氰化物测定研究进展
2015-01-30姜姗王婷王晨
姜姗 王婷 王晨
(宝鸡市环境监测中心站 陕西宝鸡 721000)
1 概论
氰化物是含有氰基(-CN)的一类化合物的总称,分为无机氰化物、有氰化物和氰化物衍生物,是危险的有机化合物。其毒性大、反应快,在水体中受自然环境条件的影响而分解成为简单氰化物。氰化物的分析方法主要有色谱法、离子选择电极法、原子吸收光度法、极谱法等。
2 实验原理
在弱酸性条件下,水样中氰化物与氯胺T作用生成氯化氰,然后与异烟酸反应,经水解而成戊烯二醛,最后再与巴比妥酸作用生成紫蓝色化合物,在一定浓度范围内,其色度与氰化物含量成正比,与标准系列比较,最终得出所测样品氰化物的含量。
该方法适用于饮用水、地面水、生活污水和工业废水的检测。本方法灵敏度高、选择性好,但纳氏试剂的配制会对方法的灵敏度产中严重的影响。同时,纳氏试剂为汞盐试剂,在配置、使用和实验完毕后会对人体和环境产生影响。
3 实验内容
3.1 仪器
分光光度计或光度计、相关试剂(1%氢氧化钠水溶液、磷酸二氢钾溶液、无水磷酸二氢钾)具塞比色管等。
3.2 预处理
向水样中加入酒石酸和硝酸锌,在酸性条件下进行蒸馏,部分简单的氯化物和络合氯化物将以氰化物的形式被经氧化钠溶液吸收。
处理步骤:取200mL酒石酸溶液,移入500mL蒸馏瓶中,加玻璃珠;馏出液导管上端接冷凝管出口,下端接入氢氧化钠溶液的吸收液;将10mL硝酸锌加入蒸馏瓶,迅速加入5mL酒石酸,开始加热蒸馏,当吸收液接近100mL,停止蒸馏,测定氯化物用量。
3.3 实验步骤
3.3.1 校准曲线的绘制
取8支25m1比色管,加入氯化氰标准使用液0.00、0.20、0.51、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00,各加 0.1mL 氢氧化钠溶液至10mL;5m1磷酸二氢钾溶液,混匀,在8支管中迅速加入0.30mL氯胺T溶液,立即盖塞,轻轻摇匀混合,静置1min~2min之后观察变色现象。15℃则显色25min;20℃-30℃有色络合物显色,20min吸光度接近最大值,并在此后保持稳定,温度高于30℃时显色最快。显色温度低于20℃时显色慢且不稳定,且退色也快。选用25℃作为反应测定时的温度最合适。在这个温度的前提下,在分光光度计上,测量各吸光度,绘制校准曲线。
3.3.2 样品测定与计算
吸取10mI样品馏出液和10mL空白实验馏出液于25mL具塞比色管中,按校准曲线绘,测量吸光度,从校准曲线查出氰化物含量,用回归方程计算相应的量。公式如下:
(1)标准曲线查算:
氰化物(CN-,mg/L)=(m一 mo)V/Vo·V1
式中:
m—从校准曲线上所查出样品的氰化物含量(Ng)
Mo—从校准曲线上所查出空白氰化物含量(Ng)
V—预处理所用液体体积(mL)
Vo—用于显色所取样品馏出液体积
V1—馏出液的体积(mL)
(2)回归方程计算:
氰化物(CN-,mg/L))=(A一 Ao一 a)/b?(V/Vo·V2)
式中:
A—测量样品的吸光度
Ao—测量空白样品的吸光度
a—回归方程截距
b—回归方程斜率
V、Vo、V含义与上式相同
以上实验室测定了统一试样,得到的平均结果与室内相对标准偏差0.6%,室间相对标准偏差4.2%,氰化物回收率为93%~102.6%。
4 实验总结与改进
4.1 实验总结与分析
本法最低检测质量为0.1μg氰化物,比国际方法中0.5μg的质量更精确,本法比国家标准方法灵敏度高。测定样品与真正值之间相对误差分别为0.8%和1.6%。以上结论表明本法有较高的准确性,由精密度试验结果得到实验数据相对偏差小。分光光度法测定氰化物显色剂的研究中,异烟酸_巴比妥酸试剂作为一种新的显色试剂,干扰离子相对较少,除了亚硫酸根离子外,其他离子的干扰可以忽略。
本法采用异烟酸-巴比妥酸分光光度法灵敏度高又稳定,所用的试剂无毒无臭。采用硝酸银作沉淀剂,与铅盐、偏盐除硫过滤法相比,效果较好。传统的方法在分析样品时需加热蒸馏,操作繁琐灵敏度较低,利用本法可不必蒸馏,能有效地消除干扰,减少了操作步骤、缩短了时间,同时保证了结果的可靠性。试验结果得到回收率在94%~100%之间,整个实验中对物质的回收率很高、环保节约。
4.2 实验突破与改进
以上实验是建立在普通水质中对氰化物含量的测定,对近年我国对检测废水氰化物含量有了明显的突破与进步,但因为废水中干扰物质多,必须先用蒸馏法预处理,但还是解决不了有机物和硫化物的干扰,故对于废水中氰化物的测定需找到新的方法。
过滤之后就可以将氰化物氧化为氯化氰,使氯化氰与异烟酸发生反应、水解,两者发生反应的产物与巴比妥酸缩合生成兰色络合物[2],利于回归方程即可计算出氰化物含量,这种方法很好的解决了在废水中对氰化物含量测定的困难之处。
[1]苏德昭,沈文.食品卫生检验方法(理化部分)注解[M].北京:卫生部食品卫生监督所,1987.