水質氰化物測定條件的優化實踐

王 華

（濟鋼集團有限公司 能源環保部，山東 濟南250101）

1 前言

目前，水質氰化物的監測方法主要有硝酸銀滴定法、異煙酸—吡唑啉酮光度法、吡啶—巴比妥酸光度法和電極法，濟鋼采用異煙酸—吡唑啉酮光度法。當氰化物以HCN存在時易揮發，因此在采集水樣后，必須立即加氫氧化鈉固定，盡快分析測定［1-2］。通過分析濟鋼外排水口近幾年的監測數據發現：夏季6—8月份，環境溫度超過30℃時，在生產正常穩定運行時，外排水中氰化物監測數據明顯低于其他月份，說明環境溫度對氰化物分析有一定影響；同時，溫度對磷酸鹽緩沖溶液的pH值也有影響，使其偏酸性。針對這一現象，通過對測定條件、磷酸鹽緩沖溶液配制的多次優化試實驗，找出了最佳測定條件和緩沖溶液配制方法，收到良好的效果，保證了監測質量。

2 分析條件的優化選擇

2.1 保證測量溫度的控制措施

氰化物實驗室質量控制指標，主要有平行雙樣測定值的精密度和準確度容許差，樣品含量范圍在0.05～0.5 mg/L，精密度≤15%，相對誤差≤±10%。為了確定氰化物分析適宜的環境溫度，確保氰化物監測數據的真實性、準確性，按國標異煙酸—吡唑啉酮光度法測定氰化物含量為（0.110±0.010）mg/L的標準樣品，在不同的環境溫度下，顯色40 min進行優化實驗。

實驗結果表明：室溫32℃時，測定結果相對誤差18%，超出標樣值允許的誤差范圍，不合格；室溫30℃時，其中1個測定結果為0.098 mg/L，相對誤差為9.5%；環境溫度≤29℃時，測定結果相對偏差≤1.4%，相對誤差≤3.6%，取得良好的精密度和準確度。這說明溫度越高，氰化氫揮發逸出速度越快，逸出量越多，從而使監測結果偏低。因此，夏季6—8月份，在監測分析氰化物樣品時，應采取以下控制措施：1）化驗室內安裝空調或電風扇控制室溫；2）監測分析室、比色室配備溫濕度計，隨時監控室內溫濕度；3）樣品采集時，現場加藥劑固定，化驗前，調節控制分析室、比色室室溫≤29℃。同時，將盛有氰化物的比色管浸入冷水中，以降低溶液溫度，有效減少環境因素對氰化物測定的影響。

2.2 磷酸鹽緩沖溶液配制方法改進

根據國標異煙酸—吡唑林酮光度法，磷酸鹽緩沖液（pH=7.0）的配制：稱取無水磷酸二氫鉀34.0 g，無水磷酸氫二鈉35.5 g，于燒杯中加水溶解后，稀釋至1 000 mL，搖勻，此溶液pH值應為7.0。但在高溫影響下，其電離常數發生改變，經晝夜時間后，pH值明顯改變，經測試約為6.78，偏酸性。實驗室氰化物分析過程中，當加入磷酸鹽緩沖溶液后，比色管中樣品溶液略顯酸性，其中CN-與H+結合成HCN分子。當氰化物以HCN存在時，易揮發，故造成水體中氰化物逸出損失。為此，夏季應加強實驗室條件控制，嚴格控制磷酸鹽緩沖溶液的pH值。主要控制措施：1）在配制磷酸鹽溶液時，適當減少磷酸二氫鉀的量，由原來的34.0 g減少至16.484 g；適當增加磷酸氫二鈉的量，由原來的35.5 g增加至53.78 g。此時配成溶液的pH值為7.0，并于冰箱中保存，定時測定pH值。2）濃度為0.25 mol/dm3的磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉緩沖液中，可以加入5.75 g氫氧化鈉固體來調節溶液的pH值，使緩沖溶液pH值為7.0。

為了驗證緩沖溶液配制方法改進的可行性，通過測定氰化物含量（0.126±0.011）mg/L和（0.407±0.036）mg/L的兩組標樣，分別加入改進前和改進后的兩種磷酸鹽緩沖液進行實驗分析。實驗結果顯示：采用配制方法改進后的緩沖溶液測的兩組標樣的精密度≤1%，相對誤差≤2.5%；改進前的緩沖溶液測的兩組標樣的精密度＞1%，相對誤差＞5%。配制方法改進后的緩沖溶液分析氰化物取得良好的精密度和準確度，能減少實驗室氰化物分析過程中的逸出損失，減少試劑誤差，改進方法可行。

2.3 顯色時間的優化

化驗室溫度為29℃，以氰化物標樣為準，在顯色時間30 min和40 min測定氰化物含量分別為（0.210±0.011）mg/L、（0.110±0.010）mg/L、（0.26±0.013）mg/L的3組標準樣品，進行比色分析實驗。實驗結果看出：所測3組不同氰化物含量的標樣，在顯色時間30 min時進行比色分析，測定結果的精密度＜1.2%，相對誤差＜2.8%，具有良好的精密度和準確度，能夠滿足樣品顯色的要求。

實驗證明：夏季氰化物分析顯色時間由40 min改為30 min，樣品顯色完全，即縮短了分析時間，又減少了氰化物的逸出損失，提高了單位樣品的分析效率。

3 結語

通過大量實驗對夏季水體中的氰化物易揮發逸出、測定結果偏低的問題進行研究，確定出氰化物分析的最佳測定條件：實驗室環境溫度≤29℃，顯色時間30 min。對磷酸鹽緩沖溶液的配制方法改進也是可行的。因此，氰化物測定條件的優化選擇，使測定結果更準確、可靠，保證了監測質量。

［1］ 國家環保總局.水和廢水監測分析方法［M］.4版.北京：中國環境科學出版社，2002.

［2］ 劉珍，黃沛成，于世林，等.化驗員讀本［M］.北京：化學工業出版社，2005.