摘 要:通過研究鉻酸鋇分光光度法(熱法)測試生活飲用水硫酸鹽含量過程中鉻酸鋇懸濁液和氨水的加入量,優(yōu)化硫酸鋇、鉻酸鋇過濾的操作方法等測試條件,使測試數(shù)據(jù)準確可靠,加標試驗回收率在97.0~106.0%,進一步規(guī)范了檢驗要求。
關(guān)鍵詞:鉻酸鋇懸濁液;硫酸鹽;生活飲用水
中圖分類號:X832 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)24-0363-02
Abstract:By studying barium chromate spectrophotometry ( thermal method ) to test the content of sulfate in drinking water, adding amount of barium chromate suspension and ammonia water.
Key words:barium chromate;suspension sulfate;drinking water
前 言
硫酸鹽在自然界中是一種豐富的組份,其主要來源是地層礦物質(zhì)組份的風化和淋溶,飲用水中硫酸鹽濃度過高,易使鍋爐和熱水器結(jié)垢,產(chǎn)生不良的水味。因此在《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)中,對生活飲用水中規(guī)定了硫酸鹽其限值小于250mg/L。
鉻酸鋇分光光度法(熱法)是《生活飲用水檢驗規(guī)范》中規(guī)定的檢測水源水、飲用水中硫酸鹽含量測定方法,具有較高的精密度和準確度。檢驗規(guī)范中氨水的加入量、鉻酸鋇懸濁液的加入量未定量;過濾過程未做詳細說明;本文對這幾方面進行詳細,以提高生活飲用水中硫酸鹽含量的準確度。
1 試 驗
1.1 試劑和儀器
(1)硫酸鹽標準溶液[ρ(SO42-)=1mg/mL]
(2)鉻酸鋇懸濁液[注1:每5mL懸濁液約可沉淀48mg硫酸鹽]。
(3)UV-1800分光光度計。
1.2 測試步驟
吸取50.0mL水樣,置于150ml錐形瓶中。另取150mL錐形瓶8個,分別加入0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL和10.00mL硫酸鹽標準溶液(1mg/mL),各加純水至50.0mL。向水樣及標準系列中各加1mL鹽酸溶液(2.5mol/L),每加一樣品都要充分振搖,加熱煮沸5min左右。各加鉻酸鋇懸濁液,再煮沸5min左右。取下錐形瓶,各瓶逐滴加人氨水(1+1)至液體呈檸檬黃色,再多加2滴。冷卻后,移入50mL具塞比色管,加純水至刻度,搖勻。將溶液通過干的致密濾紙過濾,棄去最初的5mL濾液,收集濾液于干燥的25mL比色管中。于420nm波長,用1cm比色皿,以純水作參比,測量吸光度,繪制工作曲線。
1.3 計算公式
其中:ρ(SO42-)是水樣中硫酸鹽(以SO42計)質(zhì)量濃度,單位為mg/L;m是從工作曲線查得樣品中硫酸鹽的質(zhì)量,單位為,mg;V是水樣體積,mL。
2 結(jié)果與討論
2.1 鉻酸鋇懸濁液的加入量對測定的影響
測試步驟中,并未說明加多少毫升鉻酸鋇懸濁液,但提到5mL懸濁液可沉淀48mgSO42-。一般長江水體以及出廠水中硫酸鹽含量不超過100mg/L。按照理論計算,加1.1mL鉻酸鋇懸濁液即可,過量的鉻酸鋇是否影響分析結(jié)果?
以20mg/L硫酸鹽標液進行試驗,分別在六個20mg/L硫酸鹽標液中加入1.00mL、1.50mL、2.50mL、3.00mL、3.50mL、4.00mL鉻酸鋇懸濁液,按測試步驟進行分析,試驗數(shù)據(jù)如表1所示。
從表1可見,加鉻酸鋇懸濁液量不同,對20mg/L硫酸鹽標液試驗結(jié)果有一定影響,當鉻酸鋇懸濁液加至2.5mL以后吸光度趨于穩(wěn)定。
以100mg/L硫酸鹽標液進行試驗,分別在六個100mg/L硫酸鹽標液中加入1.00mL、1.50mL、2.50mL、3.00mL、3.50mL、4.00mL鉻酸鋇懸濁液,按測試步驟進行分析。試驗數(shù)據(jù)如表2所示。
從表2可見,加鉻酸鋇懸濁液量的不同對100mg/L標液試驗結(jié)果有較大影響。當鉻酸鋇懸濁液加至2.5mL以后吸光度也趨于穩(wěn)定。
2.2 鉻酸鋇、硫酸鋇的過濾操作方法(過程)對測定結(jié)果的影響
取濃度為20mg/L,60mg/L,100mg/L硫酸鹽標準溶液,分別使用單層、雙層慢速定性濾紙按照試驗步驟進行過濾,使液體傾至濾紙的2/3處。并測定其吸光度,試驗數(shù)據(jù)如表3所示。
從表3可以看出當濾液有渾濁現(xiàn)象,采用雙層慢速定性濾紙并未造成吸光度的降低。因此過濾時,對渾濁液體可使用雙層慢速定性濾紙,可確保一次性將濾液濾到澄清。
2.3 氨水的加入量對測定的影響
試驗過程中存在以下轉(zhuǎn)換2CrO42-+H+=Cr2O72-+H2O,Cr2O72-(橙紅色)遇堿轉(zhuǎn)化成鉻酸根(黃色),多余的鉻酸鋇和硫酸鋇被過濾去除。在生活飲用水檢驗規(guī)范中規(guī)定加入氨水必需過量,多加2滴。但在夏季水源水渾濁度較高時,檸檬黃色不易準確判定。為了確保剩余Cr2O72-全部轉(zhuǎn)化成鉻酸鋇,能多加氨水多少?如果加多了是否影響檢測結(jié)果?在試驗步驟中,向100mg/L的硫酸鹽標液中分別加入過量氨水2滴、3滴、4滴、6滴,按測試步驟進行測定。通過試驗結(jié)果判斷,100mg/L的硫酸鹽標液加2滴氨水時即可滿足要求,2~6滴也不影響測定結(jié)果。
2.4 標準曲線的制作
2.5 準確度
標準樣品、生活飲用水的試驗。
按照優(yōu)化的測試條件下,對生活飲用水和201929硫酸鹽標準樣品[ρ(SO42-)=80.2±3.0mg/L]進行測定,試驗數(shù)據(jù)如表5~6所示。
規(guī)范中規(guī)定硫酸鹽濃度為20.0mg/L的合成水樣,其相對標準偏差為3.0%,相對誤差為1.0%,從表中測試結(jié)果可以確定,完全符合生活飲用水標準檢驗法(GB/T5750-2006)要求,測定標準樣品結(jié)果在:79.6~81.1mg/L準確度達到要求。
2.6 加標回收率試驗
按照優(yōu)化的測試條件下,在水源水中加入10mg/L、20mg/L的硫酸鹽標樣。進行回收率試驗,試驗數(shù)據(jù)如表7所示。
水源水加標回收率在97.0~106.0%,滿足回收率要求。
3 結(jié) 論
采用鉻酸鋇分光光度法(熱法)檢測水中硫酸鹽含量時,吸取鉻酸鋇懸濁液時,必須充分搖勻懸濁液,準確加入2.5ml鉻酸鋇懸濁。過濾時,濾紙必須是干的雙層慢速定性濾紙。水源水渾濁度較高時,可以多加入氨水2~6滴,對測定結(jié)果不受影響。
參考文獻
[1]《生活飲用水檢驗規(guī)范》(GB/T5750.5-2006)[T].
[2]《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)[M].中國環(huán)境科學出版社.
[3]《化驗員讀本上冊》[M].化學工業(yè)出版社.
收稿日期:2018-7-7