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流动注射法测定地表水中高锰酸盐指数的研究

2020-07-10张月

科学导报·学术 2020年24期
关键词:高锰酸钾检出限曲线

张月

摘  要:文章当中结合实践,探讨分析地表水高锰酸盐指数利用流动注射法进行测定,对仪器工作参数进行优化,通过研究发现,这种方法测定地表高锰酸盐指数,在0~l0.8mg/L标准溶液质量浓度时,具有很好的线性工作曲线,保持在0.0748mg/L的最低检测限,和0.59%~4.70%相对标准偏差,将标准物质加入其中达到985%-101%回收率,利用此方法进行测定,同时和酸性高锰酸钾法进行相映的对比工作,通过测定研究发现,相应的结果非常准确与可靠,测定结果没有明显的差异性。

关键词:地表水;高锰酸盐指数;测定;流动注射法;高锰酸盐指数;国家标准方法;方法对比

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

选择的SKALARSAN“连续流动分析仪,由荷兰Skalar公司所生产,高锰酸钾储备液(c=0.02mol/L):将高锰酸钾精准的称取3.16克,溶解通过超纯水来实现,利用容量瓶(1000mL)进行盛取,并在棕色瓶中进行保存,放置于冷藏条件下,这溶液进行配置之后七天应用,30天后应用效果更好,够达到一年左右有效期。

硫酸溶液(c=4mol/L):在700ml蒸馏水中,Amend,倒入224ml硫酸,同时在冷却条件下进行1000ml定容。

高锰酸钾-硫酸混合液:这种溶液现场使用时临时配制,将高锰酸钾储备液(002mol/L)进行14ml移取,并在700ml蒸馏水中加入其中,再将硫酸溶液(4mol/L)744ml加入其中,将蒸馏水加入其中使其达到1000ml左右,并进行1min煮沸,之后进行冷却,以便后面测试工作应用。

1.2基本原理

仪器原理:通过联系流动方法开展相应的测定工作,这种方法是通过蠕动泵对各种弹性泵管进行压缩,依照合适的比例将试样与试剂,在管路系统中吸入其中,实在相应条件下均匀混合,将其中的干扰物有效分离,在保温条件下进行反应,有颜色出现后开展吸光度测定,对分析结果展开详细的计算,实际分析时,将空气泡引入其中,作为管路清洁或者间隔样品。

方法原理:混合酸性高锰酸钾和水样,加热过程中保持温度在95℃,吸光度测定过程中,在波长520nm条件下开展测定,这时高锰酸钾在水中的含量和吸光度减少值保持为线性关系,水中氧化剂消耗量便可通过吸光度减少值来体现出来,这就是高锰酸盐指数值。

1.3测定条件和流程

在95℃条件下,开展测定工作,为80s进样时间以及140s的冲洗时间,为2s的空气时间与520nm的比色波长。测定流程主要包括首先合理的配制试剂,之后进行进样,并加热处理开展详细分析与测试。

2结果与讨论

2.1标准工作曲线

CODMn标准使用溶液:GBW(E)080274(中国计量科学研究院),为1210的样品编号,保持在226mg/L质量浓度,为3%不确定度,稀释标准溶液达到90.4mg/L质量浓度,之后开展使用工作。

工作曲线:根据CODMn标准,对溶液进行0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00mL使用,并进行50ml稀释,获得相应的质量浓度,主要为0.00,1.8l,3.62,5.62,7.49,9.04,10.8mg/L。获得的曲线线性图参见图1。工作曲线峰形参见图2。

通过研究发现高锰酸盐指数具有非常好的曲线线性,主要的相关系数为r≥0.999。

2.2方法的检测限

将CODMn标准的溶液行0.10mg/L的质量浓度选取,作为样品来测定检出限,进行12次平行测定,将测试过程当中连续7次数据取出对检出限进行计算,并合理的判断检出限,具体实验结果如表1。

通过测定结果发现,高锰酸盐指数测定,在0.10mg/L质量浓度,超过0.0748mg/L检出限时,通过流动注射法进行测定,结果主要保持在十位以内,方法在测定检出限中是非常合理的。同时高锰酸盐指数检出限通过流动注射法进行测定,获得0.0748mg/L的检出限,和国家有关标准方法相比较,低于这些方法0.5mg/L。

2.3方法的精密度

對试样1、2、3等别开展测定,CODMnM标准溶液的这些样品分别为0.50mg/L、5.00mg/L、9.00mg/L的质量浓度,共进行6次平行测定,对其中的相对标准差进行计算,通过计算发现,这些样品通过该方法进行测定,相对标准偏差RSD都在5%以下的偏差,没有明显的差异性。

2.4方法的准确度

对于准确度而言,主要是测试结果和参照值是否一致,试对比分析测试系统和反应分析方法,都无误差存在的重要指标,更体现着分析结果的精准性。

2.4.1相对误差

针对三种高锰酸盐指数标准物质开展相应的测定工作,并进行六次平行测定,对其相对误差开展相应的计算,通过实验发现,不同质量浓度试验样品之间没有明显的差异性存在,小于RE<5%的相对误差。

2.4.2加入标准物质回收率

对各种质量浓度三个具体样品开展相应的测定工作,同时开展六次平行测定,之后在100ml实际样品1、2、3中,将3.0mL、4.0mL、5.0mL国家标准物质加入其中,在开展六次平行测定工作,对标准物质加入后的回收率开展详细的计算,通过相应的测试发现,三个样品中将标准物质中回收效果都非常的好,达到了95%以上的回收率。

2.5方法比对分析

地表水质水样检测过程当中,主要通过酸性高锰酸钾法和流动注射法进行分析对比,对两种测定方法进行详细研究,通过研究发现,这两种方法在测定过程当中结果差异性不明显。

2.6几点体会

1)选择的测试试剂以及用量,仪器在测试试剂方面具有非常高的灵敏度,不仅能够确保基线稳定处于良好的工作曲线线性特征,而且在设计方面的要求应当达到优级纯以上,控制和减少管路当中有气泡形成,干扰样品的峰高,所应用到的溶液应当进行严格煮沸并在冷却之后才能使用,同时在工作实践中发现配制高锰酸钾溶液,30日之后使用效果更好,而且通过高锰酸钾储备液在高锰酸钾硫酸混合液内,于工作曲线呈现相关性的线性系数关系,用量达到7ml时,为二次函数工作曲线,利用试验对高锰酸钾储备液的用量逐步提高,使其达到14mL时,为0.999线性相关系数关系,所以14ml是高锰酸钾最合适的用量。

2)设置工作参数。依照仪器书名书相关要求,需要保持在70S的进样时间以及80s的冲洗时间和3S的空气时间在试验过程中发现为了有效地确保试验效果的精准性,确保充分的出峰,完全洗脱样品,对尽量时间进行增加80S,同时对冲洗时间进行增加140S,为了有效减少主管路本身大量的气泡,在流通池内进入,会将气泡带出,对测定结果造成影响,把空气时间进行2S缩短

3)判断工作状态。在对高锰酸盐指数进行测定过程当中,相较于上次测定,数字信号明显增加,显示其工作状态是较为稳定的,但同时处在不断变化的过程当中,主要呈现逐渐上升的特点。为了确保试验能够正常,最为重要的是确保仪器设备处于正常的工作状态,并作出科学的判断,将其作用优势充分的发挥出来。只有将以下两点工作内容充分地抓好,才能确保仪器正常进行。①T标准曲线质量浓度的最高点的响应值。如果保持在10mgTL高锰酸盐指数时,该点应当在50×104的响应值,不然很难使工作曲线保持在。0.999以上,也会造成偏高的水样质量浓度。②常温条件下通过加热到95℃时KMnO4-H2SO4溶液数字信号差值。一般而言,在加热以及常温条件下,应当大于50×104的数字信号差值,能会导致基线发生波动,影响工作曲线线性度,使其发生下降,很难确保试验结果的精准性,这就应当彻底清洗高锰酸盐指数模块。利用草酸溶液进行全面清洗,再通过KMnO4-H2SO4溶液进行六小时以上运转,并对T点响应值进行测定,超过50×10即可。

3结论

1)通过流动注射法开展晶粒度试验研究,获得的相关数据统计分析发现,不同质量浓度样品在测定过程当中,通过RSD测定分别为0.59%~4.70%,确保RSD<5%达到相关要求。

2)准确度试验通过对流注射法来完成,在试验中发现,样品不同质量浓度测定过程当中,主要保持在0.359%~2.66%的相对误差RE,符合RE<5%的有關要求,将98.5%~101%不准物质回收率加入其中,确保符合85%~1l5%的要求。

3)地表水样测定过程通过国标法流动注射法进行对比分析,并开展T检验,通过研究这些方法没有明显的检测差异。

通过试验研究,地表水中流动注射法测定时,支国标法测定水中高锰酸钾指数,难以反应时间,和操作过程较为繁琐,试验效率不高等问题得到了有效解决,而且还有非常高的灵敏度,精准度比较高,而且具有较低的检出限,测定地表水样品过程中,对比分析酸性高锰酸钾法和流动注射法,二者没有明显的差异。

参考文献

[1]  陆野,王忠喜,黄振荣.流动注射法测定水中高锰酸盐指数的研究[J].环境科学与管理,2009,34(12):102—105.

[2]  国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

[3]  国家环境保护局.GB11892--1989水质高锰酸盐指数的测定[s].1989

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