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        水中總氯測定的三種方法比較研究

        2022-01-04 06:45:10黃柯天駿鐘永美
        能源與環(huán)境 2021年6期
        關(guān)鍵詞:實驗方法

        黃柯天駿 鐘永美

        (湖北省生態(tài)環(huán)境廳黃石生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 湖北黃石 435000)

        由于新冠肺炎疫情的流行,對于各醫(yī)療機構(gòu)廢水的消毒處理變得尤為關(guān)鍵,而含氯消毒工藝是我國醫(yī)療機構(gòu)普遍使用的污水處理工藝。氯化處理是一種借助氯的強氧化作用,對水中的病毒、細菌等微生物進行非選擇性殺滅的水處理技術(shù)[1],但是當水中總氯含量超標,會給水體造成不良影響[2],所以對水中總氯含量的測定成為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的重點工作之一。通過使用《水質(zhì) 游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》(HJ 586—2010)[3]、《水質(zhì) 游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1,4-苯二胺滴定法》(HJ 585—2010)[4]和一種常用的總氯快速測定法分別進行實驗,對實驗過程及測定結(jié)果進行比對研究。

        1 三種方法的原理對比

        實驗所用三種方法的原理是類似的,均是在緩沖溶液存在的情況下,使環(huán)境pH 為6.2~6.5,加入過量的碘化鉀后,氯胺類、次氯酸、次氯酸鹽和單質(zhì)氯與N,N-二乙基-1,4-苯二胺(DPD)反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。不同之處在于,滴定法是使用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至無色,通過硫酸亞鐵銨溶液的用量計算出總氯的含量;分光光度法是在波長515 nm 下測定其吸光度,再通過標準曲線來計算總氯的含量;快速測定法與分光光度法類似,均是通過測定吸光度確定總氯的含量,不過其使用的為專用便攜式(百靈達)光度計,通過儀器內(nèi)部曲線來計算出總氯的含量。

        2 三種方法的實驗過程對比

        2.1 分光光度法

        分別準確吸取0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 和15.00 mL 濃度為10.06 mg/L 的碘酸鉀標準溶液加入100 mL 容量瓶中,加適量水和1.0 mL 1 mol/L 的硫酸溶液,1 min 后加入1 mL 1 mol/L 的氫氧化鈉溶液,之后加水定容。取250 mL 容量瓶依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液和5 mL 1.1 g/L DPD 溶液,將之前容量瓶中標準溶液分別轉(zhuǎn)入錐形瓶,用10 mm 比色皿于515 nm 處測定吸光度,計算出標準曲線。另取錐形瓶,依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液、5 mL 1.1 g/L DPD 溶液、100 mL 待測樣品和1.0 g 碘化鉀,在相同條件下測定吸光度,計算出樣品的總氯含量。

        2.2 滴定法

        取250 mL 容量瓶,依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液、5 mL 1.1 g/L DPD 溶液、100 mL 待測樣品和1.0 g 碘化鉀,2 min后,用標定后的硫酸亞鐵銨標準溶液滴定,直到紅色消失,記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量和濃度,計算出樣品的總氯含量。

        2.3 快速測定法

        取待測樣品潤洗試管后將樣品加至10 mL 刻度線,將試管放入百靈達光度計校正空白。取出試管加入1 片百靈達DPD1 試劑,混勻并使試劑完全溶解,然后加入1 片百靈達DPD3 試劑,混勻并使試劑完全溶解,顯色2 min 后將試管放入百靈達光度計測量,得出樣品總氯含量。

        3 三種方法的實驗結(jié)果對比

        3.1 精密度

        使用三種方法分別對自來水樣品、濃度(0.802±0.083)mg/L的有證標準樣品和某醫(yī)療機構(gòu)廢水樣品進行6 次連續(xù)測定,計算出的平均值和相對標準偏差(見表1)。

        表1 三種方法測定總氯樣品的精密度實驗

        3.2 準確度

        使用三種方法分別對濃度為(0.802±0.083)mg/L 的有證標準樣品和某醫(yī)療機構(gòu)廢水樣品用標準溶液進行加標測定,計算出加標回收率(見表2)和平均相對誤差(見表3)。

        表2 三種方法測定總氯樣品的加標回收實驗

        表3 三種方法測定總氯樣品的準確度實驗

        4 結(jié)果分析

        通過三種不同方法進行的精密度和準確度實驗,實驗結(jié)果顯示:在精密度上快速測定法最好,相對標準偏差為0.3%和1.8%,滴定法次之,為1.2%和2.8%,分光光度法相對較差,為1.5%和4.5%;在準確度上,滴定法最好,平均加標回收率為102.3%和103.3%,平均相對誤差也最小為2.9%,分光光度法次之,平均加標回收率與滴定法相差不大,為98.3%和98.5%,而平均相對誤差較大為4.9%,快速法的準確度相對較差,平均加標回收率為94.2%和96.5%,平均相對誤差為5.9%。

        5 討論

        通過本次實驗,三種方法測定總氯的相對標準偏差均在5%以內(nèi),對有證標準樣品的測試結(jié)果均在樣品的合格范圍內(nèi),所以三種方法均為可行方法。其中,分光光度法的準確度比較好,實驗過程需要制作標準曲線再進行測定,過程相對比較復(fù)雜,適合在實驗室進行分析測定;滴定法的準確度和精密度都比較好,實驗過程中要使用微量滴定管,對實驗人員技術(shù)水平要求較高,可同時在現(xiàn)場和實驗室進行分析測定;快速測定法的精密度較好,實驗過程十分簡便,結(jié)果準確度不如分光光度法和滴定法,實驗方法缺少相應(yīng)標準方法支持,僅可用于現(xiàn)場對樣品進行初步的分析測定。

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