沈紅攀

摘 要 本文通過對電廠高氯水質(zhì)氯離子含量情況調(diào)查研究，結(jié)合平時工作中遇到的實(shí)際問題和相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集、對比、探討，找到了降低高氯水質(zhì)檢測氟離子時受氯離子干擾的解決途徑。文中通過兩種降低氯離子干擾檢測方法的對比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用稀釋法，使氯離子含量小于一定數(shù)量值（約2000mg/L）的降低干擾方法對氟離子的檢測有較好的符合性和適應(yīng)性，而且該方法操作相對簡單、準(zhǔn)確度高，因此值得推廣。

關(guān)鍵詞 高氯 干擾 氟離子 稀釋

中圖分類號：O611;X82 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）11-0026-03

當(dāng)前，隨著社會的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的需求，各種廢水的排放日趨增加，對環(huán)境的影響日益加重。

氟是化學(xué)研究中常見的一種元素，也是人體和動物所必須的一種微量元素，對有機(jī)體的作用非常大。但過量的氟對人和動物是有害的，尤其是人體對氟的含量最為敏感，當(dāng)人體攝入的氟含量超標(biāo)時易患斑齒病，嚴(yán)重者可導(dǎo)致氟骨病。氟離子在人體中的濃度取決于外界的環(huán)境狀況，如水體中氟離子的濃度，而氟污染的主要來源就是工廠中的廢水，因此如果排出的工業(yè)廢水中氟含量過高就會影響人類的正常生活。所以，國家對工業(yè)廢水的排放也做了嚴(yán)格的規(guī)定，并制定了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，因此在水和廢水處理中，如何準(zhǔn)確測定氟離子的含量具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在我廠的一般水質(zhì)及廢水水質(zhì)要求檢測的指標(biāo)中，就有一項(xiàng)是水質(zhì)氟離子的檢測，并且對排放的水要嚴(yán)格執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)氟離子的測定，有光學(xué)分析法、容量分析法、離子色譜法、在線分析法、氣相色譜法、高效液相色譜法、熒光法、氟離子選擇電極法等等，雖然測定的方法很多，但在這些方法中有的檢測過程較為麻煩，有的分析儀器比較昂貴，有的檢測要求限制較多，所以在我們電廠日常的一般水質(zhì)和廢水水質(zhì)氟離子檢測中，廣泛應(yīng)用氟離子選擇電極法來測定氟離子。

我廠水質(zhì)的氟離子檢測目前采用的是[1]《GB/T 7484-1987水質(zhì)氟化物的測定-離子選擇性電極法》，該方法是測定氟離子最典型的方法，相較于測定氟離子的化學(xué)分析法，該方法快捷、靈敏且試液用量少，尤其適用于廢水中氟離子的測定。氟離子選擇電極的氟化銀單晶膜對氟離子產(chǎn)生選擇性的對數(shù)響應(yīng)，當(dāng)氟電極和飽和甘汞電極一起置于被測試液中，其電位差可隨溶液中氟離子活度的變化而改變，且電位變化規(guī)律符合能斯特方程。

對此檢測方法在標(biāo)準(zhǔn)中有明確說明：本標(biāo)準(zhǔn)適合于測定地面水、地下水和工業(yè)廢水中的氟化物，如水樣有顏色、渾濁不影響測定;對于測定過程中的干擾，因測定的是游離的氟離子濃度，某些高價(jià)陽離子如三價(jià)鐵、鋁和四價(jià)硅及氫離子能與氟離子絡(luò)合而有干擾，即所產(chǎn)生的干擾程度取決于絡(luò)合離子的種類和濃度、氟化物的濃度和溶液的pH值。但通過我廠所需檢測的水質(zhì)對比和統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，廢水及中水所含的三價(jià)鐵、鋁和四價(jià)硅并不高，所產(chǎn)生的測量干擾不大，且可以通過強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑或其他方法有效地加以消除。

但在我廠現(xiàn)有的需要檢測的廢水中，有的氯離子含量比較高，且氯和氟同屬鹵素，在標(biāo)準(zhǔn)中沒有提到氯離子的存在是否會對水質(zhì)的氟離子檢測產(chǎn)生干擾，且因?yàn)閺U水氟離子的控制指標(biāo)一般為小于10mg/L，而在實(shí)際檢測過程中發(fā)現(xiàn)有的廢水氯離子含量大大超過10mg/L。因此，探索氯離子的存在對氟離子檢測的影響與否及如何解決這一問題非常必要。為此我們特別進(jìn)行了相關(guān)水質(zhì)的調(diào)查和實(shí)驗(yàn)分析。

1 現(xiàn)有檢測水質(zhì)調(diào)查

目前，對于廠區(qū)一般水質(zhì)、廢水、城市中水的來源還是非常明確的。廠區(qū)廢水主要包括水處理設(shè)備排水、機(jī)組排污水、含油廢水、輸煤系統(tǒng)沖洗水、渣水、脫硫廢水、熱力設(shè)備化學(xué)清洗排放水等，城市中水水源是污水處理廠的達(dá)標(biāo)排放水，而其它的一般水質(zhì)中氟離子含量微乎其微，低于1ug/L以下。通過現(xiàn)有的檢測數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)目前的檢測水樣中脫硫廢水、脫硫清水、脫硫漿液等水質(zhì)氯離子含量較高。一般，這些水質(zhì)的氯離子含量都會超過6000mg/L，甚至于達(dá)到20000mg/L以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氟離子的檢測指標(biāo)10mg/L。

因此，有必要通過對我廠高氯水質(zhì)的氟離子檢測情況進(jìn)行進(jìn)一步地深入調(diào)查研究，明確采用離子選擇性電極法測氟離子過程中，氯離子含量對氟離子檢測的影響和干擾程度，從而采取切實(shí)可行的檢測前預(yù)處理方法，消除氯離子的干擾，確保高氯水質(zhì)氟離子檢測的準(zhǔn)確性。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)一（氯離子濃度對氟離子檢測數(shù)據(jù)的影響調(diào)查及統(tǒng)計(jì)）

1.準(zhǔn)備對應(yīng)濃度的氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.配制氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液各種規(guī)格（5mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L），但不同氯離子含量的溶液各n份（1000mg/L--16000mg/L）。

3.對不同的氯離子濃度的各種規(guī)格的氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行氟離子檢測，記錄數(shù)據(jù)。

4.對檢測結(jié)果（取平均值）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖1。

2.2 實(shí)驗(yàn)二（采用加硝酸銀，生成氯化銀沉淀去除氯離子，分析對檢測結(jié)果的影響調(diào)查及統(tǒng)計(jì)）

1.配制含不同氯離子（1000mg/L--16000mg/L）的對應(yīng)氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（5mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L）各n份。

2.計(jì)算，并分別加入對應(yīng)的硝酸銀溶液，確保氯離子全部沉淀。

3.測定各沉淀后溶液的氟離子濃度。

4.對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1。

2.3 實(shí)驗(yàn)三（采用樣品稀釋法，使溶液中的氯離子含量降低至2000mg/L以下，分析對檢測結(jié)果的影響的調(diào)查及統(tǒng)計(jì)）

1.配制含不同氯離子（1000mg/L--16000mg/L）的對應(yīng)氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（5mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L）各n份。

2.對氯離子含量超過2000mg/L以上分別稀釋至2000mg/L左右或以下。

3.分別測定各溶液的氟離子濃度。

4.對測定結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如表2。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

由上圖1可知：采用離子選擇性電極法測定水樣中的氟離子，當(dāng)水樣中的氯離子含量達(dá)到或超過2000mg/L時，氯離子對水樣的氟離子檢測結(jié)果有非常明顯的影響，會使檢測結(jié)果偏小，而且配制同一含量的氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，隨著溶液中氯離子含量的逐漸增加，對氟離子檢測結(jié)果的影響也是呈上升趨勢的，即所測的氟離子值偏離實(shí)際值更大、檢測結(jié)果偏低更多。所以說，在氟離子的檢測中，當(dāng)溶液中的氯離子含量達(dá)到一定值時，氯離子對氟離子檢測的干擾是不可忽略的，必須采取相應(yīng)的方法來消除干擾和影響。

由表1可知，當(dāng)采用加硝酸銀法，即使溶液中的氯離子轉(zhuǎn)化為硝酸銀沉淀作為預(yù)處理來去除氯離子干擾的方法，最后的氟離子檢測結(jié)果和沒加硝酸銀時幾乎一致，甚至偏離實(shí)際值更多，且氯離子含量越大時偏離也越多，完全無法達(dá)到消除氯離子對氟離子檢測影響的目的，該預(yù)處理方法是不可取的。

由表2則可知：采用樣品稀釋法，即通過先計(jì)算氯離子含量，再使溶液中的氯離子含量按比例降低，特別是降低至2000mg/L以下時，最后的氟離子檢測結(jié)果幾乎完全消除了氯離子對氟離子檢測的干擾，檢測結(jié)果和實(shí)際溶液中配制的氟離子含量基本一致，達(dá)到了預(yù)期的效果。

4 結(jié)論及注意點(diǎn)

綜上所述，對高氯水質(zhì)進(jìn)行氟離子檢測時，如選擇的是離子選擇性電極法，則可以采用稀釋法作為預(yù)處理來消除氯離子的干擾，即對水質(zhì)先進(jìn)行氯離子含量[2]的檢測，大致估算水質(zhì)中的氯離子含量，再根據(jù)氯離子含量按比例對高氯水質(zhì)進(jìn)行稀釋，使氯離子含量低于2000mg/L，然后再按離子選擇性電極法進(jìn)行氟離子含量的測定。

該方法有效地消除了高濃度氯離子對水質(zhì)氟離子檢測的干擾，確保了水質(zhì)檢測氟離子的準(zhǔn)確性，特別是對于我廠脫硫漿液、脫硫廢水及其它氯離子含量較高水質(zhì)的氟離子檢測更具有可靠性和現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國家環(huán)境保護(hù)局.水質(zhì)氟化物的測定-離子選擇性電極法（GB/T ?7484-1987）[S].1987-08-01.

[2] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.化學(xué)試劑：電位滴定法通則（GB/T 9725-2007）[S].2008-04-01.