硝酸銀容量法在四方金礦水樣總氰化物檢測(cè)中的應(yīng)用與研究

賈書(shū)朝 馮衛(wèi)

（1.陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司，陜西寶雞 721700；2.寶雞西北二里河礦業(yè)有限公司，陜西寶雞 721700）

0 引言

陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司成立于1997年5 月，位于鳳縣坪坎鎮(zhèn)，是在省政府針對(duì)鳳縣八卦廟金地區(qū)礦業(yè)秩序混亂進(jìn)行治理整頓后，按照“依法、科學(xué)、有序”的辦礦原則，組建的集采、選、冶為一體的國(guó)有股份制黃金企業(yè)，其開(kāi)采的八卦廟金礦床，為一低品位特大型礦床，礦山先后經(jīng)過(guò)2 次較大技改，現(xiàn)已形成日采選3000 噸，年處理礦石100 余萬(wàn)噸，年產(chǎn)黃金1000多公斤的產(chǎn)能，是省內(nèi)第二大黃金礦山，10 多年來(lái)為陜西黃金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)，同時(shí)全力打造四方企業(yè)文化，形成了“團(tuán)結(jié)拼搏，務(wù)實(shí)創(chuàng)新”的企業(yè)精神，先后獲得全國(guó)安全生產(chǎn)“優(yōu)秀單位”、陜西省“安全生產(chǎn)先進(jìn)單位”、寶雞市“文明企業(yè)”、“平安單位”等殊榮。且礦區(qū)經(jīng)過(guò)常年的改造和綠化，呈現(xiàn)四季常青，三季有花，秋季有果的綠色園林式礦區(qū)，成為了一個(gè)花園式企業(yè)。

四方金礦選礦廠采用全泥氰化炭漿富氧浸出工藝，選礦藥劑為氰化鈉，氰化鈉是一種劇毒化學(xué)品，吸入、吞食微量或傷口接觸都會(huì)引起中毒或者死亡，氰化物對(duì)人體的毒性機(jī)理主要是與高鐵細(xì)胞色素氯化酶結(jié)合，生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶，而使其失去傳遞氧化作用，引起組織缺氧窒息。它具有致死率高，作用迅速，毒性強(qiáng)的特點(diǎn)，是聯(lián)合國(guó)化學(xué)武器組織嚴(yán)格監(jiān)控的一種化學(xué)品，也是國(guó)家重點(diǎn)管控的危險(xiǎn)化學(xué)品，尤其近年來(lái)安全環(huán)保形勢(shì)收緊，氰化鈉的日常使用和管理更是不能有半點(diǎn)馬虎大意。

陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司作為省屬大型黃金企業(yè)，生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)一直是企業(yè)生產(chǎn)工作的重點(diǎn)和頭等大事，公司嚴(yán)格按照中、省、市、縣以及陜西有色集團(tuán)關(guān)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的有關(guān)決策部署、要求，全面貫徹落實(shí)“綠水青山，就是金山銀山”的發(fā)展理念，提升公司生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理水平，為切實(shí)保障人們的飲水安全及職工生命健康，保護(hù)環(huán)境，滿(mǎn)足監(jiān)管要求，礦區(qū)周?chē)|(zhì)日常監(jiān)測(cè)工作就顯得尤為重要和關(guān)鍵，嚴(yán)格合法合規(guī)生產(chǎn)是必須的，也是必要的，本文通過(guò)硝酸銀容量法測(cè)定工業(yè)回水及河流水質(zhì)中總氰根濃度。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原理

試樣經(jīng)加熱蒸餾得到的堿性餾出液，以試銀靈為指示劑，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，氰離子與硝酸銀作用形成銀氰絡(luò)合離子，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，過(guò)量的銀離子與試銀靈指示劑反應(yīng)生成橙紅色絡(luò)合物，根據(jù)硝酸銀消耗量計(jì)算氰化物濃度。

1.2 儀器和設(shè)備

（1）800 W 可調(diào)電爐一組四個(gè)。

（2）500 ml 全玻璃蒸餾器四套。

（3）10ml、200 ml 量筒各一個(gè)，100ml量筒4個(gè)。

（4）200、1000ml棕色容量瓶。

（5）250ml錐形瓶四個(gè)。

（6）50ml 廣口棕色瓶。

（7）滴定管及膠頭滴管。

（8）滴定臺(tái)。

圖1 氰化物蒸餾裝置圖

1.3 主要試劑

本試驗(yàn)分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)用水為化驗(yàn)室凈水器新制備的不含氰化物和活性氯的純凈水。

（1）氫氧化鈉溶液：ρ（NaOH）=10 g/L。

稱(chēng)取10g 氫氧化鈉溶于水中，稀釋至1000ml，搖勻，貯于聚乙烯塑料容器中。

（2）乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA-2Na）溶液：ρ（C10H14N2O8Na2·2H2O）=100g/L。

稱(chēng)取20.0g乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）溶于水中稀釋定容至200 ml，搖勻。

（3）試銀靈指示劑：

稱(chēng)取0.02 g 試銀靈（對(duì)二甲氨基亞芐基羅丹寧），溶于丙酮中，并稀釋至100 ml。貯存于棕色瓶并放于暗處，穩(wěn)定一個(gè)月待用。

（4）磷酸：（H3PO4）=1.69 g/ml。

（5）硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液：c（AgNO3）=0.01 mol/L。

準(zhǔn)確稱(chēng)取1.699g 硝酸銀基準(zhǔn)物質(zhì)溶于水中，稀釋定容至1000 ml，搖勻，貯于棕色試劑瓶中，該標(biāo)準(zhǔn)溶液為0.01 mol/L。

（6）硝酸銀滴定溶液0.001mol/L 移取100ml 0.01mol/L 硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液到1000ml 的棕色容量瓶?jī)?nèi)稀釋至刻度。

（7）氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW（E）080115：50mg/L國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）。

1.4 分析步驟

（1）將兩組四個(gè)蒸餾瓶、可調(diào)電爐子、固定裝置從左到右依次連接好，冷卻水下面進(jìn)上面出，確保各接口銜接處密閉性良好，冷卻水路暢通。

（2）用量筒量取200 ml 樣品，空白量200ml 蒸餾水，移入蒸餾瓶中（若氰化物濃度高，可少取樣品，加水稀釋至200 ml），若反應(yīng)劇烈需加數(shù)粒玻璃珠。

（3）往接收瓶（100ml 量筒替代）內(nèi)加入10 ml 氫氧化鈉溶液，作為吸收液，務(wù)必使冷凝管下端插入吸收液中。

（4）加10 ml EDTA 溶液加入蒸餾瓶?jī)?nèi)。再迅速加入10 ml 磷酸（當(dāng)樣品堿度大時(shí)，可適當(dāng)多加磷酸，使pH＜2），立即蓋好瓶塞，打開(kāi)冷凝水，打開(kāi)可調(diào)電爐，由低擋逐漸升高，餾出液以2～4 ml/min 速度進(jìn)行加熱蒸餾。

（5）當(dāng)接收瓶?jī)?nèi)溶液接近100ml 時(shí)，停止蒸餾，用少量純凈水沖洗導(dǎo)液管，取出接收瓶，用水稀釋至刻度線(xiàn)。此堿性餾出液（A）待測(cè)。

1.5 樣品及空白滴定

取1.4.5（A）待測(cè)液于錐形瓶中。加入5 滴試銀靈指示劑，搖勻，在不斷旋搖下，用硝酸銀滴定溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌燃t色，記下讀數(shù)（V1）。空白試驗(yàn)，方法同上，記下讀數(shù)（V0）。

氰化物質(zhì)量濃度以氰離子（CN-）計(jì)，按公式計(jì)算：

式中：ρ1—氰化物的質(zhì)量濃度mg/L；

c—硝酸銀滴定溶液濃度mol/L，本實(shí)驗(yàn)用0.001mol/L；

V1—滴定試樣時(shí)硝酸銀滴定溶液的用量ml；

V0—滴定空白試驗(yàn)時(shí)硝酸銀滴定溶液的用量ml；

V—樣品的體積ml，本次樣品體積取了200ml；

52.04—氰離子（2CN-）摩爾質(zhì)量g/mol。

2 方法精密度與準(zhǔn)確度

（1）精密度試驗(yàn):

選用新制備純凈水、西河河流水樣，分別加入10μg、20μg CN-標(biāo)準(zhǔn)液后，按本文相應(yīng)方法進(jìn)行平行試驗(yàn)滴定，兩組8個(gè)樣，測(cè)定結(jié)果平均RSD為3.18%。

（2）準(zhǔn)確度試驗(yàn)

選用新制備純凈水、西河河流水樣，分別加入CN-標(biāo)準(zhǔn)液5、10、15、20、25 μg進(jìn)行回收試驗(yàn)，按本文相應(yīng)方法進(jìn)行滴定，平均回收率為100.52%。

3 結(jié)果與討論

（1）蒸餾時(shí)，要時(shí)刻檢查連接部位，使其嚴(yán)密完好，餾出液冷凝管下端要插入吸收液液面中，使吸收完全，謹(jǐn)防蒸餾或吸收裝置發(fā)生漏氣現(xiàn)象，氰化氫揮發(fā)，使分析產(chǎn)生誤差且污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

（2）所有空白實(shí)驗(yàn)和樣品同時(shí)進(jìn)行，操作步驟相同。

（3）用硝酸銀滴定溶液滴定試樣前，應(yīng)以pH 試紙測(cè)試試樣的pH 值，務(wù)必使其pH＞11。

（4）采集的樣品應(yīng)及時(shí)進(jìn)行測(cè)定，如果不能及時(shí)測(cè)定，必須立即加氫氧化鈉固定，以防分解，一般水樣加0.5 g/L 固體氫氧化鈉。當(dāng)水樣酸度高時(shí)，應(yīng)多加固體氫氧化鈉，使樣品的pH＞12。

（5）試樣中存在活性氯等氧化物干擾測(cè)定，可在蒸餾前加亞硫酸鈉溶液（Na2SO3）排除干擾。

（6）試樣中存在亞硝酸離子干擾測(cè)定，可在蒸餾前加氨基磺酸（NH2SO2OH）排除干擾。

（7）試樣中存在硫化物干擾測(cè)定，可在蒸餾前加碳酸鎘（CdCO3）或碳酸鉛（PbCO3）固體粉末排除干擾。

（8）可靠檢驗(yàn)試驗(yàn)。選用新制備純凈水、西河河流水樣，分別加入10μg、20μg 國(guó)家水中氰標(biāo)準(zhǔn)溶液后，按本文相應(yīng)方法進(jìn)行滴定，兩組平行試驗(yàn)6 批次，測(cè)定結(jié)果平均RSD 為3.18%，說(shuō)明本方法的檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

（9）氰化物屬于劇毒物質(zhì)，操作時(shí)應(yīng)按規(guī)定佩戴防護(hù)器具，避免接觸皮膚和衣服；檢測(cè)后的殘?jiān)鼩堃簯?yīng)做妥善的安全處理。

（10）蒸餾時(shí)務(wù)必打開(kāi)冷凝水。

4 結(jié)語(yǔ)

本方法經(jīng)過(guò)多次探究試驗(yàn)，摸索與改進(jìn)，用硝酸銀容量法測(cè)定水中氰化物，重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高，回收率滿(mǎn)意，操作簡(jiǎn)單快捷，檢出限為0.025mg/L，可滿(mǎn)足企業(yè)一般性環(huán)保水質(zhì)監(jiān)測(cè)及工業(yè)廢水排放檢測(cè)要求，具有一定的實(shí)用價(jià)值。