張興花
(寧夏英力特化工股份有限公司,寧夏 石嘴山 753202)
氯堿化工生產(chǎn)中,一般要求類(lèi)似水體懸浮物分析項(xiàng)目有廢水懸浮物、循環(huán)水濁度、精制鹽水透明度和各種水處理后濁度等。早期,常規(guī)采用重量法分析廢水懸浮物;分光光度法分析循環(huán)水濁度;重量法分析精制鹽水懸浮物;濁度儀測(cè)定處理水質(zhì)濁度。通過(guò)對(duì)幾種分析方法的對(duì)比試驗(yàn)和生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中測(cè)試數(shù)據(jù),認(rèn)為可以采取儀器法進(jìn)行水中懸浮物的測(cè)定,該法可以簡(jiǎn)化分析流程、提高分析速度、降低分析成本。
水質(zhì)中的懸浮物是指水樣通過(guò)孔徑為0.45 μm的濾膜,截留在濾膜上并于103~105℃烘干至恒重的物質(zhì)。
(1)采用的試劑為蒸餾水或同等純度的水。
(2)儀器為全玻璃微孔濾膜過(guò)濾器、GN-CA濾膜(孔徑 0.45 μm、直徑 60 mm)、吸濾瓶、真空泵、無(wú)齒扁咀鑷子、烘箱。
(3)測(cè)定步驟為,用扁咀無(wú)齒鑷子夾取微孔濾膜放于事先恒重的稱量瓶中,移入烘箱中于103~105℃烘干0.5 h后,取出置干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱其重量。反復(fù)烘干、冷卻、稱量,直至2次稱量的重量差≤0.2 mg。將恒重的微孔濾膜放在濾膜過(guò)濾器的濾膜托盤(pán)上,加蓋配套的漏斗,并用夾子固定好。以蒸餾水濕潤(rùn)濾膜,并不斷吸濾。該過(guò)程大約1 h。
量取充分混合均勻的試樣100 mL抽吸過(guò)濾,使水分全部通過(guò)濾膜,再以每次10 mL蒸餾水連續(xù)洗滌3次,繼續(xù)吸濾以除去痕量水分。停止吸濾后,仔細(xì)取出載有懸浮物的濾膜放在原恒重的稱量瓶里,移入烘箱中于103~105℃下烘干1 h后,移入干燥器中,冷卻至室溫,稱重。反復(fù)烘干、冷卻、稱量,直至2次稱量的重量差≤0.4 mg為止。該過(guò)程約2 h。
濾膜上截留過(guò)多的懸浮物可能夾帶過(guò)多的水分,除延長(zhǎng)干燥時(shí)間外,還可能造成過(guò)濾困難,對(duì)此,可酌情少取試樣;濾膜上懸浮物過(guò)少,則會(huì)增大稱量誤差,影響測(cè)定精度。必要時(shí),可增大試樣體積。一般以5~100 mg懸浮物量作為量取試樣體積的實(shí)用范圍。
(4)結(jié)果表示為:
式中:W1—稱量瓶加濾膜的重量,g;
W0—稱量瓶的重量,g;
V—樣品體積,mL。
(1)采用WGZ-100散射式濁度儀。該儀器分析法的原理為,一束平行光在透明液體中傳播,如果液體中無(wú)任何懸浮顆粒存在,光束在直線傳播時(shí)不會(huì)改變方向,若有懸浮顆粒時(shí)就會(huì)改變方向,濁度愈高,光的散射就愈加嚴(yán)重。
(2)操作步驟為,提前將儀器預(yù)熱10 min,選擇檔位,用標(biāo)準(zhǔn)板調(diào)標(biāo),再用無(wú)濁度水(經(jīng)0.2 μm濾膜過(guò)濾的超純水)調(diào)零,最后,進(jìn)行樣品測(cè)試。
(3)該儀器操作簡(jiǎn)單,只要按照儀器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作即可。比色皿操作使用同分光光度計(jì)比色皿,標(biāo)準(zhǔn)板定期按使用說(shuō)明書(shū)用六次甲基四胺-硫酸肼標(biāo)液進(jìn)行標(biāo)定,為了減少誤差,標(biāo)定、校零、樣品測(cè)定可使用同一比色皿。測(cè)量過(guò)程大約需要5 min。
重量法與儀器法的分析結(jié)果對(duì)比情況見(jiàn)表1。
表1 懸浮物分析結(jié)果對(duì)比情況 mg/L
濁度是指水中懸浮物對(duì)光線透過(guò)時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。一般來(lái)說(shuō),水中懸浮物越多,對(duì)光線阻礙越大,水的濁度也就越大。當(dāng)然,水的濁度不僅與水中懸浮物質(zhì)的含量有關(guān),而且與其大小、形狀及折射系數(shù)等有關(guān),但在此分析中可忽略不計(jì)。
從對(duì)比分析數(shù)據(jù)看,用濁度儀分析方法完全可以替代重量法分析廢水懸浮物,其優(yōu)點(diǎn)在于:(1)可以大大縮短分析時(shí)間,由3 h縮短為15 min;(2)節(jié)約耗材,重量法使用耗材濾膜、量筒、抽濾瓶等,濁度儀法耗材很少;(3)重量法用烘箱電耗較高,1個(gè)樣品約用6 kW·h,濁度儀法只用電0.25 kW·h。
原理和操作步驟同廢水重量法測(cè)定。
(1)測(cè)定原理為,飽和鹽水溶液的懸浮物的含量與其濁度值呈線性關(guān)系,用已知懸浮物的溶液為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定不同懸浮物含量對(duì)應(yīng)的濁度值,經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)定制定工作曲線,然后測(cè)定未知溶液的濁度值,通過(guò)工作曲線計(jì)算出懸浮物含量。
(2)采用分光光度計(jì)測(cè)定。
(3)標(biāo)準(zhǔn)濁度貯備液
a.溶液A:稱取1.000 0 g硫酸肼用水溶解,移入100 mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻。
b.溶液B:稱取10.000 g六次甲基四胺用水溶解,移入100 mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻。
c.吸取25.0 mL溶液A和25.0 mL溶液B,移入500 mL容量瓶中,搖勻后,在 25(±3)℃靜置 24 h,然后稀釋至刻度,搖勻。此混懸液的濁度為400mg/L,此溶液可使用1個(gè)月。
d.標(biāo)準(zhǔn)濁度混懸液
吸取25 mL上述貯備液于200 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度;搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)混懸液濁度為50 mg/L。
(4)分析步驟
a.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
分別取 50 mg/L 混懸液 0,0.5,2.0,3.0,4.0 mL分別放入5只50 mL比色管中,用水稀釋至刻度,搖勻。以上溶液的濁度分別為 0,0.5,2.0,3.0,4.0 mg/L。在分光光度計(jì)上于420 nm處,用5 cm比色皿,以水作參比,測(cè)定上述各溶液的吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),以濁度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
b.鹽水水樣的測(cè)定
取搖勻未經(jīng)過(guò)濾的鹽水水樣,置于5 cm比色皿中,以蒸餾水作參比,在與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下測(cè)其吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的水樣濁度。
由于精制鹽水質(zhì)量好、透明度高、懸浮物含量較低,采用重量分析法分析,經(jīng)常由于操作和濾紙質(zhì)量問(wèn)題,分析數(shù)據(jù)為未檢出,不能正確指導(dǎo)生產(chǎn)。改用分光光度法分析后,提高了分析精度,分析數(shù)據(jù)有了指導(dǎo)意義。
同樣,用分光光度法與濁度儀法一樣可以替代重量法分析法,省時(shí)、省力、省人工、省材料、省電。
(1)分析方法的改進(jìn)簡(jiǎn)化了分析流程,縮短了分析時(shí)間,提高了工作效率。
(2)濁度儀法和分光光度法2種儀器分析法都用同一種標(biāo)液進(jìn)行標(biāo)定,從而使分析結(jié)果具有一致性和可比性。