究方向实验课的实验内容应：（1）应随专业课内容变化和社会需求而及）应随专业课内容变化和社会需求而及时调整；时调整；（2）应与当前最新的科技技术相结合，应）应与当前最新的科技技术相结合，应用性要强；用性要强；（3）要新颖）要新颖,涉及的知识面要广，具有多涉及的知识面要广，具有多学科互相交叉和互相渗透的特点。学科互相交叉和互相渗透的特点。通过已学过的基础知识，让学生通过已学过的基础知识，让学生自行设计和制作简

5、易快速的水质分析自行设计和制作简易快速的水质分析箱（主要测定指标有：箱（主要测定指标有：pH、DO）现）现场监测应用并和实验室标准方法对照场监测应用并和实验室标准方法对照检验。检验。三、实验目的三、实验目的实验分三阶段实验分三阶段第一阶段第一阶段:教师课堂讲授，提示水样箱制作原教师课堂讲授，提示水样箱制作原理，学生根据有关参考资料理，学生根据有关参考资料(附录一附录一)自行设计自行设计方案，实验发案要求写出方案，实验发案要求写出pH、DO、氨氮水样、氨氮水样盒的原理、试剂与仪器、实验步骤；盒的原理、试剂与仪器、实验步骤；第二阶段第二阶段:学生提交设计方案，教师课堂讲授学生提交设计方案，教师课堂

6、讲授实验原理、步骤，并发给实验讲义（附录二）；实验原理、步骤，并发给实验讲义（附录二）；四、实验的实施方案四、实验的实施方案第三阶段第三阶段:教师讲评学生涉及方案，学生完教师讲评学生涉及方案，学生完成全部研制及现场应用，（二人制作一成全部研制及现场应用，（二人制作一个水样盒，六人组成一个水样箱），并个水样盒，六人组成一个水样箱），并写出实验报告。写出实验报告。对养殖水体而言，需测定的水质参数对养殖水体而言，需测定的水质参数为为pH、DO、氨氮、硝氮、亚硝氮、氨氮、硝氮、亚硝氮、盐度、温度和硫化物盐度、温度和硫化物等。等。必测项目为：必测项目为：pH、DO、氨氮、氨氮、盐度和硫化物盐度和硫化物。

7、五、实验内容五、实验内容1.pH2.各种水生生物有各自最适宜水长各种水生生物有各自最适宜水长的的pH范围。借助范围。借助pH值的分布，值的分布，有助于认识各自海洋动植物的生有助于认识各自海洋动植物的生活环境，进而掌握海洋动植物的活环境，进而掌握海洋动植物的生长繁殖规律。生长繁殖规律。3.pH7.5-8.5，鱼类鱼类正常正常生长生长4.pH5或或10.8 鱼类鱼类死亡死亡。影响养殖水体影响养殖水体pH的主要因素的主要因素水文条件水文条件(温度、盐度温度、盐度)；生物活动和有机物分解；生物活动和有机物分解；l温度温度：T上升，上升，pH下降。下降。l因海水中弱酸电离常数随因海水中弱酸电离常数随T升

8、高升高而升高。而升高。l盐度：盐度：盐度升高，离子强度也升盐度升高，离子强度也升高，碳酸的电离度下降，氢离子高，碳酸的电离度下降，氢离子活度下降，所以活度下降，所以pH升高。因为升高。因为CO2平衡如下：平衡如下：l生物活动：生物活动：因为光合作用消耗因为光合作用消耗CO2，使平，使平衡左移，衡左移，pH升高；而生物呼吸作用或有升高；而生物呼吸作用或有机物的分解则产生机物的分解则产生CO2，使平衡右移，使平衡右移，pH下降。下降。l 在夏季，白天表层海水光照升高，在夏季，白天表层海水光照升高，浮游植物的光合作用呼吸作用或有机浮游植物的光合作用呼吸作用或有机物分解作用，物分解作用，pH升高；升高

9、；l 到了晚上，没有光照，光合作用为零，到了晚上，没有光照，光合作用为零，呼吸或分解作用照样进行，故呼吸或分解作用照样进行，故pH下降。下降。l 随着养殖过程大量人工投饵和水文新陈代谢，随着养殖过程大量人工投饵和水文新陈代谢，引起水体引起水体pH值变化、甚至水质恶化和养殖生物值变化、甚至水质恶化和养殖生物死亡。因此，了解水体死亡。因此，了解水体pH值及其变化情况，对值及其变化情况，对养殖业至关重要。养殖业至关重要。l 由于由于海水海水的酸碱缓冲容量大，其的酸碱缓冲容量大，其pH值通常值通常呈弱碱性，一般呈弱碱性，一般7.58.6 河水河水缓冲容量小，缓冲容量小，pH变化大，变化大，5.47.5

10、 污水污水与其性质有关，变化非常之大与其性质有关，变化非常之大2.DO 溶解氧是水生生物赖以生存的重要物质之溶解氧是水生生物赖以生存的重要物质之一。生物生长离不开一。生物生长离不开DO。DO也是海水运动也是海水运动的间接标志。海洋表层水的间接标志。海洋表层水DO通常与大气相平通常与大气相平衡。衡。在真光层（在真光层（100200m）DO含量较高含量较高浮游植物光合作用产氧浮游植物光合作用产氧 真光层以下，真光层以下，DO达最小达最小生物的代谢物在这里分解要耗氧。生物的代谢物在这里分解要耗氧。影响影响DO的主要因素：的主要因素：有温度有温度 pH 生物活动生物活动 人工投饵人工投饵大洋水大洋水D

11、O08.5mg/L，低盐区，低盐区14.5mg/L养殖水要求：养殖水要求：24h内须有内须有16h保持保持DO4mg/L 最低最低 3mg/L，即，即DO4mg/L3.氨包括离子氨氨包括离子氨(NH4)和非离子氨和非离子氨(NH3）氨是生源要素之一，是评价水质好坏的重氨是生源要素之一，是评价水质好坏的重要指标，它是含氮有机物分解的中间产物。细要指标，它是含氮有机物分解的中间产物。细菌对硝酸盐的反硝化作用、细菌和兰藻进行固菌对硝酸盐的反硝化作用、细菌和兰藻进行固氮作用均会产生氨。海水中氨主要以氮作用均会产生氨。海水中氨主要以NH4形形式存在，也有少量未电离的式存在，也有少量未电离的NH3。生物需

12、要生物需要NH3，但不能过量。因为，但不能过量。因为过量的过量的NH3对鱼贝类生长有抑制作用，对鱼贝类生长有抑制作用，严重时引起鱼类和无脊椎动物中毒死亡。严重时引起鱼类和无脊椎动物中毒死亡。NH3不带电荷，脂溶性较高，易透过不带电荷，脂溶性较高，易透过细胞膜。细胞膜。NH4的毒性取决于的毒性取决于pH，并直接与，并直接与NH3浓度成正比。两者的浓度之间有一浓度成正比。两者的浓度之间有一经验关系式。经验关系式。4.硫化物（硫化物（S2-）硫化物是水质恶化的指标之一。硫化物是水质恶化的指标之一。S2-是由硫是由硫细菌繁殖时水体或底质中的硫酸根（细菌繁殖时水体或底质中的硫酸根（SO42-）被）被还原

13、为硫化氢（还原为硫化氢（H2S）产生的，若水体有恶臭）产生的，若水体有恶臭味，就是水体缺氧的标志。味，就是水体缺氧的标志。5.盐度（盐度（S)6.水生生物对水环境含盐量的忍耐性、水盐水生生物对水环境含盐量的忍耐性、水盐代谢和渗透压的调节性有很大区别。大致可代谢和渗透压的调节性有很大区别。大致可分为二类：分为二类：7.狭盐性生物：狭盐性生物：对盐度变化敏感，只能生活在对盐度变化敏感，只能生活在盐度稳定的环境中。深海和大洋生物是典型盐度稳定的环境中。深海和大洋生物是典型的狭盐性生物。的狭盐性生物。8.广盐性生物：广盐性生物：对盐度变化有很大的适应性，对盐度变化有很大的适应性，能忍受盐度的剧烈变化。

14、沿海和河口海区的能忍受盐度的剧烈变化。沿海和河口海区的生物以及洄游动物属广盐性生物。生物以及洄游动物属广盐性生物。不同海区动物种类的丰歉程度与盐度高低相关。不同海区动物种类的丰歉程度与盐度高低相关。盐度的变动，通常伴随着物种数量的减少。如：盐度的变动，通常伴随着物种数量的减少。如：地中海地中海 S=38 S=38 鱼类鱼类 549 549种种 黑黑 海海 S=17 S=17 鱼类鱼类 121 121种种 亚速海亚速海 S=11 S=11 鱼类鱼类 84 84 种种盐度变化影响动物的形态、生长和发育。如：盐度变化影响动物的形态、生长和发育。如：紫贻贝紫贻贝在在S=15 S=15 海水中生长，体长

15、海水中生长，体长110mm110mm 在在S=12 S=12 海水中生长，体长海水中生长，体长 27mm 27mm 比目鱼比目鱼 在北海在北海 生长生长3 3年，体长可达年，体长可达21cm21cm 在波罗的海生长在波罗的海生长6 6年年,体长才达体长才达21cm21cm 以上介绍以上介绍5项均为必测项目，但由项均为必测项目，但由于时间所限，本实验只选择于时间所限，本实验只选择3项：项：pH、DO和氨作为简易快速水质分析箱的研和氨作为简易快速水质分析箱的研制和测定项目。制和测定项目。1.pH的设计的设计电测法（pH计法）比色法（目视法、分光法）pH的测定方法的测定方法六、实验设计提示六、实验设

16、计提示电测法电测法 优点：快速、准确、使用方便优点：快速、准确、使用方便 缺点：缺点：养殖水体因饵料、有机物等悬浮物较养殖水体因饵料、有机物等悬浮物较 多，常附在电极表面，影响测定多，常附在电极表面，影响测定 标准缓冲液要标准，更换标准缓冲液要标准，更换原理：用玻璃电极和甘汞电极组成电池即：原理：用玻璃电极和甘汞电极组成电池即：Hg-HgCl2(饱和饱和KCl)待测待测H 0.1NHCl,AgCl-Ag比色法比色法 优点：简便、廉价，无须专业人员操作优点：简便、廉价，无须专业人员操作 缺点：若精度达到要求的话，则无缺点。缺点：若精度达到要求的话，则无缺点。原理：原理：某些指示剂在不同的某些指示

17、剂在不同的pH值有不同的颜色。值有不同的颜色。因为因为 HOAc=H+OAc-，故故 H+=K HOAc/OAc-则其缓冲溶液的范围可通过调节比值则其缓冲溶液的范围可通过调节比值HOAc/OAc而而改变改变H+值。值。l 若能用缓冲溶液配制一系列若能用缓冲溶液配制一系列pHpH不同不同的溶液，用指示剂使其显色，就可的溶液，用指示剂使其显色，就可得到标准色阶得到标准色阶(其其pHpH值可用值可用pHpH计准确计准确测定测定)。l同样可用指示剂将样品显色后对照同样可用指示剂将样品显色后对照标准色阶，就可知道样品的标准色阶，就可知道样品的pHpH值。值。不同水体和不同的研究目的，对不同水体和不同的研

18、究目的，对pH测定精度测定精度有不同要求：有不同要求：作为作为水团结构水团结构标志：标志：为为0.03pH作为作为海水海水CO2分量分量测定：测定：对对CO2总量：总量：0.02pH 对各碳酸盐分量：对各碳酸盐分量：0.010.02作为作为养殖水体养殖水体：0.030.05 （本实验要求为（本实验要求为0.05）通常水体的通常水体的pH值范围值范围：海水为海水为7.58.6 河水为河水为5.47.5设计的关键问题：设计的关键问题：指示剂的选择：提示用酸碱指示剂指示剂的选择：提示用酸碱指示剂缓冲溶液的选择：提示要达到水质测缓冲溶液的选择：提示要达到水质测定的精度和范围。定的精度和范围。要考虑盐效

19、应要考虑盐效应S58101215pHs-0.04-0.09-0.12-0.140.17S1822253035pHs-0.19-0.21-0.23-0.24-262.DO的设计的设计DO的常规测定方法是的常规测定方法是Winkler碘量法，要求：碘量法，要求：要有标准溶液要有标准溶液精度达精度达0.1mg的分析天平的分析天平要用要用Na2S2O3要经常标定要经常标定需要较完善的实验室和经过专业培训，这对需要较完善的实验室和经过专业培训，这对个体养殖专业户而言有一定难度。因此，需个体养殖专业户而言有一定难度。因此，需设计简单的方法。本实验拟采用比色法。设计简单的方法。本实验拟采用比色法。Winkl

20、er法原理法原理 水样固定：水样固定：MnCl22NaOH=Mn(OH)2 2NaCl 2Mn(OH)21/2O2=MnMnO3（褐色）（褐色）2H2O酸化和滴定：酸化和滴定：MnMnO33H2SO42KI =2MnSO4I2K2SO43H20 I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6l由反应可知：由反应可知：l 水中水中DO与析出与析出I2成当量关系成当量关系l 沉淀溶解后的溶液有颜色，即为沉淀溶解后的溶液有颜色，即为碘的颜色碘的颜色l 因此可根据碘液的颜色判断因此可根据碘液的颜色判断DO含量，从而避免含量，从而避免Winkler法中后半部法中后半部的滴定操作及的滴定操作及Na2S2O3

21、和和KIO3标准液标准液的配制和标定。的配制和标定。设计的关键设计的关键DO与与I2的当量关系的当量关系提示：提示：DO(mgO2/L)=其中其中N碘液的当量浓度；碘液的当量浓度；V碘液的体积；碘液的体积；50定容的体积（定容的体积（ml）I2有颜色有颜色提示：将一定浓度的碘液配制成不同颜色的色阶，提示：将一定浓度的碘液配制成不同颜色的色阶，而色阶的颜色与而色阶的颜色与O2能相对应。能相对应。色阶颜色：从无色阶颜色：从无浅浅黄黄澄黄澄黄精度和范围要符合要求精度和范围要符合要求3.氨的设计氨的设计氨氮氨氮测定方法测定方法奈氏试剂比色法奈氏试剂比色法：适用于淡水适用于淡水特点特点:显色快显色快(2

22、-3)min，试剂稳定性长试剂稳定性长(2y),pH1-14范围内不受影响，范围内不受影响，干扰离子少干扰离子少次溴酸钾氧化法：次溴酸钾氧化法：适用于海水适用于海水奈氏法比色原理：奈氏法比色原理：水中极少量的氨在碱性环境中与水中极少量的氨在碱性环境中与Nessler试剂形试剂形成黄色化合物成黄色化合物NH2Hg2OI 2K2HgI4NH4OH3KOH=NH2Hg2OI7KI3H2O只只要要配配制制一一系系列列含含量量不不同同的的NH4+标标准准溶溶液液，与与Nessler试试剂剂反反应应后后就就可可形形成成一一系系列列深深浅浅不不同同的的色色阶阶。水水样样反反应应后后与与色色阶阶对对照照比比色

23、色就就可可测测水水样样的的NH4+含量。含量。设计的关键问题设计的关键问题Nessler试剂的配制试剂的配制提示：提示：11.5g80gKI500gH2O500mL 6mol NaOHK2HgI4精度和浓度范围见讲义精度和浓度范围见讲义P66表表1养殖水水质养殖水水质标准标准水质标准水质标准12345pH6.58.56.58.56.58.56.58.56.59DO(mg/L)76532NH4N(mg/L)0.20.40.50.71.01.每人都要写出每人都要写出3个测定项目的设计方案，个测定项目的设计方案，下次课下次课(国庆后）国庆后）交；交；2.实验操作，每实验操作，每2人一组做人一组做1个

24、项目。因个项目。因此，每三个组组成一个水样箱，数据此，每三个组组成一个水样箱，数据共用。分工见实验课安排表。共用。分工见实验课安排表。3.每人都要写实验报告，内容包括每人都要写实验报告，内容包括3个测个测定项目。定项目。七、实验安排七、实验安排实验原理实验原理1.仪器和试剂仪器和试剂2.试剂要写出试剂名称、重量、溶剂体积等试剂要写出试剂名称、重量、溶剂体积等配制方法。配制方法。3.3.实验步骤实验步骤4.步骤色阶的制作步骤色阶的制作5.水样的测定水样的测定6.以上步骤均要求写出试剂的浓度、体积，以上步骤均要求写出试剂的浓度、体积，所用容器等详细的操作。总之，相当于写实所用容器等详细的操作。总之

25、，相当于写实验讲义。验讲义。八、实验设计方案的要求八、实验设计方案的要求画出水样箱的简易俯视图画出水样箱的简易俯视图1.写出水样箱有关测定项目的简单使写出水样箱有关测定项目的简单使用说明书用说明书2.报告内容按实验讲义的要求。报告内容按实验讲义的要求。3.留待邓老师交待留待邓老师交待九、实验报告的要求九、实验报告的要求l第二部分：简易快速水质分析箱第二部分：简易快速水质分析箱l 的研制及应用的研制及应用实验七实验七 养殖水质改善养殖水质改善实验内容：实验内容：1、溶解氧、溶解氧 2、pH 3、氨氮、氨氮实验目的：实验目的：1、建立快速、简便、易操作的、建立快速、简便、易操作的现场测定方法现场测

26、定方法 2、应用于实际样品的测定、应用于实际样品的测定1.Winkler1.Winkler1.Winkler1.Winkler碘量法的原理碘量法的原理碘量法的原理碘量法的原理水样固定：水样固定：水样固定：水样固定：MnCl MnCl2+2NaOH=Mn(OH)+2NaOH=Mn(OH)2 2+2NaCl +2NaCl 2Mn(OH)2Mn(OH)2 2+1/2O+1/2O2 2=MnMnO=MnMnO3 3(褐色褐色褐色褐色)+H)+H2 2OO 酸化滴定：酸化滴定：酸化滴定：酸化滴定：MnMnOMnMnO3 33H3H2 2SOSO4 42KI 2KI =2MnSO =2MnSO4 4I I

27、2 2K K2 2SOSO4 43H3H2 20 0 I I2 22Na2Na2 2S S2 2OO3 3=2NaI=2NaINaNa2 2S S4 4OO6 6 溶解氧溶解氧从以上反应可知：从以上反应可知：A A、该反应分两步进行：碘的生成和碘的定量、该反应分两步进行：碘的生成和碘的定量B B、酸化后，碘的浓度越大，溶液颜色越深、酸化后，碘的浓度越大，溶液颜色越深、DODO与与I I2 2的当量关系的当量关系DO(mgODO(mgO2 2/L)=/L)=碘液的摩尔浓度；碘液的摩尔浓度；V V碘液的体积；碘液的体积；50 50定容体积（定容体积（mlml）因此，可通过测定碘液的颜色强度来因此，

28、可通过测定碘液的颜色强度来判定判定DO的含量，从而避免的含量，从而避免Winkler法法中后半部的滴定操作及中后半部的滴定操作及Na2S2O3标准标准液的配制和标定。液的配制和标定。（2）可根据淀粉试纸在不同碘液浓度中其呈）可根据淀粉试纸在不同碘液浓度中其呈兰色且发色强度不同，对照其色阶判定兰色且发色强度不同，对照其色阶判定DO的的含量，该方法可避免因水样混浊对析出等量含量，该方法可避免因水样混浊对析出等量碘液的颜色的干扰。碘液的颜色的干扰。（3）也可将上述两种方法兼顾考虑使用，增）也可将上述两种方法兼顾考虑使用，增强判定强判定DO含量的可信度。含量的可信度。2.2.实验步骤实验步骤2.12.

29、1试剂配制试剂配制 MnClMnCl2 2 碱性碘化钾碱性碘化钾 1 1：1 1硫酸硫酸 0.0125mol/L0.0125mol/L碘液碘液2.2色阶制作色阶制作分别按下表的体积移取分别按下表的体积移取0.0125mol/L碘液碘液于于50mL容量瓶中，以蒸馏水定容。对应的容量瓶中，以蒸馏水定容。对应的DO浓度按上述公式计算见表中。浓度按上述公式计算见表中。V碘液碘液（mL）0 0.250.500.751.001.251.501.752.002.25DO(mg/L)0123456789DO(mgO2/L)=将上述各标准溶液系列分装至将上述各标准溶液系列分装至10支支10 mL试管中，试管中，

30、并写上相应的溶解氧浓度，作为标准色阶系列。并写上相应的溶解氧浓度，作为标准色阶系列。颜色变化：无色颜色变化：无色浅黄浅黄黄色黄色橙黄橙黄精度：精度：0.5 mg/L 范围：范围：0-9 mg/L2.32.3应用应用 取水样装满取水样装满10 mL比色管，加入比色管，加入MnSO4和碱性和碱性KI各各2滴，混匀，待沉淀至管高一滴，混匀，待沉淀至管高一半时，加半时，加1：1硫酸，沉淀溶解，摇匀，用硫酸，沉淀溶解，摇匀，用比阶对比，读出水样的溶解氧含量。比阶对比，读出水样的溶解氧含量。水样：水样：漳州校区内湖淡水、海边海水、漳州校区生活污水漳州校区内湖淡水、海边海水、漳州校区生活污水3.3.实验要求

31、实验要求1）用比色法测水样中的溶解氧。）用比色法测水样中的溶解氧。2）用）用WINKLER法测定水中的溶解氧。法测定水中的溶解氧。3）水样曝气）水样曝气2后用比色法测定水中溶解后用比色法测定水中溶解氧。氧。4.数据处理数据处理（1）比较比色法和）比较比色法和WINKLER 法测定法测定的结果，计算相对偏差。的结果，计算相对偏差。（2）讨论水样曝气前和曝气后用比色）讨论水样曝气前和曝气后用比色法测定的溶解氧的变化情况。法测定的溶解氧的变化情况。1.1.原理原理l配制一系列配制一系列pHpH值已知（用电测法测定）的标值已知（用电测法测定）的标准溶液，用合适的指示剂显色后制成色阶。准溶液，用合适的指

32、示剂显色后制成色阶。l加一定量的指示剂于同样体积的水样中，若加一定量的指示剂于同样体积的水样中，若水样的颜色与色阶的某一标准颜色相近，则水样的颜色与色阶的某一标准颜色相近，则水样的水样的pHpH值就等于该标准溶液的值就等于该标准溶液的pHpH值。值。l若水样的色泽处于两个标准液的色泽之间，若水样的色泽处于两个标准液的色泽之间，则其则其pHpH值可用内插法求得。值可用内插法求得。海水：呈弱碱性，缓冲容量大，其pH值一般在7.58.6之间，查表可知应选查表可知应选用甲酚红（有效变色范围用甲酚红（有效变色范围pH 7.2-8.8）河水：呈弱酸性，缓冲容量小，pH变化大，一般为5.47.5之间。查表可

33、知查表可知应选用溴百里酚兰（有效变色范围应选用溴百里酚兰（有效变色范围pH 6.0-7.6）2.2.实验步骤实验步骤2.1试剂配制试剂配制l硼砂溶液硼砂溶液：分析纯的：分析纯的NaNa2 2B B4 4O O7 7 10H10H2 2O O在在NaBrNaBr干干燥器中干燥至恒重，称取燥器中干燥至恒重，称取19.10819.108溶解并稀溶解并稀释到释到1 1。l硼酸溶液硼酸溶液：分析纯：分析纯H H3 3BOBO3 3，在，在CaClCaCl2 2干燥器干燥干燥器干燥至恒重，称取至恒重，称取12.925g12.925g混以混以2.925g2.925g二级纯的二级纯的NaClNaCl（须在（须

34、在160160烘箱中烘干，在干燥器内冷烘箱中烘干，在干燥器内冷却，称量），溶解并稀释至却，称量），溶解并稀释至1 1。l甲酚红指示剂甲酚红指示剂：100mg100mg甲酚红溶于甲酚红溶于100mL 20%100mL 20%酒精中，配好贮存于暗处，可长期使用。酒精中，配好贮存于暗处，可长期使用。2.12.1试剂配制试剂配制l酸氢二纳酸氢二纳：称取：称取NaNa2 2HPOHPO4 42H2H2 2O 11.876 g/LO 11.876 g/L或或NaNa2 2HPOHPO4 4 9.4g/L9.4g/L，溶解并稀释至，溶解并稀释至1 1升。升。l磷酸二氢钾磷酸二氢钾：称取：称取KHKH2 2P

35、OPO4 4 9.078g/L 9.078g/L，溶解并稀，溶解并稀释至释至1 1升。升。l溴百里酚兰指示剂溴百里酚兰指示剂：称溴百里酚：称溴百里酚0.5g 0.5g 溶于溶于250mL20250mL20乙醇中。乙醇中。2.22.2海水色阶制作海水色阶制作l按按pHpH间隔间隔0.20.2，范围为，范围为7.4-9.07.4-9.0，照表，照表1 1所示体积，所示体积，分别移取硼酸和硼砂溶液，共分别移取硼酸和硼砂溶液，共9 9份。份。l每份配制每份配制20.0 mL20.0 mL，每瓶溶液均用，每瓶溶液均用pHpH计测定，并将计测定，并将测得的测得的pHpH值标记于瓶上。值标记于瓶上。l取取9

36、 9支支10mL10mL刻度试管，分别取上述各瓶刻度试管，分别取上述各瓶pHpH缓冲液各缓冲液各10.0mL10.0mL，加入，加入5 5滴甲酚红指示剂，混匀后装入滴甲酚红指示剂，混匀后装入1.5mL1.5mL小塑料瓶，将色阶密封，标明小塑料瓶，将色阶密封，标明pHpH值，存放于暗处或值，存放于暗处或特制的比色箱中，作为标准色阶。特制的比色箱中，作为标准色阶。l色阶架上应附一盛有蒸馏水的试管，插入温度计，色阶架上应附一盛有蒸馏水的试管，插入温度计，记录标准色阶温度，必要时进行温度校正。记录标准色阶温度，必要时进行温度校正。pHNa2B4O7H3BO3pHNa2B4O7H3BO3pHNa2B4O

37、7H3BO3(A)毫毫升升(B)毫毫升升(A)毫毫升升(B)毫毫升升(A)毫毫升升(B)毫毫升升7.401.009.008.002.707.308.454.685.327.501.508.508.052.887.128.504.945.067.651.628.388.103.086.928.555.214.797.701.768.248.153.286.728.605.504.507.751.908.108.203.506.508.655.794.217.802.057.958.253.726.288.706.083.927.852.207.808.303.946.068.756.403.60

38、7.902.367.648.354.185.828.806.723.287.952.537.478.404.435.579.008.002.00表表1硼酸缓冲溶液配制表硼酸缓冲溶液配制表S58101215pHs-0.04-0.09-0.12-0.140.17S1822253035pHs-0.19-0.21-0.23-0.24-26盐度效应：盐度效应：l2.32.3淡水色阶制作淡水色阶制作lpHpH间隔间隔0.20.2，范围为，范围为5.4-7.65.4-7.6，照表，照表2 2所示体积，所示体积，分别移取磷酸缓冲溶液，共分别移取磷酸缓冲溶液，共1212份。份。l每份配制每份配制100mL100

39、mL（用烧杯），移（用烧杯），移1010至至10mL10mL刻度试管，加刻度试管，加2 2滴溴百里酚兰指示剂，用玻棒滴溴百里酚兰指示剂，用玻棒搅匀，作为标准色阶。搅匀，作为标准色阶。l余下溶液用余下溶液用pHpH计测定其计测定其pHpH值，标示于标准色阶值，标示于标准色阶上。上。pH5.45.65.866.26.46.66.877.27.47.6X(ml)357.81218.5 26.537.5 5061.1 71.580.4 86.8Y(mL)979592.28881.5 73.562.5 5038.9 28.519.6 13.2 表表2 磷酸缓冲液配制表磷酸缓冲液配制表 注：注：X1/15

40、ol/L磷酸氢二纳；磷酸氢二纳；Y1/15ol/L磷酸二氢钾；磷酸二氢钾；色阶精度为色阶精度为0.1。2.42.4应用应用l海水水样海水水样l移取水样于移取水样于1.5mL1.5mL小试管中，加入小试管中，加入1 1滴滴甲酚红甲酚红指示剂，指示剂，盖紧，颠倒两三次，使试剂与水样混合（不能大力盖紧，颠倒两三次，使试剂与水样混合（不能大力摇晃，以免引起海水摇晃，以免引起海水COCO2 2平衡系统的改变），擦干平衡系统的改变），擦干试管外壁，对照试管外壁，对照海水标准色阶海水标准色阶，用内插法比色，读，用内插法比色，读出水样出水样pHpH值，并对照表值，并对照表3 3进行盐度校正。进行盐度校正。l淡

41、水水样淡水水样l操作与海水相同，指示剂用操作与海水相同，指示剂用溴百里香溴百里香，色阶用，色阶用淡水淡水标准色阶标准色阶。3.实验要求实验要求l用比色法测水样中用比色法测水样中pH。l用用pH计法测定水中计法测定水中pH 值。值。l水样曝气水样曝气2后用比色法测水中后用比色法测水中pH 值。值。4.数据处理数据处理l比较比色法和比较比色法和pH计法测定结果，计算相对偏差。计法测定结果，计算相对偏差。l讨论曝气前和曝气后用比色法测定讨论曝气前和曝气后用比色法测定pH的变化情的变化情况。况。铵氮铵氮1.1.原理原理l溶液中极少量的铵在碱性环境中与溶液中极少量的铵在碱性环境中与NesslerNess

42、ler试剂形成黄试剂形成黄色化合物（色化合物（NHNH2 2HgHg2 2OIOI），其反应如下：），其反应如下：l当铵氮浓度在当铵氮浓度在1010800800 g/Lg/L范围时，生成化合物的颜范围时，生成化合物的颜色与含量间有一定线性关系，可用比色法测定。色与含量间有一定线性关系，可用比色法测定。l随着随着NHNH4 4含量增加，颜色由黄色加强至红褐色。含量增加，颜色由黄色加强至红褐色。lNesslerNessler试剂不仅与试剂不仅与NHNH4 4、游离氨能生成有色化合物，、游离氨能生成有色化合物，与水中各种蛋白质化合物分解生成的氨也能发生同一与水中各种蛋白质化合物分解生成的氨也能发生同

43、一反应，因此，适合于养殖水铵氮的测定。反应，因此，适合于养殖水铵氮的测定。2K2HgI4NH4OH3KOH=NH2Hg2OI7KI3H2O2.2.色阶制作色阶制作l2.12.1试剂配制试剂配制l无氨蒸馏水：无氨蒸馏水：1L1L蒸馏水中加蒸馏水中加1mLH1mLH2 2SOSO4 4和数粒和数粒KMnOKMnO4 4，然后进行蒸馏。，然后进行蒸馏。l30%30%酒石酸钾钠水溶液：酒石酸钾钠水溶液：取优级纯酒石酸钾钠，取优级纯酒石酸钾钠，用无氨蒸馏水配成用无氨蒸馏水配成30%30%溶液。溶液。l20%NaOH20%NaOH溶液：溶液：用优级纯用优级纯NaOHNaOH配制配制20%20%水溶液水溶液

44、（用无氨蒸馏水）。（用无氨蒸馏水）。lNesslerNessler试剂：试剂：溶解溶解115g HgI115g HgI2 2和和80g KI80g KI于于500mL500mL无氨蒸馏水中，然后再加入无氨蒸馏水中，然后再加入500mL500mL经煮沸除氨经煮沸除氨的的6mol/LNaOH6mol/LNaOH溶液，将此液置于暗色玻璃瓶中。溶液，将此液置于暗色玻璃瓶中。2.12.1试剂配制试剂配制l无氨海水：无氨海水：把盐度与水样相近的海水倒入烧杯把盐度与水样相近的海水倒入烧杯中，用中，用Na2CO3稍加碱化，加入同体积的蒸馏稍加碱化，加入同体积的蒸馏水，蒸沸至原来体积。加入少许水，蒸沸至原来体积

45、。加入少许HCl以消除浑以消除浑浊，冷却后倒入干净的容器中，塞紧保存。也浊，冷却后倒入干净的容器中，塞紧保存。也可以陈化海水或大洋或深海海水代替无氨海水，可以陈化海水或大洋或深海海水代替无氨海水，也可以用人工无氨海水代替之。也可以用人工无氨海水代替之。lNH4Cl标准贮备液：标准贮备液：称取称取0.2674g NH4Cl（A.R，110烘烘1小时）配成小时）配成500mL，浓度为，浓度为10 mol/mL。lNH4Cl标准使用液：标准使用液：移取移取NH4Cl标准贮备液标准贮备液2 mL稀释成稀释成100 mL，浓度为，浓度为0.20 mol/mL。2.3 2.3 标准色阶制作标准色阶制作标准

46、色阶制作标准色阶制作lA：在：在6个个50 mL比色管分别加入比色管分别加入1.25mL的的30%的酒石酸的酒石酸钾钠和钾钠和5mL 20%的的NaOH溶液；溶液；lB、用移液管移取、用移液管移取NH4Cl标准使用液标准使用液0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00mL分别注入分别注入50mL的容量瓶中，然后用无氨的容量瓶中，然后用无氨水稀释至刻度，摇匀；水稀释至刻度，摇匀；l将将B缓慢倒入缓慢倒入A，摇匀后加入，摇匀后加入1 mL的的Nessler试剂，混匀，试剂，混匀，10分钟后进行比色，并在分钟后进行比色，并在=420nm处用处用l=1cm的比色皿测的比色皿测其吸光值，并作出

47、标准工作曲线。其吸光值，并作出标准工作曲线。l这样所配制的一套标准色阶的浓度分别为这样所配制的一套标准色阶的浓度分别为0，100，200，400，600，800 gN/mL。2.4应用应用l移取移取50.0mL水样（同水样（同DO测定水样，若水样测定水样，若水样过于混浊，可用滤纸过滤）于过于混浊，可用滤纸过滤）于50mL比色管比色管中，按标准色阶配制的步骤操作，然后进行中，按标准色阶配制的步骤操作，然后进行目视比色。目视比色。l若水样中含有与若水样中含有与Nessler试剂产生混浊或沉淀试剂产生混浊或沉淀的的Ca2+、Mg2+或其他离子，可多加入或其他离子，可多加入1mL酒酒石酸钾纳（石酸钾纳

48、（C4H4O6KNa 4H2O）试剂和）试剂和1mLNessler试剂。试剂。3.实验内容实验内容l用比色法测水样中的铵氮。用比色法测水样中的铵氮。l用分光光度法法测定水中的氨氮值。用分光光度法法测定水中的氨氮值。(若水样混浊或有颜色，须用若水样混浊或有颜色，须用0.45m0.45m的醋酸纤的醋酸纤维膜过滤维膜过滤)l仪器：仪器：721721分光光度计；检测波长：分光光度计；检测波长：420 nm420 nm；1cm 1cm的比色皿的比色皿lc c水样曝气水样曝气2 2小时后，用比色法再测水中的小时后，用比色法再测水中的pH pH 值。值。4.数据处理数据处理l比较比色法和分光光度法测定的结果，计算相比较比色法和分光光度法测定的结果，计算相对偏差。对偏差。l讨论曝气前和曝气后用比色法测定的氨氮的变讨论曝气前和曝气后用比色法测定的氨氮的变化情况。化情况。l计算各水样非离子氨的含量（计算公式见讲义）计算各水样非离子氨的含量（计算公式见讲义）实验报告的要求实验报告的要求l1、画出水样箱的简易俯视图、画出水样箱的简易俯视图l2、写出水样箱有关测定项目简单使用说明书、写出水样箱有关测定项目简单使用说明书l3、实验报告内容、实验报告内容 原理原理 仪器和试剂仪器和试剂 方法方法 数据处理（计算相对偏差，比较曝气前数据处理（计算相对偏差，比较曝气前后的变化等后的变化等