【9】夕阳岁月，笔耕的记忆（10）- 1
传递知识的【每日一题】，环境监测的技术培训
（每日一题】- 31 ~ - 40。（滴定分析法、重量分析法、朗伯比尔定律、分光光度法、标准曲线法、标准加入法、质量分数/质量浓度、体积分数/比例浓度、物质的量浓度）
【每日一题】- 31 《滴定分析法》
1、方法含义：滴定分析法又称为容量分析法。它是指将标准溶液滴加到被测物质的溶液中，直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量反应完全时，停止滴定（滴定终点，依据括标准溶液消耗体积、浓度以及被测物质取样体积，计算待测物质含量的一种方析法。
2、相关术语：滴定剂（标准溶液）；滴定（将滴定剂滴加到锥形瓶中将测物质溶液的过程）；化学计量点（等当点）；滴定终点（指示剂颜色改变，停止滴定时的这一点）；终点误差（滴定终点与化学计量点不同所产生的误差）。
3、滴定反应条件：反应必须定量完成；反应能够迅速完成；能够找到有效方法确定滴定终点。
4、滴定反应类型：1）酸碱滴定法。例如酸度或碱度的测定；2）配位滴定法。例如水的硬度测定；3）氧化还原滴定法。例如COD测定中的亚铁滴定重铬酸钾。4）沉淀滴定法。例如水中氯化物的测定选用初硝酸银滴定氯离子。
5、滴定分析仪器：滴定管（分为酸式滴定管，碱式滴定管，棕色滴定管）；锥形瓶（规格有250ml，500ml；有体积刻线；移液管（胖肚移液管，规格常用25ml；容量瓶（规格有100mI、250mL常用，有棕色的）；滴定管、容量瓶、移液管都需体积校准。
【每日一题】-32《重量分析法》
1、含义：重量分析法指的是通过物理或化学反应将试样中待测组分与其他组分分离，然后用称量的方法去测定该组分的含量的一种分析法。
2、分类：1）物理法分离组分的重量法：例如环境空气中PM2.5测定的重量法，选择的是滤膜吸附法，将PM2.5从空气中分离出来，再你重PM2.5，计算其含量的方法。2）化学分离法的重量法。往往是在溶液中分离出待测组分的测定。例如硫酸根离子的重量法，是采用化学反应形成沉淀（硫酸钡）的分离法。然后还需反复清洗、纯化沉淀、沉淀烘干除水、沉淀称量等流程，计算出硫酸根离子的含量。其特点是准确度高，但操作费时，麻烦。
3、物理法要点：以PM2.5（粒子形污染物）为例。1）滤膜平衡：将空气采样器用的滤膜，先恒温恒湿环境24h；2）滤膜称重恒重：用感量为0.1或0.01mg分析天平称量滤膜至“恒重”。记录滤膜重m。；3）己恒重滤膜经大气采样器采集（吸附在滤膜上）PM2.5后，同样需要“平衡”、称重、恒重，记录其质量m1。4）结果计算：PM2.5的质量m=m1一m。（㎎）再除以采样体积V（L），即得到PM2.5的浓度（㎎/m3）
4、方法特点：称重平衡条件（恒温恒湿条件，分析天平）是难点；滤膜恒重，比较麻烦，严格）。
【每日一题】- 33 《仪器分析法》
1.定义：仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。由于这类方法通常常需要使用较特殊的仪器，故得名“仪器分析”。
2.分类：①光学分析法：主要包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外可见光谱法和红外光谱法；②电化学分析法：主要包括电位分析法、电导分析法、极谱分析法；③色谱分析法：包括气相色谱法、高效液相色谱法；④质谱分析法；
3.原理：常用仪器方析法的定量分析依据，都是“相对分析法”。即采用已知含量的标准物质产生的信号值与待测相同物质产生的信号值相比较，计算样品中该物质含量的分析法。
4.应用：在环境监测的定量分析中，常用仪器分析中的电位分析法（测pH值、测氟离子）、紫外光谱法（测硝酸根）、气相色谱法（测苯系物）、可见分光光度法（测氨氮、六价铬...）。
【每日一题】- 34 《朗伯--比耳定律》
1.定义：朗伯--比尔定律又称为“光吸收基本定律。是指有色溶液的吸光度（A）与其溶液的液层厚度（b）与其浓度（C）的乘积成正比。 表达式：A=KbC 。式中K为吸光系数，其值越大，即吸光能力越强，灵敏度越高。 使用条件：入射光必须是单色光。
2.相关知识：主要有①单色光：一般是指在一定范围内具有一种颜色的光。也可以说是：波长范围很窄的光。②光强、透光率、吸光度：光强是指光源的发光強度（I），透光率也叫透射比（T），是指透过光的光强与入射光的光强的比值。吸光度（A），其值等于透光率的负对数；③吸光度的加和性：是指溶液的吸光度等于各组分吸光度的总和。又称为“吸光度加和定律”。它也是吸光度测定时“扣空白”的依据。
3.吸收曲线：描述物质吸光程度（吸光度）随着光的波长变化而变比的曲线，称为吸收光谱曲线，简称“吸收曲线”。即：“A~入曲线”。在吸收门业线中：最大收收峰对应的波长，称为“最大吸收波长，其特点是：不同浓度的同一物质具有相同的最大吸收波长。所以它是物质定性分析的依据。也是定量时选择入射波长的依据。
4.应用：朗伯--比耳定律是定量分析的依据。即液层厚度（比色皿厚度，常用1cm）一定时，溶液的浓度与吸光度成正比。
5.延展：吸光度测定的仪器，是“分光光度计”，由灯光源灯和分光系统提供单色光，由比色皿装待测溶液，以及吸光度测定的检测系统所组成。
【每日一题】- 35 《分光光度法》
1.定义：分光光度法简称为“光度分析”。是指基于物质对光的选择吸收而建立起来的光学分析法。所以又被称为吸光光度法。
2.分类：根据不同的光吸收约光谱区分为：①可见光谱区，称为“可见分光光度法”（400~800nm）；②紫外光谱区：紫外分光光度法（200~400nm）；③近红外光谱区：近红外光谱法（800~2500nm）：分为非色散红外光谱法和紅外分光光度法。
3.可见分光光度法： ①物质与光的作用：物质的颜色在可见光谱区，可以被人眼看见。它是物质被光选择收所产生的。对于溶液来说，没被吸收的光则透过溶液，则溶液显示的颜色是与吸收光呈互补色光的透射光颜色。例如硫酸铜溶液吸收黄色光其互补色光是蓝色光（被透过），即显透过光的蓝色。②定量分析法：1.）标准曲线法。配制一系列不同浓度（c）的标准显色溶液，在选择吸收光的波长条件下，分别测定其吸光度（A），从而可绘出：A~c曲线。实际是为求出朗伯比耳定律表达式中的比例系数。同时测定待测物质溶液的吸光度，则可通过标准曲线对待测物进行定量的分析法。2）标准加入法：是指在多只具有相同体积的待测溶液中，分别加入不同质量的标准溶液后显色至相同体积，然后分别测定吸光度后，可绘制出标准加入的A~c曲线，从而求岀待测物质含量的分析法。
4.测定吸光度的仪器：可见紫外分光光度计、红外分光光度计，非色散红外光谱仪。
【每日一题】- 36 《校准曲线》
1.定义：用于描述待测物质的浓度或量，与相应的测量仪器的响应量（信号值）之间的关系曲线。即线性方程丫~X 曲线。例如分光光度法的 A~c 曲线，就是吸光度与浓度成正比的曲线。
2.释义：①校准曲线包括标准曲线和工作曲线。工作曲线是指绘制校准曲线的标准溶液的测定步骤与样品分析步骤完全相同；而标准曲线可以说成是简化标准系列操作的校准曲线（例如，省略了样品前处理的操作）。②配制标准溶液系列，用仪器测定对应的信号值的实验，必然产生误差，因此“丫-X曲线”方程，应写成丫=bX+a的方程。对于吸光光度法，可写成：A = bC + a 回归方程。即二元一次方程（标准曲线的回归方程）。式中的C，可以用质量浓度，但通常用“微克数”绘制校准曲线。
3.校准曲线的回归方程：将校准曲线的实验数据可用“最小二乘法”在计算机上求出：例如，A=bC+a ； ①式中a为截距，b为斜率。②上述回归方程可求岀相关系数R值。R≥0.999是衡量校准曲线合格的一项指标。
4.扣空白。由于吸光度只与有色测量物质的量符合朗伯比耳定律，而与比色皿、显色剂、溶剂产生的吸光度增值无关，所以必须扣除。
5.校准曲线的必要条件：①待测溶液的吸光度值，必须在校准曲线的范围内；②标准系列的吸光度扣空白（0号管吸光度），即：A=Ar--A。 式中Ar为各号管的吸光度，A。为0号管的吸光度。
【每日一题】- 37 《标准加入法》
1.含义：是指在待测物质样品中，加入标准已知含量的待测物质后的定量分析法。
2.分类：1）单标准加入法（计算法）。即在两个具有相同的待测物质相同含量的样品，向其中的一个样品内加入其标准物质，然后分别测定的方法。以分光光度法为例：可以写出两个式子：零加入：A=kbc ； 标加入：A。=kb（C。+c）；联立两个方程， 可得此法的计算式：c =C。A/（A。-A）； 2.）作图法（复标准加入法）：例如在4份体积相同的待测物质试液中，从第2份试液起按比例加入不同量的待测物质后定容。测定4个样品的吸光度，即可做出标加的“A~C（标加浓度）曲线”。（1）外推法（上述曲线延长相交于C轴）求岀试样中待测物的含量；（2）求曲线的回归方程法得测定结果。
3.应用：1.）上述方法常用作图法的回归方程计算法。2.）本法主要是用来消除“基体效应”影响时采用。
【每日一题】- 38 《质量分数》、《质量浓度》
1.质量分数：溶液浓度的一种与质量有关的表示方法。1.）名称代号：质量分数w（B）；2.）定义式： w（B）= m（B）/m ；3.）定义：B的质量m（B）与混合物的质量m之比。4.）单位：①用纯小数表示；②用百分数表示；③mg/g，mg/kg ；5.）应用示例 ：① w（HCⅠ）= 0.39 ； ②w〈HCl）= 20%
2.质量浓度：溶液浓度与体相关的常用表示方法之一。1.）名称代号：质量浓度p（B）；2.）定义式：p（B）=m（B）/ V ；3.）定义：B的质量除以混合物的体积Ⅴ；4.）单位：① g/L，② ㎎/L，㎎/ml，③ μg/ml ；5.）应用：一般溶液；标准贮备液；标准工作液。
【每日一题】-39 《体积分数》、《比例浓度》
1.体积分数：溶液浓度仅与体积相关的表示方法。1）名称代号：体积分数∮（B）；2）定义式： ∮（B）=Ⅴ（B）/ V ；3) 定义：混合前B的体积（B）除以混合物的体积Ⅴ ；4) 单位： ①用纯小数表示；②用百分数表示；③mL/L。5) 应用示例： ①液体，∮（C2H5OH）=75% ; ②气体，∮〈CO2）=0.1%
2.比例浓度：又称体积比或容量比。它是溶液浓度的常用表示方法之一。1）名称代号：比例浓度 ；2）表达式：（V1 + V2 ）3）定义：液体试剂的体积V1与稀释剂体积V2相混合 ；4）单位：①稀释倍数XB：XB=（Ⅵ+V2）/V1 ；②体积因数TY：TY=V1/（Ⅵ+V2）；5）应用：稀释液配制；C稀 = c浓xTY ；c稀 = c浓/XB 即：TY与XB互为倒数。
【每日一题】-40 《物质的量浓度》
1.名称代号：物质的量浓度C（B）；
2.定义式： C（B）= n（B）/V
3.定义：混合前B的物质的量n（B）除以混合物的体积Ⅴ
4.单位：① 用 mol/L表示； ② 用 mmoⅠ/L表示； ③ n（B）= m（B）/M（B）
5.应用： ①表示一般溶液：例HC1：C=12mol/L；②表示标准溶液：NaOH C=0.1000mol/L
6.浓度相关公式 ：①：n（B）= m（B）/M（B）； ②：m（B）=1000 d（B）w（B）；式中d（B）为密度；③：cv = C。V。 （稀释溶液常用计算式）。
