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实验报告：水质净化与检测一、实验目的1. 掌握水质净化的基本原理和方法；2. 熟悉水质检测的基本步骤和仪器；3. 了解水质指标的含义和检测方法；4. 分析水质净化效果，为我国水质治理提供参考。
二、实验原理1. 水质净化原理：通过物理、化学、生物等方法去除或转化水中的污染物，使水质达到一定的标准。
2. 水质检测原理：利用化学、物理和生物等方法，对水质中的各项指标进行定量或定性分析。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：分光光度计、pH计、电导率仪、浊度仪、滴定仪、水样采集器、玻璃仪器等。
2. 试剂：重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸银、纳氏试剂、钼酸铵、抗坏血酸、硫酸溶液、硝酸铋溶液、磷标准贮备溶液、磷标准使用溶液等。
四、实验步骤1. 水质净化实验（1）准备实验材料：活性炭、絮凝剂、微生物菌剂等。
（2）取一定量的水样，按照一定比例加入活性炭、絮凝剂、微生物菌剂等，搅拌均匀。
（3）静置一段时间，观察水质变化。
（4）取出上层清水，测定各项水质指标，如COD、SS、NH3-N、PO43-等。
2. 水质检测实验（1）COD检测：采用重铬酸钾法测定水样中的化学需氧量。
（2）SS检测：采用滤膜法测定水样中的悬浮物。
（3）NH3-N检测：采用纳氏试剂分光光度法测定水样中的氨氮。
（4）PO43-检测：采用钼酸铵分光光度法测定水样中的总磷。
五、实验结果与分析1. 水质净化效果分析（1）COD：实验组COD值明显低于对照组，说明水质净化效果显著。
（2）SS：实验组SS值明显低于对照组，说明水质净化效果显著。
（3）NH3-N：实验组NH3-N值明显低于对照组，说明水质净化效果显著。
（4）PO43-：实验组PO43-值明显低于对照组，说明水质净化效果显著。
2. 水质检测结果分析（1）COD：实验组COD值低于国家标准，水质达标。
（2）SS：实验组SS值低于国家标准，水质达标。
（3）NH3-N：实验组NH3-N值低于国家标准，水质达标。
（4）PO43-：实验组PO43-值低于国家标准，水质达标。
实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。
2.学习电导率仪的使用；掌握水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水（即自来水）。
但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质，溶解性总固体（Total Dissolved Solids，TDS）总量高达l000 mg/L(GB5749-2006)，而化学实验室等许多部门要求使用TDS 小于1mg/L以下的纯水。
因此必须对自来水进行净化处理，才能使用（见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法）。
目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水，制取的水分别称为蒸馏水和去离子水（或离子交换水），可以满足一般实验之需。
有时为了特殊需要，常常进行二次或多次交换蒸馏，或者蒸馏后再交换，或者交换后再蒸馏，以制备更纯的水。
此外，还用电渗析法、反渗透法等净化水。
1.离子交换法制水与蒸馏法相比，离子交换法因其设备与操作简单，出水量大，质量好，成本低，目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。
本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。
离子交换法使用离子交换树脂，一类不溶于酸、碱及有、离子。
根据活性基团的不同，分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类，每类又有强、弱两型用于不同的场合。
制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。
当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时，水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K+、23CO -、24SO -、Cl -等被截留，置换出H +和OH -。
离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H -+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H ＋和OH －结合：H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的，当水样中H +或OH -浓度增加时，交换反应的趋势降低，所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。
水质与净化实验水是生命之源，也是人类生活不可或缺的重要资源。
然而，在现代生活中，水质的污染问题愈发突出。
为了确保饮用水的安全，保护我们的身体健康，进行水质检测与净化实验显得尤为重要。
首先，我们可以通过检测水的pH值来初步了解水质情况。
pH值是描述水中酸碱程度的指标，数值从0到14，7为中性。
如果pH值小于7，说明水呈酸性，大于7则为碱性。
一般来说，人体最适宜的饮用水pH值在6.5到8.5之间。
如果水的pH值偏离这个范围，可能会对人体健康造成不利影响。
因此，我们可以使用pH试纸或电子pH计来测量水的pH值。
其次，水中常见的污染物有重金属、有机物和微生物等。
为了检测水中的重金属离子含量，可以利用离子色谱仪进行分析。
这种方法通过测量样品中离子的吸收或发射特性来量化水中的离子含量。
有机物的检测可以采用高效液相色谱仪，这种仪器可以将样品中的有机物进行分离和定量，为我们提供准确的检测结果。
此外，水中的微生物可以通过培养法进行检测。
我们可以在含有富营养的培养基上培养水样，通过观察培养皿中的菌落数量和形态来判断水样是否被微生物污染。
针对水质问题，我们可以采用不同的方法进行净化。
其中，常见的净水方法有过滤、灭菌和消毒。
过滤是通过物理力量将水中的杂质和悬浮物分离。
我们可以使用不同的滤网材料，如石英砂、活性炭和聚合物膜等，来过滤水中的杂质。
灭菌是指通过高温或化学物质来杀死水中的细菌和病毒。
例如，可以使用高温蒸汽来对水进行灭菌处理。
消毒是指使用化学物质来杀灭水中的细菌和病毒，其中最常用的消毒剂是氯。
氯可以通过与水中的有机物发生反应，杀死细菌和病毒，起到消毒的作用。
除了传统的净水方法，现代科技也带来了更为高效的水质净化技术。
例如，逆渗透技术能够通过高压将水逆向通过半透膜，将溶液中的溶质分离出来，从而实现对水质的净化。
此外，紫外线消毒技术利用紫外线辐射杀死微生物，不需要使用化学物质，净化效果良好。
膜分离技术则利用特殊的膜将水中的溶质分离出来，获得纯净水。
水的净化和水质分析的原理水的净化主要通过物理、化学和生物方法来实现。
以下是常见的水的净化原理：1. 沉淀：利用物理方法让悬浮在水中的固体颗粒沉淀下来，如沉淀池、沉淀池和澄清池等。
水通过这些设备时，速度减慢并使含有的颗粒物沉淀到底部。
2. 过滤：使用过滤器或滤料过滤水中的悬浮物和颗粒物。
过滤球、砂滤器和活性炭等材料可用于去除悬浮、泥沙、藻类、细菌和一些有机物等。
水通过这些材料时，杂质被阻挡或被吸附。
3. 活性炭吸附：利用活性炭的吸附性能去除水中的有机物、异味和颜色。
活性炭的微孔结构能够吸附水中的有机污染物，使水质得到净化。
4. 消毒：通过加入消毒剂（如氯、臭氧、紫外线辐射等）杀灭或抑制水中的病原菌和微生物，以达到消毒效果。
消毒的目的是杀灭细菌、病毒和其他微生物，保证水的安全性。
5. 逆渗透：逆渗透是一种通过半透膜来去除水中溶解性离子、大颗粒物和有机污染物的方法。
逆渗透膜能够阻止溶质通过，只让水分子通过，从而实现水的净化。
水质分析是评价水质优劣的过程，其原理主要包括以下几个方面：1. pH值分析：pH值可以反映水体的酸碱性，酸性和碱性的水对人体和环境的影响不同。
pH值的正常范围为6.5-8.5。
2. 溶解氧分析：溶解氧的含量可以反映水体中的氧气含量，对于水体中的生物生长和呼吸过程至关重要。
3. 总溶解固体（TDS）分析：TDS表示水中溶解的总固体物质的含量。
高TDS 值可能会影响水的口感，并对环境和人体健康产生负面影响。
4. 水中重金属分析：重金属的超标含量可能对人体健康有害。
常见的重金属分析包括铅、汞、镉、铬等。
5. 细菌和病毒分析：通过分析水中的细菌和病毒的数量和种类，评估其对人体健康的潜在风险。
6. 水中有机物分析：一些有机物的存在可能对人体健康产生负面影响。
分析水中有机物的类型和浓度可以评估水体的污染程度。
实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。
2.学习电导率仪的使用；掌握水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水（即自来水）。
但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质，溶解性总固体（Total Dissolved Solids，TDS）总量高达l000 mg/L(GB5749-2006)，而化学实验室等许多部门要求使用TDS 小于1mg/L以下的纯水。
因此必须对自来水进行净化处理，才能使用（见教材第二章实验用水的种类与选用方法）。
目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水，制取的水分别称为蒸馏水和去离子水（或离子交换水），可以满足一般实验之需。
有时为了特殊需要，常常进行二次或多次交换蒸馏，或者蒸馏后再交换，或者交换后再蒸馏，以制备更纯的水。
此外，还用电渗析法、反渗透法等净化水。
1.离子交换法制水与蒸馏法相比，离子交换法因其设备与操作简单，出水量大，质量好，成本低，目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。
本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。
离子交换法使用离子交换树脂，一类不溶于酸、碱及有、离子。
根据活性基团的不同，分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类，每类又有强、弱两型用于不同的场合。
制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。
当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时，水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K+、23CO -、24SO -、Cl -等被截留，置换出H +和OH -。
离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H -+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩垐垐垐垐?噲垐垐垐?交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩垐垐垐垐?噲垐垐垐?交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H ＋和OH －结合：H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的，当水样中H +或OH -浓度增加时，交换反应的趋势降低，所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。
高中化学实验-实验5水的净化与水质检测实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。
2.学习电导率仪的使用；掌握水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水（即自来水）。
但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质，溶解性总固体（Total Dissolved Solids，TDS）总量高达l000 mg/L(GB5749-2006)，而化学实验室等许多部门要求使用TDS小于1mg/L以下的纯水。
因此必须对自来水进行净化处理，才能使用（见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法）。
目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水，制取的水分别称为蒸馏水和去离子水（或离子交换水），可以满足一般实验之需。
有时为了特殊需要，常常进行二次或多次交换蒸馏，或者蒸馏后再交换，或者交换后再蒸馏，以制备更纯的水。
此外，还用电渗析法、反渗透法等净化水。
1.离子交换法制水与蒸馏法相比，离子交换法因其设备与操作简单，出水量大，质量好，成本低，目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。
本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。
离子交换法使用离子交换树脂，一类不溶于酸、碱及有、离子。
根据活性基团的不同，分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类，每类又有强、弱两型用于不同的场合。
制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂3R SO H -+- (如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂3R'N R OH +-- (如国产717型树脂)。
当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时，水中常见的无机物杂质Ca 2+、Mg 2+、Na +、K +、23CO -、24SO -、Cl -等被截留，置换出H +和OH -。
离子交换反应为 强酸性阳离子交换树脂(H +型离子交换树脂)2+2+3233(R SO )Mg 2H Mg 2R SO 2K 2H 2R SO K H-+--+++++⎧⎧-+⎪⎪-+⎨⎨-⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程 强碱性阴离子交换树脂(OH -型离子交换树脂)+24+42444N Cl 2OH 2Cl 2R N OH SO R N )SO 2O 2R H +------⎧⎧+⎪⎪+⎨⎨+⎪⎪⎩⎩交换过程洗脱或再生过程(置换出来的H ＋和OH －结合：H +(aq)+OH -(aq)→H 2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的，当水样中H +或OH -浓度增加时，交换反应的趋势降低，所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。
水的净化与水质监测在日常生活中，水是我们生活所必需的资源之一。
然而，随着环境污染的加剧和工业化的发展，水资源的污染问题变得日益严重。
因此，水的净化与水质监测变得尤为重要。
本文将探讨水的净化方法以及水质监测的意义与方法。
一、水的净化方法1. 自来水处理自来水是大多数人在生活中直接饮用的水源。
自来水处理包括水源收集、沉淀、过滤和消毒等步骤。
首先，从自然水源中取水，然后经过沉淀池去除悬浮物；接下来，通过过滤器去除细菌、病毒和有机物；最后，使用消毒剂如氯消毒杀灭细菌。
这些步骤有效地降低了自来水中的杂质和微生物含量，确保了水质的安全性。
2. 活性炭过滤活性炭是一种具有大孔结构的吸附材料。
通过将水通过活性炭滤芯，可以吸附水中的有机物、异味和部分重金属离子。
这种方法经济实用，对于改善水的口感和气味有一定效果。
3. 反渗透技术反渗透技术是一种高效的水处理方法，被广泛应用于饮用水处理、制药工业和电子行业等领域。
该技术通过将水加压，使水分子通过半透膜而将溶质截留在膜表面，以达到去除杂质和离子的目的。
反渗透技术能有效去除水中的溶解性固体、重金属离子和微生物等，提供优质的水源。
4. 紫外线消毒紫外线消毒是一种物理消毒方法，通过利用紫外线对细菌、病毒和其他微生物进行破坏，从而达到杀灭这些微生物的目的。
这种方法无需使用化学消毒剂，不会产生二次污染，对水质没有明显影响。
二、水质监测的意义与方法1. 水质监测的意义水质监测是为了确保水源的安全与健康，防止污染水源对人体健康造成危害，以及保护水生态环境的稳定。
通过水质监测，可以及时发现和处理水质问题，保障人民的生命和身体健康。
2. 水质监测的方法水质监测一般包括以下几个方面：a. 化学指标监测：通过测量水中的pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、亚硝酸盐等指标，判断水中化学物质的浓度和稳定性。
b. 生物指标监测：通过监测水中的各类藻类、浮游生物和底栖生物的种类和数量，来评估水体的生态状况和生物多样性。
《水的净化与水质检测》讲义一、水的重要性水，是生命之源。
对于人类和地球上的其他生物来说，水是不可或缺的。
我们的身体需要水来维持正常的生理功能，农业需要水来灌溉庄稼，工业生产也离不开水。
然而，并非所有的水都能直接使用，这就涉及到水的净化和水质检测的重要性。
我们日常使用的水，无论是来自河流、湖泊、地下水还是自来水厂，都可能含有各种杂质和污染物。
如果不经过适当的净化处理和严格的水质检测，这些水可能会对我们的健康和环境造成严重的危害。
二、水的净化方法1、物理净化物理净化方法是通过物理手段去除水中的杂质。
常见的物理净化方法包括过滤和沉淀。
过滤是利用滤网、砂层等过滤介质，将水中的固体颗粒、悬浮物等拦截下来。
比如，我们家庭中使用的净水器通常就包含了过滤的环节。
沉淀则是依靠重力作用，让水中较重的颗粒在静止状态下沉降到底部，从而实现水与杂质的分离。
2、化学净化化学净化方法是通过添加化学试剂来去除水中的污染物。
例如，加入混凝剂可以使水中的微小颗粒凝聚成较大的颗粒，便于后续的沉淀和过滤去除。
消毒也是一种常见的化学净化方法，通过添加消毒剂如氯气、二氧化氯等，杀灭水中的细菌和病毒，保证水的卫生安全。
3、生物净化生物净化主要利用微生物的代谢作用来去除水中的有机物和氮、磷等营养物质。
常见的生物净化方法有生物膜法和活性污泥法。
在生物膜法中，微生物附着在固体表面形成生物膜，水通过生物膜时，污染物被微生物吸收和分解。
活性污泥法则是让含有大量微生物的活性污泥与污水充分混合，通过微生物的代谢作用净化污水。
三、水质检测的指标1、物理指标物理指标主要包括水温、色度、浊度、臭和味等。
水温会影响水中生物的生长和化学反应的速率。
色度反映了水的颜色，过高的色度可能表明水中存在着有色物质。
浊度表示水中悬浮物和胶体物质对光线透过时所产生的阻碍程度，浊度高的水看起来浑浊不清。
臭和味则能直观地反映水的质量状况，异常的气味和味道可能意味着水中存在污染物。
2、化学指标化学指标涵盖了 pH 值、溶解氧、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总有机碳（TOC）、重金属含量等。
