消除工業(yè)廢水氰化物含量測(cè)定干擾的預(yù)處理方法

1、消除工業(yè)廢水氰化物含量測(cè)定干擾的預(yù)處理方法楊立群 劉松(湖北荊州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 湖北荊州434102D摘要在測(cè)定受有機(jī)物污染的工業(yè)廢水中氰化物含量時(shí) 其結(jié)果常常受這些有機(jī)物的干擾G 為了消除這種干擾 需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理G 經(jīng)典的預(yù)處理方法只能消除部分干擾或不能消除干擾G 為此提出了一種改進(jìn)的預(yù)處理方法G 對(duì)這種改進(jìn)預(yù)處理方法的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了介紹G 運(yùn)用實(shí)例表明這種所進(jìn)行的預(yù)處理方法能較好地消除干擾 提高工業(yè)廢水氰化物含量的測(cè)定精度G 關(guān)鍵詞工業(yè)廢水;氰化物;含量測(cè)定;預(yù)處理;改進(jìn)中圖分類號(hào)X 832.02文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)10009752(2001D 增刊0123021經(jīng)典預(yù)處

2、理法存在的問題工業(yè)廢水中氰化物含量一般采用經(jīng)典方法容量滴定法和比色法測(cè)定G 測(cè)定時(shí)通常用蒸餾法進(jìn)行樣品的預(yù)處理 即利用氣液分離方法 在酸性條件下 分離出氫氰酸氣體 再用氫氧化鈉吸收 這樣可以排除大部分干擾1G 但是 在電鍍選礦石油化工合成有機(jī)玻璃農(nóng)藥等工業(yè)廢水中 氰化物通常以簡(jiǎn)單氰化物和絡(luò)合氰化物的形式共存G 在這些廢水中 往往同時(shí)存在酚甲醛肼鹵代烴苯系物焦油等有機(jī)污染物的嚴(yán)重污染G 特別是廢水中那些能與氰化物反應(yīng)或能轉(zhuǎn)移到測(cè)試液中的有機(jī)物 都會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生干擾 使得加標(biāo)回收率偏高或偏低 超出分析方法規(guī)定的正常范圍(樣品CN 含量 0.05mg /L 時(shí) 回收率為85%115%;樣品CN 含

3、量20.05mg /L 時(shí) 回收率為90%110%D 2G 例如 在測(cè)定總氰的條件下 醛類能與氰化氫發(fā)生反應(yīng) 生成0 羥基腈(即氰醇D 2G 當(dāng)甲醛濃度超過0.5mg /L 時(shí) 干擾顯著G 雖然加入硝酸銀和EDTA 可以消除部分干擾 但僅適應(yīng)于氰化物濃度小于0.2mg /L 的廢水 而對(duì)于氰化物濃度較高的廢水則存在較大的相對(duì)誤差G 此外 鹵代烴在測(cè)定總氰的蒸餾條件下與氰化鈉或氰化鉀發(fā)生反應(yīng) 生成腈 使測(cè)定結(jié)果偏低3G為研究方便 筆者將上述方法稱為經(jīng)典預(yù)處理法G 下面提出一種改進(jìn)的預(yù)處理方法 以消除有機(jī)污染對(duì)測(cè)量的干擾G2改進(jìn)的預(yù)處理方法2.1實(shí)驗(yàn)原理先將水樣調(diào)至微堿性 再加入氯化鈉溶液固定 以

4、防氰化物在酸性條件下生成氰酸而迅速揮發(fā)G 再加入過量的硝酸銀溶液 硝酸銀和氰化鈉反應(yīng)生成白色凝乳狀氰化銀沉淀:CN -+Ag +=AgCN G 此沉淀溶解于過量的CN -溶液中:AgCN +CN -=Ag (CN D -2G如果有較多的Ag +離子加入 則將分解Ag (CN D -2絡(luò)離子 而所有CN -則被沉淀為氰化銀 (其溶度常數(shù)K Sp =1.2>10-16D :Ag (CN D 2+Ag +=2AgCN G由此可見 一定要用過量的硝酸銀才能完全沉淀氰化物 然后按照下列反應(yīng)式分離出沉淀:Ag +Cl -=AgCl Ag +NCO -=AgNCOAg +CN -=AgCN2Ag +S

5、 2-=Ag 2S Ag +Cu (CN D 2-=AgCN +CuCN2Ag +SO 2-3=Ag 2SO 32Ag 2SO 3=2Ag +Ag 2SO 4 +SO 2f2Ag +Cu (CN D 32-=2AgCN +CuCN Ag +CuCN =AgCN +Cu+2Ag +S 2O 32-=Ag 2S 2O 34Ag +Fe (CN D 64-=Ag 4Fe (CN D 6Ag +CNS -=AgCNS2Ag +2O-=Ag 2O +2O在以上反應(yīng)中 除氰化物外 其他的金屬氰絡(luò)合物類似Cu (CN D 2-進(jìn)行反應(yīng)G 當(dāng)溶液加熱至沸騰時(shí) Ag 2SO 3和Ag 2S 2O 3 進(jìn)行分解G

6、 因此沉淀中可能含有AgCl AgCN Ag 4Fe (CN D 6 AgCNS Ag 2S Ag 2O (若有還原劑存在時(shí)還有Ag D 用中速定量濾紙過濾 然后用蒸餾水洗滌沉淀G 當(dāng)大量有機(jī)物存在時(shí) 需用2O 丙酮和重蒸餾水洗滌沉淀G將帶有沉淀的濾紙置于500mg /L 蒸餾瓶中 先加水 再加硫酸 并將溶液加熱至沸騰 餾出液收集于含有10mL 1%321 江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)2001年9月第23卷增刊Journal of Jianghan petrol eum Institute Sep.2001Vol.23Sup.作者簡(jiǎn)介楊立群(1968D 女 1991年華東理工大學(xué)畢業(yè) 工程師 現(xiàn)主要從事環(huán)

7、境保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測(cè)工作G收稿日期20000929(m /V D 氫氧化鈉溶液的接收器中 用標(biāo)準(zhǔn)分析方法測(cè)定餾出液的氫氰酸G 在蒸餾過和程中 組成沉淀的一系列銀鹽將被分解 反應(yīng)式如下:2AgCN +2SO 4=Ag 2SO 4+3CN f Ag 4Fe (CN D 6+32SO 4=2Ag 2SO 4+FeSO 4+6CN f2AgC1+2SO 4=Ag 2SO 4+2C1fAgNCO +2+2O =Ag +N+4+CO 2fAgNCS +2+2O =Ag +N+4+COS由上述反應(yīng)式可知 AgCN Ag 4Fe (CN D 6分解生成CN 被堿液吸收S AgC1分解時(shí) 分離出的C1在吸收瓶中因形

8、成氯化物而被堿吸收 不干擾氰離子的測(cè)定S AgNCO 因形成N+4和CO 2而被分解S AgNCS 分解形成硫氧化碳不被NaO的溶液所吸收 所以它能通過吸收瓶S Ag 2S 溶解度很小 在此蒸餾條件下 不會(huì)被2SO 4所分解G 由此可消除CN 測(cè)定過程中有機(jī)物的干擾G 這就是改進(jìn)的預(yù)處理方法G2.2實(shí)驗(yàn)步驟取待測(cè)廢水200m1(若氰化物濃度較低 可取更大體積的水樣進(jìn)行濃縮D 于500m1燒杯中 加入5m1NaC1溶液和20m1AgNO 3溶液G 如果待測(cè)水樣中含有較多的氯離子 則加入NaC1溶液后 將AgNO 3溶液加至所有能被銀離子沉淀的陰離子全部沉淀為止G將帶有沉淀的溶液加熱至沸騰 再冷卻

9、至室溫 用中速定量濾紙過濾 用加有幾滴AgNO 3溶液的蒸餾水小心洗滌沉淀G 如果待測(cè)水樣中含有大量有機(jī)物 則用加有幾滴AgNO 3溶液的蒸餾水丙酮及再用含有硝酸銀的蒸餾水洗滌濾紙上的沉淀G 洗過的沉淀和濾紙一起移入500m1蒸餾瓶中 放入數(shù)粒玻璃珠 加入200m12O 和20m115%(m /V D 的MgC12溶液 最后加入5m1濃2SO 4使其p<2 立即蓋好瓶塞 打開冷凝水 調(diào)節(jié)電爐使餾出液以24m1/min 的速度餾出進(jìn)行加熱蒸餾 接收容器內(nèi)加入10m11%NaO溶液吸收餾出液G 測(cè)定餾出液的總氰化物含量G3應(yīng)用實(shí)例用經(jīng)典預(yù)處理法和改進(jìn)的預(yù)處理法對(duì)荊州市幾家工廠的工業(yè)污水中CN

10、 含量進(jìn)行了監(jiān)測(cè) 測(cè)定結(jié)果見表1 2G表1標(biāo)液及污染輕的水樣測(cè)定結(jié)果項(xiàng)目0.5mg -L 1CN 標(biāo)液經(jīng)典法改進(jìn)法50.0mg -L 1CN 標(biāo)液經(jīng)典法改進(jìn)法某電鍍廠經(jīng)典法改進(jìn)法某熱電廠經(jīng)典法改進(jìn)法測(cè)定值/mg -L 10.4920.49050.0848.5210.2410.050.2630.248回收率/%98.498.0100.297.098.592.897.190.2相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差/%1.62.43.23.64.43.64.85.4表2有機(jī)物污染嚴(yán)重的水樣測(cè)定結(jié)果項(xiàng)目有機(jī)玻璃廠經(jīng)典法改進(jìn)法石油化工廠經(jīng)典法改進(jìn)法某家藥廠經(jīng)典法改進(jìn)法某熱電廠經(jīng)典法改進(jìn)法測(cè)定值/mg -L 16.9714.85

11、0.2020.498 3.76 6.010.3780.583回收率/%48.293.568.296.458.693.774.5101.0相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差/%6.65.68.14.88.45.26.25.4從表1 2可見 對(duì)受有機(jī)物污染較輕的水樣 兩種方法的測(cè)定結(jié)果無顯著差異S 而對(duì)受有機(jī)物污染較嚴(yán)重的水樣 其測(cè)定結(jié)果及加標(biāo)回收率均有顯著差異G 改進(jìn)的預(yù)處理法有較高的精確度和準(zhǔn)確度 并且對(duì)水樣的受污染情況不敏感 適應(yīng)水質(zhì)范圍寬G能較好地消除有機(jī)物和其他各種污染物對(duì)氰化物測(cè)定的干擾G 另外 還可以增加取樣體積 對(duì)CN 含量較低卻受有機(jī)物污染嚴(yán)重的水樣進(jìn)行濃縮 較準(zhǔn)確地測(cè)定其含量G參考文獻(xiàn)1國(guó)家環(huán)保局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法M .北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社 1989.306318.2武漢大學(xué)編.分析化學(xué)M .北京:高等教育出版社 1993.192220.3陳壽椿.重要無機(jī)化學(xué)反應(yīng)M .上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984.340356.編輯舍予-421-江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)2001年9月 消除工業(yè)廢水氰化物含量測(cè)定干擾的預(yù)處理方法作者:楊立群, 劉松作者單位:湖北荊州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,刊名:江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)英文刊名:JOURNAL OF JIANGHAN PETROLEUM INSTITUTE