喻金花 徐歡歡
摘要:通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際廢水樣品的試驗(yàn),作者根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)并判斷出本方法比重鉻酸鉀法、氯氣校正法更適合高氯廢水化學(xué)需氧量的測(cè)定。本文就分析標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際廢水樣品的試驗(yàn)一系列步驟,并提出有關(guān)方法。 僅供業(yè)內(nèi)人士參考。
關(guān)鍵詞:樣品分析;實(shí)驗(yàn)檢測(cè)
一、 實(shí)驗(yàn)室基本概述
標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際廢水樣品的試驗(yàn)尤為重要,因?yàn)樗鼤?huì)直接影響到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以,在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際廢水樣品的試驗(yàn)程中,相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格要呈現(xiàn)開(kāi)展各項(xiàng)工作,確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,并逐步建立與完善實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
二、樣品分析步驟
1.1方法原理
利用Ag+與Cl-反應(yīng)生成AgCl的原理,根據(jù)廢水中氯離子的含量加入等當(dāng)量的硝酸銀固體,充分?jǐn)嚢枋蛊渫耆磻?yīng),取其上清液,再用重鉻酸鉀法測(cè)COD,即在強(qiáng)酸性溶液中,用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì),過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量計(jì)算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。
1.2適用范圍
適用于氯離子含量高于1000mg/L(稀釋后)的廢水的監(jiān)測(cè)。對(duì)于未經(jīng)稀釋的水樣用0.2500mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定50~700mg/L的COD值,用0.0250mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定5~50mg/L的COD值。
2 儀器試劑
2.1儀器
1)回流裝置:帶有24號(hào)標(biāo)準(zhǔn)磨口的250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置。
2)加熱裝置。
3)25mL或50mL酸式棕色滴定管。
2.2試劑
本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑除另有說(shuō)明外,均應(yīng)使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?,試?yàn)用水均為蒸餾水或同等純度的水。
1)硝酸銀(AgNO3),分析純。
2)硫酸銀(Ag2SO4),分析純。
3)硫酸(H2SO4),密度1.84g/mL。
4)硫酸銀-硫酸試劑:1L硫酸中加入10g硫酸銀,放置1~2天使之溶解,并混勻。使用前小心搖動(dòng)。
5)試亞鐵靈指示劑:稱取1.458g 1,10—菲羅啉,0.695g硫酸亞鐵溶于水中,稀釋至100ml,貯于棕色瓶中。
6)重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液
6.1)濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.2500mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:將12.258g在105℃干燥2h后的重鉻酸鉀溶于水中,稀釋至1000mL。
6.2)濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.0250mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:將濃度為0.2500mol/L的溶液稀釋10倍而成。
7)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液
7.1)濃度為C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.10mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液:溶解39g硫酸亞鐵銨((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)于水中,加入20ml濃硫酸,待其溶液冷卻后稀釋至1000mL。
硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液每日臨用前,必須用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確標(biāo)定此溶液的濃度。
取10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(6.1)于錐形瓶中,用水稀釋至約110mL,加30mL硫酸,混勻,冷卻后,加3滴(約0.15mL)試亞鐵靈指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(7.1)滴定溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色,即為終點(diǎn)。記錄下硫酸亞鐵銨的消耗量(mL),記為V。
7.2)濃度為C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.01mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液:將0.1mol/L的硫酸亞鐵按標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋10倍。用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(6.2)標(biāo)定,其滴定步驟及濃度計(jì)算與(7.1)類同。
8)鄰苯二甲酸氫鉀-氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液
稱取105℃時(shí)干燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀(HOOCC6H4COOK,基準(zhǔn)試劑)0.2551g和在500~600℃下灼燒40~50min的氯化鈉(NaCl,基準(zhǔn)試劑)8.2426g溶于水,并稀釋至1000mL,混勻, 該溶液的理論COD值為300mg/L,Cl-含量為5000mg/L。
9)防爆沸玻璃珠。
3 操作步驟
3.1 采樣
水樣要采集于玻璃瓶中,應(yīng)盡快分析。如不能立即分析,應(yīng)加入硫酸至PH<2,置4℃以下保存,但保存時(shí)間不得多于5天。采集水樣的體積不得少于100mL。
3.2 試料的準(zhǔn)備
依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11896-89《水質(zhì)-氯化物的測(cè)定-硝酸銀滴定法》準(zhǔn)確測(cè)出水樣中Cl-的含量記為C2(mg/L)。將試樣充分搖勻,準(zhǔn)確量取一定量的水樣記下取樣體積V1(mL),加入等當(dāng)量于105℃烘半小時(shí)的硝酸銀充分?jǐn)嚢枰环昼?,后取上清?0.00mL(V3)作為試料。
3.3 分析步驟
1)取準(zhǔn)備好的試料20.00ml于錐形瓶中,加10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和幾顆防爆沸玻璃珠,搖勻后接到回流裝置冷凝管下端,接通冷凝水或打開(kāi)風(fēng)冷儀器裝置。從冷凝管上端緩慢加入30mL硫酸銀—硫酸溶液,以防止低沸點(diǎn)有機(jī)物逸出,不斷旋動(dòng)錐形瓶使之混合均勻。自溶液開(kāi)始沸騰起回流兩小時(shí)。
2)冷卻后,用90mL水自冷凝管上端沖洗冷凝管,取下錐形瓶,再用水稀釋至140mL左右。溶液冷卻至室溫后,加入3滴試亞鐵靈指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液顏色由黃色變?yōu)榧t褐色即為終點(diǎn)。記錄硫酸亞鐵按標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的毫升數(shù)(mL),記為V2。
3)空白試驗(yàn):按步驟(1)以20.00mL水代替試料進(jìn)行空白試驗(yàn),其余試劑和試料測(cè)定相同,記錄下空白滴定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)V0。
4)校核試驗(yàn):按測(cè)定試料提供的方法分析20.00mL鄰苯二甲酸氫鉀-氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(2.2-(8))的COD值,用以檢驗(yàn)操作技術(shù)及試劑純度。
該溶液的理論COD值為300mg/L,如果校核試驗(yàn)的結(jié)果大于該值的96%,即可認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟基本上是適宜的,否則,必須尋找失敗的原因,重復(fù)實(shí)驗(yàn),使之達(dá)到要求。
4 計(jì)算
計(jì)算水樣化學(xué)耗氧量,公式如下:
COD (O2, mg/l) = C*(V0-V2)*8*1000
V3
式中:C——硫酸亞鐵按標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
V0——空白試驗(yàn)所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
V2——試料測(cè)定所消耗的硫酸亞鐵按標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
V3 ——試料的體積,mL;
8000—1/4O2的摩爾質(zhì)量,以mg/L為單位的換算值。
5 試驗(yàn)結(jié)果
5.1 準(zhǔn)確度試驗(yàn)
對(duì)2.2-(8)標(biāo)準(zhǔn)溶液分別用硝酸銀沉淀-重鉻酸鉀法、重鉻酸鉀法和氯氣校正法三種方法進(jìn)行試驗(yàn),該溶液的理論COD值為300mg/L,Cl-含量為5000mg/L。
說(shuō)明:在用硝酸銀法測(cè)定時(shí),取標(biāo)準(zhǔn)溶液200mL,加入4.7851g105℃烘半小時(shí)的硝酸銀,再取20mL上清液進(jìn)行測(cè)定。
5.2 實(shí)際水樣檢測(cè)
對(duì)樣品1、樣品2兩種廢水水樣分別用硝酸銀沉淀-重鉻酸鉀法、重鉻酸鉀法和氯氣校正法三種方法進(jìn)行試驗(yàn)。樣品1,樣品2氯離子濃度:7900mg/L,樣品廢水為有機(jī)硅生產(chǎn)廢水,其主要成分有: 二甲基二氯硅烷、11甲基環(huán)四硅氧烷(高環(huán))、甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基環(huán)三硅氧烷、11甲基環(huán)五硅氧烷、氯化鈉、甲醇等。
說(shuō)明:在用硝酸銀法測(cè)定時(shí),取標(biāo)準(zhǔn)溶液200mL,加入7.5604g105℃烘半小時(shí)的硝酸銀,再取20mL上清液進(jìn)行測(cè)定。
6 結(jié)論
重鉻酸鉀法對(duì)于高氯廢水會(huì)因?yàn)橄♂寧?lái)一定的誤差,尤其是COD值低而氯離子濃度高的水樣,而氯氣校正法操作繁瑣以及實(shí)驗(yàn)條件難以控制,本方法操作簡(jiǎn)單,去除氯離子的干擾效果較好,比普通重鉻酸鉀法、氯氣校正法更適合高氯廢水化學(xué)需氧量的測(cè)定。