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水利工程职称论文发表浅议水质分析方法

来源:职称论文发表咨询网作者:qifan时间:2013-06-19 10:54
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  摘 要: 在高水质的分析工作当中,很好的掌握其方法与技术,是极为关键的一点,而针对不同项目的分析方法,往往测定的原理以及应用的技术也大不相同。本文针对目前主要的水质分析方法,进行了深入细致的探究,详细的阐述了主要的技术原理与分析过程,并且对技术的适用范围以及重要性进行了深层次的阐述,力求加强水质分析的质量,提升工作的效率。

  关键词: 水质分析,方法,水环境,化学

  引言

  随着社会的不断进步以及人民生活水平的提升,对于水质的安全和质量问题也提出了更加高的要求,而要进一步的保障用水的安全,减少困扰,就必须要运用相关的技术和方法,对水质进行分析和测定,这正是本文将要探讨的内容。运用水质分析的相关技术和理论,通过一系列化学手段和方法,对水质进行分析,是现今比较重要的一项技术,关系到如何判定水质的好坏,与人们的生活息息相关。在水质分析当中,需要经过很多道项目的分析,而每种项目其相应的测定原理以及技术手段也是有着较大的茶比啊,如何根据实际的情况和需要,选择最佳的方式对水质进行最适合的分析,是其中的重点问题。本文对目前主要的水质分析方法作出了详尽的分析和阐述,并且对水质分析当中主要的参数以及重点内容、注意的问题都进行了细致的探究,力求全面的展现不同分析项目其技术以及原理的不同,帮助在使用和操作过程当中更好的进行相关的完善,更好的为水质的安全作出相应的贡献,为社会和人民服务。

  1. 水质分析概述

  水质分析又可以称作为水化学分析,是使用武力以及化学的方法对水质当中的各种化学成分含量进行逐一测定的方法,对于很好的维持人民用水质量安全有着极其关键的作用和意义。水质分析可以分为三大类型,即简分析、专项分析以及全分析,不同的分析方法适用于不同的环境以及不同的需求,简分析一般是使用在野外的水质分析当中,由于其主要的分析项目比较少,而且要求分析过程快,所以适用性比较的好。专项分析以及全分析则是适用于需要进行详细分析的环境当中,比如生活用水的分析。对水质进行化学分析,针对于饮用水,其主要的目的是考虑到生活用水对于人体健康的影响,对水质当中的化学指标、物理指标以及微生物指标等等进行逐一的分析,保证用水的安全;而针对于工业用水,其水质分析的主要目的则是考虑水质是否会严重的影响到产品的质量以及对容器管道的损坏,进而对水质当中的各种化学元素以及指标进行详细的分析和测定。在现今的水质分析当中,比较常用的方法有原子吸收分光光度法、电化学法、化学法、离子色谱法以及气象色谱法等等,需要根据实际的情况和需要,选择最佳的方式对水质进行分析。

  2. 水质分析的重要性以及相关分析指标

  在进行了上述水质分析的概述之后,可以对水质分析有着一个较为初步的了解和掌握,对其主要的目的以及含义有着一个清晰的了解,本段将着重的对水质分析究竟有着怎样的重要性和意义进行细致深入的分析,对其主要分析包括的项目以及一系列指标的测定进行深层次的探究,力求对水质分析的质量进一步提升,达到最佳的标准。一般的来讲,水质的分析需要分为多个项目来进行,通过各种技术的使用,对水质当中的多种化学元素进行测定,其具体的分析指标有106个,包括各种物理和化学方面的性质,而主要的分析指标则包括有色度、浑浊度、PH值、化学需氧量以及细菌总数等等,对这些指标进行细致的分析,对于保障工业及饮用水的安全,有着不可替代的作用和意义。下文将对其中的比较重要的指标分析作详细的阐述。

  2.1混浊度

  当水质当中有着过多的悬浮物质时,就会造成水质较高的浑浊度,影响到了用水的安全以及其质量。在水质分析方面,可以用浊度来表现水质的浑浊程度,此项指标是一项光学性质,当水质中有着较多的悬浮物质之时,其就会散射光线,散射的具体的强度和悬浮物质的质量有着紧密的关联。

  分析水质当中的混浊度,有着多个方面的重要意义,而且在具体的水质分析当中,也是一项极为重要的指标,浑浊度比较高的水,给人的感觉就是极为的不干净。此外,浑浊程度较高的水,在给水工程方面也会造成相当的困难,会增加过滤过程的负荷,砂滤也不能达到相应的效果和效率,还增加了清洗的费用,所以,有效的进行水质浑浊程度的分析,是有着极其重要的意义的。

  2.2色度

  在自然界当中,一些金属离子、游浮的生物、水草、微生物以及泥炭土等等,都会使水源带有一定的颜色,而水的色度由于影响到了水质的安全与利用,需要进行很好的分析和处理。在水质的色度分析当中,可以将其分为真色和外观色两个方面,真色是指将水样进行离心或者是经过过滤之后,将水质当中的悬浮物质去除时水样表现出来的色度;而外观色则是水样直接表现出来的色度,又可以成为观色。另外,水样的PH值增加时,其相应的色度也会增加,所以在进行相关分析的时候需要注意这一点问题。

  水质的色度分析,其重要性在于对其中的部分在进行加氯消毒之后可能产生有害物质的化学成分进行有效的分析,减少水质当中的污染,同时不同的地区其相应的色度标准也会有所不同,需要根据实际的情况来进行综合的分析。此外,对于工业用水,也需要进行相应的测定,因为色度偏高的水质很容易造成对产品质量的影响。

  2.3PH值

  强酸和强碱在水溶液中的解离非常大,反之,弱酸和弱碱在水溶液当中的解离度非常的小,当水分子解离时,水质中会产生大量的氢离子和氢氧根离子,当水中加入酸时,氢离子的浓度增大,而为了维持稳定,氢氧根离子的浓度就会随着减少,反之也是同样的道理。天然水的PH值受到碳酸盐系统的影响比较大,比如在降雨时,雨水吸收空气当中的二氧化碳,形成了碳酸,使PH值降到了5.65左右,再加上工业的污染,则有可能会形成酸雨,PH值低可能至2.0。

  大部分的水生物,对水环境当中的PH值范围很敏感,为了维持生态环境的平衡,也为了社会和经济的正常发展,维持很好的PH值是很有必要的,所以必须要对水质的哦PH值进行详细的测定分析。

  除了上述分析的几点外,在水质分析当中,还有很多重要的指标,如水中的钠、镁、磷等化学元素以及肉眼可见物、化学需氧量等等,严格的按照相关的规定进行详细的测定,明确测定的重要性和必要性,对于水质的安全正常使用来讲有着极为重要的意义。

  3. 水质分析主要方法

  水质的分析需要按照标准来执行,其检测的指标要符合规定,例如其色度不能超过十五度,浑浊度不能超过三度,没有异味以及肉眼可见物等等。而水质的分析方法也有很多种,如化学法、电化学法、原子吸收分光光度法以及离子色谱法等等,根据实际的需要来选择最合适的方法,是极为关键的一点。

  3.1电化学分析法

  3.1.1电化学分析法概述

  电化学分析法仪器分析的重要组成部分,其主要是根据水质当中的物质电化学性质以及相应的变化规律,建立在电位、电流以及电导等相关电学量的基础之上,对水质当中的组分及含量进行定量分析的方法。根据应用和原理,电化学分析法可以分成三类,第一类是不涉及双电层以及电极的反应,包括有电导分析法和高频分析法;第二类是设计双电层,但是不涉及电极反应,包括测量表面张力法等;第三类是设计电极反应,包括了电解分析法、点位分析法、库仑分析法等等。

  3.1.2电化学分析法原理及过程

  电化学分析法的基础是在电化学池当中发生的电化学反应,在电化学池当中,电解质溶液和浸入到其中的两个电极组成,而将两个电极使用外电路进行连通。然后,在电极上发生氧化还原等反应,当电子通过两连通的电极的外电路时,会从一个电极流至另外一个电极。在点位的分析法当中,使用一个指示的电极以及一个参照的电极,和待测的水样组成电化学池,并且在零电流的条件之下对其中电池的电动势进行详细的测定,分析其中的组成以及详细的情况。在水质的分析和测定当中,根据其相关的电化学性质,比如电流、电量等等,和被测物质的化学性质以及物理性质之间的关系,使被测定的物质浓度进一步的转化成一种单独的电学参量来进行测量的分析,这一方法的应用在水质分析当中极为的广泛,在国内外均被很好的使用。

  3.2离子色谱法

  3.2.1离子色谱法概述

  离子色谱法是利用电导检测器,来对水质当中的阴离子以及阳离子混合物进行痕量和作常量分析的色谱法,在分析的过程当中,分离柱的后面接上一根抑制柱,来起到抑制水质当中电解质的背景导电率。在离子色谱分析法当中,主要采用的仪器有离子交换树脂、检测器、色谱柱、洗脱液以及抑制柱等等,在检测器当中,还分有安培检测器、紫外检测器以及蒸发光散检测器等,根据相应仪器的选择,来进行准确的测定和分析。其测定的方法也分为许多种,包括有标准曲线法、外标法、内标法以及面积归一法等等。

  3.2.2离子色谱法原理及过程

  在离子的交换树脂之上,进行离子的分离,其实质是决定于水质样品的离子、离子交换官能团以及移动相等三者之间的联系。根据相关反应方程式的应用,对其中的元素含量进行定量分析,采用高压的输液泵将规定的洗脱液泵入到装有填充剂的色谱柱当中,然后洗脱液在色谱柱内进行分离,经过抑制剂的作用,进入到检测器当中,进而再由记录仪、积分仪等相关仪器的使用来进行数据结果的记录。在标准曲线法当中,需要分别的量取水质当中不同浓度的对照液,记录色谱图,然后对对照水质当中被测组分的峰值以及峰高等等。

  3.3原子吸收分光光度法

  3.3.1原子吸收分光光度法概述

  在水质的分析当中,原子吸收分光光度法有着极为重要的应用,其测量的主要的对象是呈现出原子状态的金属元素以及部分的非金属元素,由待测的元素灯发出的一系列特征谱线,然后通过对水样进行原子化产生的原子蒸汽,被其蒸汽当中待测元素的基态原子所吸收,进而测定出辐射光强度的减弱程度等等,得出水样中的待测元素的实际含量,在水质分析当中,有着非常重要的发挥。其所使用的相关仪器有原子吸收分光光度计,主要是由原子化器、光源、单色器以及自动的采样系统组成,此外还包括有检测系统、背景校正系统等等。

  3.3.2原子吸收分光光度法原理及过程

  原子吸收分光光度法主要的原理是遵循原子吸收分光光度的一般规律,通过对其中金属元素以及非金属元素含量的具体测定,借助对照水样以及供测试的水样的吸光度,来对其中的待测元素具体含量进行实际的测定和分析。在进行测试的时候,需要在仪器所推荐的浓度范围之内,制备待测水样的对照样品,至少是三份,浓度需要依次的增加。在完成了相应的准备工作之后,对对照水样的吸光度进行详细的测定,并且记录读数,以每一浓度三次吸光度的读数平均值来作为其纵坐标,同时相应的浓度作为横坐标,来绘制标准的曲线,在完成相关测定之后,从曲线之上查得浓度,进而计算水质样品当中的元素含量。

  3.4气相色谱法

  3.4.1气相色谱法概述

  气相色谱法是运用气体来作为流动相的色谱分析法,并且在水质的分析当中,有着较为广泛的运用。其相关的包括有气流系统、分离系统、检测系统以及数据处理系统,其中的仪器有检测器、记录器、气体发生器、电流放大器以及气体进样阀等等。主要分为三大类,即内标准法、绝对标准法以及峰面积百分率法,在实际的操作和使用当中,需要进行严格的把握。

  3.4.2气相色谱法原理及过程

  气相色谱法的相关系统主要是由在管柱内部的吸附剂上面涂着的液体固定相以及不断的通过管柱内部的气体的流动来组成。当待测的水样加入进去之后,由于其相应的吸附能力有所不同,当水样进行多次的分配并且随之相向移动的时候,分配系数比较小的组分就会被逐渐的固定,其滞留的时间就比较短,可以较快的从系统的末端流出,进而进行组分浓度与流出时间的作图,测定其水质当中相关元素的含量。

  4. 结束语

  综上所述,根据对水质中主要分析指标的阐述,明确水质分析的重要性和必要性,然后对主要的分析方法和技术进行细致的探究,旨在进一步的加强水质分析的质量,更好的提升水源的质量,为社会和人民提供优质的服务。

  参考文献

  【1】 张灵.浅析水质分析的方法和主要技术【M】.现代化学分析,2003.7

  【2】 林君唯.水质分析当中相关指标的测定技术【M】.生物化学科技,2003.1

  【3】 吕冰.浅议定量分析的方法及原理【J】.分析仪器及技术,2004.6


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