喻金花 徐歡歡
摘要:通過對標準溶液和實際廢水樣品的試驗,作者根據(jù)實際工作經(jīng)驗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需氧量的測定。本文就分析標準溶液和實際廢水樣品的試驗一系列步驟,并提出有關方法。 僅供業(yè)內人士參考。
關鍵詞:樣品分析;實驗檢測
一、 實驗室基本概述
標準溶液和實際廢水樣品的試驗尤為重要,因為它會直接影響到人民的生命財產安全。所以,在對標準溶液和實際廢水樣品的試驗程中,相關工作人員必須嚴格要呈現(xiàn)開展各項工作,確保實驗數(shù)據(jù)準確性,并逐步建立與完善實驗過程。
二、樣品分析步驟
1.1方法原理
利用Ag+與Cl-反應生成AgCl的原理,根據(jù)廢水中氯離子的含量加入等當量的硝酸銀固體,充分攪拌使其完全反應,取其上清液,再用重鉻酸鉀法測COD,即在強酸性溶液中,用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質,過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算出水樣中還原性物質消耗氧的量。
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。對于未經(jīng)稀釋的水樣用0.2500mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定50~700mg/L的COD值,用0.0250mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定5~50mg/L的COD值。
2 儀器試劑
2.1儀器
1)回流裝置:帶有24號標準磨口的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
本標準所用試劑除另有說明外,均應使用符合國家標準的分析純試劑,試驗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。
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)重鉻酸鉀標準溶液
6.1)濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.2500mol/L的重鉻酸鉀標準溶液: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的重鉻酸鉀標準溶液:將濃度為0.2500mol/L的溶液稀釋10倍而成。
7)硫酸亞鐵銨標準溶液
7.1)濃度為C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.10mol/L的硫酸亞鐵銨標準溶液: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。
硫酸亞鐵銨標準溶液每日臨用前,必須用重鉻酸鉀標準溶液準確標定此溶液的濃度。
取10.00mL重鉻酸鉀標準溶液(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,用硫酸亞鐵銨標準溶液(7.1)滴定溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色,即為終點。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的硫酸亞鐵銨標準溶液:將0.1mol/L的硫酸亞鐵按標準溶液稀釋10倍。用重鉻酸鉀標準溶液(6.2)標定,其滴定步驟及濃度計算與(7.1)類同。
8)鄰苯二甲酸氫鉀-氯化鈉標準溶液
稱取105℃時干燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀(HOOCC6H4COOK,基準試劑)0.2551g和在500~600℃下灼燒40~50min的氯化鈉(NaCl,基準試劑)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,應盡快分析。如不能立即分析,應加入硫酸至PH<2,置4℃以下保存,但保存時間不得多于5天。采集水樣的體積不得少于100mL。
3.2 試料的準備
依據(jù)中華人民共和國國家標準GB11896-89《水質-氯化物的測定-硝酸銀滴定法》準確測出水樣中Cl-的含量記為C2(mg/L)。將試樣充分搖勻,準確量取一定量的水樣記下取樣體積V1(mL),加入等當量于105℃烘半小時的硝酸銀充分攪拌一分鐘,后取上清液20.00mL(V3)作為試料。
3.3 分析步驟
1)取準備好的試料20.00ml于錐形瓶中,加10.00mL重鉻酸鉀標準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,接通冷凝水或打開風冷儀器裝置。從冷凝管上端緩慢加入30mL硫酸銀—硫酸溶液,以防止低沸點有機物逸出,不斷旋動錐形瓶使之混合均勻。自溶液開始沸騰起回流兩小時。
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,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定,溶液顏色由黃色變?yōu)榧t褐色即為終點。記錄硫酸亞鐵按標準溶液消耗的毫升數(shù)(mL),記為V2。
3)空白試驗:按步驟(1)以20.00mL水代替試料進行空白試驗,其余試劑和試料測定相同,記錄下空白滴定時消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的毫升數(shù)V0。
4)校核試驗:按測定試料提供的方法分析20.00mL鄰苯二甲酸氫鉀-氯化鈉標準溶液(2.2-(8))的COD值,用以檢驗操作技術及試劑純度。
該溶液的理論COD值為300mg/L,如果校核試驗的結果大于該值的96%,即可認為實驗步驟基本上是適宜的,否則,必須尋找失敗的原因,重復實驗,使之達到要求。
4 計算
計算水樣化學耗氧量,公式如下:
COD (O2, mg/l) = C*(V0-V2)*8*1000
V3
式中:C——硫酸亞鐵按標準溶液的濃度,mol/L;
V0——空白試驗所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液的體積,mL;
V2——試料測定所消耗的硫酸亞鐵按標準溶液的體積,mL;
V3 ——試料的體積,mL;
8000—1/4O2的摩爾質量,以mg/L為單位的換算值。
5 試驗結果
5.1 準確度試驗
對2.2-(8)標準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行試驗,該溶液的理論COD值為300mg/L,Cl-含量為5000mg/L。
說明:在用硝酸銀法測定時,取標準溶液200mL,加入4.7851g105℃烘半小時的硝酸銀,再取20mL上清液進行測定。
5.2 實際水樣檢測
對樣品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行試驗。樣品1,樣品2氯離子濃度:7900mg/L,樣品廢水為有機硅生產廢水,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。
說明:在用硝酸銀法測定時,取標準溶液200mL,加入7.5604g105℃烘半小時的硝酸銀,再取20mL上清液進行測定。
6 結論
重鉻酸鉀法對于高氯廢水會因為稀釋帶來一定的誤差,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驗條件難以控制,本方法操作簡單,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需氧量的測定。