MT T 359-1994 煤礦水中砷的測定方法.pdf

中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT / T 3 5 9 一 9 4煤 礦 水 中 砷 的 測 定 方 法主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 了 砷鉑藍(lán)分光光度法測定水中的砷本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦 工 ; 業(yè)用水、 地表水和地下水中砷的測定。2 方法提要 在酸性溶液中用還原劑將五價(jià)砷還原為三價(jià)， 加入鋅粒使砷以砷化氫的形式析出， 用碘溶液吸收后， 再加入鑰酸鐵一 硫酸聯(lián)氨使之生成砷鑰藍(lán)， 從而進(jìn)行 比色測定。試劑 水: 蒸餾水或同等純度的水。 鹽酸: 相對密度1 . 1 9 的鹽酸( G B 6 2 2 ) 0 硫 酸 、 液 :用 硫 酸 (G B 6 2 5 ) 配 制 成 ( 告 H MS O ,) 一 5 m o l/ I 溶 液 。碘化鉀溶液: 稱取1 5 g 碘化鉀( G B 1 2 7 2 ) 溶于5 0 m l水中， 搖勻， 貯于棕色瓶內(nèi)。氯化亞錫溶液: 稱取1 6 g 氯化亞錫( G B 6 3 8 ) 溶于2 0 m L 鹽酸中( 3 . 2 ) 。 用時(shí)現(xiàn)配。乙酸鉛棉 將脫脂棉在 8 %的乙酸鉛( H G 3 -9 7 4 ) 溶液中浸透， 取出擰干， 在 8 0 - 1 0 0 干燥后備 J.q乙n月月馬d尸卜Uc3333333用17 碘溶液: 稱取0 . 5 g 碘( G B 6 7 5 ) 和6 g 碘化鉀( G B 1 2 7 2 ) ， 用少量水溶解后稀釋至1 L .3 . 8 鋁酸鐵溶液: 稱取5 g 鋁酸按( G B 6 5 7 ) 溶于5 0 0 m L , 5 m o l / L硫酸溶液中( 3 . 3 ) ,19 硫酸聯(lián)氨溶液: 稱取。 . 0 6 g 硫酸聯(lián)氨( G B 6 9 8 ) ， 溶于5 0 m L水中。用時(shí)現(xiàn)配。3 . 1 0 鉑酸餒一 硫酸聯(lián)氨混合溶液: 量取等量的鑰酸按溶液(0. 8 ) 與硫酸聯(lián)氨溶液( 3 . 9 ) 混合。 用時(shí)現(xiàn)配。3 . 1 1 碳酸氫鈉溶液: 稱取2 g 碳酸氫鈉( G B 6 4 0 ) 溶于5 0 m L水中。3 . 1 2 無砷鋅粒( G B 2 3 0 4 )粒度4 -5 m m,3 . 1 3 氫氧化鈉溶液: 用氫氧化鈉( G B 6 2 9 ) 配成。 ( N a O H ) =5 m o l / L溶液。11 4 砷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液C l M I含。 . 1 m g A s ) : 準(zhǔn)確稱取 0 . 1 3 2 。 士。 . 0 0 0 2 g 基準(zhǔn)試劑三氧化二砷( G B 1 2 5 6 ) . 溶于2 m L氫氧化鈉溶液中( 3 . 1 3 ) ， 再加2 . 5 m L硫酸溶液( 3 . 3 ) ， 用水稀釋至1 L .3 . 1 5 砷標(biāo)準(zhǔn)溶液( 1 m l含。 . 0 1 m g A s ) : 準(zhǔn)確吸取砷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液2 5 m L ( 3 . 1 4 ) ， 于2 5 0 m L容量瓶中， 用水稀釋至刻度 ， 搖勻。4 儀器和裝置分析天平: 感量。 ， 2 m g .分光光度計(jì): 波長準(zhǔn)確度 3 n m,砷化氫發(fā)生裝置( 如附圖) 。414243中華人民共和國煤炭工業(yè)部 1 9 9 4 一 0 8 一 3 1 批準(zhǔn)1 9 9 5 一 0 5 一 0 1 實(shí)施MT/r 3 5 9 一 9 4 1 一玻璃導(dǎo)管; 2 一乙酸鉛棉; 3 一 橡皮塞以 一磨口 三角瓶; 5 一玻璃毛細(xì)管; 6 一吸收管4 . 4 移液管: 2 5 m L ， 準(zhǔn)確度士。 . 0 4 m L ; 1 0 0 m L ， 準(zhǔn)確度士。 . 1 6 m L ,4 . 5 刻度吸管: 5 m L ， 分度值0 . 0 5 m L ; 1 0 m l - ， 分度值0 . 1 m L ,4 . 6 滴定管: 1 0 m L ， 分度值。 . 0 5 m L .4 . 7 吸收管: 用2 5 m L比色管代替。4 . 8 磨口三角瓶: 2 5 0 m L ,4 . 9 橡皮塞。4 門0 玻璃毛細(xì)管。4 . 1 1 水浴。5 測定步驟5 . 1 工作曲線的繪制5 . 1 . 1 準(zhǔn)確吸取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(0. 1 5 ) 0 , 0 . 3 , 0 . 5 , 1 . 0 , 1 . 5 , 2 . 5 m L分別注入 2 5 0 m L三角瓶中， 加水1 0 0 ml。5 . 1 . 2 加入2 5 m L鹽酸( 3 . 2 ) , 2 m L碘化鉀溶液( 3 . 4 ) , 1 m L氯化亞錫溶液( 3 . 5 ) ， 每加一種試劑均應(yīng)搖勻。 放置1 5 m i n 后， 加入3 g 鋅粒( 3 . 1 2 ) ， 迅速塞好瓶塞， 并插人已 預(yù)先加入9 m L碘溶液( 3 . 7 ) 和1 m l . 碳酸氫鈉溶液( 3 . 1 1 ) 的吸收管中， 1 h 后取下吸收管， 加入5 m l鑰酸鐵一 硫酸聯(lián)氨混合溶液( 3 . 1 0 )搖勻， 在水浴上煮沸2 0 m i n ， 取下冷卻至室溫。 在波長7 0 0 n m處。 以試劑空白做參比， 用1 c m比色抓測定其吸光度。5 門. 3 以砷含量為橫坐標(biāo)， 吸光度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。5 . 2 試樣的測定 準(zhǔn)確吸取1 0 0 m L 試樣于2 5 0 m L磨口 三角瓶中， 然后按5 . 1 . 2 條進(jìn)行操作。 根據(jù)吸光度在工作曲線上查得試樣中砷的含量。6 測定結(jié)果的表述砷含暈按下式計(jì)算: A s 一 等X 1 0 式中: A s 砷的含量， m g / l ; 陰 由工作曲線查得試樣中砷的含量, m g ; V 試樣體積， m l。MT / T 3 5 9 一 9 4了 砷測定的精密度當(dāng)砷含量不大 f0 . 0 5 m g / t _ 時(shí)， 重復(fù)測定的絕對允許差不應(yīng)超過 0 . 0 1 rig/L;當(dāng)砷含量大一 f0 . 0 5 m g / I 一 時(shí)， 重復(fù)測定的相對允許差不應(yīng)超過2 0 %.附加說明:本標(biāo)準(zhǔn)由全國煤炭標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由四川煤田地質(zhì)研究所歸口和起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人吳富賢、 陳綏澤、 許玲。本標(biāo)準(zhǔn)委托四川煤田地質(zhì)研究所負(fù)責(zé)解釋。煤礦水中砷的測定方法( MT / T 3 5 9 -9 4 ) 編制說明 ( 四川煤田地質(zhì)研究所)1 關(guān)于測定方法的選擇 砷在自然界中分布較廣， 地下水、 地表水等天然水中有可能含有一定量的砷， 這與其所處的地質(zhì)、 地理環(huán)境有關(guān)。 工業(yè)排水， 使用農(nóng)藥都會(huì)給水中帶來砷。 砷對人體是毒性物質(zhì)， 砷在人體中還有積累效應(yīng)，飲用水中即使含有少量砷也會(huì)導(dǎo)致人的慢性中毒。因此， 測定水中砷的含量十分重要， 對于飲用水來說尤其如此。 目前國內(nèi)外檢測水中砷采用的方法主要有原子吸收分光光度法、 二乙基二硫代氨基甲酸銀( A gD D ( ) 比色法和砷錮藍(lán)比色法。 原子吸收分光光度法測定砷， 系將砷轉(zhuǎn)化為氣態(tài)砷化氫后導(dǎo)人火焰中再進(jìn)行測定， 目前在國內(nèi)外水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)中尚未廣泛采用。 二乙基二硫代氨基甲酸銀法應(yīng)用較廣， 但測定中使用氯仿作為吸收液， 抓仿具有毒性， 且易揮發(fā)， 對測定易于引人誤差， 對人體也會(huì)帶來危害。 砷鑰藍(lán)比色法的測定步驟與二乙基二硫代氨基甲酸銀法相似 都是在鹽酸介質(zhì)中用鋅作為還原劑，使砷轉(zhuǎn)化為砷化氫與干擾元素分離， 將砷化氫吸收后進(jìn)行比色測定。但這兩種方法的靈敏度有一定差異。砷鑰藍(lán)比色法的靈敏度略低于二乙基二硫代氨基甲酸銀比色法， 但其精確度高， 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性較好， 能達(dá)到環(huán)保水檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之要求。為此， 結(jié)合煤炭系統(tǒng)的實(shí)際情況， 綜合權(quán)衡， 我們認(rèn)為選擇砷鑰藍(lán)比色法作為測定煤礦水中砷的標(biāo)準(zhǔn)是比較適宜的2有關(guān)條件試 驗(yàn)2 . 1 鋅的粒度的選擇 以鋅作為還原劑將砷還原為砷化氫， 其反應(yīng)如下: A S C I , - 3 Z n +3 H C I - 3 Z n C l , +A s H , 個(gè) 當(dāng)溶液的酸度一定時(shí)， 鋅的粒度直接影響上列反應(yīng)的反應(yīng)速度。 鋅粒粒度過小， 表面積增大， 反應(yīng)速度太快， 可能導(dǎo)致砷化氫不能被完全吸收， 而使測定結(jié)果偏低; 鋅粒粒度過大， 則反應(yīng)速度太慢， 吸收時(shí)間過長而影響測定。為此， 用鹽酸調(diào)節(jié)試液的酸度為3 m o l / L ( 或用硫酸調(diào)節(jié)為 1 . 5 m o l / I ) 的條件下， 分別用粒度為 3 -5 mm和0 . 5 -1 . O m m的鋅粒進(jìn)行試驗(yàn)， 以考察鋅粒的粒度對測定的影響。試液中砷的濃度為3 . 0 -2 0 . O p g / L , 試驗(yàn)結(jié)果表明， 使用粒度為 0 . 5 - 1 . O m m 的鋅粒時(shí)， 由于反應(yīng)過快， 測定結(jié)果均較使用粒度為 3 -5 mm 的鋅粒低。因此確定用粒度為 3 -5 mm的鋅粒作為還原劑。2 . 2 關(guān)于試液的酸度 當(dāng)鋅粒粒度確定之后， 影響砷化氫生成速度和生成率的因素則主要取決于試液的酸度。為此， 將試液的酸度分別用鹽酸調(diào)節(jié)為 1 . 5 , 2 . 0 , 2 . 4 m o l / L， 用粒度為 3 -5 m m 的鋅粒進(jìn)行了試驗(yàn)， 試驗(yàn)時(shí)的室溫約為2 5 和3 5 C， 試液中 砷的濃度為3 . 0 -2 0 . 0 l g 八。 試驗(yàn)結(jié)果表明， 當(dāng)試液的酸度在 1 一 3 m o l / L范圍內(nèi)時(shí)， 對砷化氫的生成率無明顯影響， 但對反應(yīng)速度有一定影響。因此， 根據(jù)試驗(yàn)情況， 將進(jìn)行還原時(shí)試液的酸度確定為2 . 4 mo l / L, 吸收時(shí)間為 l h .2 . 3 砷鑰藍(lán)法與二乙基二硫代氨基甲酸銀法的對比試驗(yàn) 為了了解兩種方法測定砷的差異， 用不同砷濃度( 砷的濃度為2 . 5 -2 5 . O k g / I ) 的試液進(jìn)行了對比試驗(yàn)。 試液的酸度為2 . 4 m o l 八， 鋅粒的粒度為3 -5 m m， 用量3 g ， 吸收液體積約1 2 5 m L ， 吸收時(shí)間l h , 從試驗(yàn)結(jié)果來看， 二乙基二硫代氨基甲酸銀法的靈敏度高于砷鑰藍(lán)法， 但由于吸收液( 氯仿) 易揮發(fā)， 在測定過程中須補(bǔ)充吸收液， 這可能給測定引人誤差