第三章 水的化学处理法

第三章水分和水分活度的测定本章的主要学习内容包括：第一节水分的概述，复习食品化学中学到的水分存在形态和水分测定的意义。

第二节水分的测定，讲述三种测定方法，干燥法和K-F法需要掌握，蒸馏法了解第三节水分活度的测定，讲述三种方法，掌握康威氏皿扩散法。

第一节水分的概述水是生物体的溶剂、载体、反应介质、构象稳定剂。

一切生理生化反应、酶反应、微生物活动，都需要水的参与。

水分在食品分析中，几乎是所有产品的必检项，因为它是：1.重要的质量指标：影响感官（干瘪、结块等）、物性（持水性、弹性等）、保藏性（主要指水分活度的影响，对微生物、酶、化学反应有直接影响）。

2.重要的经济指标：成本（每增加一个百分点，成本相差很多，特别是高附加值产品），它还是其它成分的测定基础。

食品中固形物：指食品内水分排除后的全部残留物，包括蛋白质、脂肪、组纤维、灰分等。

它们的含量可以用干基含量/湿基含量来表示。

一、水分存在的形态：分结合水和自由水。

结合水：食品中与其它成分结合在一起水。

此部分的水在沸点和冰点不发生相变；压榨不与组织细胞分离；不具有溶剂特性。

如：1）与蛋白质的活性基团（-OH,=NH,-NH3,-COOH,-CONH2)和碳水化合物的活性基团（-OH)以氢键相结合而不能自由运动的水；2）与蛋白质、淀粉水合作用和膨润吸收作用水分、以及某些盐类结晶水等。

自由水：包括动植物食品组织中通过毛细管作用力所吸存的不可移动的凝胶态水；存在于细胞外各种毛细管和腔体中的水；吸附于食品表面的吸附水。

此部分水具有水的基本特性，有相变，有溶剂特性，可以热力去除。

二、水分活度水分活度是指食品中水分存在的状态，表征水分与食品结合程度（游离程度）。

(1)水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高；(2)水分活度数值：用Aw表示，水分活度值等于用百分率表示的相对湿度；(3)水分活度的测试意义：Aw值对食品保藏具有重要的意义。

因为A W反映了食品与水的亲和能力程度，它表示了食品中所含水分作为化学反应和微生物生长的可用价值。

第三章配位滴定法一、配位滴定法概述配位滴定是以配合反应为基础的滴定分析方法。

它以配位剂作标准溶液直接或间接地滴定被测溶液，形成配位化合物，并选用适当的指示剂确定滴定终点。

用于配位滴定的配位剂：无机配位剂如CN-、F-等和有机配位剂如氨羧配位剂使用较广泛：氨基三乙酸(NTA) 乙二胺四丙酸(EDTD) 乙二胺四乙酸(EDTA)二、EDTA的性质及配合物1．EDTA的离解平衡在强酸溶液中，H4Y的两个羧酸根可再接受质子，形成H6Y2+，这样ED—TA相当于一个六元酸，有6级离解平衡可见，EDTA具有中强二元酸的性质-- H4Y+2NaOH====Na2H2Y+2H2O EDTA在水溶液中有七种存在型体(表3—1)：C(H4Y)＝[H6Y2+]＋[H5Y+]＋[H4Y]＋[H3Y-]＋[H2Y2-]＋[HY3-]＋[Y4-]EDTA在不同pH值下的主要存在型体表3—1pH≥12时，只有Y4- 型体，此时Y4- 的分布分数δy4-≈1。

EDTA微溶于水，其溶解度为0．02g／100mL水(22℃)，难溶于酸和一般有机溶剂，易溶于氨水和氢氧化钠溶液。

故常用它的二钠盐，也简称EDTA(Na2H2Y·2 H2O，M＝372．24)，其溶解度为11．2g／100mL 水(22℃)，浓度为0．3mol／L；0．01mol／L EDTA溶液的pH值为4．8。

2．EDTA与金属离子形成的配合物的特点配位性广泛；配位比简单的为1：1；配合物稳定；配合物易溶于水；EDTA与无色的金属离子生成无色配合物，与有色金属离子生成更深的配合物。

三、配合物在溶液中的离解平衡1．配合物的稳定常数金属离子(M)与配合剂(L)形成1：1型配合物时：对于相同配位数的配离子，K fθ值越大，该配离子在水中越稳定，K dθ越大，表示配离子越易离解。

金属离子(M)与配合剂(L)形成1：n型配合物时：βn——总稳定常数以K fθ表示。

3．溶液中各级配合物的分布溶液中金属离子M的总浓度为C M，配位体L的浓度为C L，根据物料平衡：C M＝[M]＋[ML]＋[ML2]＋…＋[ML n]＝[M](1 ＋β1[L]＋β1[L] 2＋…＋βn[L] n)根据分布分数定义，则各级配合物的分布分数：可见，配合物的分布分数δ1仅是[L]的函数，由δ和C M可求各级配合物的平衡浓度。

污水净化处理技术及应用研究第一章：引言污水净化处理是一项十分重要的环保措施，对于保护环境、维护生态平衡具有不可替代的作用。

与此同时，随着城市化进程的不断推进和人口不断增加，污水排放量快速增长，对水资源和生态环境造成严重威胁。

因此，开展污水净化处理技术及应用研究变得越来越迫切和必要。

本文将重点介绍常见的污水净化处理技术及其应用研究，旨在为大家提供一定的参考和帮助。

第二章：物理处理技术2.1 滤料法滤料法主要通过物理过滤和生物附着两个过程来清除废水中的有害物质，是较为传统的处理技术之一。

该技术具有处理效率高、工艺简单等优点，被广泛应用于污水处理中。

2.2 沉降法沉降法主要利用水中悬浮物的比重不同，采用静置或离心等方式使污水沉淀，从而达到分离固液的目的。

沉降法工艺简单、处理效率较高，适用于以固体悬浮物为主的原水处理。

第三章：化学处理技术3.1 氧化法氧化法是一种通过氧化反应清除废水有害物质的技术，其主要原理是通过化学反应将污水中的有机物分解成水和二氧化碳等无害物质。

该技术处理效率高、能有效去除有机物、异味等污染物质，广泛应用于工业生产和城市污水处理。

3.2 沉淀法沉淀法主要是利用化学药剂使污水中的杂质和有会组成颗粒并迅速沉淀，达到固液分离的目的。

该技术具有处理效率较高，适用于处理高浓度有机物等废水。

第四章：生物处理技术4.1 好氧法好氧法主要是利用生物菌群，通过充氧和搅拌等方式加速废水中有害物质的分解和转化，从而达到净化水质的目的。

该技术处理效率高、能有效去除污染物，被广泛应用于城市污水处理等领域。

4.2 厌氧法厌氧法主要是利用厌氧微生物作用对有机废水进行处理，其主要特点是不需要供氧，开销较低，处理效率高。

该技术适合处理含硫、含氮等化合物较多的高浓度废水。

第五章：水处理工程应用研究5.1 自然湿地处理技术自然湿地处理技术利用湿地生态系统对污水进行净化，具有工艺简单、建设成本低等优点，被广泛应用于城市污水处理、工业园区废水处理等领域。

第一章水循环与水污染控制一、名词解释1．水资源2．水的自然循环3．水的社会循环4．水体污染5．生活污水6．城市污水7．BOD5 、COD8．水体自净二、问答题1．我国水资源的特点？2．水体污染的危害有哪些？3．水体污染的类型有哪些？4．城镇污水处理厂污染物排放标准主要包括哪些指标？5．城市污水的来源主要有哪些？6．测定污水的BOD、COD有和意义？怎样测定？对工程设计有何指导意义？7．试述水处理技术的分类及方法。

8．描述城市污水处理的典型工艺流程。

第二章水的物理处理思考练习一、填空题1．按主要调节功能来分，调节池可分为、两类。

2．沉淀的类型有、、、。

3．废水中的油类按其存在状态可分为、、、。

4．实现气浮必须满足的两个基本条件是、。

5．过滤的机理可归纳为、、等三个作用。

6．常用的格栅形式有、两类。

二、判断题1．格栅与筛网的工作原理一致的，处理对象也相同。

（）2．隔油池主要除去水中溶解的油类污染物。

（）2．充气气浮是利用溶气罐往水中充气。

（）4．过滤是通过具有孔隙的粉状滤料截留水中悬浮物和胶体的过程。

（）5．较细的滤料可以防止杂质颗粒穿透滤料层，因此滤料颗粒越细，过滤效果越好。

三、问答题1．平面格栅、回转式格栅、回转式格栅各有什么特点？2．为什么斜板（管）沉淀池的沉淀效率较高？4．平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池各有什么特点？分别适用于那些情况？5．试述曝气沉沙池的构造，它有什么优点？6．为什么气浮处理一般都加浮选剂？四、计算题1．已知某城市污水处理厂的最大设计污水量为0.2m3/s，总变化系数为1.50，设计格栅各部分尺寸。

五、综合题到洋里污水处理厂参观或现场教学，针对其物理处理单元所采用的工艺和运行操作情况，进行观察分析。

第三章水的化学处理一、名词解释：1.消毒2.凝聚3.絮凝4.折点氯化法二、简答题1.酸碱废水中和处理的基本原则？2.常用的无机盐混凝剂有哪些？3.澄清池分为哪几类？4.影响混凝的因素有哪些？5.水处理中常用的消毒方法有哪些？三、问答题：1.试述胶体颗粒在水中稳定的原因。