含硫化物、硫氰酸鹽水質中易釋放氰化物測定方法研究

葛仲義 陳永紅 王菊 張靈芝 蘆新根 孟憲偉

摘要：研究建立了含硫化物、硫氰酸鹽水質中易釋放氰化物的測定方法，采用硝酸銀作為掩蔽劑，同時結合兩次蒸餾去除硫化物、硫氰酸鹽的干擾，餾出液采用氫氧化鈉溶液吸收。對于氰化物質量濃度較高的樣品采用硝酸銀滴定法測定，氰化物質量濃度低的樣品采用異煙酸-吡唑啉酮法測定。該方法測定結果的相對標準偏差為0.51?%～3.51?%，加標回收率為95.6?%～104.2?%，具有操作簡單、成本低和準確度高的優點。

關鍵詞：易釋放氰化物;硫化物;硫氰酸鹽;硝酸銀滴定法;分光光度法

中圖分類號：TD926.3?O655.2文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2021）02-0090-04doi：10.11792/hj20210219

引?言

易釋放氰化物是指在?pH=4?介質中，硝酸鋅存在條件下，加熱蒸餾，形成氰化氫的氰化物，包括全部簡單氰化物（多為堿金屬和堿土金屬的氰化物）和鋅氰絡合物。測定易釋放氰化物的文獻報道很少，且存在測定時干擾物質考慮不全面的問題[1-3]。含硫化物水質中易釋放氰化物測定時，預蒸餾過程中存在硫離子進入吸收液的現象，當易釋放氰化物質量濃度較高，采用硝酸銀滴定法測定時，會導致滴定終點提前或滴定終點不易觀察而無法測定;當易釋放氰化物質量濃度較低，采用比色法測定時，雖然會正常顯色，但測量結果偏低。標準[1-3]中考慮了硫化物的影響，使用碳酸鉛或碳酸鎘進行前處理，但碳酸鉛或碳酸鎘會與氰根離子反應，導致測定結果偏低，且沒有考慮蒸餾過程中產生的硫離子的影響;一次蒸餾時不能加入和硫離子生成沉淀的金屬離子，因為這些離子會和氰根離子結合，使得易釋放氰化物測定結果偏低。

含硫氰酸鹽水質中的易釋放氰化物，采用硝酸銀滴定法測定，當硫氰酸鹽質量濃度低于1?000?mg/L時，一般不需要加入掩蔽劑和二次蒸餾，因為pH為4左右時，硫氰酸鹽不易被蒸出，極少量的蒸出不影響硝酸銀滴定;當硫氰酸鹽質量濃度高于1?000?mg/L，以及易釋放氰化物質量濃度較低的樣品采用比色法測定時，需采用加入掩蔽劑和二次蒸餾相結合的方法去除干擾。本文通過實驗確定了含硫化物、硫氰酸鹽水質中易釋放氰化物的準確測定方法，選擇硝酸銀作為掩蔽劑，同時結合兩次蒸餾去除干擾。

1?實驗部分

1.1?儀器與試劑

酒石酸溶液（150?g/L），硝酸鋅溶液（100?g/L），EDTA-二鈉溶液（100?g/L），磷酸原液。

氫氧化鈉溶液（20?g/L）：稱取2.00?g?氫氧化鈉溶于水中，稀釋定容至?100?mL，搖勻，貯存于聚乙烯塑料容器中。

硝酸銀標準溶液（0.010?mol/L）：稱取1.698?7?g?基準硝酸銀溶于水中，稀釋定容至?1?000?mL，搖勻，貯存于棕色試劑瓶中。?

硝酸銀溶液（0.100?mol/L）：稱取16.987?g?分析純硝酸銀溶于水中，稀釋定容至?1?000?mL，搖勻，貯存于棕色試劑瓶中。

島津1100型分光光度計，水浴鍋，一體化蒸餾儀，滴定管。

1.2?實驗方法

1）取200?mL樣品于蒸餾瓶中，加入10～15?mL?100?g/L硝酸鋅溶液、10～15?mL?150?g/L酒石酸溶液，搖勻。10?mL?20?g/L氫氧化鈉溶液作為氰化物吸收液，置于100?mL比色管中。連接蒸餾裝置，開始蒸餾。

2）當餾出液體積達到80～90?mL時停止蒸餾，用水沖洗餾出液導管至比色管中，之后用水稀釋至刻度。

3）將定容至100?mL的餾出液進行二次蒸餾。蒸餾瓶內加入100?mL餾出液、100?mL蒸餾水、5?mL?0.100?mol/L硝酸銀溶液，搖勻，再加入10～15?mL?100?g/L?EDTA-二鈉溶液、?10～15?mL磷酸原液，使溶液pH<2。10?mL?20?g/L氫氧化鈉溶液作為氰化物吸收液，置于100?mL比色管中。連接蒸餾裝置，以餾出液2～4?mL/min速度進行加熱蒸餾。

4）當餾出液體積達到80～90?mL時停止蒸餾，用水沖洗餾出液導管至比色管中，之后用水稀釋至刻度。

5）隨同樣品做全程序空白。

2021年第2期/第42卷??分析測試分析測試??黃?金

6）樣品的測定。①易釋放氰化物質量濃度大于1.00?mg/L時采用硝酸銀滴定法測定，用硝酸銀標準溶液（0.010?mol/L）滴定。②易釋放氰化物質量濃度小于1.00?mg/L時采用異煙酸-吡唑啉酮法測定。此外，對于不含硫化物只含硫氰酸鹽（質量濃度低于1?000?mg/L）的樣品，采用硝酸銀滴定法測定時，無需二次蒸餾。

2?結果分析與討論

2.1?硫化物干擾實驗

1）含高質量濃度易釋放氰化物樣品。配制易釋放氰化物質量濃度為58.0?mg/L的溶液，分別加入不同量硫化鈉，采用硝酸銀滴定法進行測定。具體方案及實驗結果見表1。

方案1和方案2、方案3對比表明，當樣品中含較低質量濃度硫離子時，易釋放氰化物測定結果偏低。此外，實驗過程中發現，方案4終點顏色不明顯，方案5和方案6無終點。方案4結果表明，硫離子質量濃度達到100?mg/L時終點顏色不明顯;方案5、方案6結果表明，硫離子質量濃度高于200?mg/L時無滴定終點;均無法定量計算結果。

2）含低質量濃度易釋放氰化物樣品。配制易釋放氰化物質量濃度為0.200?mg/L的溶液，分別加入不同量硫化鈉，采用異煙酸-吡唑啉酮法進行測定。具體方案及實驗結果見表2。

方案1和方案2、方案3、方案4對比表明，隨著硫離子質量濃度的增加，測定結果逐漸偏低。實驗過程中發現，方案5顯色渾濁，表明硫離子質量濃度達到500?mg/L時，無法定量計算結果。

2.2?硫化物干擾去除實驗

1）含高質量濃度易釋放氰化物樣品。向易釋放氰化物質量濃度為58.0?mg/L溶液中加入不同量硫化鈉，并加入不同量掩蔽劑，采用硝酸銀滴定法進行測定。具體方案見表3，實驗結果見表4。

方案1和方案2對比表明，一次蒸餾時加入掩蔽劑會使測定結果偏低，因為銀離子會和氰根離子結合，而pH值為4左右時這部分氰根離子無法釋放，導致測定結果偏低。方案1和方案3對比表明，二次蒸餾時加入硝酸銀對測定結果無影響。方案4無終點，說明采用兩次蒸餾、不加入掩蔽劑無法去除硫離子的干擾。方案5～8對比表明，在干擾物質硫化鈉用量相同條件下，加入不同量掩蔽劑硝酸銀時，方案6測定結果最好。方案6、方案9和方案10對比表明，二次蒸餾時加入5?mL?0.100?mol/L硝酸銀溶液可以起到很好的掩蔽作用。

2）含低質量濃度易釋放氰化物樣品。向易釋放氰化物質量濃度為0.200?mg/L溶液中加入不同量硫化鈉，并加入掩蔽劑硝酸銀，采用異煙酸-吡唑啉酮法進行測定。具體方案見表5，實驗結果見表6。

方案1和方案2對比表明，一次蒸餾時加入掩蔽劑導致測定結果較低。方案1和方案3對比表明，僅兩次蒸餾、不加入硝酸銀無法去除硫離子的干擾。方案1和方案4對比表明，兩次蒸餾和加入掩蔽劑相結合的方式可有效去除硫離子干擾。

2.3?硫氰酸鹽干擾及去除實驗

1）含高質量濃度易釋放氰化物樣品。向易釋放氰化物質量濃度為58.0?mg/L溶液中加入不同量質量濃度高于1?000?mg/L硫氰酸鈉，采用硝酸銀滴定法進行測定。具體方案見表7，實驗結果見表8。

方案1和方案2對比表明，一次蒸餾時加入掩蔽劑的測定結果偏低。方案1和方案3對比表明，二次蒸餾時加入硝酸銀對測定結果無影響。方案4無終點，表明僅采用兩次蒸餾、不加入掩蔽劑無法去除硫氰酸根離子的干擾。方案5～8對比表明，加入相同量干擾物質硫氰酸鹽、不同量掩蔽劑硝酸銀時，方案6測定結果最佳;方案6、方案9和方案10對比表明，二次蒸餾時加入5?mL?0.100?mol/L硝酸銀溶液可以有效去除干擾。

2）含低質量濃度易釋放氰化物樣品。向易釋放氰化物質量濃度為0.100?mg/L溶液中加入不同量硫氰酸鈉，采用異煙酸-吡唑啉酮法進行測定。具體方案見表9，實驗結果見表10。

方案1和方案2對比表明，一次蒸餾時加入掩蔽劑的測定結果偏低。方案1和方案3對比表明，二次蒸餾時加入硝酸銀可以有效去除硫氰酸根離子的干擾。

2.4?方法的準確度及精密度實驗

實驗采用3個含硫化物和硫氰酸鹽的水質樣品進行精密度和加標回收率實驗，1#樣品、2#樣品采用硝酸銀滴定法進行測定，3#樣品采用異煙酸-吡唑啉酮法進行測定。實驗結果見表11。

從表11可以看出：本方法測定結果的相對標準偏差為0.51?%～3.51?%，加標回收率為95.6?%～104.2?%，表明方法具有良好的精密度和準確度，滿足分析要求。

3?結?語

采用硝酸銀作為掩蔽劑，同時結合兩次蒸餾的方式，實現了含硫化物和硫氰酸鹽水質中易釋放氰化物的準確測定。此外，實驗發現一次蒸餾時不能加入硝酸銀溶液，因其與硫離子反應的同時與氰根離子反應，導致測定結果偏低。本方法測定結果具有良好的準確度和精密度，適合大批量樣品的測定。

[參?考?文?獻]

[1]?中華人民共和國環境保護部.水質?氰化物的測定?容量法和分光光度法：HJ?484—2009[S].北京：中國環境科學出版社，2009.

[2]?中華人民共和國環境保護部.土壤?氰化物和總氰化物的測定分光光度法：HJ?745—2015[S].北京：中國環境科學出版社，2015.

[3]?中華人民共和國建設部.城市污水處理廠污泥檢驗方法：CJ/T?221—2005[S].北京：中國標準出版社，2005.