離子色譜法測定電鍍污泥中氯含量

黃赤忠 項(xiàng)建峰 劉賢標(biāo)

(國家油茶產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(江西)，江西 贛州 341000)

電鍍污泥是電鍍行業(yè)中廢水處理后產(chǎn)生的含重金屬污泥廢棄物，含有銅、鎳、鉻、鋅、鐵等重金屬以及鹵素等雜質(zhì)元素[1]。特別是鹵素中氯離子的準(zhǔn)確測定可以給回收電鍍污泥中有價(jià)金屬熔煉配料、預(yù)防煙氣管道腐蝕提供參考依據(jù)。然而目前并未有相關(guān)測定電鍍污泥中氯等鹵素元素的分析方法，因此建立一種準(zhǔn)確測定電鍍污泥中氯元素的分析方法有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

氯離子的測定通常采用比濁法或電位滴定法[2]，近年來在環(huán)境檢測中大部分采用離子色譜快速測定水樣中鹵素含量，具有快速、靈敏、選擇型好等特點(diǎn)[3-4]。本文把離子色譜法應(yīng)用到電鍍污泥中氯的分析檢測工作中，采用硝酸溶樣方法，離子色譜儀快速測定，既能排除電鍍污泥中各種重金屬離子對(duì)氯離子測定的干擾，又能使試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠，該方法操作簡便，快速準(zhǔn)確，可用于電鍍污泥中氯的日常分析檢測。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

所用試劑均為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水為電阻率為18.2MΩ·cm的超純水。

硝酸(ρ1.42g/ml)；氫氧化鉀淋洗液，10mmol/L；氯離子標(biāo)液，1000μg/mL及100μg/mL；離子色譜儀，賽默飛，DIONEX AQ-1200；尼龍濾膜，0.22μm；Na型預(yù)處理柱；一次性注射器：1mL；

1.2 儀器工作條件

淋洗液為10mmol/L；流速為1.0mL/min；進(jìn)樣體積25μL；抑制器：ADRS 600 4 mm，抑制電流112mA。

1.3 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取0.2g試樣，置于250mL錐形瓶中，加入100mL 1.5%的硝酸，混勻，蓋上表面皿，放入40℃的水浴鍋中不斷搖動(dòng)三角燒杯至反應(yīng)2.5h。冷卻，將溶液轉(zhuǎn)移到到250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，靜置。分取上清液10mL到100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用1mL注射器吸取上述溶液，依次通過Na型預(yù)處理柱及尼龍濾膜，在相同工作條件下，依次用離子色譜儀測定，記錄色譜圖。根據(jù)氯離子的保留時(shí)間定性，依據(jù)峰面積定量，隨同試驗(yàn)做空白。

1.4 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別移取0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、5.00、8.00、10.00mL的100μg/mL氯離子標(biāo)液，置于一組100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用1mL注射器由低濃度到高濃度依次進(jìn)樣，得到上述各濃度的色譜圖。以氯的濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)，峰面積(μs·min)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，氯標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)R=1.0000。

1.5 氯含量計(jì)算方法

氯含量按以下公式計(jì)算：

式中：ω為試樣中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為(%)；ρ為試液中氯的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；ρ為空白溶液中氯的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；v為試液體積，單位為毫升(mL)；f為試液稀釋倍數(shù)；m為試樣的質(zhì)量，單位為克(g)。

2 結(jié)果討論

2.1 溶樣方法及酸濃度試驗(yàn)

稱取適量的電鍍污泥，加入不同硝酸濃度的水溶液，按試驗(yàn)方法操作，測定各溶樣后的氯含量，結(jié)果見表1。

表1 不同硝酸濃度溶樣對(duì)氯含量測定的影響

從表1數(shù)據(jù)可見，在不加入硝酸溶樣的情況下，其氯含量結(jié)果明顯低于加入硝酸溶樣所得結(jié)果，且溶液較為渾濁。可知，試樣在水溶的情況下其氯離子無法完全釋放出來，使其氯含量結(jié)果偏低。在酸溶的條件下，逐漸提高硝酸的濃度，可以看到，在加入0.5%硝酸濃度的情況下，其氯含量結(jié)果有了較大的提高，當(dāng)硝酸濃度提高到1%到2%時(shí)，其氯含量結(jié)果趨于穩(wěn)定?？梢耘袛?，在酸溶的條件下，1%～2%的硝酸即可使試樣完全溶解且能使溶液變得清亮，因此選擇1.5%的硝酸即可滿足試樣溶樣的要求。

2.2 硝酸介質(zhì)對(duì)氯測定的影響

分取1mg/mL的氯離子標(biāo)液2mL，加入不同量的硝酸介質(zhì)，按試驗(yàn)方法操作，考察加入硝酸介質(zhì)的條件下對(duì)氯測定的影響，結(jié)果見表2。

表2 不同硝酸介質(zhì)對(duì)氯含量測定的影響

從表2數(shù)據(jù)可以看到，在硝酸介質(zhì)的存在下，對(duì)氯的測定基本沒有影響。因此，選擇硝酸溶樣不會(huì)干擾氯的測定。

2.3 反應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)

稱取適量試樣，按試驗(yàn)方法操作，測定不同溶樣時(shí)間后的氯含量，結(jié)果見表3。

表3 不同溶樣時(shí)間對(duì)氯含量測定的影響

從表3數(shù)據(jù)可見，溶樣時(shí)間對(duì)氯含量的測定結(jié)果基本沒有影響。然而，在0.5h及1h的反應(yīng)時(shí)間下溶液相較于1.5h以上的溶液較為渾濁，在2h以上的反應(yīng)時(shí)間下溶液較為清亮，因此選擇反應(yīng)時(shí)間2.5h可滿足試驗(yàn)要求。

2.4 反應(yīng)溫度試驗(yàn)

稱取適量試樣，在上述試驗(yàn)條件下，測定不同反應(yīng)溫度后的氯含量，結(jié)果見表4。

表4 不同反應(yīng)溫度對(duì)氯含量測定的影響

從表4數(shù)據(jù)可知，在上述試驗(yàn)條件下，反應(yīng)溫度對(duì)氯含量的測定結(jié)果基本沒有影響。在常溫條件下即可使溶液反應(yīng)完全。然而，在20℃反應(yīng)溫度下溶液較為渾濁，反應(yīng)溫度在40℃以上可使溶液較為清亮，因此選擇反應(yīng)溫40℃。

2.5 方法精密度試驗(yàn)

對(duì)選取的電鍍污泥按照試驗(yàn)方法平行測定5次，測定結(jié)果見表5。

表5 方法精密度(n=5)

從表5結(jié)果可知，該方法測定的氯相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.89%～2.77%，表明該方法的穩(wěn)定性良好。

2.6 方法準(zhǔn)確度試驗(yàn)

稱取適量的電鍍污泥試樣，加入5mL氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL)，按照試驗(yàn)方法平行測定5次，結(jié)果見表6。

表6 方法準(zhǔn)確度(n=5)

從表6可以看出，樣品加入標(biāo)準(zhǔn)的回收率在97.1%～101.0%之間，滿足實(shí)際樣品的分析檢測要求。

3 結(jié)論

本文建立了用硝酸溶樣-離子色譜法測定電鍍污泥中氯的分析方法，通過方法精密度和加標(biāo)回收率的考察，證明了本方法精密度較好，準(zhǔn)確度較高，適用于電鍍污泥中氯含量的測定。且由于該方法操作簡便，快速準(zhǔn)確，可用于電鍍污泥中氯含量的日常分析檢測。