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2014年环保工程师考试知识点精析及训练

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:主要包括不溶于水的泥沙、各种污染物、微生物及难溶无机物等。在一定浓度范围内,吸光度与汞浓度成正比。适用于工业废水和受汞污染的地表水,最低检测浓度为:0.002mg/L,测定上限为0.040mg/L。因为测定金属离子是用阳极溶出反应,故称为阳极溶出伏安法。根据溶出峰电位进行定性;根据峰电流大小进行定量分析。检测限值为0.01~0.3mg/L。本方法最低检出浓度为0.004mg/L,使用10mm比色皿,测定上限为1mg/L。

2014年环保工程师考试知识点精析及训练

1.物理性质的检验

水样物理性质的检验包括:水温、颜色、臭味、残渣、电导率、浊度、透明度等指标的测定,下面仅介绍残渣的测定。

残渣分为总残渣、总可滤残渣和总不可滤残渣三种。总残渣是水或废水在一定温度下蒸发、烘干后残留在器皿中的物质。总可滤残渣也称溶解性总固体,是指通过滤器并在103~105℃烘干至恒重的固体。总不可滤残渣指水样经过滤后留在过滤器上的固体物质,于103~105℃烘干至恒重得到的固体质量。它们是表征水中溶解性物质、不溶性物质含量的指标。一般用称量法直接求出,三者的关系是:总残渣=总可滤残渣+总不可滤残渣。

(1)总残渣 其测定方法是取适量(如50mL)振荡均匀的水样于称至恒重的蒸发皿中,在蒸汽浴或水浴上蒸干,移入103~105℃烘箱内烘至恒重,增加的质量即为总残渣。

(2)总不可滤残渣 总不可滤残渣又称悬浮物(SS)。它是决定工业废水生活污水能否直接排入公共水域或必须处理到何种程度才能排入水体的重要条件之一。主要包括不溶于水的泥沙、各种污染物、微生物及难溶无机物等。直接测量法是:选择一定型号的滤纸烘干至恒重,取一定量的(50mL)水样过滤,再将滤纸及其残渣烘干至恒重,两者之差即为悬浮物质量,再除以水样的体积,单位为mg/L。测定方法见《水质悬浮物的测定重量法》(GB 11901—1989)。

2.金属化合物的测定

金属以不同形态存在时其毒性大小不同,分别测定:

1)可过滤金属:通过孔径为0.45μm的滤膜

2)不可过滤金属:不能通过孔径为0.45μm的微孔滤膜。

3)金属总量:是不经过滤的水样经消解后测得的金属含量,应是可过滤金属与不可过滤的金属之和。

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、阳极溶出伏安法及容量法,尤以前两种方法用得最多;容量法用于常量金属的测定。

(1)汞 测定方法见《水质总汞的测定冷原子吸收分光光度法》(HJ 597—2011)和《水质总汞的测定高锰酸钾硫酸钾消解法双硫腙分光光度法》(GB 7649—1987)等。

1)冷原子吸收法。适用于各种水体中汞的测定,其最低检测浓度为0.1~0.5μg/L。

方法原理:汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收作用。在一定浓度范围内,吸光度与汞浓度成正比。水样经消解后,将各种形态汞转变成二价汞,再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞,用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度,与汞标准吸光度进行比较定量。

2)双硫腙分光光度法。适用于工业废水和受汞污染的地表水,最低检测浓度为:0.002mg/L,测定上限为0.040mg/L。

方法原理:水样于95℃、在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解,将无机汞和有机汞转变为二价汞。用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂,加入双硫腙溶液,与汞离子生成橙色螯合物,用三氯甲烷或四氯化碳萃取,再用碱溶液洗去过量的双硫腙,于485nm波长处测定吸光度,以标准曲线法定量。

3)冷原子荧光法。该方法适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。方法检测浓度为1.5ng/L。

该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气,吸收253.7nm的紫外线后被激发,当激发态汞原子去激发时便辐射出相同波长的荧光,在一定的测量条件下和较低的浓度范围内,荧光强度与汞浓度成正比。

(2)镉

1)原子吸收分光光度法。方法原理:将含待测元素镉的溶液通过原子化系统喷成细雾,随载气进入火焰,并在火焰中解离成基态原子,当空心阴极灯辐射出待测元素特征波长光通过火焰时,被其吸收,在一定条件下,特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系,符合朗伯比耳定律。

方法应用如下:

①标准曲线法:配制相同基体的含有不同浓度待测元素的系列标准溶液,分别测其吸光度,绘制标准曲线,在同样操作条件下,测定试样溶液的吸光度,从标准曲线上查得浓度。

②标准加入法:取若干(不少于4份)体积相同的试样溶液,从第二份开始依次加入不同等份量的待测元素的标准溶液(如10μg、20μg、40μg),然后用蒸馏水稀释至相同体积后摇匀。在相同的试验条件下依次测得各溶液的吸光度为AxA1A2A3。以吸光度A纵坐标,以加入标准溶液的量(浓度、体积、绝对含量)为横坐标,作出A-C曲线(不过原点),外延曲线与横坐标相交于一点Cx,此点与原点的距离,即为所测试样溶液中待测元素的含量,如图12-9所示。

2)双硫腙分光光度法。方法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。

本方法适用于受镉污染的天然水和废水的测定,测定前应对水样进行消解处理。

3)阳极溶出伏安法测定镉(铜、铅、锌)。溶出伏安法也称反向溶出极谱法。因为测定金属离子是用阳极溶出反应,故称为阳极溶出伏安法。这种方法是先使待测离子于适宜的条件下在微电极上进行富集,然后再利用改变电极电位的方法将富集的金属氧化溶出,并记录其氧化波。根据溶出峰电位进行定性;根据峰电流大小进行定量分析。

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图12-9 标准加入法

(3)铅测定铅的方法有双硫腙分光光度法、原子吸收分光光度法、示波极谱法等。下面主要介绍《水质铅的测定双硫腙分光光度法》(GB 7470—1987)。

双硫腙分光光度法:基于在pH8.5~pH9.5的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介质中,铅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。分光光度法测定时要特别注意器皿、试剂去离子水是否含痕量铅,对某些金属离子如Bi3+、Sn2+、Fe3+的干扰,应事先予以处理。

该法适用于地面水和废水中痕量铅的测定。检测限值为0.01~0.3mg/L。

(4)铬

1)二苯碳酰二肼分光光度法(适用于铬含量较少时)。

①六价铬的测定。原理是在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应,生成紫红色络合物,于540nm处进行比色测定。本方法最低检出浓度为0.004mg/L,使用10mm比色皿,测定上限为1mg/L。

②总铬的测定。原理是在酸性溶液中,首先将水样中的三价铬氧化成六价铬,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解,过量的亚硝酸钠尿素分解,然后加入二苯碳酰二肼显色,于540nm处比色测定。

2)硫酸亚铁滴定法。原理是在酸性介质中,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,以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液呈亮绿色。根据硫酸亚铁铵溶液的浓度和进行试剂空白校正后的用量,可以计算出水样中总铬的含量。适用于总铬浓度大于1mg/L的废水。

(5)砷

1)新银盐分光光度法。该方法基于用硼氢化钾(KBH4)在酸性溶液中产生新生态氢,将水样中无机砷还原成砷化氢(AsH3)气体,以硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收,则砷化氢将吸收溶液中的银离子还原成单质胶态银,使溶液呈黄色,其颜色强度与生成氢化物的量成正比。该黄色溶液对400nm光有最大吸收,且吸收峰形对称。以空白吸收液为参比测其吸光度,用标准曲线法测定。显色反应如下:

KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H]

[H]+As3+(As5+)→AsH3

AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag(黄色胶态银)+HAsO2+6HNO3

该方法灵敏度高,操作严格,应用范围广。适用于地面水和地下水中痕量砷的测定,最低检测浓度可达0.16ppb,并可进行不同形态砷分析。检测限值为0.4~12μg/L。

2)二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法。在碘化钾、酸性氯化亚锡作用下,五价砷被还原为三价砷,并与新生态氢(由锌与酸作用产生)反应,生成气态砷化氢(胂),被吸收于二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中,生成红色的胶体银,在510nm波长处,以三氯甲烷为参比测其经空白校正后的吸光度,用标准曲线法定量。

有机物的水样应用硝酸-硫酸消解。水样中共存锑、铋和硫化物时干扰测定:氯化亚锡和碘化钾的存在可消除锑、铋干扰;硫化物可用乙酸铅棉吸收去除。砷化氢剧毒,整个反应应在通风橱内进行。

该法最低检测浓度为0.007mg/L,测定上限为0.50mg/L。

(6)其他金属化合物的测定 铍、镍、硒、铁、钙、镁等可查阅《水和废水监测分析方法》。

3.非金属无机物的测定

(1)溶解氧测定 溶解氧是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,以DO表示。

测定方法见《水质溶解氧的测定碘量法》(GB 7489—1987)和《水质溶解氧的测定电化学探头法》(GB 11913—1989)。

1)碘量法。

①方法原理。向水样中加入MnSO4和碱性KI溶液,DO将锰(Ⅱ)氧化,生成锰(Ⅳ)的棕色沉淀,加酸后,棕色沉淀溶解,锰(Ⅳ)直接和碘离子反应生成当量的游离碘,用淀粉指示剂,硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的游离碘,可计算出DO的含量。

V为消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL),c为硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol/L),V为滴定所取水样体积(mL),则DO计算公式为

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②干扰消除措施。

叠氮化钠修正法。如到达终点后溶液蓝色在30s内没有返回,这是正常现象;如到达终点后蓝色立即返回,说明水中可能含有亚硝酸盐。这时,可利用叠氮化钠来消除NO-2的干扰。

高锰酸钾修正法。铁离子对本法测定有干扰,若单有大量的Fe2+存在而无其他还原剂及有机物时,可用KMnO4修正法进行测定,以KMnO4氧化Fe2+至Fe3+,Fe3+用KF掩蔽,过量的KMnO4以Na2C2O4去除。

水样中含有游离氯大于0.1mg/L时,应预先加Na2S2O3去除。

2)氧电极法。极谱型膜电极的阴极由黄金组成,阳极用银-氯化银组成。电极顶端覆有一层高分子薄膜,如聚乙烯或聚四氟乙烯等。这层薄膜将电解液和被测水样分开,只允许溶解氧渗过,当在两个电极上外加一个固定极化电压时,水中溶解氧渗过薄膜在阴极上还原,产生与氧浓度成比例的稳定扩散电流。

(2)含氮化合物 水中氨氮的存在形式为游离氨(非离子氨,NH3)和离子铵(NH4+)。测定水中氨氮的方法有:纳氏试剂分光光度法、水杨酸-次氯酸盐分光光度法、电极法和滴定法。水样有色或浑浊及含其他干扰物质影响测定,需进行预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法消除干扰,加入适量的硫酸锌,并加入氢氧化钠使其呈碱性,生成氢氧化锌沉淀,再经过滤除去颜色和浑浊;对污染严重的水或废水应采用蒸馏法,调节水样的pH值在6.0~7.4的范围内,加入氧化镁使之呈微碱性,蒸馏释出的氨,被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用钠氏试剂分光光度法或酸碱滴定方法时,以硼酸溶液为吸收液;采用水杨酸—次氯酸盐比色法时,则以硫酸溶液为吸收液。

1)钠氏试剂分光光度法。在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液(纳氏试剂),则与氨反应生成黄棕色胶态化合物,此颜色在较宽的波长范围内可被强烈吸收,通常使用410~425nm范围波长光比色定量。

本法最低检出浓度为0.025mg/L;测定上限为2mg/L。

2)水杨酸—次氯酸盐分光光度法。在亚硝基氰化钠存在下,氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物,在967nm波长处测定吸光度,可用标准曲线法定量。该法适用于饮用水、生活污水和大部分工业废水中氨氮的测定。测定范围为0.01~1mg/L。

3)电极法。氨气敏电极是一种复合电极。它以平板型pH玻璃电极为指示电极,银-氯化银电极为参比电极。将此电极对置于盛有0.1mg/L氯化铵内充液的塑料套管中,在管端pH电极敏感膜处紧贴一层疏水半渗透薄膜(如聚四氟乙烯薄膜),使内充液与外部被测液分开,并在pH电极敏感膜与半透膜间形成一层很薄的液膜。当将其插入pH值已调到11的水样时,生成的氨将扩散通过半透膜(水和其他离子不能通过),引起氢离子浓度的变化,由pH玻璃电极测定此变化。在恒定的离子强度下,测得的电动势与水样中氨浓度的对数呈线性关系。电极法无需对水样进行预处理,但电极寿命短,再现性较差。

4)滴定法。取一定水样,调节pH在6.0~7.4,加入氧化镁使水样呈微碱性。加热蒸馏,释出的氨用硼酸溶液吸收。取全部吸收液,以甲基红-亚甲蓝为指示剂,用硫酸标准溶液滴定至绿色转变成淡紫色。根据硫酸标准溶液消耗量和水样体积,计算氨氮含量。

蒸馏-滴定法适合于测定水样中氨氮浓度超过5mg/L或污染严重的水体,或者水样中存在影响比色测定的有色物质时样品的测定。

(3)含磷化合物

1)方法的选择。水中磷的测定,通常按其存在的形式不同,而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷。其中,测定总磷的水样,采样后加硫酸酸化至pH≤1保存;测定溶解性正磷酸盐的水样,不加任何保存试剂,于2~5℃,在24h内测定。测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷的水样,经过如图12-10所示流程预处理后,最终测定对象均为溶解性正磷酸盐。

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图12-10 测定水中各种磷的流程图

2)水样的消解。采集的水样立即用0.45μm微孔滤膜过滤,其滤液供可溶性正磷酸盐的测定。滤液经过消解,测得可溶性总磷。如取混合水样(包括悬浮物)直接消解,则可测得水中总磷含量。

水样的消解方法主要有过硫酸钾消解法、硝酸-硫酸消解法、硝酸-高氯酸消解法等。

3)钼锑抗分光光度法。在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵酒石酸锑钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,生成蓝色络合物,通常称为磷钼蓝,于700nm波长处进行比色分析。可适用于测定地表水、生活污水及某些工业废水的正磷酸盐分析。检出限值为0.01~0.6mg/L。

4)氯化亚锡还原分光光度法。在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应,生成磷钼杂多酸。当加入还原剂氯化亚锡后,则转变成蓝色配合物,通常称为磷钼蓝,于690nm波长处进行比色分析。可适用于测定地表水等天然水体。检出限值为0.025~0.6mg/L。(www.xing528.com)

5)孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法。加入碱性染料孔雀绿与磷钼杂多酸生成绿色离子缔合物,在620nm波长处进行比色分析。可适用于测定湖泊、水库、江湖等地表水及地下水中痕量磷。检出限值为0.001~0.3mg/L。

4.有机化合物的测定

(1)化学需氧量(COD)的测定 化学需氧量是指水样在一定条件下,氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。基于水体被有机物污染是很普遍的现象,该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

化学需氧量的测定方法有重铬酸钾法和库仑滴定法。

1)重铬酸钾法(CODCr)。在强酸性溶液中,用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁标准溶液回滴,根据其用量计算水样中还原性物质所消耗氧的量。

测定结果按下式计算

CODCr(O2,mg/L)=(V0-V1c×8×1000/V (12-24)

式中 V0——滴定空白时消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积(mL);

V1——滴定水样消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积(mL);

V——回流时所取水样体积(mL);

c——(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液浓度(mol/L);

8——氧(1/2O)的摩尔质量(g/mol)。

2)库仑滴定法。库仑滴定法采用K2Cr2O7为氧化剂,在10.2mol/LH2SO4介质中回流15min后,过量的K2Cr2O7用电解产生的Fe2+作为库仑滴定剂,进行库仑滴定。根据电解产生亚铁离子所消耗的电量,按照法拉第定律计算,即

COD(O2,mg/L)=qvs-qvm×8×1000/(96487×V) (12-25)

式中 qvs——标定K2Cr2O7所消耗的电量(空白滴定);

qvm——测定剩余K2Cr2O7所消耗的电量;

V——水样体积(mL);

96487——法拉第常数。

(2)生化需氧量(BOD)的测定 生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物及氧化所消耗的氧量,但这部分通常所占比例很小。

水体要发生生物化学过程必须具备三个条件:①好氧微生物;②足够的溶解氧;③能被微生物利用的营养物质。

1)五天培养法

①方法原理:像测DO一样,使用碘量法。对于污染轻的水样,取其两份:一份测其当时的DO;另一份在(20±1)℃下培养5d再测DO,两者之差即为BOD5

对于大多数污水来讲,为保证水体生物化学过程所必需的三个条件,测定时就需按估计的污染程度适当地加特制的水稀释,然后取稀释后的水样两份:一份测其当时的DO,另一份在(20±1)℃下培养5d再测DO,同时测特制水培养前后的DO,按公式计算BOD5值。

②稀释水。对于污染的地面水和大多数工业废水,因含较多的有机物,需要稀释后再培养测定,以保证在培养过程中有充足的溶解氧。其稀释度应使培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L,而剩余溶解氧在1mg/L以上。

稀释水一般用蒸馏水配制,先通入经活性炭吸附及水洗处理的空气,曝气2~8h,使水中DO接近饱和,然后20℃下放置数小时。临用前加入少量氯化钙氯化铁、硫酸镁等营养溶液及磷酸盐缓冲溶液,混匀备用。稀释水的pH值应为7.2,BOD5<0.2mg/L。上述特制的、用于稀释水样的水,通称为稀释水。它是专门为满足水体生物化学过程的三个条件而配制的。

如果水中不含或微生物的活性不够时,应于稀释水中接种微生物,即在每升稀释水中加入生活污水上层清液1~100mL,或表层土壤浸出液20~30mL,或河水、湖水10~100mL。这种水称为接种稀释水。接种稀释水的BOD5为0.2~1.0mg/L。

为检查稀释水和接种稀释水的质量,以及分析人员的操作水平,将每升含葡萄糖谷氨酸各150mg的标准溶液以1∶50稀释比稀释后,与水样同步测定BOD5,测得值应为180~230mg/L,否则应检查原因,予以纠正。

③水样稀释倍数表。水样若非中性,则应先进行中和,再进行稀释培养。根据水样中有机物含量来选择适当的稀释倍数。对于清洁天然水和地表水,其溶解氧接近饱和,无需稀释。当被测水样中含有充足的活性微生物时(如生活污水),直接采用稀释水进行稀释;当被测水样不含微生物或不充足的活性微生物时(如工业废水),则必须使用接种稀释水进行稀释。

工业废水的稀释倍数由COD值分别乘以系数0.075、0.15、0.25获得。由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数,由表12-11列出。通常同时做三个稀释比的水样。

12-11 由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数

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在实践中,分析人员往往根据试验(样品的颜色、气味、来源及原来的监测资料)确定适当的稀释倍数。为了得到正确的BOD5值,一般以为经过稀释后的混合液在20℃培养5d后的溶解氧残留量在1mg/L以上,耗氧量在2mg/L以上,这种稀释倍数最合适。

④测定结果计算。对不经稀释直接培养的水样

BOD5(O2,mg/L)=D1-D2 (12-26)

式中 D1——水样在培养前溶解氧浓度(mg/L);

D2——水样培养后剩余溶解氧浓度(mg/)L。

对稀释后培养的水样

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其中 f1=V1/(V1+V2

f2=V2/(V1+V2

式中 B1B2——稀释水在培养前后的溶解氧浓度(mg/L);

V1V2——稀释水(或接种稀释水)和水样的体积(mL);

f1f2——稀释水(或接种稀释水)和水样在培养液中所占比例。

⑤特殊水样的处理。如果遇到某些工业废水,含有毒物质浓度极高,而有机物含量不高,虽然经过接种稀释,因稀释的倍数受到有机物含量的限制不能过分稀释,测定BOD5仍有困难时,可在污水中加入有机质(葡萄糖),人为提高稀释倍数,使稀释水样中有毒物质浓度稀释到不能抑制生化过程,在测定已加葡萄糖废水的稀释水样BOD5值的同时,测定葡萄糖的BOD5值,并在计算中减去此值。

水样中如含少量氯,一般放置1~2h可自行消失;对游离氯短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠除去,加入量由试验确定。培养时,应严格控制温度,保证在(20±1)℃之内,同时注意水封,每隔2h检查一次。

本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L,最大不超过6000mg/L的水样;大于6000mg/L,会因稀释带来更大误差。

2)测定BOD的其他方法。五日培养法(碘量法)作为测定BOD的标准方法,存在操作复杂、重现性不好等缺点,而利用BOD测定仪就可克服这些缺点。目前,BOD测定仪大致利用下列原理制成:

①测定密封系统中由于氧量的减少而引起的气压变化,来测定BOD值。

②在密封系统中由于氧气量的减少用电解来补给,从电解所需的电量来求得氧的消耗量。

③用薄膜式溶解氧电极来求得生化过程中氧的消耗量。

④利用亚甲基蓝脱色来推定BOD值。

(3)挥发酚的测定 根据酚类能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发酚(属一元酚),而沸点在230℃以上的为不挥发酚。

目前,各国普遍采用的是4-氨基安替比林分光光度法;高浓度含酚废水可采用溴化容量法。无论是溴化容量法还是分光光度法,当水样存在氧化剂、还原剂、油类及某些金属离子时,均应设法消除并进行预蒸馏。如对游离氯加入硫酸亚铁还原;对硫化物加入硫酸铜使之沉淀,或者在酸性条件下使其以硫化氢形式逸出;对油类有机溶剂萃取除去等。蒸馏的作用有二:一是分离出挥发酚;二是消除颜色、浑浊和金属离子等干扰。

1)4-氨基安替比林分光光度法。酚类化合物于pH(10.0±0.2)的介质中,在铁氰化钾的存在下,与4-氨基安替比林(4-AAP)反应,生成橙红色的吲哚酚安替比林染料,在510nm波长处有最大吸收,用比色法定量,若用氯仿萃取,最大吸收波长移至460nm。即

挥发酚+4-氨基安替比林→橙红色染料

直接比色法得最低检出浓度0.1mg/L。萃取分光光度法最低检出浓度0.002mg/L、测定上限0.12mg/L。

2)溴化滴定法。在含过量溴(由溴酸钾和溴化钾产生)的溶液中,酚与溴反应生成三溴酚,并进一步生成溴代三溴酚,剩余的溴与碘化钾作用释放出游离碘。与此同时,溴代三溴酚也与碘化钾反应置换出游离碘。用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的游离碘,并根据其消耗量,计算出以苯酚计的挥发酚含量。

结果按下式计算

挥发酚(以苯酚计,mg/L)=(V1-V2)×c×15.68×1000/V (12-28)

式中 V1——空白(以蒸馏水代替水样,加同体积溴酸钾—溴化钾溶液)试验滴定时硫代硫酸钠标准溶液用量(mL);

V2——水样滴定时硫代硫酸钠标准溶液用量(mL);

c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol/L);

V——水样体积(mL);

15.68——苯酚(1/6C6H5OH)摩尔质量(g/mol)。

5.石油类的测定

测定矿物油的方法有重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法和比浊法等。

(1)重量法 方法测定原理是以硫酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,然后蒸发除去石油醚,称量残渣重量,计算矿物油含量。此法所测为水中可被石油醚萃取的物质总量,可能含有较重的石油成分故不能被萃取。蒸发除去溶剂石油醚时,也会造成轻质油的损失。

本方法不受油品种的限制,但操作繁琐,灵敏度低,只适用于测定10mg/L以上的含油水样。

(2)非色散红外法 本法是利用石油类物质的甲基(-CH3)、亚甲基(-CH2-)在近红外区(3.4μm)有特征吸收,作为测定水样中油含量的基础。测定时,先用硫酸将水样酸化,加氯化钠破乳化,再用三氯三氟乙烷萃取,萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容,注入红外分析仪测其含量。

所有含甲基、亚甲基的有机物质都将产生干扰。如水样有动、植物性油脂以及脂肪酸物质应预先将其分离。此外,石油中有些较重的组分不溶于三氯三氟乙烷,致使测定结果偏低。

(3)紫外分光光度法 石油及其产品在紫外区有特征吸收。带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为250~260nm;带有共轭双键的化合物主要吸收波长为215~230nm。一般原油的两个吸收峰波长为225nm和254nm;轻质油及炼油厂的油品可选225nm。

水样用硫酸酸化,加氯化钠破乳化,然后用石油醚萃取,脱水,定容后测定。标准油用受污染地点水样石油醚萃取物。不同油品特征吸收峰不同,如难以确定测定波长时,可用标准油样在波长215~230nm之间的吸收光谱,采用其最大吸收峰的位置,一般在220~225nm之间。

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