当前地表水中总氰化物的检测分析
2020-06-29陈璇舟
陈璇舟
摘 要:地表水中的总氰化物主要来源于工业污染,通常焦化、杀虫剂、电镀、合成有机玻璃等工业废水均在不同程度上含有总氰化物。含有总氰化物的工业废水污染地表水后,将严重威胁人体健康。本文浅析了异烟酸-巴比妥酸分光光度法原理,探究了异烟酸-巴比妥酸分光光度法对地表水中总氰化物的检测,希望为当前地表水中总氰化物的检测分析提供借鉴。
关键词:地表水;总氰化物;检测
前言:
氰化物以多种形式存在于地表水中,诸如HCN、NH4CN、KCN等具有较大毒性,且易溶于水的简单总氰化物,有毒性相对较小的锌氰、铁氰、镉氰络合物等络合总氰化物。总氰化物经过人体消化道、呼吸道、皮肤等进入人体将导致氰化物中毒。进入人体的总氰化物,能实现对游离氰的迅速分解,并与细胞内呼吸酶所含的各类金属离子,诸如铜、铁、钼等结合,造成呼吸酶丧失活性,中端呼吸链,进而导致细胞窒息死亡。对此,有必要加强对地表水中总氰化物的检测分析。
一、异烟酸-巴比妥酸分光光度法原理
样品基于酸性条件,经过紫外消解和140℃的高温高压水解,即释放出氰化氢。氢氧化钠溶液会对氰化氢进行吸收。吸收液所含的总氰化物会与氯胺T发生反应,并产生氯化氢。氯化氢与异烟酸发生反应,将水解产生戊烯二醛。戊烯二醛与巴比妥酸作用,将导致蓝紫色化合物的产生。在600nm波长处可对其吸光度进行测量[1]。
二、地表水中总氰化物的检测分析
1、干扰和消除
氧化性物质,诸如活性氯存在于试样中,会对测定造成干扰。在实施蒸馏前,可将亚硫酸钠溶液加入其中,实现对干扰的有效消除;亚硝酸离子存在于试样中,会对测定造成干扰,在实施蒸馏前,可将氨基磺酸加入其中,实现对干扰的有效消除;硫化物存在于试样中,会对测定造成干扰,在实施蒸馏前,可将碳酸铅或者碳酸镉固体粉末加入其中,实现对干扰的有效消除;硫氰酸盐产生的正干扰小于1%。
2、试剂
若无特别说明,分析地表水中总氰化物时,应遵循国家标准使用分析纯试剂。通常,将蒸馏水或者制备的新鲜的去离子水作为实验用水。通过超声或者氦气对标准溶液之外的实验用水和其他溶液进行除气。具体方法如下:使用140KPa的氦气,使之通过氦导管实施时长1分钟的除气,或通过超声波实施时长15到30分钟的振荡除气[2]。
(1)氢氧化钠溶液:。(2)氢氧化钠溶液:。称取15g氢氧化钠,将之溶于水中,稀释至1000ml,将之摇匀,在聚乙烯塑料容器中对之进行贮存。(3)氯胺T溶液:。(4)磷酸二氢钾:缓冲溶液(pH=4.0)。称取无水磷酸二氰钾136.1g,将之溶入水中,稀释定容至1000ml,将冰乙酸2.00ml加入其中,摇晃均匀。(5)异烟酸-巴比妥酸显色剂。称取异烟酸2.50g,巴比妥酸1.25g,将之溶入15g/L氢氧化钠溶液中,稀释定容至100ml。实验用时,对之现配。(6)氰化钾标准溶液。
3、仪器和设备
对经检定为A级的玻璃量器进行使用。(1)分光光度计或比色计。(2)25ml具塞比色管。(3)实验室常规设备和相关仪器。
4、样品
遵循HJ/T 91-2002的具体规定采集水样。应将样品采集在硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料样品瓶中,保持密闭。若采用聚乙烯塑料瓶,要先用无氧水对之进行清洗,并经干燥后再使用。采集样品后,应将氢氧化钠立即加入其中进行固定。通常,每升水样需加入的固体氢氧化钠为0.5g。若采集的水样具有较高的酸度,应增加固体氢氧化钠的加入,使样品PH值保持在12~12.5范围之内。要尽快对采集样品进行测定。否则,应在小于4℃的条件下贮存样品,并在采样完成后的24h以内对样品进行测定。若大量硫化物存在于样品中,要先将碳酸铅固体粉末或者碳酸镉加入其中,将硫化物除去,再将氢氧化钠加入其中进行固定。避免碱性条件下,氢离子与硫离子发生反应产生硫氰酸离子对测定造成干扰[3]。
5、分析步骤
(1)绘制校准曲线
取用8支具有塞比色管,分别将0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml氰化钾标准使用溶液加入比色管中,再加入1g/L氢氧化钠溶液至10ml,其氰化物含量()依次为0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00。将5.0ml磷酸二钾缓冲溶液加入各管中,摇晃均匀,迅速将0.30ml氯胺T溶液加入其中,立即将塞子盖住,摇晃均匀,放置1到2分钟。总氰化物以HCN存在时,容易挥发。因此,将缓冲溶液加入其中后,要迅速操作每项步骤,并将塞子随时盖紧。将6.0ml异烟酸-巴比妥酸显色剂加入各管中,加纯水进行稀释至标线,摇晃均匀。在25℃条件下,显色15分钟。(在15℃条件下,显色25分钟;在30℃条件下,显色10分钟。)分光光度计在600nm波长处,用10mm比色皿,以水作参比,对吸光度进行測定,将总氰化物含量作为横坐标,将扣除试剂空白的吸光度作为纵坐标,以最小二乘法对校准曲线进行绘制[4]。
(2)测定
吸取10.00ml试样“A”,贮存在具塞比色管中。按照上述操作,从校准曲线上,对相应的总氰化物含量进行计算。
(3)结果计算
氰化物质量浓度以氰离子(CN-)计,按如下公式计算:
在上式中,表示氰化物的质量浓度,mg/L,
A表示试样的吸光度;
A0表示试剂空白的吸光度;
表示校准曲线截距;
b表示校准曲线斜率;
V表示预蒸馏的取样体积,ml;
V1表示馏出液(试样“A”)的体积,ml;
V2表示测定时所取试料(比色时,所取试样“A”)的体积,ml。
结语
综上所述,总氰化物的分析检测遵循中华人民共和国国家环境保护标准《水质 总氰化物的测定 容量法和分光光度法》中方法3的《异烟酸巴比妥酸分光光度法》,对地表水中总氰化物进行检测分析,通过规范的操作,获取准确的检测结果。另外,在操作过程中,要遵循相关规定对防护器具进行佩戴,避免总氰化物等剧毒物质接触皮肤。检测完成后,要安全妥善地处理残渣残液。
参考文献
[1]生活饮用水标准检验方法 GB/T 575O一2006:66-67
[2]中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 484-2009:9-10
[3]地下水质量标准 GB/T14848-2017:1-5
[4]地表水环境质量标准---GB3838-2002:2-9