林曉東
(遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司 遼寧阜新 123051)
淺談污水中氰化物的測定
林曉東
(遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司 遼寧阜新 123051)
近年來隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,很多企業(yè)直接將廢水排放出來,或者對廢水進行處理但是沒有達到處理的要求,從而對于環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害,其中廢水中的氰化物占據(jù)了很大一部分原因,因此對于廢水中氰化物的測定有著很重要的意義。本文主要在這樣的背景下對于目前我國測定廢水中氰化物的方式進行了簡單的介紹,希望能夠起到一定的參考價值。
廢水;氰化物;操作速度;蒸餾;溫度
氰化物是一種劇毒的物質(zhì),在化學(xué)研究領(lǐng)域有著很廣泛的關(guān)注,由于氰化物有著比較強的毒性,能夠和人體的細胞線粒體內(nèi)部的高鐵細胞色素氧化鎂進行結(jié)合,從而使其失去傳遞氧的作用,很容易造成組織內(nèi)部的缺氧而導(dǎo)致人體陷入到窒息的狀態(tài)中。并且與此同時它有廣泛的工業(yè)用途,因此在工業(yè)的廢水中往往含有較多的氰化物,嚴(yán)重的不經(jīng)過處理直接排放會嚴(yán)重的影響到人們的健康。
(一)色譜法
色譜法包括氣相色譜法、高效液相色譜等方法,其中比較常見的是氣相色譜法。氣象色譜主要用于對簡單的氰化物以及包含著部分的絡(luò)合物在內(nèi)的總氰化物的測定,通過將簡單的氰化物或者是部分金屬的氰化絡(luò)合物轉(zhuǎn)化成某種特定的氰化物,例如可以將其轉(zhuǎn)化成氯化氫,然后通過直接或者間接地方法進行測定。
氣相色譜法一般會用在對于廢水、空氣或者血液中的氰化物的測定。主要的原理就是將水中的CN-與氯胺T進行反應(yīng)然后生成CICN。通過使用頂空氣相色譜法不但可以測定廢水中的氰化物的含量,而且可以測定飲用水中的氰化物的含量。并且,李桂春和李萍都采用了這種方式對廢水中的氰化物進行了測定,過程如下:苯甲酰能夠在催化劑的作用下和甲醇進行反應(yīng)從而生成苯甲醛以及苯甲酸甲酯。在這個過程中需要注意的是,在反應(yīng)條件一定的情況下,反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑的用量應(yīng)該是成正比的,因此通過這種方式能夠間接地對氰化物進行測定。
(二)光譜法
光譜法對于氰化物的測定原理主要是以氰化物與顯色劑進行反應(yīng)生成有色的化合物的顯色反應(yīng)為基礎(chǔ)進行的,通過將有色物質(zhì)溶液的顏色的深度或者是吸光度的比較或者測量,能夠間接地測定出氰化物的含量。使用這種方式進行測定,使用的儀器比較簡單,得出的精度比較準(zhǔn)確,是一種表較好的對于污水中的氰化物進行測定的方式。
第一,分光光度法。目前,美國的官方的分析化學(xué)師協(xié)會主要采用 N,N- 二甲基苯胺試紙的方式來對氰化物進行測定。這種方式通常需要特殊的通氮蒸餾裝置,但是只能夠定性的測定氰化物的含量,無法定量的進行測量,并且操作的條件要求很高,因此并不是十分的適用。我國目前比較推薦的方法式異煙酸——吡唑啉酮分光光度法,這也是目前我國唯一的仲裁方式,這種方式對于污水中的氰化物的測定,主要是將強化物在酸性溶液中蒸出來之后,將其吸收到堿性溶液中,然后再中性的介質(zhì)中將氰化物和氯胺T進行反應(yīng),能夠生成氯化氫,然后在與異煙酸進行反應(yīng),將其水解之后能夠生成戊稀二醛,戊稀二醛能夠和吡唑啉酮進行反應(yīng)從而生成藍色的染料。這種方式對于反應(yīng)體系的PH值有著較高的要求,但是對于用來對PH進行調(diào)節(jié)的酸堿的使用量沒有過多的限制。在實際的實驗過程中,如果使用的酸堿量過量,那么很容易使得測出來的結(jié)果不準(zhǔn)確,實驗因此而失敗。
第二,熒光法。石葳等通過冷原子熒光法的方式間接地對水中的氰化物的含量進行了測定。這種測定方式主要采用的原理就是,使用含有汞離子的溶液對蒸餾出來的HCN進行吸收,將CN-形成較為穩(wěn)定的絡(luò)合物,這樣溶液中的汞離子濃度將會降低,然后使用冷原子熒光法對汞原子的熒光強度進行測定,通過比較熒光強度降低的值就能夠?qū)⑷芤褐械腃N-濃度間接地求出來。使用這種方式進行測量需要注意的是,如果溶液的PH值在3.0以下,那么就會由于HCN的揮發(fā)而造成熒光值的增大,而如果溶液的PH值大于8.0,也會由于汞離子的水解而使得熒光值有所下降,這樣測出來的結(jié)果都會不準(zhǔn)確,因此應(yīng)該保證含有汞離子的吸收液的酸堿值比較適中。能夠采取熒光法這種方式進行測定,主要原因是無色的熒光素能夠在銅離子和氰化物存在的情況下,被氧化且生成熒光素來測定氰化物。
第三,原子吸收法。這種方式就是使用濃度為 0.3~0.5mol/LH2SO4的介質(zhì)中,使用過量的并且是定量的氯化銀標(biāo)準(zhǔn)溶液對氰化物進行吸收,并且由于化學(xué)反應(yīng)能夠形成較為穩(wěn)定的絡(luò)合離子。由于在適當(dāng)?shù)膶嶒炃闆r下,氯化鋅溶液可以對那些游離的汞離子進行還原,但是對于處于絡(luò)合狀態(tài)下的汞難以進行還原。所以,能夠在不進行分離的情況下使用冷原子吸收的方式對梨花因中的標(biāo)準(zhǔn)溶液中殘留下的汞離子的含量進行測定,就能夠推測出絡(luò)合狀態(tài)的汞含量,從而進一步間接地推測出污水中含有的氰化物的含量。
(三)電化學(xué)方法
第一,離子電極法。這種方式是電位分析的方法中的一種,操作起來比較簡單而且比較快速,其中的電極是一種對于某種指定的離子有著選擇性的指示電極,在待測離子的濃度處于一定的濃度的范圍內(nèi)的時候,電極會與待測的離子的活性之間呈現(xiàn)線性的響應(yīng)。例如,溫孚波等使用氫離子選擇電極來對水中的氰化物的含量進行測定。氰電極處于 PH值為 12的堿性溶液中,而 CN-的濃度則在1X10-7--1X10-1mol/L的范圍之內(nèi),氰離子的活性能夠呈現(xiàn)線性的性質(zhì)進行響應(yīng),因此可以因此來定量。在實驗的過程中,操作應(yīng)該盡量的處于光線比較暗的環(huán)境中,并且實驗的環(huán)境溫度需要處于較為穩(wěn)定的狀態(tài),因為在這樣的環(huán)境中對于水樣中的氰化物的含量進行測量得出來的誤差才能夠相對來說較小。除了氰離子的電極之外,還可以使用銀離子的電極對水中的氰化物的含量進行測定,在這里就不進一步敘述了。
第二,極譜法。這種方式主要是通過對電解的過程中得到的極化電極的電流——電位的曲線進行測定,從而進一步得出被測的物質(zhì)的濃度的一種電化學(xué)分析的方式。實驗的原理主要是在PH值在7.0的磷酸鹽底液中,氰化物經(jīng)過氯胺T的作用能夠生成氯化氰,生成的氯化氰能夠通過和異煙酸進行反應(yīng)從而生成藍色的染料,這種藍色的染料能夠在峰電位-0.78V的位置產(chǎn)生十分靈敏的極譜還原波,而它的二階導(dǎo)數(shù)峰電流和氰化物的含量是成正比的關(guān)系,因此可以通過這種方式來對溶液中的氰化物的含量進行測定。
第三,流動注射分析技術(shù)。這種方式對于污水中的氰化物的含量的測定應(yīng)用范圍十分的廣泛,是丹麥的一位化學(xué)家提出來的一種分析技術(shù),主要的原理就是將一定提及的試樣溶液注入到一個流動著的、沒有空氣間隔的試劑載流中去,被注入的試樣溶液流入到反應(yīng)盤中以后能夠形成一個區(qū)域,并且和載流中的試劑相互混合到一起從而進行反應(yīng),這樣通過流通檢測器就能夠進行測定分析以及記錄了。這種測定方式分析的速度很快,并且對于樣品的消耗很少,得到的結(jié)果比較準(zhǔn)確,因此得到了廣泛的使用。
氰化物在工業(yè)中得到了廣泛的使用,因此工業(yè)生產(chǎn)排放的廢水中經(jīng)常含有超標(biāo)的氰化物,由于其本身的毒性的作用,對于環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染的同時還威脅到了人們的生命安全。因此,在這樣的基礎(chǔ)上本文首先對于氰化物的危害進行了分析,并且對于國內(nèi)現(xiàn)有的對于廢水中的氰化物進行測定的方式進行了總結(jié)性的介紹,希望通過本文能夠?qū)τ诠I(yè)廢水中的氰化物測定起到一定的參考作用,從而降低氰化物的含量防止對人們健康的危害。
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1007-6344(2016)08-0116-01