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废水中金属化合物的测定

废水中金属(Metal)化合物的测定


  废水中金属化合物的测定

  水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和微量元素,有些是有害于人体健康的,如汞、镉、铬、铅、砷、铜、锌、镍(Ni)、钡、钒等。受 ;三废 ;污染的地面水和工业污水中有害金属化合物的包含比重往往明显增加。有害物质侵入人体的肌体后,将会使某些酶失去活性而使人体出现不同程度的中毒症状。测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、容量法。

  1、汞的测定:汞及其化合物属于剧毒物质,无机盐中以氯化汞毒性**大,有机汞以甲基汞、乙基汞毒性**大。汞是**一个常温下呈液态的金属,易挥发进入人体呼吸道,亦可为皮肤吸收,造成汞中毒。水体中的微量汞可经食物链成百万倍的富集,引发 ;水俣病 ;。天然水中含汞极少,一般不超过0.1μg/L。我国饮用水标准限值为0.001mg/L。汞的**低检出浓度为2μg/L,测定上限为40μg/L。方法适用于工业污水和受汞污染的地面水的监测(Food Monitor)。

  测定方法(method):冷原子吸收法、双硫腙分光光度法

  2、镉的测定:镉在浓度很低的情况下都具有很强的毒性,可在人体的肝、肾等组织中蓄积,造成各脏器组织的损坏,尤以对肾脏损害**为明显。COD检测仪的标准法测定是采用回流消解滴定法,该方法消解时间长(2小时)、耗能大、试剂费用高、效率低,常常困扰实际操作者。还可以导致骨质疏松和软化。镉在土壤(质地类型:壤土、砂土、黏土)和岩石(组成:固态矿物或矿物的混合物)中的自然存在,通常情况下与锌及其化合物共存。绝大多数淡水的含镉量低于1μg/L,海水中镉的平均浓度为0.15μg/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的污水。

  测定方法:(测定镉、铜、铅、锌等元素时)

  直接火焰原子吸收分光光度法(适用于污水和受污染的水)

  萃取或离子交换法富集FAAS(适用于清洁水)

  石墨炉AAS(适用于清洁水,其测定灵敏度高于前两种方法,但基体干扰较火焰原子化法严重)

  A、直接吸入FAAS测定镉(铜、铅、锌) 清洁水样可不经预处理直接测定;感染的地面水和污水需用氨氮水(Nitric acid)或硝酸-高氯酸消解,并进行过滤、定容。

  定量分析方法:标准曲线法、标准加入法

  B、双硫腙分光光度法

  原理:方法(method)基于在强碱性介质中,镉离子与双硫腙生成红色螯合物,用三氯甲烷萃取分离后,于518nm处测其吸光度,与标准溶液比较定量。

  干扰情况:水样中含铅20mg/
  L、锌30mg/
  L、铜40mg/
  L、锰(manganese)和铁4mg/L,不干扰测定,镁离子浓度达20mg/L时,需多加酒石酸钾钠掩蔽。

  本方法适用于受镉污染的天然水和污水中镉的测定,测定前应对水样进行消解处理。

  3、铅的测定

  铅是可在人体和动植物组织中蓄积的有毒金属,其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L。铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等部门的排放污水。

  测定方法:测定水体中铅的方法与测定镉的方法相同。COD测定仪运用了**新的电子机械技术研发的**新产品。冷光源陈列技术应用,使用光源灯的寿命长达10万小时,测定参数光路的切换由手动便成为自动切换,消除了人为转动的误差因素。广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度法,也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法。

  双硫腙分光光度法基于在pH8.5—9.5的氨(化学式:NH3) 性柠檬酸盐-氰化物的还原介质中,铅(外观:带蓝色的银白色)与双硫腙反应生成红色螯合物,用三氯甲烷(或四氯化碳)萃取后于510nm波长处比色测定。

  测定时,要特别注意器皿、试剂及去离子水是否含痕量铅,这是能否获得准确结果(result)的关键。Bi3+、Sn2+等干扰测定,可预先在pH2—3时用双硫腙三氯甲烷溶萃取分离。为防止双硫腙被一些氧化(oxidation)物质如Fe3+等氧化,在氨性介质中加入(jiā rù)了盐酸(化学式:HCl)羟胺。

  4、铜的测定

  铜是人体所必须的微量元素,缺铜会发生贫血、腹泄等病症,但过量摄入铜亦会产生危害。铜对水生生物的危害较大,有人认为铜对鱼类的毒性浓度始于0.002mg/L,但一般认为水体含铜0.01mg/L对鱼类是安全的。铜对水生生物的毒性与其形态有关,游离铜离子的毒性比络合态铜大得多。世界范围内,淡水平均含铜3μg/L,海水平均含铜0.25μg/L。铜的主要污染源是电镀、冶炼、五金加工、矿山开采、石油化工和化学工业等部门排放的污水。

  测定方法:二乙氨基二硫代甲酸(化学式HCOOH)钠萃取分光光度法、新亚铜灵萃取分光光度法

  5、铬的测定

  铬化合物的常见价态有Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ) ,受水温、pH值、氧化(oxidation)还原物质、有机物等因素的影响,二者之间可以互相转化。铬的毒性与其存在价态有关。铬的工业(gōng yè)污染源主要来自铬矿石加工(Processing)、金属表面处理、皮革鞣制、印染。照相材料等行业的污水。铬是水质污染控制的一项重要指标。

  (1)六价铬(Chromium)的测定 在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应,生成紫红色络合物,于540nm波长处进行比色测定。

  本方法**低检出浓度为0.004mg/L,使用10mm比色皿,测定(Assessment)上限为1mg/L。COD快速测定仪采用开管回流加热消解或密封消解法。利用重铬酸钾等组成的专用氧化剂,加上专用的复合催化剂,在高温(165℃)下加热消解其测定要点如下:

  对于清洁水样可直接测定;

  对于色度不大的水样,可用以丙酮代替显色剂的空白水样 作参比测定;

  对于浑浊、色度较深的水样,以氢氧化锌做共沉淀剂,调节溶液pH**8—9,此时Cr3+、Fe3+、Cu2+均形成沉淀被过滤除去;

  存在亚硫酸盐、二价铁等还原性物质和次氯酸盐等氧化性物质时,也应采取相应消除干扰措施。

  (2)总铬的测定 在酸性(acidity)溶液中,首先,将水样中的三价铬用高锰(manganese)酸钾氧化(oxidation)成六价铬,过量的高锰酸钾用亚氨氮水(Nitric acid)钠分解,过量的亚硝酸钠用尿素分解;然后,加入(jiā rù)二苯碳酰肼显色,于540nm处进行分光光度测定。其**低检出浓度同六价铬。清洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定;水样中含大量有机物时,用硝酸-硫酸消解。

  硫酸亚铁铵滴定法:

  本法适用于总铬浓度大于Img/L的污水。其原理为在酸性介质中,以银盐作催化剂,用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加少量氯化钠(Sodium)并煮沸,除去过量的过硫酸铵和反应中产生的氯气。以苯基代邻氨(化学式:NH3) 基苯甲酸作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,**溶液呈亮绿色。
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