Pro1020氨氮硝氮氯化物酸碱度氧化还原电位酸碱度氧化还原.
多参数水质分析仪(氨氮/硝氮/氯化物/酸碱度/氧化还原电位/酸碱度/氧化还原电位/溶解氧/
温度4M 线缆美国型号：YSI-Pro1020
产品简介:
用于测量任一离子参数（包括：氨氮、硝氮、氯化物、酸碱度、氧化还原电位、酸碱度/氧化还原电位）、溶解氧（原电池法与极谱法可选）和温度。
内置气压计
软件可升级
可存储50组数据
显示屏、键盘双背景光，便于昏暗环境下操作
按人体工程学设计，手感舒适，外观精致
电缆、探头均可在野外自行更换，无需工具
主机、电缆、探头三体分离：主机可配长1米/4米/10米/20米/30米的电缆以满足不同应用需要电池仓与仪器主体各自水密分隔，即使电池仓进水也不影响仪器电路
寿命长、耗材少，平均使用成本低
MS 军方接头，快速插拔，防水，连接可靠稳固
接头的电缆部分可耐受30万次弯折，经久耐用
不锈钢探头保护套，坚固耐撞，更易于沉入水中
技术参数
溶解氧(%空气饱和度
测量范围：0至500%
分辨率：0.1%或1%空气饱和度（可选）
准确度：0至200%：读数之±2%或2%空气饱和度，以较大者为准；200至500%：读数之±6%校准：1点或0点
溶解氧(毫克/升
测量范围：0-50毫克/升
分辨率：0.01毫克/升或0.1毫克/升（可选）
准确度：0-20毫克/升；读数之±2%或0.2毫克/升，以较大者为准；20-50毫克/升：读数之±6%校准：1点或0点
温度（野外耐用型电缆）
测量范围：-5至70℃
分辨率：0.1℃
准确度：±0.2℃
温度（实验室级别电缆）
测量范围：-5至70℃
分辨率：0.1℃
准确度：±0.35℃
酸碱度
测量范围：0-14
分辨率：0.01
准确度：±0.2
校准：1，2，3，4，5或6校准（可选）
氧化还原电位
测量范围：-1999至+1999毫伏
分辨率：0.1毫伏
准确度：±20毫伏
校
氨氮
测量范围：0-200毫克氮/升，0-40℃，适用于淡水；最深17米分辨率：0.1毫克氮/升
准确度：读数之±10%或2毫克氮/升，以较大者为准校
硝氮
测量范围：0-200毫克氮/升，0-40℃，适用于淡水；最深17米分辨率：0.1毫克氮/升
准确度：读数之±10%或2毫克氮/升，以较大者为准校准：1，2或3点（可选）
氯化物
测量范围：0-1000毫克/升，0-40℃，适用于淡水；最深17米分辨率：0.1毫克/升
准确度：读数之±15%或5毫克氮/升，以较大者为准校准：1，2或3点（可选）准：1，2或3点（可选）准：1点
氧化还原电位
［转贴]氧化还原电位及其实际意义 氧化还原电位就是水质中一个重要指标,它虽然不能独立反应水 质得好坏,但就是能够综合其她水质指标来反应水族系统中得生态环境。 什么就是氧化还原电位呢?在水中,每一种物质都有其独自得氧化还原特性。简单得,我们可以理解为:在微观上,每一种不同得物质都有一定得氧化-还原能力,这些氧化还原性不同得物质能够相互影响,最终构成了一定得宏观氧化还原性。所谓得氧化还原电位就就是用来反应水溶液中所有物质反应出来得宏观氧化-还原性、氧化还原电位越高,氧化性越强,电位越低,氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定得氧化性,为负则说明溶液显示出还原性、 我们得过滤系统,除去反硝化,实际都就是一种氧化性得生化过滤 装置。对于有机物来说,微生物通过氧化作用断开较长得碳链(或者打开各种碳环),再经过复杂得生化过程最终将各种不同形式得有机碳氧化为二氧化碳;同时,这些氧化作用还将氮、磷、硫等物质从相应得碳键上断开,形成相应得无机物。对于无机物来说,微生物通过氧化作用将低价态得无机物质氧化为高价态物质。这就就是氧化性生化过滤得实质(这里我们只关心那些被微生物氧化分解得物质,而不关心那些被微生物吸收、同化得物质)。可以瞧到,在生化过滤得同时,水中物质不断被氧化、生化氧化得过程伴随着氧化产物得不断生成,于就是在宏观上来瞧,氧化还原电位就是不断被提高得。因此,从这个角度上瞧,氧化还原点位越高,显示出水中得污染物质被过滤得越彻底。 回到我们始终关注得一个焦点-—无机氮上,从无机氮得产生与转化过程就能很容易瞧出氧化还原点位所表征得意义。无机氮得来源就是
有机氮,比如蛋白质(氨基酸缩聚物)、杂环化物(碳、氮共同构成得环)、重氮、偶氮化物(含有氮—氮三键与氮—氮双键得物质)等。由于这些有机氮都就是还原性得(这些物质得化学键不饱合或者不够饱与,键能不够大,能够与氧形成更饱与、更稳定得化学键,因此认为她们具有还原性),容易被氧化,因此显示出较低得氧化还原电位、经过氨化细菌得氧化作用,有机氮被转化为无机氮。由于,氨、亚硝酸与硝酸得氧化性就是逐渐增强得,随着硝酸得产生,氧化还原电位将被显著提高。我们都知道,硝酸就是一种氧化性很强得酸,如果水溶液中大量存在硝酸,那么有机碳就是很难存在得,这就就是说,较高得氧化还原电位表征出水溶液中有机物被分解得较为完全。 但就是,氧化还原电位就是多种物质共同影响得。硝酸根离子在不同得酸碱度下显示出来得氧化性就是完全不同得,酸性越强,氧化还原电位越高,反之则越低。换句话说,同样得水质,通过改变氢离子浓度就能够改变其氧化还原电位。这说明我们不能仅用氧化还原电位来简单得说硝酸根离子浓度或者说水质得好坏。或者说氧化还原电位得高低并不就是水质好坏得比较标准,氧化还原电位并不能单独用于表征水质好坏,只就是一个参考标准。 那么我们如何来瞧氧化还原电位得实际意义呢?总结下来,可以有下面几种情况: １.间接反映水中硝酸等物质得浓度积累程度。在鱼缸中,水质就是相对稳定得,随着生化过滤得不断进行,氧化态得不断提高,溶液得氧化还原电位就是不断提高得。这个点位得提高与水中高价态得无机离子浓
实验五氧化还原反应与电极电势(精)
实验五氧化还原反应与电极电势 一、实验目的 1、掌握电极电势对氧化还原反应的影响。 2、定性观察浓度、酸度对电极电势的影响。 3、定性观察浓度、酸度、温度、催化剂对氧化还原反应的方向、产物、速度的影响。 4、通过实验了解原电池的装置。 二、实验原理 氧化剂和还原剂的氧化、还原能力强弱，可根据她们的电极电势的相对大小来衡量。电极电势的值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强氧化剂。电极电势的值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强还原剂。只有较强的氧化剂才能和较强还原剂反应。即φ氧化剂-φ还原剂﹥0时，氧化还原反应可以正方向进行。故根据电极电势可以判断氧化还原反应的方向。 利用氧化还原反应而产生电流的装置，称原电池。原电池的电动势等于正、负两极的电极电势之差：E = φ正-φ负。根据能斯特方程： 其中[氧化型]/[还原型]表示氧化态一边各物质浓度幂次方的乘积与还原态一边各物质浓度幂次方乘积之比。所以氧化型或还原型的浓度、酸度改变时，则电极电势φ值必定发生改变，从而引起电动势E将发生改变。准确测定电动势是用对消法在电位计上进行的。本实验只是为了定性进行比较，所以采用伏特计。浓度及酸度对电极电势的影响，可能导致氧化还原反应方向的改变，也可以影响氧化还原反应的产物。 三、仪器和药品 仪器：试管，烧杯，伏特计，表面皿，U形管 药品：2 mol·L-1 HCl，浓HNO3， 1mol·L-1 HNO3，3mol·L-1HAc，1mol·L-1 H2SO4，3mol·L-1 H2SO4，0.1mol·L-1 H2C2O4，浓NH3·H2O（2mol·L-1），6mol·L- 1NaOH，40%NaOH。 1mol·L-1 ZnSO4，1mol·L-1 CuSO4，0.1mol·L-1KI，0.1mol·L-
总氮丶氨氮丶硝酸盐氮丶亚硝酸盐氮丶凯式氮的知识要点
总氮丶氨氮丶硝酸盐氮丶亚硝酸盐氮丶凯式氮总是傻傻分不清楚？ 看完这篇文章你就会秒懂! 在污水处理厂里除了COD和BOD以外同样具有综合性的污染指标的衡量标准还有一系列与氮有关的指标：游离氨态氮（NH3-N）丶铵盐态氮（NH4+-N）丶硝酸盐氮（NO3-N）丶亚硝酸盐氮（NO2-N）丶总氮（NT）丶总凯氏氮（TKN）丶尿素、氨基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等含氮有机物，看到这么与氮有关的检测指标是不是瞬间累觉不爱了？ 今天M老头带大家了解一下水中的氮元素，然后简单梳理与氮有关的指标之间的相关性，希望您能有所获益。 提到氮，我总会不自觉的脱口而出当年初三时期背过的元素周期表口诀：氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖，钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙，还记得那句我是氮，我阻燃，加氢可以合成氨的顺口溜。 氮：氮是一种化学元素，它的化学符号是N，它的原子序数是7。氮是空气中最多的元素，在自然界中存在十分广泛，在生物体内亦有极大作用，是组成氨基酸的基本元素之一。氮在地壳中的含量很少，自然界中绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中，氮气占空气体积的百分之七十八。动植物体中的蛋白质都含有氮。土壤中有硝酸盐。氮通常的单质形态是氮气。它无色无味无臭，是很不易有化学反应呈化学惰性的气体，而且它不支持燃烧。氮的最重要的矿物是
硝酸盐，硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水。 水体中的氮元素是造成富营养化的“罪魁祸首”，往往是水污染控制行业的科研和工程技术的关注重点，其重要性丝毫不亚于有机污染物，水质中氮是反映水体所受污染程度和湖泊丶水库水体富氧化程度的重要指标之一。 进入水体中的氮主要有无机氮和有机氮之分。无机氮包括氨态氮（简称氨氮）和硝态氮。
氧化还原与电极电势
氧化还原与电极电势 一、基本概念 氧化还原反应发生的重要标志就是反应中发生了电子的得失或偏移。 氧化态：化合物或单质中，元素所呈现的带电状态称为氧化态。它是用一定数值表示的。 氧化数：表示元素氧化态的代数值称为氧化数（或称为氧化值）。 二、原电池电动势 利用氧化还原反应获得电流的装置叫原电池。原电池有半电池、电极、盐桥三个部分组成。 构成原电池的两极间的电势差称为原电池的电动势。 影响电池电动势的主要因素有两个：一是体系中物质的浓度；二是体系所处的温度。 标准状态下原电池的电动势称为标准电池电动势，此时两极各物质均处于标准状态。 三、电极电势（?） 标准电极电势----由于电极电势绝对数值的不可测性，所以电极电势的数值是相对的。它是以氢电极作为标准，并规定以标准状态下的氢电极的电极电势为零来作参考。 标准氢电极----标准状态下的氢电极称为标准氢电极，且此时其标准氢电极为零。即 θ?2 H H + =0。 Nerst 方程式： 还原态氧化态 lg 0592.0n + =θ?? (T =298.15K) 四、氧化还原反应进行的方向和程度 （1）利用?可判断氧化剂、还原剂的相对强弱 ?大的电对中的氧化型物质的氧化能力强于?小的电对中的氧化型物质。同理，?小的电对中的还原型物质的还原能力强于?大的电对中的还原型物质的还原能力。 （2）判断氧化还原反应的方向 反应总是向由强氧化剂和强还原剂反应生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂的方向进行。 若反应是在标准状态进行，可直接由θ ?来判断反应进行的方向。若反应不在标准状态进行，一般需要通过Nerst 方程式计算出?，在进行判断。 综合练习 例1：根据下列氧化还原反应-22Cl 2Cu Cl Cu +→++组成原电池。已知： Pa 1013252Cl =p ，-1Cu L mol 10.02?=+c ，-1 Cl L mol 10.0-?=c ，试写出此原电池符号， 并计算原电池的电动势。（V 34.0Cu /Cu 2=+ θ ?，V 36.1- 2 Cl /Cl =θ ?） 分析：首先应根据Nerst 方程式由θ ?及各物质浓度求出这两个点对构成的两个电极电 势，然后确定原电池的正负极。最后计算原电池的电动势。 由Nerst 方程式计算 0.31V lg 20592 .034.022Cu Cu /Cu =+ =++ c ? 1.42V )(lg 2059 2.036.12 Cl Cl Cl Cl Cl /Cl --2 2- 2 =+=θθ ?c c p p 由此可知电对Cu Cu 2+ 构成了电池的负极，另一极则为正极。原电池符号为： )Pt(,(101325Pa)Cl |)L (0.01mol Cl ||)L (0.10mol Cu |Cu )(2-1--12+??-+
氧化还原电位
[转贴]氧化还原电位及其实际意义 氧化还原电位就是水质中一个重要指标,它虽然不能独立反应水 质得好坏,但就是能够综合其她水质指标来反应水族系统中得生态环境。 什么就是氧化还原电位呢?在水中，每一种物质都有其独自得氧化还原特性。简单得,我们可以理解为：在微观上，每一种不同得物质都有一定得氧化－还原能力,这些氧化还原性不同得物质能够相互影响，最终构成了一定得宏观氧化还原性。所谓得氧化还原电位就就是用来反应水溶液中所有物质反应出来得宏观氧化-还原性.氧化还原电位越高,氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定得氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。 我们得过滤系统，除去反硝化，实际都就是一种氧化性得生化过滤装置。对于有机物来说，微生物通过氧化作用断开较长得碳链（或者打开各种碳环),再经过复杂得生化过程最终将各种不同形式得有机碳氧化为二氧化碳;同时,这些氧化作用还将氮、磷、硫等物质从相应得碳键上断开，形成相应得无机物。对于无机物来说，微生物通过氧化作用将低价态得无机物质氧化为高价态物质。这就就是氧化性生化过滤得实质(这里我们只关心那些被微生物氧化分解得物质，而不关心那些被微生物吸收、同化得物质)。可以瞧到，在生化过滤得同时，水中物质不断被氧化。生化氧化得过程伴随着氧化产物得不断生成，于就是在宏观上来瞧，氧化还原电位就是不断被提高得。因此,从这个角度上瞧，氧化还原点位越高,显示出水中得污染物质被过滤得越彻底。 回到我们始终关注得一个焦点-—无机氮上,从无机氮得产生与转 化过程就能很容易瞧出氧化还原点位所表征得意义。无机氮得来源就是
有机氮，比如蛋白质（氨基酸缩聚物)、杂环化物（碳、氮共同构成得环)、重氮、偶氮化物（含有氮—氮三键与氮-氮双键得物质)等。由于这些有机氮都就是还原性得（这些物质得化学键不饱合或者不够饱与,键能不够大，能够与氧形成更饱与、更稳定得化学键，因此认为她们具有还原性）,容易被氧化，因此显示出较低得氧化还原电位。经过氨化细菌得氧化作用，有机氮被转化为无机氮。由于，氨、亚硝酸与硝酸得氧化性就是逐渐增强得，随着硝酸得产生，氧化还原电位将被显著提高。我们都知道，硝酸就是一种氧化性很强得酸，如果水溶液中大量存在硝酸,那么有机碳就是很难存在得,这就就是说,较高得氧化还原电位表征出水溶液中有机物被分解得较为完全。 但就是，氧化还原电位就是多种物质共同影响得.硝酸根离子在不同得酸碱度下显示出来得氧化性就是完全不同得，酸性越强,氧化还原电位越高，反之则越低。换句话说，同样得水质,通过改变氢离子浓度就能够改变其氧化还原电位。这说明我们不能仅用氧化还原电位来简单得说硝酸根离子浓度或者说水质得好坏。或者说氧化还原电位得高低并不就是水质好坏得比较标准,氧化还原电位并不能单独用于表征水质好坏，只就是一个参考标准。 那么我们如何来瞧氧化还原电位得实际意义呢？总结下来，可以有下面几种情况： 1、间接反映水中硝酸等物质得浓度积累程度。在鱼缸中,水质就是相对稳定得,随着生化过滤得不断进行,氧化态得不断提高,溶液得氧化还原电位就是不断提高得。这个点位得提高与水中高价态得无机离子浓
关于总氮的基础知识
关于氨氮、总氮、硝态氮、凯氏氮的基础知识 凯氏氮是指以基耶达（Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物，但不包括叠氮化合物，硝基化合物等。 总氮包括溶液中所有含氮化合物，即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和 氮的氧化态虽然有7种,总氮包含总凯氏氮及氮氧化物,总凯氏氮又可分为有机氮及氨氮而氮氧化物包括硝酸氮及亚硝酸氮,其中有机氮又可分为粒状有机氮及溶解性有机氮,其馀皆属溶解性含氮化物. 为能更详细了解含氮化合物在不同环境下之相互转变及传送现象,可再将溶解性有机物,分为不能生物分解性溶解性有机氮及生物可分解性有机氮.粒状有机氮也可分为生物可分解性有机氮及生物不能分解性之粒状有机氮. 总凯氏氮主要表示废水中氨氮及有机氮之总合 总氮表示水中含氮总量 先提供教科书对此的说明。 污水中的氮，有四种形态，氨氮，有机氮，亚硝酸盐氮，硝酸盐氮，四者合称总氮TN。 其中，氨氮与有机氮合称为凯氏氮TKN，这是衡量污水进行生化处理时氮营养是否充足的依据。 在常规生活污水中，基本不含亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，因此一般情况下，对于常规生活污水的TN=TKN=40mg/L，其中氨氮约25mg/L，有机氮约15mg/L，亚硝酸盐氮，硝酸盐氮可视为0。 在我们实际的污水处理厂设计的实践中，发现各地污水总氮及氨氮差异较大，不过常规生活污水的总氮及氨氮大概是： 总氮：40－60ppm 氨氮：15－50ppm 一般的，如果氨氮数值与总氮很接近，说明该地污水在管网逗留时间较长，导致有机氮已经分解。 在没有实测数据的情况下，教科书的数据可以作为参考。 生活污水的氨氮含量一般在20～30mg/L之间 通过A/O法，在好氧段进行消化反应，使氨氮转化为硝态氮，通过污泥回流，在缺氧段进行反硝化反应，使在好氧段形成的硝态氮转化为氮气，排入大气。 A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的。 硝化反应：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O 反消化反应：6NO3—＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH—+3N2↑
第八章 氧化还原反应与电极电位
氧化还原反应与电极电位首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP] 例8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。 （1）(-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) （2）(-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+) （3）(-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+) （4）(-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+) 分析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。 解（1）正极反应Cl2(g)+2e-→ 2 Cl－(aq) 属于气体电极 负极反应Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e-属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2 （2）正极反应PbCl2(s)+2e-→Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应Pb(s)+SO42-(aq)→PbSO4(s)+2e-属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应PbCl2(s) +SO42-(aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2 （3）正极反应MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e-→Mn2+(aq)+ 4H2O(l) 属于氧化还原电极负极反应Zn(s) → Zn2+(aq)+2e-属于金属-金属离子电极电池反应2MnO4- (aq)+16H+(aq)＋5Zn(s)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq)n=10 （4）正极反应Ag+(c2) +e- → Ag(s) 属于金属-金属离子电极 负极反应Ag(s) → A g+ (c1) + e-属于金属-金属离子电极 电池反应Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1 例8-2 25℃时测得电池(-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为?( Cl2/Cl-)=1.358V, θ?( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。 1.136V，已知θ ?AgCl/Ag 。其分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出θ 次：AgCl的平衡AgCl(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag：
水中氨氮亚硝酸盐氮和硝酸盐氮总氮的测定
8.6.5 水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮及总氮的测定 水中的氨氮指以NH 3和NH 4+型体存在的氮，当pH 偏高时，主要是NH 3，反之，是NH 4+。水中的氨氮主要来自焦化厂、合成氨化肥厂等某些工业废水、农用排放水以及生活污水中的含氮有机物受微生物作用分解的第一步产物。 水中的亚硝酸盐氮是氮循环的中间产物，不稳定。在缺氧环境中，水中的亚硝酸盐也可受微生物作用，还原为氨；在富氧环境中，水中的氨也可转变为亚硝酸盐。亚硝酸盐可使人体正常的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，失去血红蛋白在体内运输氧的能力，出现组织缺氧的症状。亚硝酸盐可与仲胺类反应生成具有致癌性的亚硝胺类物质，尤其在低pH 值下，有利于亚硝胺类的形成。 水中的硝酸盐主要来自革质废水、酸洗废水、某些生化处理设施的出水和农用排放水以及水中的氨氮、亚硝酸盐氮在富氧环境下氧化的最终产物。当然，硝酸盐在无氧环境中，也可受微生物的作用还原为亚硝酸盐。硝酸盐进入人体后，经肠道中微生物作用转变为亚硝酸盐而出现毒性作用，当水中硝酸盐含量达到10mg/L 时，可是婴儿得变性血红蛋白症。因此要求水中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮总量不得大于10mg/L 。 天然水中的氨，在有充足氧的环境中，在微生物的作用下，可被氧化为-2NO 和-3NO 得作用称作硝化作用。 水中的含氮化合物是水中一项重要的卫生质量指标。它可以判断水体污染的程度：
（1）如水中主要有机氮和氨氮，表明水近期受到污染，由于生活污水中成有大量病原细菌，所以此水在卫生学上是危险的。 （2）如水中主要含有亚硝酸盐，说明水中有机物的分解尚未达到最后阶段，致病细菌尚未完全消除，应引起重视。 （3）如果水中主要含有硝酸盐，说明水污染已久。自净过程基本完成，致病细菌也已消除，对卫生学影响不大或几乎没有危险性。一般地面水中硝酸盐氮的含量在0.1~1.0mg/L，超过这个值，该水体以前有可能受过污染。 正如测定水中溶解氧（DO），了解水中有机物被氧化的程度，评价水的“自净”作用一样，测定水中各类含氮化物，也可了解和评价水体被污染和“自净”作用。 我国饮用水标准规定氨氮0.5mg/L（以N计）硝酸盐氮20mg/L （以N计）,世界卫生组织规定硝酸盐氮50mg/L(以- 3 NO计)。下面介绍它们的测定方法 （1）氨氮（Ammonia Nitrogen）(N NH- 3或N NH- + 4 ) 氨氮的测定采用纳氏试剂光度法。水中氨主要以NH3·H2O形式存在，并有下列平衡： - ++ ? ? +OH NH O H NH O H NH 4 2 3 2 3 · 水中的氨与纳氏试剂（碘化汞钾的强碱性溶液，K2HgI4+KOH）作用生成黄棕色胶态络合物。如水中N NH- 3 含量较少，呈浅黄色，含量较多时，呈棕色。
大学实验化学 氧化还原反应与电极电位
氧化还原反应与电极电位 难题解析[TOP] 例8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。 （1）(-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) （2）(-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+) （3）(-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+) （4）(-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+) 分析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。 解（1）正极反应Cl2(g)+2e-→ 2 Cl－(aq) 属于气体电极 负极反应Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e-属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2 （2）正极反应PbCl2(s)+2e-→Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极 负极反应Pb(s)+SO42-(aq)→PbSO4(s)+2e-属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应PbCl2(s) +SO42-(aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2 （3）正极反应MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e-→Mn2+(aq)+ 4H2O(l) 属于氧化还原电极 负极反应Zn(s) → Zn2+(aq)+2e-属于金属-金属离子电极电池反应2MnO4- (aq)+16H+(aq)＋5Zn(s)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq)n=10 （4）正极反应Ag+(c2) +e- → Ag(s) 属于金属-金属离子电极 负极反应Ag(s) → Ag+ (c1) + e-属于金属-金属离子电极 电池反应Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1 例8-2 25℃时测得电池(-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为1.136V，已知θ ?( Cl2/Cl-)=1.358V, θ?( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。 ?AgCl/Ag 。其次：AgCl的分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出θ 平衡AgCl(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag： AgCl(s) + Ag(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq) + Ag(s) AgCl与产物Ag组成AgCl/Ag电对；反应物Ag与Ag+组成Ag+/Ag电对。AgCl(s)的溶度积常数为：
氧化还原及电极电位
第八章氧化还原反应与电极电位 首页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题解答 难题解析 [TOP] 例 8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。 （1） (-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) （2） (-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+) （3） (-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+) （4） (-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+) 分析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。 解（1）正极反应 Cl2(g)+2e- → 2 Cl－ (aq) 属于气体电极 负极反应 Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应 2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2 （2）正极反应 PbCl2(s)+2e- →Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应 Pb(s)+SO42-(aq) →PbSO4(s)+2e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应 PbCl2(s) +SO42- (aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2 （3）正极反应 MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e- →Mn2+(aq)+ 4H2O(l) 属于氧化还原电极负极反应 Zn(s) → Zn2+(aq)+2e- 属于金属-金属离子电极 电池反应2MnO4- (aq)+16H+(aq)＋5Zn(s)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq) n=10 （4）正极反应 Ag+(c2) +e- → Ag(s) 属于金属-金属离子电极负极反应 Ag(s) → Ag+ (c1) + e- 属于金属-金属离子电极 电池反应 Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1 例 8-2 25℃时测得电池 (-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为1.136V，已知 ( Cl2/Cl-)=1.358V, ( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。 分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出 AgCl/Ag 。其次：AgCl的平衡AgCl(s) Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag： AgCl(s) + Ag(s) Ag+ (aq)+ Cl-(aq) + Ag(s) AgCl与产物Ag组成AgCl/Ag电对；反应物Ag与Ag+组成Ag+/Ag电对。AgCl(s)的溶度积常数为： = 。 解由电池表达式： 正极反应 Cl2 (g)+ 2e- → 2 Cl-(aq)， = + lg 负极反应 Ag(s) + Cl-(aq) → AgCl(s) + e-， = ＋ lg 电池反应 Cl2(g) + 2Ag(s) → 2AgCl(s) E ＝ - ＝( + lg )-( ＋ lg ) ＝1.136V， 将和数据带入 ＝－1.136 V＝1.358 V－1.136 V＝0.222V， 又由 AgCl(s) + Ag Ag+ + Cl- + Ag ＝ =(0.222-0.799 6)V/0.059 16V＝-9.76
第八章 氧化还原反应与电极电位(大纲)
第八章
1 1.1 基本要求 [TOP]
氧化还原反应与电极电位
掌握离子-电子法配平氧化还原反应式、电池组成式的书写；根据标准电极电位判断氧化还原反应 方向；通过标准电动势计算氧化还原反应的平衡常数；电极电位的 Nernst 方程、影响因素及有关 计算。
1.2 熟悉氧化值的概念和氧化还原反应的定义，熟练计算元素氧化值；熟悉原电池的结构及正负极反应 的特征；熟悉标准电极电位概念；熟悉电池电动势与自由能变的关系。 1.3 了解电极类型、电极电位产生的原因；了解电位法测量溶液 pH 的原理及 pH 操作定义；了解电化学 与生物传感器及其应用。 2 重点难点 [TOP]
2.1 重点 2.1.1 标准电极电位表的应用。 2.1.2 电极反应与电池反应，电池组成式的书写。 2.1.3 通过标准电动势计算氧化还原反应的平衡常数。 2.1.4 电极电位的 Nernst 方程、影响因素及有关计算。 2.2 难点 2.2.1 电极电位的产生 2.2.2 用设计原电池的方法计算平衡常数 2.2.3 Nernst 方程的推导
3
讲授学时 建议 6 学时
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4
内容提要
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第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
4.1 第一节 氧化还原反应 4.1.1 氧化值
1
氧化值是某元素原子的表观荷电数，这种荷电数是假设把化学键中的电子指定给电负性较大的原子 而求得。确定元素氧化值的规则：1）单质中原子的氧化值为零。2）单原子离子中原子的氧化值等于离 子的电荷。3）氧的氧化值在大多数化合物中为-2，但在过氧化物中为-1。4）氢的氧化值在大多数化合 物中为+1，但在金属氢化物中为-1。5）卤族元素：氟的氧化值在所有化合物中均为-1，其它卤原子的 氧化值在二元化合物中为-1，但在卤族的二元化合物中，列周期表靠前的卤原子的氧化数为-1；在含氧 化合物中按氧的氧化值为-2 决定。6）电中性化合物中所有原子的氧化值之和为零。 4.1.2 氧化还原反应 元素的氧化值发生了变化的化学反应称为氧化还原反应。氧化还原反应可被拆分成两个半反应。 半反应中元素的氧化值升高称为氧化，元素的氧化值降低称为还原。氧化还原反应中，氧化反应和还原 反应同时存在，还原剂被氧化，氧化剂被还原，且得失电子数相等。 半反应的通式为 或 氧化型 + ne Ox + ne
-
还原型 Red
式中 n 为得失电子数，氧化型(Ox)包括氧化剂及相关介质，还原型(Red)包括还原剂及相关介质。氧化 型物质及对应的还原型物质称为氧化还原电对（Ox/Red） 。 4.1.3 氧化还原反应方程式的配平 离子-电子法（或半反应法）配平氧化还原反应方程式的方法是：1）写出氧化还原反应的离子方程 式。2)将离子方程式拆成氧化和还原两个半反应。3)根据物料平衡和电荷平衡，分别配平半反应（注意 不同介质中配平方法的差异） 。4)根据氧化剂和还原剂得失电子数相等，找出两个半反应的最小公倍数， 并把它们配平合并。5)可将配平的离子方程式写为分子方程式。 4.2 第二节 原电池与电极电位 4.2.1 原电池 将化学能转化成电能的装置称为原电池。原电池中电子输出极为负极；电子输入极为正极。正极发 生还原反应；负极发生氧化反应，正极反应和负极反应构成电池反应，即氧化还原反应。 常用的电极有金属-金属离子电极、气体电极、金属-金属难溶盐-阴离子电极、氧化还原电极四种 类型。 将两个电极组合起来构成一个原电池，原电池可用电池组成式表示。习惯上把正极写在右边，负极 写在左边；用“|”表示两相之间的界面；中间用“‖”表示盐桥。如 Zn-Cu 电池的电池组成式： (-) Zn(s)│Zn (c1) ‖Cu (c2)│Cu(s) 4.2.2 电极电位的产生和电池电动势
2+ 2+
[TOP]
(+)
2
总氮氨氮测定
总氮的测定——碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 一.原理 在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。 分解出的原子态氧在120～124℃条件下，可使水样中含氯化合物的氮元素转化为硝酸盐。并且在此过程中有机物同时被氧化分解。可用紫外分光光度法于波长220和275nm处，分别测出吸光度A220及A275按式(1)求出校正吸光度A： A＝A220－2A275 (1) 按A的值查校准曲线并计算总氮(以NO3－N计)含量。 二.试剂和材料 1.无氨水： 蒸馏法：在1000mL蒸馏水中，加入0.10mL硫酸(p=1.84g／mL)。并在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去前50mL馏出液，然后将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶中。 2．氢氧化钠溶液：200g／L：称取20m氢氧化钠(NaOH)，溶于水(2.1)中，稀释至100mL。 20g／L：将以上溶液稀释10倍而得。 3．碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾(K2S2OB)，另称取15g氢氧化钠(NaOH)，溶于水 (2.1)中，稀释至1000mL，溶液存放在聚乙烯瓶内，最长可贮存一周。 4．盐酸溶液，1＋9。 5．硝酸钾标准溶液。 5.1硝酸钾标准贮备液，CN＝100mg／L：硝酸钾(KNO3)在105～110℃烘箱中干燥3h，在干燥器中冷却后，称取0.7218g，溶于水(4.1)中，移至1000mL容量瓶中，用水(4.1)稀释至标线在0～10℃暗处保存，或加入1～2mL三氯甲烷保存，可稳定6个月。 5.2硝酸钾标准使用液，CN＝10mg／L：将贮备液用水(2.1)稀释10倍而得。使用时配制。 6.硫酸溶液，1＋35。 三．仪器和设备 1．常用实验室仪器和下列仪器。 2．紫外分光光度计及10mm石英比色皿。 3．医用手提式蒸气灭菌器或家用压力锅(压力为1.1～1.4kg／cm2)，锅内温度相当于120～124℃。 4．具玻璃磨口塞比色管，25mL。
标准电极电位表与电偶序
标准电极电位表与电偶序 标准氢电极的电极电位人为地规定为零，其他电极的标准电极电位通常用氢标电位表示。按氧化还原能力大小把各种可逆电极的标准平衡电极电位排列成表，此即所谓的标准电极电位表，也被称为电动序。若干电极在二十五摄氏度的标准电极电位及其温度系数。在一些文献和手册中对电极电位的正负号规定可能不一致，应该予以注意。电位的正负反映了该电极体系与标准氢电极相比较的氧化还原能力。对于金属电极来说，电位越负说明这个电极金属的还原能力越强，而对应的金属离子的氧化能力则越弱。反而亦然。因此，若将标准电极电位表中任意两个电极半电池组成原电池，其电极电位高低就可以表征孰为阳极，孰为阴极。 可以从倾向性上判断哪种金属可能被加速腐蚀，那种金属可能受到阴极性保护。此外，标准电极电位别还可用来判断一定条件下金属的活泼性，氧化还原反应的方向，溶液中各种金属离子阴极析出的先后次序等。但是，标准电极电位表在实际条件下应用的时候存在着重大的局限性。其一，在某些情况下，由于金属盐的溶解度限制，金属离子的活度不可能等于一；其二，离子活度随着介质而变。以至于实际的金属介质体系一般不能处于严格意义上的平衡态，更不可能是标准态；其三，对于合金材料目前尚没有标准电极电位可言。 因此，在实际应用中往往采用电偶序，这是一种按照金属和合金在制定介质中所实测的稳定电位而排列的电位序列表。金属和合金分别在海水中和土壤中的电偶序。有的金属在电偶序中可能占有两个位
置，分别由金属的活化态和钝化态所决定的。电偶序是一种非平衡的稳定电极电位表，它随介质而变。根据电偶序可预示金属或者合金在该种介质中的活泼性和腐蚀反应的倾向，可以预测异种金属在该介质中接触的时候发生电偶腐蚀的可能性、电偶电池中金属的极性和反应方向。当然，电偶腐蚀的程度和速度不仅取决于两种相接触的金属在电偶序中的位置，而且还决定于金属的极化性质和它们的相对面积比等许多因素。
污水中氨氮含量高于总氮含量的原因分析及排查
资源与环境 Resources and Environment 第45卷第3期 2019年3月 化工设计通讯 Chemical Engineering Design Communications 污水中氨氮含量高于总氮含量的原因分析及排查 （中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗154100） 摘 要：作为水质评价的重要因子，氨氮与总氮含量的把控至关重要；确保污水中氨氮含量的合理控制，不仅有助于污水 处理过程的规范，更对人们生活质量的提升具有重大影响。在阐述污水氨氮与总氮关系的基础上，就氨氮含量高于总氮含量的 原因进行分析，并在其实验结构的基础上，提出具体的消解措施，以期有利于污水中氨氮含量的合理控制，继而实现污水处理 质量的有效提升。 关键词：氨氮；总氮；金属离子；标准曲线；消解时间中图分类号：TV 123 文献标志码：B 文章编号：1003-6490 (2019) 03-0214-02 Ause Analysis and Investigation of Ammonia Nitrogen Higher than Total Nitrogen Content in Sewage Kong L i ng-wei Abstract : As an important factor of water quality evaluation, the control of ammonia nitrogen and total nitrogen content is very important.To ensure the reasonable control of ammonia nitrogen content in sewage is not only helpful to the standardization of sewage treatment process, but also has a significant impact on the improvement of people* s quality of life.On the basis of explaining the relationship between ammonia nitrogen and total nitrogen in sewage, this paper makes an experimental analysis on the reasons why ammonia nitrogen content is higher than total nitrogen content, and puts forward specific measures for its elimination on the basis of its experimental structure.In order to facilitate the reasonable control of ammonia nitrogen content in sewage, and then to achieve the effective improvement of sewage treatment quality. Key words : ammonia nitrogen ； total nitrogen ； metal ions ； standard curve ； digestion time 随着工业化建设的进一步深入，城市污水的总量急剧增 加，氨氮是城市污水的重要污染因子，一旦氨氮含量超标，就 极易造成水体中微生物的大量繁殖，并在浮游生物生产的同 时，形成水体富营养化。现代环境下，为实现水质的高效利用， 进行城市污水的高效化处理至关重要，实现过程中，进行污 水氨氮含量与总氮含量的关系研究是其治污处理的首要任务, 本文就污水中氨氮含量高于总氮含量的原因展开系统分析。 1污水中氨氮与总氮的关系 水质衡量过程中，氨氮和总氮是较为重要的两个考察指 标；从属性分类上看，氨氮是总氮的基本组成之一 一般情 况下，污水中的总氮含量要高于氨氮含量，其包含了各种形式 的无机氮和有机氮，譬如，在无机氮中，NjO' NO'、NH 4\ 蛋白质、氨基酸等都是其重要的表现类型，而有机氮一游离 氨和技离子为主要存在形式（如图1）。同时植物性有机物的 含氮量明显低于动物性有机物。 图1氨氮与总氮餉关系 需要注意的是，生活污水中含氮有机物的初始污染是水 中氨氮含量的主要来源回。这些污水中的氨氮因子为微生物的 成长、繁殖创造了条件，极易在浮游生物快速成长的基础上, 形成水体富营养化；另外，在微生物作用下，污水中的氨氮 会进一步分解，并最终形成硝酸盐氮；在该反应过程中，一 旦反应过程不充分，就会造成大量亚硝酸盐氮的产生，当其 与蛋白质结合时会形成致癌物亚硝胺，严重危害人们的身体 健康。由此可见，在实践过程中，进行污水中氨氮污染因子 的控制势在必行。 2氨氮高于总氮原因的实验设计 污水处理过程中，氨氮含量高于总氮含量是一种常见的 污水超标现象。要实现其超标原因的有效分析，研究人员就 必须注重实验操作的具体规范。 收稿日期：201402-13 作者简介：孔令伟（1987-）,男，山东省藤县人，助理工程师，主 要从事化学分析化验工作。 2.1氨氮及总氮检测的实验准备2.1.1实验依据及原液准备 污水氨氮及总氮检测过程中，确保其方法原理的控制规范 是检测结果高度准确的有效保证。就氨氮检测而言，HJ537— 2009《水质氨氮测定》中的蒸憎-中和滴定法是其实验操作的 主要依据，而总氮的含量需按照HJ636—2012《水质总氮测定》 进行规范，具体而言，其是在碱性过硫酸钾的应用下，实现 污水氨氮含量消解的过程。本次实验鉴定过程中，污水的总 氮含量的平均值为30.5mg/L,而氨氮含量平均值为32.2mg/L 。 2.1.2实验仪器准备 医用蒸汽灭菌器、超纯水器、紫外线分光光度计、比色管。 在仪器应用过程中，实验人员应对其仪器的规格和型号进行 有效规范，譬如，就比色管而言，其容积需保持在25mL ；而 分光光度计应用过程中，PE Lamda-25是一种有效的应用类型。 2.1.3实验试剂准备 污水中氨氮及总氮含量检测是一项专业要求较高的系统 实践过程。在检测操作中，试剂的类型和容量直接影响着检 测结果的精确度冈。就氨氮检测而言，实验人员不仅要做好 离子水、轻质氧化镁、硼酸吸收液的规范添加，更要对其添 加的容量进行严格规范，譬如，硼酸吸收液的添加量应控制 在20g,并确保添加后的稀释液总量为1 000mL,另外在盐酸 溶液应用中，其规格需保持在0.102 3mol/L 。总氮检测过程中， 在保证去离子水应用的基础上，应做好碱性过硫酸钾溶液的严 格规范，具体而言，在溶液配制过程中，其过硫酸钾的规格 应控制在40g,而氢氧化钠的规格应控制在15g,将其溶于水后， 进行氢氧化钠的充分冷却，一旦其温度达到室温后，须确保 碱性过硫酸钾溶液的总量保持在1 000mL 。只有确保这些内容 的控制合理，才能为氨氮含量及总氮含量的检测提供有效保 证。 2.2氨氮及总氮检测的实验结果 在确保实验仪器及试剂准备重复的基础上，按照蒸馅-中 和滴定法对污水氨氮含量进行检测。具体而言，实验人员在原 液的基础上，添加30mg/L 的标准样品，同时按照95%~105% 回收率要求，确保其平均加标的回收率控制在98.7%,实验结 果显示如表1,由表1可见，氨氮测定的结果具有一定的精准性， 用于实验对比较为可靠。 ? 214 ?
标准氧化还原电位表
Standard electrode potential (data page) From Wikipedia, the free encyclopedia (Redirected from Table of standard electrode potentials) Jump to:navigation,search Main article:standard electrode potential The values of standard electrode potentials are given in the table below in volts relative to the standard hydrogen electrode and are for the following conditions: A temperature of 298.15 K (25°C); An effective concentration of 1 mol/L for each aqueous species or a species in a mercury amalgam; A partial pressure of 101.325kPa (absolute) (1atm, 1.01325bar ) for each gaseous reagent. This pressure is used because most literature data are still given for this value rather than for the current standard of 100 kPa. An activity of unity for each pure solid,pure liquid,or for water (solvent). Legend: (s ) – solid;( l ) – liquid; g– gas; aq– aqueous (default ( )( ) for all charged species); (Hg– amalgam. ) Half-reaction E° (V) [note 1]Ref. 322g + e- 3 aq - 3.09 ??N( )+?H +?HN() Li + + e- Li( s )- 3.0401 ? 2g2e - 2aq- - 3.04 N()+4 ?HO+2?2?NHOH()+2 ?OH + e- Cs(s )- 3.026 Cs +? + e- Rb(s )- 2.98 Rb +?[1][2] [2] [1] [2] [2]