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游离氯在流动注射法测定水质中挥发酚的影响及消除

2020-06-15王雪霖张静陈明俊宋蒙蒙德阳市环境监测中心站四川德阳618000

化工管理 2020年14期
关键词:余氯硫酸亚铁去离子水

王雪霖 张静 陈明俊 宋蒙蒙(德阳市环境监测中心站,四川德阳618000)

0 引言

挥发酚是我国地表水,地下水和饮用水的常规检测项目[1]。目前其测定方法多用4—氨基安替比林分光光度法[2],近几年诸多学者开始利用流动注射4-氨基安替比林分光光度法[3]测定水质中挥发酚浓度,其方法快速、准确、灵敏度高、重现性和回收率都很好[4],但不足之处是游离氯[6]等氧化剂会氧化4-氨基安替比林从而影响挥发酚的测定。特别的,近几年在处理水的过程中大量使用漂白粉或次氯酸钠溶液,造成水体中游离氯较高,对挥发酚测定结果带来影响。因此,游离氯对于流动注射法测定水质中挥发酚的影响显得尤为重要。

1 仪器及试剂

1.1 仪器设备

全自动流动注射分析仪(北京吉天仪器FIA6000+):自动进样器(北京吉天仪器AS-90F)、挥发酚化学反应模块(FIA-6000+-02(03)-1302080)、多通道蠕动泵、比色池、数据处理系统;

分析天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司CPA225D):精度为0.1mg;

超声波清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司KH-300DE型数控超声波清洗器)。

1.2 试剂

去离子水:新制,超声脱气30min;

碘酸钾标准使用液:ρ(KIO3)=1.006g/L。称取优级纯碘酸钾预先在120℃-140℃下烘干2h)1.006g,溶于水,移入1000ml容量瓶,加水至标线,混匀。1.00 ml 标准使用液中含1.006 mg KIO3,相当于0.141 mmol(1.00 mg)Cl2;

蒸馏试剂(30%磷酸):在大约200mL 去离子水中加入150mL磷酸(85%,优级纯),冷却后用去离子水定容至500mL;

氨基安替比林显色剂(ρ=0.64g/L):称取4-氨基安替比林0.32g,溶于约200mL 去离子水中,然后用去离子水定容至500mL,现用现配;

铁氰化钾缓冲液(pH=10.3):称取2.0g铁氰化钾(优级纯),3.1g硼酸(优级纯)和3.75g氯化钾(优级纯)溶于约900mL水中,加入1M 氢氧化钠溶液47mL,调节溶液pH 为10.3,用去离子水定容至1L;

载流:去离子水,电阻率>17 MΩ,必须脱气后再使用;

酚标准使用液:1.0mg/L,环境保护部标准样品研究所的酚标准溶液(102316)浓度500mg/L配制。

硫酸亚铁铵:优级纯。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

取环境保护部标准样品研究所的酚标准溶液(500mg/L),用去离子水配制酚标准使用液1.0mg/L。配制酚溶液质量浓度为0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0μg/L 的标准系列,采用流动注射法4-氨基安替比林分光光度法测定其酚浓度。以标准系列浓度为横坐标,仪器响应值为纵坐标绘制标准曲线。其相关系数r>0.999,线性良好,线性方程为C=0.0713×A-0.0012(A为峰面积;C为样品浓度)。

2.2 游离氯的影响

由于游离氯标准溶液不稳定且不易获得,本法以碘酸根代替游离氯。取酚标准使用液1.0mg/L 配制酚溶液A、B 系列,其中含有碘酸钾浓度为0、0.1、0.3、0.5、1.0mg/L。A系列酚浓度为10.0μg/L,B 系列酚浓度为50.0μg/L。采用流动注射法4-氨基安替比林分光光度法测定其酚浓度,结果见图1。

图1.(a)碘酸钾对酚溶液A系列的影响(b)碘酸钾对酚溶液B系列的影响

从图中可以看出,不同碘酸钾浓度对苯酚溶液A、B系列测定结果产生了不同影响,A系列(低浓度酚溶液)中,碘酸钾的加入使酚浓度出现了很大程度的负干扰,碘酸钾浓度增大对负干扰不是很明显。及表明,游离氯对较干净或低浓度酚的水质中挥发酚的测定影响很大,必须去除。B系列(高浓度酚溶液)中,碘酸钾的加入使酚浓度出现的负干扰成一定线性关系,其干扰程度随碘酸钾浓度增大而增大,说明游离氯对水质中挥发酚干扰仍存在,需要消除。

2.3 游离氯的消除

利用亚铁离子(Fe2+)可以除去溶液中游离氯,由于各样品游离氯情况不相同,建议按游离氯量加入不同量的硫酸亚铁铵。假设水体中只有游离氯,而没有其他氧化剂,两者的反应式为:

硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)(硫酸亚铁铵的摩尔的量为392.14g/mol)的含量与水样中游离氯含量(Cl2)(余氯的摩尔的量为71g/mol)的关系是:

因此,分别对A、B 系列中加入硫酸亚铁铵,其浓度大约为游离氯浓度的12 倍,加入硫酸亚铁铵消除游离氯的测定结果见表1。

表1.A、B系列游离氯消除后苯酚测定结果

由表1得出,硫酸亚铁铵按游离氯浓度的12倍加入可以很好的消除游离氯对挥发酚测定的影响。实际情况中,水体更为复杂,建议加入硫酸亚铁铵的量控制在游离氯浓度的12-15倍,避免造成不必要的浪费和污染。

3 结语

不同浓度的余氯含量对挥发酚的测定有不同程度的负干扰,且对低浓度挥发酚干扰较大,水体中游离氯需在挥发酚测定前消除。硫酸亚铁铵可以有效除去水中的余氯,得知余氯含量后,可以按余氯含量12-15倍加入硫酸亚铁铵除去水中的氧化剂,避免氧化剂对分析测定产生的干扰。

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