異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定水中氰化物的質量控制

2014-08-28 12:55:24趙根成王朝明賈勁松

環保科技 2014年4期

趙根成，王朝明，賈勁松，章鴻

(長沙環境保護職業技術學院，長沙 410004)

氰化物屬于劇毒物質，可經呼吸道、消化道及皮膚進入人體，對人體的毒性主要是與高鐵細胞色素氧化酶結合，生成氰化高鐵細胞色素氧化酶，從而使其失去傳遞氧的作用，造成組織缺氧窒息，嚴重時可致人死亡[1]。我國環境質量標準和污染物排放標準對其有嚴格的要求，如GB3838—2002《地表水環境質量標準》中III類標準規定氰化物的濃度限值為0.2 mg/L[2]，GB/T14848—1993《地下水環境質量標準》中III類標準規定氰化物的濃度限值為0.05 mg/L[3]，GB8978—1996《污水綜合排放標準》表4的一級排放標準規定氰化物的最高允許排放濃度限值為0.5 mg/L[4]。

氰化物的測定方法有硝酸銀滴定法、電極法、異煙酸-吡唑啉酮分光光度法、異煙酸-巴比妥酸分光光度法等[5]。其中，異煙酸-吡唑啉酮分光光度法具有操作簡便、所用試劑和儀器易得等優點，成為目前水質氰化物監測中普遍使用的方法。

在實際工作中發現，由于氰化物成分復雜、狀態不穩定，且顯色條件較為苛刻，異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定水質氰化物的結果不太理想，初次分析人員往往連合格的標準曲線都做不出來。針對這一現象，通過長期的理論研究和實踐探索，對異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定氰化物各個操作環節的影響因素進行逐一分析，針對性地提出了監測準備、樣品采集和保存、樣品預處理、樣品分析等方面的質量控制措施，以保證氰化物測定結果的準確性。

1 監測準備階段的質量控制

1.1 采樣容器的準備

可采用硬質玻璃瓶或聚乙烯瓶采樣。采樣前，依次用洗滌劑清洗1次，自來水清洗3次，蒸餾水清洗1次，控干備用。

1.2 試劑的準備

1.2.1 磷酸鹽緩沖溶液

冰箱中保存的磷酸鹽緩沖溶液容易析晶，從而改變溶液的pH值，因此須充分搖勻方可使用，必要時可以使用水浴加熱。

1.2.2 1%氯胺T溶液

一般情況下，分析氰化物時, 氯胺T的用量1次實驗只需1.0 g, 1瓶500 g的氯胺T通常幾年都用不完, 容易失效。氯胺T應密封冷藏保存。配制氯胺T溶液時，一旦發現不溶于水且溶液呈懸浮狀，應重新配制，以免影響顯色。

1.2.3 吡唑啉酮溶液

該試劑全名為1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮，與市售的5-吡唑啉酮不同，如誤用5-吡唑啉酮用作顯色劑，則不能正常顯色，造成實驗失敗。因此在采購和分析過程中應注意區分。

2 樣品采集和保存階段的質量控制

2.1 樣品采集

采集水樣前，應先用水樣潤洗采樣器容器、樣品瓶2～3次。

由于我國目前對氰化物實行排污總量控制，而流量測量是排污總量監測的關鍵[6]，因此在采集廢水的氰化物水樣時，應同步監測污水排放量。

2.2 樣品保存

采集水樣后，必須立即加氫氧化鈉至pH大于12，一般每升水樣加入約0.5 g固體氫氧化鈉。有條件的情況下，樣品應置于暗處冷藏。

硫化物在堿性條件下，可以與氰化物反應生成硫氰酸離子，造成負干擾。采樣時，可以用乙酸鉛試紙檢驗硫化物，若試紙變黑，則應在水樣中先加入適量碳酸鎘或碳酸鉛粉末，然后再加氫氧化鈉固定[5]。

如樣品中存在活性氯等氧化劑，蒸餾時將使氰化物分解，從而影響測定結果。可量取2份體積相同的樣品，向其中一份樣品投入淀粉-碘化鉀試紙1～3片，加硫酸酸化，用亞硫酸鈉溶液滴定至試紙由藍色變成無色，記下用量。另一份樣品，不加試紙和硫酸，僅加入等量的亞硫酸鈉溶液，消除活性氯等氧化劑的干擾，此樣品在蒸餾預處理后進行分析測定[5]。

3 樣品預處理階段的質量控制

3.1 加入試劑速度控制

蒸餾裝置裝好后，應檢查各部位是否嚴密連接。加入酒石酸溶液操作應迅速，加好后立即蓋好瓶塞，以免氰化物逸出造成樣品損失。可以用0.1 g固體酒石酸代替5 ml 15%的酒石酸溶液，由于固體溶解，樣品溶液pH緩慢下降，從而減緩氰化物的揮發速度，避免樣品損失。

3.2 蒸餾溫度控制

隨時調節蒸餾溫度，以2～4 ml/min餾出速度蒸餾至近100 ml，這樣既可以保證氰化物吸收完全，又可以有效防止樣品溶液暴沸或吸收液倒灌。

3.3 吸收液的堿濃度控制

為了防止餾出的氰化物逸出，可適量提高吸收液的堿濃度，同時應在后續的標準系列配制過程中亦采用同樣濃度的堿溶液稀釋。但不能隨意提高堿的用量和濃度，以氰化物標準樣品(產品編號：U-QCI-756，質量濃度：(0.283±0.016)μg/ml CN-)作為研究對象，用不同濃度的堿溶液進行實驗，每個樣品平行測定3次，實驗結果見表1。