水中氰化物易影響因素的探討

周 霞

（湖南省益陽生態環境監測中心，湖南 益陽 413000）

氰化物屬于劇毒物質，一旦進入到人體就會和高鐵細胞色素氧化酶發生反應，造成氧化酶無法有效傳遞氧而引發缺氧窒息[1]。從現階段的情況看，很多人類活動都容易引發氰化物的污染，例如金屬礦的開采、金屬冶煉、化學工業、造氣等工業排放的廢水，氰化物往往會以CN、HCN以及絡合氰離子的形式存在于水體當中。目前，在人們的生活飲用水中已經將氰化物作為非常關鍵的控制指標，對水體中氰化物的含量進行了明文規定。但是因為在常規水體中氰化物的含量非常有限，因此在對其實施定量檢測時，任何影響因素都會對最終的檢測結果造成影響，所以需要對其進行仔細地分析和探討。

1 水中氰化物試驗分析

1.1 試驗所用儀器試劑

1.1.1 所用試劑

該實驗所用試劑包括：10%乙二胺四乙酸二鈉溶液；40%磷酸溶液；1%氯胺T溶液。磷酸鹽緩沖液（pH=7.00）：稱取34.0 g無水磷酸二氫鉀和35.5 g無水磷酸氫二鈉于燒杯中，加水溶解后稀釋至1 000 ml。異煙酸溶液：稱取1.5 g異煙酸溶于24 mL、0.5 mol/L氫氧化鈉溶液中，加水稀釋至100 mL。吡唑啉酮溶液：稱取0.25 g吡唑啉酮溶于20 mL的N，N-二甲基甲酰胺中。臨用前，將異煙酸溶液和吡唑啉酮溶液按5∶1的體積混合。

1.1.2 所用儀器設備

主要采用的設備包括：500 mL全玻璃蒸餾器、800 w可調電爐、100 mL容量瓶、紫外可見分光光度計等。

1.2 試驗方法

（1）在蒸餾器內投入200 mL的水樣并在其中加入一定數量的玻璃珠；

（2）在容量瓶中加入10 mL的NaOH溶液作為吸收液使用；

（3）將餾出液導管的上部和冷凝管出口相連，將其下部放入到吸收液當中，一定要保證連接位置的牢固性，不能出現漏氣等問題；

（4）首先倒入10%乙二胺四乙酸二鈉溶液10 mL，之后快速在其中加入10 mL磷酸溶液并打開冷凝水，同時對混合液進行加熱（控制餾出液速度：2～3 mL/min），最終要收集100 mL的餾出液；

（5）將10 mL餾出液投入到具塞比色管當中并在其中投入5 mL的磷酸鹽緩沖液搖勻，之后快速在其中加入0.2 mL、1%氯胺T溶液，混合均勻后靜置約5 min，再在其中投入5 mL的異煙酸-吡唑啉酮混合液混合均勻，將上述混合液投入到25 ℃～35 ℃的水域當中放置40 min。最后進行吸光度的測試，具體操作為：在分光光度計上通過1 cm比色皿在638 cm波長位置，從校準曲線上查找出氰化物的濃度（參照純水指標）。

2 試驗結果分析

2.1 預處理內容

2.1.1 預處理試劑

所謂的總氰化物主要是指所有的簡單氰化物以及除了鈷氰絡合物之外的絕大多數絡合物，這些物質主要是在磷酸以及EDTA存在（pH＜2）的情況下，通過加熱蒸餾而形成的氰化物。

2.1.2 蒸餾速度

為了確保試驗的準確性，需要對溶液的蒸餾速度進行有效控制，一旦蒸餾速度較快就會加速氰化物的餾出，吸收不完全容易影響最終測試結果（導致結果較低）。通過相應研究可知，為了確保氰化氫能夠被充分吸收，從而獲得較好的檢測結果，一般情況下要控制蒸餾速度在2～3 mL/min范圍內，此時能夠實現95%以上的回收率，一旦蒸餾液的流出速度在6 mL/min之上，那么回收率就會大幅下降（在90%之下）。

2.1.3 餾出液體積

在水中投入酸性溶液后會和其中的氰化物發生反應而形成氰化氫，該物質非常容易和水蒸氣共同揮發，所以只要收集20%～30%水樣體積的餾出液就能夠得到比較好的回收效果。正常情況下簡單氰化物會完全被蒸發出，鐵鈷鎳等氰絡合物總蒸出率在1%以內，其中鋅氰絡合物的回收率在97%以上。為了判定測定結果的準確性，對國家標物中心的氰化物標準樣品（濃度：0.116 mg/L）實施測定并收集餾出液，所得結果和試驗結果相同。

2.2 顯色條件試驗

2.2.1 緩沖溶液pH值對于顯色反應的影響分析

正常情況下顯色反應是在pH值為7的條件下實施的，所以可以采取磷酸鹽或者醋酸鹽對溶液進行中和。但是對于pH值相對較高的水樣采用醋酸作為緩沖液的效果相對有限，需要通過乙酸進一步調節，會對測試結果造成影響，所以本試驗主要采用磷酸鹽作為緩沖劑。主要采用將磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉進行混合作為緩沖溶液，按照以上試驗方法進行吸光度的測定，得到如表1所示結果。

表1 pH值對顯色靈敏度的影響

從表1可以得知，顯色反應最為合適的pH值需要控制在6.79～7.48，此范圍的吸光度較為穩定，其他范圍的吸光度下降明顯，所以此試驗設定顯色pH值為7.00。

2.2.2 氯胺T和顯色劑用量分析

在pH值為7的情況下，氯胺T會將氰化物轉變成為氯化氫，通過異煙酸的水解以及和吡唑啉酮的作用形成藍色的染料，隨著氰化物含量的增加顏色逐漸變深。對于不同含量氯胺T作用下的吸光度進行試驗能夠得到表2所示結果。

從表2可以得知，氯胺T的加入量控制在0.2～0.3 mL范圍內時能夠得到較大的吸光度，其他加入量的吸光度都相對較低，因此本次試驗設定加入氯胺T的用量為0.2 mL。正常情況下發生分解或者配置之后產生渾濁現象的氯胺T無法應用，所以需要在使用之前臨時配置，既使提前配置也要保存在較低溫度下且時間不能超過一周。同樣在以上溶液中加入不同量的顯色劑（主要為異煙酸+吡唑啉酮）進行吸光度的測定，根據所得到的結果可知，所加入的顯色劑量在4～6 mL范圍內時吸光度較大且穩定性較好，其他范圍的吸光度相對較低，所以本試驗設定顯色劑用量為5 mL[2]。一但顯色劑較多就會造成空白值增加，并且顯色劑也會和水中其他的成分形成有色化合物，對于試驗結果具有較大的影響，所以要嚴格控制顯色劑的加入量。

表2 氯胺T用量試驗結果

2.2.3 顯色時間分析

為了確定顯色時間，在產生顯色效果10分鐘之后需要間隔一定時間對吸光度進行測定，從結果能夠得知，顯色時間在20～40分鐘范圍內的有色化合物較為穩定，特別是在30 min時吸光度達到峰值，而在40 min之后的吸光度呈線性下降，因此此次試驗的顯色時間控制在40 min。

2.2.4 顯色溫度分析

在產生顯色效果40 min之后對不同溫度情況下的吸光度進行測定，隨著溫度的下降吸光度也有所降低，隨著顯色溫度的上升會縮短達到穩定吸光度的時間，但同時也會加快褪色速度，并且升溫后的共存離子會對試驗結果造成影響[3]。正常情況下需要控制溫度在25 ℃～35 ℃范圍內進行試驗，能夠得到比較好的效果，一旦溫度＞25 ℃就需要通過恒溫水浴鍋進行恒溫顯色。

3 結語

水體內的氰化物檢測是目前環境監測最為關鍵的指標之一，但是水體內氰化物的含量相對較低并且分析判定的過程比較復雜，很多影響因素都會對最終的監測結果造成影響，所以在實際分析時需要明確各方面的影響因素，控制好每個環節，以保證分析檢測結果的準確性，從而保證水體的安全，避免對人體造成危害。