陳祖蘭 李傳高 張繼
(1.江蘇國瑞科技股份有限公司,江蘇 宿遷 223800;2.阿克蘇諾貝爾化學品(寧波)有限公司,浙江 寧波 315000)
中國的自來水已經有百年歷史,作為人們生活中的必需品,自來水幾乎是無法替代的,如果自來水水質得不到保障,無疑將傷害到百姓的體質,這將是很嚴重的事情。
水質環境如何、水質狀況是否良好以及我們生活所需的水質來源是否可靠,需要通過一系列數據體系,并提供準確、可靠的水質狀況信息,這就是水質分析的目的,當我們得到的水質分析結果符合質量要求時,方可做出科學的判斷,指導人們對水環境的認識、評價水環境、治理水環境、管理理水環境的行動[1]。
水質分析分為上、下游兩部分,分析內容包括:PH值、游離氨、余氯、鐵、錳、總硬度、亞硝酸鹽、總堿度、耗氧量、氯化物等,這些項目大多采用的是國家標準方法,有化學法、電化學法、極譜法等[2]。
我國《生活飲用水衛生標準》對水中一些有毒有害物質做了相關規定,對微量的危害物質做出準確的分析,需要對分析過程的誤差做出控制。
我們常見誤差主要有系統誤差和偶然誤差;經常性的、單向性的誤差,是測定過程中的原因造成,我們稱為系統誤差;而一些隨機性、無規律性的誤差,由不固定的原因所造成,我們稱為偶然誤差。
系統誤差的控制:使用高精密度儀器,并定期自檢和送計量部門校準;選擇合理的檢驗方法,確保能得到更準確有效的數據;選擇有統一參考標準的樣品,對檢測數據評估分析偏差。
偶然誤差控制:偶然誤差的產生,主要有錯誤的分析習慣,人員的操作不當,選擇不正確的檢測方法或儀器等,所以,對偶然誤差的控制,可以通過糾正習慣,嚴格按照操作規程執行,增加檢驗頻次,多人比較,選擇統一的分析方法等。
實驗方法的選擇:考慮到不同的分析要求和目的,針對實驗室僅有的條件和環境,采用精密度高的“標準分析方法”,這樣有利于分析結果的相互比較[3]。
4.2.1 分析方法的檢測限,選擇最佳相對標準差,通常為靠近方法濃度的上限:參考英國水研究中心建議,一般取最大允許濃度的10%。
4.2.2 標準樣品瓶的開啟,確保有效期內,微量避免標準物質變化,建議即開即用。
4.2.3 操作人員需要得到相關培訓,并能嚴格按照分析方法的操作規程執行。
4.2.4 選擇合格的分析試劑
4.2.5 分析儀器以及相關器皿均需經過檢驗,達到儀器控制標準,部分特殊檢測項目則需配置專用儀器和器皿。
4.2.6 對實驗室的分析環境,嚴格參考7S做好相關管理。
氯化物是水和廢水中常見的無機陰離子,在一般的地表水中,氯化物含量較低,而在海水及某些地下水中,含量則很高。當水中氯化物濃度較高時,將會造成金屬管道腐蝕,進而妨礙植物的生長[4]。
生活污水和工業廢水是水中氯化物的主要源頭,生活污水主要為人體尿液產生,以氯化鈉形式存在,在尿液中約占1%左右。工業廢水所產生的氯化物較為嚴重,主要來源于化工業、石油化工、造紙業、制革廠等,其中氯化物含量最高的為制革廠鉻鹽鞣制廢液,濃氯化物含量高達215000.0mg/L(以Cl-計)[5]。
高含量的氯化物排入江河,將造成嚴重的水土污染,自然生態平衡被破壞,對與水相關的養殖業、水產業以及可使用的水資源都會造成極大影響。
水體中,Cl-多與很常見的陽離子結合,如鉀、鈉、鋁、鎂,產生不同程度的氣味,感官性能發生惡化,水體出現不同味閾,如水中氯化鈉含量達到412mg/L,氯離子達到250mg/L時,水為咸味;氯化鋁含量達到0.5mg/L,氯離子達到0.4 mg/L時,水為苦澀味等[6]。
水中氯化物濃度超過1500mg/L時,對家畜和家禽都有危害,超過4000mg/L時,可以使家禽和家畜致死。若水中陽離子為鎂,氯化鎂濃度超100mg/L時,即可使人致毒。
紫外可見光分光光度計(7230型);比色皿10.0mL
標準氯化物貯備液:1000ug/mL,稱2.1028g氯化鉀(105℃烘2小時),純水定容至1000mL
標準氯化物使用液:10ug/mL,吸取氯化物標準貯備液5.00mL,用純水稀釋至500mL容量瓶
高氯酸溶液:高氯酸與水1:2比例混合
硫酸鐵銨溶液:60g/L,稱硫酸鐵銨6g,高氯酸溶液溶解后,稀釋到100mL。
硫氰酸汞-乙醇溶液:4g/L。
由氯離子和硫氰酸汞反應,交換出硫氰酸根離子,與三價鐵離子反應,得到紅色硫氰酸鐵絡合物,進行分光光度測定。具體方法是:在室溫下,加入適量氯化物標準使用液至比色管中,再加純水至10mL,加入一定的硫酸鐵銨與硫氰酸汞溶液到各管中,混勻。在一定波長處,用2cm吸收池,以溶液空白作參比測量吸光度,繪制氯化物的校準曲線。
加入2.00mL氯化物標準使用液后至10mL比色管中,加純水至10mL,加入2.0mL硫酸鐵銨溶液,2.0mL硫氰酸汞溶液,混勻。室溫下靜置20min,用2cm比色皿,于波長440-480nm之間,以溶液空白作參比每間隔5nm測定一次吸光度,根據數據曲線,得到最大吸收波長為460nm。
加2.00mL氯化物標準使用液于10mL比色管中,加純水至10mL,再加2.0mL硫酸鐵銨溶液和硫氰酸汞溶液,混勻。用2cm比色皿,于波長460nm處,室溫下以溶液空白作參比,每間隔5min測定一次吸光度,通過相關檢測所知,顯色20min后,吸光度穩定,所以在顯色20min后進行測定。
分別向5支10mL比色管中加入2.0mL氯化物標準使用液,再加純水至10mL,加2.0mL硫酸鐵銨溶液,再分別依次加入硫氰酸汞溶液1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL,混勻。室溫下放置20min,用2cm比色皿,于波長460nm處,以溶液空白作參比測吸光度,然后根據硫氰酸汞溶液用量與吸光度的關系曲線得知,當硫氰酸汞溶液用量在2.0mL后,吸光度穩定,所本論文確定硫氰酸汞溶液用量在2.00mL。
由以上實驗得出測氯的最佳條件為:硫酸鐵銨溶液用量2.0mL,硫氰酸汞溶液2.0mL,混勻。室溫下放置20min,用2cm比色皿,于波長460nm處以溶液空白作參比測吸光度,
取5支10mL比色管,分別依次加入0.50 mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL氯化物標準使用液,加入純水至10mL,再加硫酸鐵銨溶液2.0mL,硫氰酸汞溶液2.0mL,混勻。常溫靜置20min,用2cm比色皿,于波長460nm處,以溶液空白作參比測吸光度,得到氯化物濃度與吸光度擬合為線性關系。
取10.00 mL自來水于100 mL容量瓶中,用純水稀釋至刻線,搖勻。取2支10 mL比色管分別加稀釋后的自來水10.00 mL,加硫酸鐵銨溶液2.0mL,再加入2.0mL硫氰酸汞溶液,混合均勻。常溫靜置20min,用2cm比色皿,于波長460nm處,以溶液空白作參比測吸光度,根據測得的吸光度在工作曲線查得相應的氯化物含量,計算出自來水中氯化物含量。如下表1。

表1:試樣測定
3.1 測氯化物的最佳條件為:硫酸鐵銨溶液用量2.0mL,硫氰酸汞溶液2.0mL,混勻。室溫下放置20min,用2cm比色皿,于波長460nm處以溶液空白作參比測吸光度,
3.2 所測自來水中氯化物的含量為:195 ug/mL符合國家標準《GB/T 5750-2006》規定的要求。
[1]李軍.水質分析質量控制的探討[J].醫學信息(下旬刊),2009,1(11):270-271.
[2]毛婭.自貢市釜溪河(鄧關段)水質分析及評價[J].黑龍江科技信息,2009,(17):3.
[3]黃韜.自來水安全[J].環境.2009,(8);10-11.
[4]李國平.自來水的水質分析及其衛生學意義[J].重慶環境科學,2001,23(5):47.
[5]楊弛宇.淺談地表水中氯化物的污染與防治[J].環境科學動態,2004,01(25):01.