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        含硫氰酸鹽、硫化物固體廢物中總氰化合物測定方法

        2022-06-07 14:18:16柳華麗葛仲義陳永紅王菊張靈芝肖千鵬
        黃金 2022年5期

        柳華麗 葛仲義 陳永紅 王菊 張靈芝 肖千鵬

        摘要:實(shí)驗(yàn)建立了含硫氰酸鹽、硫化物固體廢物中總氰化合物的測定方法,采用硝酸銀滴定法、異煙酸-吡唑啉酮分光光度法分別測定總氰化合物含量高、低的樣品。通過條件實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了前處理方式、稱樣量和干擾去除方法。該方法測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.43 %~1.33 %,加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率為91.5 % ~101.5 %,精密度和準(zhǔn)確度良好,符合測定要求。

        關(guān)鍵詞:固體廢物;硝酸銀滴定法;異煙酸-吡唑啉酮分光光度法;硫氰酸鹽;硫化物;總氰化

        合物

        中圖分類號:TD926.3 O655.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號:1001-1277(2022)05-0097-04doi:10.11792/hj20220519

        針對固體廢物中總氰化合物的測定,現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法均采用比色法,包括CJ/T 221—2005 《城市污水處理廠污泥檢測方法》[1]、HJ 745—2015 《土壤 氰化物和總氰化物的測定 分光光度法》[2]。但是,比色法不適用于總氰化合物含量較高的樣品,而固體廢物中總氰化合物含量可能會很高。有研究采用堿液進(jìn)行浸出測定,但氰化物浸出不完全,且流程長、成本高[3-4]。本文利用微波超聲對固體廢物樣品進(jìn)行前處理,減小樣品的粒度,增加樣品的比表面積,使氰化物有效釋放,采用加入掩蔽劑和二次蒸餾的方法去除硫化物和硫氰酸鹽的干擾,之后采用硝酸銀滴定法測定總氰化合物含量較高的樣品[5-8]、異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定總氰化合物含量較低的樣品[5-8],方法的準(zhǔn)確度和精密度良好,滿足分析要求。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 儀器與試劑

        島津1100分光光度計(jì);一體化蒸餾儀;水浴鍋。

        20 g/L氫氧化鈉溶液,100 g/L EDTA-二鈉溶液,0.005 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液,1.69 g/mL磷酸,0.100 mol/L硝酸銀溶液,實(shí)驗(yàn)用水均為蒸餾水。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1)準(zhǔn)確稱取干質(zhì)量為5.00 g的含氰化物固體廢物樣品,用蒸餾水轉(zhuǎn)移到蒸餾燒瓶中,定容至250 mL,加入1 mL 20 g/L氫氧化鈉溶液。將蒸餾燒瓶放入超聲機(jī)中超聲30 min,只超聲不加熱。取出蒸餾燒瓶,加入玻璃珠、10 mL 0.100 mol/L硝酸銀溶液,搖勻,再加入數(shù)粒玻璃珠、15 mL 100 g/L EDTA-二鈉溶液和15 mL磷酸,搖勻。

        2)連接好蒸餾裝置,并確保連接部位嚴(yán)密。接收瓶中加入10 mL 20 g/L氫氧化鈉溶液,餾出液下端插入接收瓶的吸收液中,確保其吸收完全;餾出液導(dǎo)管上端接冷凝管出口。

        3)當(dāng)接收瓶內(nèi)試液體積為85~90 mL時(shí)停止蒸餾,蒸餾水沖洗液收至接收瓶內(nèi),用水稀釋至刻度,待測。 隨同樣品做全程序空白實(shí)驗(yàn)。

        4)第一次蒸餾得到的餾出液,加入100 mL蒸餾水、5 mL 0.100 mol/L硝酸銀溶液、10 mL 100 g/LEDTA-二鈉溶液和10 mL磷酸,進(jìn)行二次蒸餾。固體廢物樣品中僅含有硫化物干擾時(shí),無需二次蒸餾。總氰化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10.00 mg/kg時(shí),采用硝酸銀滴定法測定;總氰化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10.00 mg/kg時(shí),采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 超聲條件

        由于很難購買到含氰化物的固體標(biāo)樣,因此購買市售總氰化合物質(zhì)量濃度為50 mg/L的樣品,采用水質(zhì)模擬的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選取不同超聲時(shí)間(10 min、20 min、40 min、60 min)和不同超聲功率(100 W、 500 W),結(jié)果發(fā)現(xiàn)氰化物都沒有發(fā)生分解,表明可采用微波超聲預(yù)處理含氰化物固體廢物。

        實(shí)驗(yàn)選用含氰化物固體廢物樣品1,加入10 mLEDTA-二鈉溶液、10 mL磷酸,控制超聲時(shí)間分別為0,5,15,25,30和40 min,每個(gè)樣品平行測定4次,結(jié)果見表1。

        從表1可以看出:超聲時(shí)間越長,固體廢物中氰化物釋放越徹底。當(dāng)超聲時(shí)間達(dá)到30 min時(shí),總氰化合物釋放已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定。因此,超聲時(shí)間選擇30 min。

        2.2 稱樣量

        固體廢物中氰化物含量可能會很高,取樣量越多,氰化物越難完全釋放。實(shí)驗(yàn)選用2個(gè)樣品,樣品2總氰化合物含量較低,采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定;樣品3總氰化合物含量較高,采用硝酸銀滴定法測定。實(shí)驗(yàn)控制稱樣量分別為1.00 g、3.00 g、5.00 g、10.00 g,結(jié)果見表2。

        從表2可以看出:稱樣量為1.00~5.00 g時(shí),測定結(jié)果均較穩(wěn)定。稱樣量為10.00 g時(shí),測定結(jié)果稍偏低。綜合考慮樣品的代表性,稱樣量取5.00 g較合理。

        2.3 硫化物干擾去除實(shí)驗(yàn)

        實(shí)驗(yàn)向樣品4中加入不同量硫化鈉(以S2-計(jì)),使得樣品中含有不同濃度的硫化物,同時(shí)加入不同掩蔽劑硝酸銀溶液、10 mL EDTA-二鈉溶液、10 mL磷酸,具體方案及結(jié)果見表3。

        從表3可以看出:掩蔽劑硝酸銀對總氰化合物的測定沒有影響。樣品中硫化物含量較高時(shí),無法觀察到滴定終點(diǎn);如果反應(yīng)過程中產(chǎn)生硫化物,同樣也無法觀察到滴定終點(diǎn)。方案5掩蔽劑效果最好,對比方案5和方案8,9表明,10 mL 0.100 mol/L硝酸銀溶液可以起到很好的掩蔽作用,有效去除硫化物干擾。

        2.4 硫氰酸鹽干擾去除實(shí)驗(yàn)

        實(shí)驗(yàn)向樣品5中加入不同量硫氰酸鈉(以SCN-計(jì)),使得樣品中含有不同濃度的硫氰酸鹽,具體方案及結(jié)果見表4。

        從表4可以看出:掩蔽劑硝酸銀對總氰化合物的測定沒有影響。此外,不加入掩蔽劑僅兩次蒸餾導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。方案5和方案6掩蔽劑的掩蔽效果較好,且二次蒸餾時(shí)5 mL 0.100 mol/L硝酸銀溶液可以起到很好的掩蔽作用。方案5和方案7對比說明,二次蒸餾時(shí)5 mL 0.100 mol/L硝酸銀對不同濃度硫氰酸鹽干擾均有較好的掩蔽效果。890392D2-DCA9-4E5C-8B34-F04261CD89E6

        2.5 同時(shí)存在干擾去除實(shí)驗(yàn)

        固體廢物樣品中可能同時(shí)存在硫化物和硫氰酸鹽,因此進(jìn)行了2種物質(zhì)同時(shí)存在時(shí)的干擾去除實(shí)驗(yàn),具體方案及結(jié)果見表5。

        從表5可以看出:硫化物和硫氰酸鹽同時(shí)存在時(shí),硝酸銀去除干擾效果好,總氰化合物測定結(jié)果滿足分析要求。

        2.6 方法的精密度及準(zhǔn)確度

        選擇3個(gè)含硫化物、硫氰酸鹽的固體廢物樣品進(jìn)行精密度和加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表6。

        從表6可以看出:方法的精密度為0.43 %~1.33 %,準(zhǔn)確度為91.5 % ~101.5 %,滿足分析要求。

        3 結(jié) 語

        實(shí)驗(yàn)采用微波超聲對固體廢物進(jìn)行前處理, EDTA-二鈉溶液和磷酸作為預(yù)蒸餾試劑,掩蔽劑或掩蔽劑和二次蒸餾相結(jié)合的方法進(jìn)行硫化物、硫氰酸鹽干擾的去除。通過優(yōu)化前處理方式、稱樣量,去除硫氰酸鹽、硫化物的干擾等,保證了方法的精密度和準(zhǔn)確度。

        [參 考 文 獻(xiàn)]

        [1] 中華人民共和國建設(shè)部.城市污水處理廠污泥檢測方法:CJ/T 221—2005[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.

        [2] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.土壤 氰化物和總氰化物的測定 分光光度法:HJ 745—2015[S].北京:中國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

        [3] 紀(jì)昳,陸喜紅,徐榮,等.固體廢物中氰化物堿溶浸出效率的影響因素[J].科技風(fēng),2017(9):161-162.

        [4] 陸喜紅,徐榮,紀(jì)昳.固體廢物中氰化物全量的測定方法研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2016,41(8):126-128,143.

        [5] 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.水質(zhì) 氰化物的測定 容量法和分光光度法:HJ 484—2009[S].北京:中國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

        [6] 葛仲義,陳永紅,王菊,等.含硫化物、硫氰酸鹽水質(zhì)中易釋放氰化物測定方法研究[J].黃金,2021,42(2):90-93.

        [7] 葛仲義,陳永紅,周旭亮,等.含硫化物、硫氰酸鹽水質(zhì)中總氰化合物測定方法的研究[J].黃金,2019,40(10):76-79.

        [8] 葛仲義,陳永紅,蘆新根,等.氰渣中總氰化物的測定[J].黃金,2018,39(11):75-78.

        Determination method for total cyanide in solid wastes containing thiocyanate and sulfide

        Liu Huali1,Ge Zhongyi1,2,Chen Yonghong1,2,Wang Ju1,2,Zhang Lingzhi1,2,Xiao Qianpeng1,2

        (1.Changchun Gold Research Institute Co.,Ltd.;

        2.National Quality Supervision and Inspection Center for Gold and Silver Products(Changchun))

        Abstract:The experiment established a determination method for total cyanide in? solid wastes containing thiocyanate and sulfide,where silver nitrate titration and isonicotinic acid-pyrazolone spectrophotometry are used to determine the samples with high and low contents of cyanide respectively.Condition test was carried out to optimize the pre-treatment means,sample weight and interference elimination method.The method has a RSD of 0.43 %-1.33 %,recovery rate of 91.5 %-101.5 %,good precision and accuracy,and meets the determination requirements.

        Keywords:solid waste;nitric silver titration;isonicotinic acid-pyrazolone spectrophotometry;thiocyanate;sulfide;total cyanide

        收稿日期:2021-12-05; 修回日期:2022-02-20

        作者簡介:柳華麗(1984—),女,黑龍江穆棱人,工程師,從事礦物分析方法研究工作;長春市南湖大路6760號,長春黃金研究院有限公司,130012;E-mail:2768051172@qq.com890392D2-DCA9-4E5C-8B34-F04261CD89E6

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