工业污水中氰化物测定的影响因素分析
2014-01-16
(中国石油乌鲁木齐石化分公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019)
工业污水中氰化物测定的影响因素分析
伍晓萍
(中国石油乌鲁木齐石化分公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019)
从理论和实践上分析影响实验成功的因素，关键是准确掌握工业污水中氰化物测定的影响因素。通过对异烟酸—吡唑啉酮法测定的性质以及显色温度、试剂、干扰物、操作速度等因素的研究比对分析，较好地消除干扰，提高氰化物含量的测定精度，使实验结果更准确、更真实、更可信。并总结得出实验的最佳方法。
蒸馏 温度 干扰物 操作速度
0 引言
氰化物在水体中存在的形式是多种多样的，其溶解度很大，且游离成CN-，毒性极强。因此氰化物是水体监测的一个重要项目。其测定方法通常采用异烟酸—吡唑啉酮光度法，并作为国家环境保护部的统一监测方法。由于工业污水中氰化物含量极低，难于测定，所以准确掌控实验的影响因素，是使实验顺利完成的关键，否则就会使实验失败，绘制的标准曲线不成线性，回归后的相关系数不符合标准要求等。本文主要从以下几个环节讨论氰化物测定的影响。
1 干扰物质对氰化物测定的影响
(1)试样中存在少量硫化物时，可在蒸馏前加入CdCO3或PbCO3固体粉末排除干扰，存在大量硫化物时可在弱碱性下加入CuSO4粉末排除干扰 。
(2)试样中存在活性氯等氧化物干扰测定，可在蒸馏前加Na2SO3溶液排除干扰。
(3)试样中存在亚硝酸离子干扰测定，可在蒸馏前加NH2SO2OH排除干扰[2]。
2 样品预蒸馏对氰化物测定的影响
2.1保证化学反应的彻底性
首先要了解样品中氰化物的大概含量，如果样品测定超出正常标准曲线的含量范围时，可适当减少取样量，保证测定中H+和OH-的量足够，使化学反应彻底完成。
2.2保证蒸馏装置的密闭性和吸收的完全性
蒸馏操作过程中，当加入磷酸后，每步操作应快速进行，随时盖严塞子。蒸馏前2min电炉应微热，当吸收瓶内液面在30mL以上时，再将电炉温度提高，避免HCN溢出。
3 所用试剂对氰化物测定的影响
(1)所用的蒸馏水必须不含氰化物。
(2)异烟酸配成溶液后如显示淡黄色，会使空白值增高，可过滤。为降低试剂空白值，实验中以选用无色的N,N-二甲基甲酰胺为宜。
(3)氯胺T的配制放置时间、操作不当，操作速度过缓对测定的影响
样品(A)含量：0.150mg/L。
每次取四组25mL具塞比色管，每组4只，另取两只做空白实验，共做6批实验。
A1：按标准曲线的测定步骤进行操作；
A2：氯胺T放不同天数后再进行操作；
A3：加氯胺T后没摇匀直接加显色剂；
A4：操作中速度过缓慢，加氯胺T后放置10min以上。
如表1所示， 对11天样品(A)在不同情况下进行分析，样品A1～A4的测定值为每次4个样的平均值，平均植(A)为6批测定结果的总平均植。
(a)样品A1测定结果看，按标准曲线的测定步骤进行操作，测定结果准确。
(b)样品A2测定结果看，氯胺T放置不同天数后(前7天)，测得总氰物的浓度基本保持稳定，变化微小，因而可以判断，将氯胺T放置在4℃的冰箱里可以稳定一周左右。
(c)样品A3测定结果看，加氯胺T后没摇匀直接加显色剂，测定结果小于标准浓度几倍。一般情况下的分析项目，加入药品没有摇匀再直接加入另一种药品，只要定容时摇匀，测定结果没有太大的影响。
(d)样品A4测定结果看，操作中速度过缓慢，加氯胺T后放置10min以上，总氰物测定结果明显偏低，总氰物以HCN存在时易挥发，因此，加缓冲液后每一步操作都应迅速，并盖严盖子，否则会使显色失败。
4 异烟酸溶液配制对氰化物测定的影响
异烟酸晶体为两性化合物，溶于热水，难溶于冷水。既使是分析纯的异烟酸，配制时也很难全部溶解。所以当配制异烟酸溶液时，应先将异烟酸晶体置于2%NaOH溶液中，然后在电炉上加热直至得到澄清溶液之后，再用蒸馏水定容。只有加热条件下异烟酸才能全部溶解，这是基于它的性质对热和氧化剂的稳定性。若不加热勉强配制成溶液，异烟酸有一部分没有完全溶解，造成异烟酸浓度不够[1]。所以，只有使用加热煮沸溶解后的异烟酸溶液，所绘制的标准曲线才成线性，回归的相关系数符合要求，试样结果真实可靠。
5 温度对显色反应的影响
表1 样品（A）含量（0.150mg/L）
适宜的温度在显色反应过程中尤为重要，如果温度过低或过高，都会影响显色反应。温度过低，使显色反应不能完全进行，而温度过高反应并不能向正反应方向进行，尤其CNCl遇光和热易分解或逸出。
5.1不同显色温度对标准曲线的影响
在4种不同温度下分别显色相同时间后测得氰化物标准系列吸光度值(A)，由此得到的标准曲线回归方程及相关系数(r)如表2所示。
由表2测定结果可以看出，显色温度不同时，测得同一浓度下的A值也有所不同，由此得到的回归方程和r值也有差异。温度在28℃和32℃时标准曲线的r值都为0.9999，大于25℃和35℃时的r值，但从回归方程的斜率看，28℃时为4.0019，大于32℃时标准曲线的斜率3.9686，说明28℃时测定的灵敏度更高。
5.2不同显色温度对质控样的影响
对氰化物含量(C)为(51.3±4.4) μ g/L的质控标样进行分析。在表2所列的4个温度下分别测定其吸光度值，并用表2中所对应的回归方程计算氰化物含量，每个温度下测定6个平行样，测定结果如表3所示。
从表3分析结果可以看出，同一浓度的氰化物质控样品，在不同显色温度下测定结果却不相同，恒温在25℃时有56.99μg/L和56.87 μg/L两个数据超出质控样的含量范围，分别超出上限值1.29 μg/L和1.17 μ g/L。恒温在32℃测得的含量也有不受控的结果出现，测定值44.56μ g/L和45.89 μ g/L分别低于质控样下限值2.34μ g/L和1.01 μ g/L。35℃测定值42.95μ g/L和44.94 μ g/L分别低于质控样下限值3.95 μ g/L和1.96μ g/L。说明显色温度对显色反应存在一定的影响。多年的实践证明只有在恒温水浴温度28℃的条件下，标准曲线的灵敏度最佳，所有测试的结果均在受控范围内。
表2 同一浓度不同温度下氰化物标准曲线测定结果
表3 质控样在不同温度下的测定结果(g/L)
表4 温度变化的影响
表5 操作速度的影响
5.3温度变化对磷酸盐缓冲液的影响
当实验温度低时，磷酸盐缓冲液会析出结晶，而改变pH值，此时需在水中使结晶溶解，混匀后方可使用。测定结果如表4所示。
从表4分析结果可以看出，pH值随实验温度的变化而变化，因此，测定时应严格控制温度。
6 操作速度对氰化物测定的影响
操作速度的影响如表5所示。
由于氰化物极易挥发，因此在蒸馏过程中，流出液导管要插在NaOH吸收液的液面下，否则结果会偏低。因此氰化物的水样应尽快测定，从酸化后的每一步骤都要操作迅速，并随时盖严[2]。
7 结论
(1)严格控制测定水体中氰化物的影响因素是实验能否得到真实、准确、可靠数据的根本保障。
(2)预蒸馏操作过程的关键是保证试样中的氰化物全部释放与全部回收，化学反应过程中H+和OH-的浓度和用量是内在因素，操作上的严谨、蒸馏装置密闭是外在因素。
(3)显色温度对显色反应存在一定的影响，适宜的显色温度是28℃。
(4)氰化物的测定，操作速度要快，实验温度，试剂的使用干扰杂质的排出，都要严格执行操作规程使其测定结果更准确，更真实，更可信。
[1] 李俊文. 水体中痕量氰化物测定影响因素的分析[J]. 安徽化工, 2006, (O4): 59-60.
[2] 国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法-水和废水监测分析方法[M]. 中国环境科学出版社, 2002.
Analysis of the Influence Factors of Industrial Wastewater in the Determination of Cyanide
WU Xiao-ping
(Research Institute of the Pertorchina Urumchi Company, Urumchi 830019, China)
From theory and practice on the analysis of influence factors in the success of the experiment, accurately grasp the influence factors of industrial wastewater containing cyanide determination. By the nature of iso-nicotinic acid-pyrazdone photometric method and color temperature, reagent, distractions, operating speed factors such as comparative analysis research, better to eliminate interference, improve the measurement precision of cyanide content, make the results more accurate, more real and credible. And the best way to show the experiments.
distillation; temperature; reagent; operator speed
TG172.5
A
10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2014.08.050.03
伍晓萍 (1974-) ，女，新疆乌鲁木齐人，本科，从事环境水质监测分析工作。
