水分析化學

全書共分為11章，第1章主要介紹水分析化學的性質及任務、分析方法、水質指標和我國的水質標準；第2章介紹水樣的採集與保存方法及對水質分析過程的質量保證；第3～6章分別介紹了酸鹼滴定法、配位滴定法、沉澱滴定法、氧化還原滴定法4種基本的化學分析法；第7～10章分別介紹了分光光度法、電化學分析法、色譜分析法、原子吸收分光光度法4種常見的儀器分析方法；第11章介紹了水質分析基本操作和水質分析項目測定的4個實驗。

本書可作為高等學校給排水科學與工程專業、環境工程、環境科學等專業師生的教材，也可供環保領域的相關人員參考。 ^[2] 

第1章緒論1

1.1水分析化學的性質和任務1

1.1.1水分析化學課程的性質和任務1

1.1.2水分析化學的特點和發展趨勢1

1.2天然水的特性2

1.2.1水分子的結構2

1.2.2水分子的特性2

1.2.3天然水雜質3

1.3天然水的特點及水污染4

1.3.1天然水的特點4

1.3.2水中主要污染物質5

1.4水質分析的方法9

1.4.1常量分析、半微量分析微量分析9

1.4.2滴定分析法9

1.4.3重量分析法10

1.4.4儀器分析法10

1.4.5水質分析方法的選擇11

1.5水質指標和水質標準11

1.5.1水質指標11

1.5.2水質標準14

1.6水質分析程序15

1.6.1採樣容器16

1.6.2採樣方法16

1.6.3水樣的保存16

1.6.4水樣預處理17

1.6.5水質分析結果的表示18

思考題18

第2章水質分析與管理19

2.1水樣的採集與保存19

2.1.1布點方法19

2.1.2水樣的分類21

2.1.3水樣的採集22

2.1.4水樣的運輸和保存23

2.1.5水樣的預處理24

2.2純水和特殊要求的水26

2.2.1純水分類26

2.2.2實驗室常見的水的種類27

2.2.3特殊要求的水27

2.3分析誤差及表示方法28

2.3.1真值（xT）28

2.3.2誤差與準確度28

2.3.3誤差的分類及其產生原因29

2.3.4消除或減弱誤差的方法30

2.3.5精密度與偏差30

2.3.6測量結果的評定32

2.3.7隨機誤差的處理32

2.4實驗室的質量控制34

2.4.1質量控制圖的繪製及使用35

2.4.2其他控制方法36

2.5分析結果的統計表述37

2.5.1數據修約規則37

2.5.2可疑數據的取捨40

2.5.3有限測定數據的統計處理41

2.5.4線性相關和迴歸分析45

2.6標準溶液及濃度表示方法50

2.6.1標準溶液的配製方法及基準物質50

2.6.2標準溶液濃度表示方法51

思考題52

習題52

第3章酸鹼滴定法54

3.1水溶液中的酸鹼平衡54

3.1.1酸鹼的定義和共軛酸鹼對54

3.1.2酸鹼平衡與平衡常數54

3.2酸鹼平衡中有關組分濃度的計算55

3.2.1溶液中酸鹼組分的分佈55

3.2.2酸鹼溶液pH值的計算57

3.2.3酸鹼緩衝溶液59

3.3酸鹼指示劑61

3.3.1酸鹼指示劑的變色原理61

3.3.2指示劑的變色範圍62

3.3.3混合指示劑63

3.4酸鹼滴定曲線和指示劑的選擇63

3.4.1強鹼滴定強酸63

3.4.2強鹼滴定弱酸65

3.4.3強酸滴定弱鹼66

3.4.4多元酸鹼的滴定67

3.5酸鹼滴定的終點誤差68

3.6酸鹼滴定法的應用68

3.6.1酸的滴定69

3.6.2含氮化合物中含氮量的測定69

3.6.3工業硼酸含量的測定69

3.6.4有機化合物酸值、羥值、酯值、皂化值的測定69

3.6.5非水介質中的酸鹼滴定70

3.7鹼度和遊離CO2的精確計算70

3.7.1鹼度的分類及組合形式70

3.7.2鹼度的分析方法70

思考題71

習題72

第4章配位滴定法73

4.1概述73

4.2EDTA的性質及其配合物73

4.2.1乙二胺四乙酸及其二鈉鹽73

4.2.2EDTA與金屬離子形成的配合物74

4.3EDTA配合物的穩定性及其影響因素75

4.3.1EDTA配合物的穩定性75

4.3.2EDTA配合物的穩定性的影響因素76

4.4金屬指示劑78

4.4.1金屬指示劑作用原理78

4.4.2指示劑的封閉和僵化現象79

4.4.3常用的金屬指示劑79

4.5配位滴定法的基本原理81

4.5.1配位滴定曲線81

4.5.2酸度對配位滴定的影響83

4.6提高配位滴定選擇性的方法84

4.6.1控制溶液pH值消除干擾85

4.6.2利用掩蔽劑消除干擾85

4.6.3利用解蔽消除干擾86

4.7配位滴定方式及其應用86

4.7.1配位滴定方式87

4.7.2EDTA標準溶液的配製89

4.7.3水中的硬度89

思考題91

習題91

第5章氧化還原反應93

5.1氧化還原反應93

5.1.1氧化還原反應的基本原理93

5.1.2電極電位和條件電極電位93

5.1.3影響條件電極電位的因素96

5.1.4氧化還原反應進行的完全程度97

5.1.5氧化還原反應速度及影響反應速度的因素99

5.2氧化還原滴定終點的確定100

5.2.1氧化還原滴定曲線100

5.2.2計量點時的電極電位φsp102

5.2.3終點誤差104

5.2.4氧化還原指示劑105

5.2.5氧化還原滴定的預處理107

5.3氧化還原滴定法的應用108

5.3.1重鉻酸鉀法108

5.3.2高錳酸鉀法110

5.3.3碘量法114

5.3.4溴酸鉀法119

5.4水中有機物污染指標120

5.4.1COD、高錳酸鉀指數和BOD5121

5.4.2總有機碳（TOC）121

5.4.3總需氧量（TOD）123

5.4.4活性炭氯仿萃取物（CCE）123

5.4.5紫外吸光值（UVA）124

5.4.6污水的相對穩定度124

思考題124

習題124

第6章重量分析法和沉澱滴定法126

6.1重量分析法126

6.1.1重量分析法的分類和特點126

6.1.2沉澱重量法對沉澱形式和稱量形式的要求126

6.1.3沉澱重量法對沉澱劑的要求127

6.1.4沉澱的溶解度及其影響因素128

6.1.5沉澱的影響因素131

6.1.6沉澱形成與沉澱條件的選擇132

6.1.7沉澱稱量形的獲得過程134

6.1.8重量分析法計算135

6.2沉澱滴定法136

6.2.1沉澱滴定法概述136

6.2.2銀量法滴定終點的確定136

思考題139

習題140

第7章吸光光度法143

7.1概述143

7.2吸光光度法基本原理143

7.2.1光的基本性質143

7.2.2物質對光的選擇性吸收144

7.2.3光吸收的基本定律146

7.3顯色反應及其條件的選擇147

7.3.1顯色反應與顯色劑147

7.3.2顯色條件148

7.4比色分析方法和儀器149

7.4.1目視比色法149

7.4.2光電比色法149

7.4.3分光光度法150

7.5分光光度法的應用153

7.5.1天然水中鐵的測定153

7.5.2廢水中鎘的測定154

7.5.3水中微量酚的測定155

7.5.4水的濁度的測定156

7.5.5水中氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮及總氮的測定156

思考題158

習題159

第8章原子吸收光譜法160

8.1概述160

8.2原子吸收光譜法基本原理161

8.2.1共振線和吸收線161

8.2.2定量分析的依據162

8.3原子吸收分光光度計162

8.3.1光源163

8.3.2原子化器163

8.3.3單色器165

8.3.4檢測系統166

8.4原子吸收光譜法的干擾及其抑制166

8.4.1物理干擾及其消除166

8.4.2化學干擾及其消除167

8.4.3電離干擾及其消除167

8.4.4光譜干擾及其消除167

8.5原子吸收法的實驗技術168

8.5.1實驗條件的選擇168

8.5.2靈敏度與檢出限169

思考題170

習題170

第9章電位分析法及電導分析法172

9.1電位分析法的基本原理172

9.1.1指示電極173

9.1.2參比電極174

9.2離子選擇性電極174

9.2.1離子選擇電極的種類175

9.2.2膜電位175

9.2.3離子選擇性電極的性能176

9.3直接電位法176

9.3.1pH值的測定176

9.3.2離子濃度的測定177

9.4電位滴定法179

9.4.1電位滴定的儀器179

9.4.2電位滴定曲線和滴定終點的確定180

9.5電導分析法181

9.5.1方法原理181

9.5.2水樣測定181

9.5.3電導法在水質分析中的應用182

思考題182

習題183

第10章氣相色譜法184

10.1概述184

10.2氣相色譜法的基本原理184

10.3氣相色譜分析儀器186

10.3.1氣相色譜分析流程及主要儀器設備186

10.3.2分離系統186

10.3.3色譜流出曲線和基本術語188

10.4氣相色譜定性定量分析190

10.4.1定性分析190

10.4.2定量分析方法191

10.5氣相色譜法在水質分析中的應用193

第11章水質分析實驗195

11.1水質分析基本操作195

11.1.1儀器的認領和洗滌195

11.1.2電子天平的使用及稱量練習196

11.1.3酸鹼標準溶液的配製和標定197

11.2課堂實驗198

11.2.1水樣的鹼度測定（雙指示劑連續滴定法）198

11.2.2水樣的硬度測定（配位滴定法）199

11.2.3分光光度法測定水樣中鐵的含量201

11.2.4氣相色譜法測定水樣中醇類物質的含量203

附錄205

附錄1弱酸、弱鹼在水中的解離常數（25℃，I=0）205

附錄2絡合物的穩定常數（18～25℃）208

附錄3氨羧絡合劑類絡合物的穩定常數（18～25℃，I=0.1）213

附錄4微溶化合物的活度積和溶度積（25℃）214

附錄5標準電極電位（18～25℃）217

附錄6一些氧化還原電對的條件電極電位225

附錄7部分化合物的摩爾質量228

附錄8元素的相對原子質量表（2005年）230

參考文獻234 ^[2]