傅 玉
(天津泰達津聯(lián)自來水有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心 天津 300457)
鎘是一種對人體有嚴重危害的重金屬,也是當前主要的環(huán)境污染物之一。鎘的毒性較大,被鎘污染的空氣和食物對人體造成很大的危害。飲用水水處理劑氯化鐵中的鎘含量即是有效指標,氯化鐵中的鎘應用在水處理劑的實際生產(chǎn)過程中。自然界中鎘主要以+2價態(tài)的形式存在,鎘能強烈地干擾+2價態(tài)金屬元素的吸收和在組織中的積累[1-2]。鎘的技術(shù)指標早已在國家標準GB/T 4482—2006《水處理劑 氯化鐵》中出現(xiàn),并未引起人們的高度重視。針對這一實際情況國家在2018年9月1日再次頒布了新標準GB/T 4482—2018《水處理劑 氯化鐵》。水處理劑氯化鐵1類產(chǎn)品作為飲用水處理化學品,必須相應地進行修訂,標準中對它的要求更加細化,將平行測定結(jié)果的絕對誤差由原來的不大于0.000 05%提高到不大于0.000 01%。本方法就是采用空氣-乙炔火焰原子吸收分光光度法檢測水處理劑氯化鐵中的鎘的質(zhì)量分數(shù)[3-4]。
試樣以酸性狀態(tài)228.8 nm波長處存在,使用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測定鎘原子的吸光度,由此可測得鎘的質(zhì)量分數(shù)。
實驗環(huán)境:在溫度20℃,相對濕度30%條件下進行實驗操作。
儀器設(shè)備情況:AA400原子吸收分光光度計,分析波長228.8 nm,狹縫寬度2.7~1.35 nm;鎘空心陰極燈,燈電流15 mA,燈能量30;空氣壓縮機。
試劑和材料:硝酸(1+1)溶液;鎘標準物質(zhì)1 000μg/mL,中國計量科學研究院;鎘標準使用溶液10 mg/L;乙炔氣體鋼瓶必須按規(guī)定漆上標志色和標明氣體名稱,未裝減壓閥前不得打開鋼瓶閥;所用試劑瓶須經(jīng)1+3硝酸浸泡過,純水沖洗干凈。
樣品制備:稱取約10 g液體試樣,精確至±0.2 mg,置于100 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,該溶液為試液B。
線性方程:Y=0.478 90X;相關(guān)系數(shù):r=0.999 2
分別移取0.00(空白)、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL鎘標準溶液置于6個50 mL容量瓶中,加入2 mL硝酸(1+1)溶液,用水稀釋至刻度,搖勻。此標準系列中鎘的質(zhì)量濃度為0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L。儀器穩(wěn)定后,在其最佳工作條件下,于228.8 nm波長處,以試劑空白調(diào)零,測其吸光度。以測定的吸光度為縱坐標,相對應的鎘的質(zhì)量濃度為橫坐標,繪制校準曲線,計算回歸方程。
曲線擬合結(jié)果見圖1。
圖1 鎘的標準曲線Fig.1 Standard curve for cadmium
鎘含量以質(zhì)量分數(shù)ω計,數(shù)值以%表示,按下式計算:
式中:C為由工作曲線上查得或回歸方程計算出的鎘的質(zhì)量濃度值,mg/L;m0為試料質(zhì)量,g;V為移取試液B的體積,mL(V=10);VB為試液B的總體積,mL(V=50)。
稱取10.00 mL試液B于50 mL容量瓶中,加入2 mL硝酸溶液(1+1)用水稀釋至刻度,搖勻。按標準曲線繪制加入鎘標準溶液后的步驟測定其吸光度。由校準曲線查得或回歸方程計算出鎘的質(zhì)量。
對某水廠購進的氯化鐵藥劑分5批的實際樣品進行鎘含量分析檢測,以主含量結(jié)果為14.11%來計算平行測定結(jié)果的絕對差值。結(jié)果見表1。
表1 樣品鉻含量檢測結(jié)果Tab.1 Test results of chromium content in samples
新標準中水處理劑產(chǎn)品的鎘、砷、鉛、汞、鎘、鉻的質(zhì)量分數(shù)均按(Fe3+)含量為14%計,F(xiàn)e3+含量>14%時,按實際含量折算成鐵(Fe3+)含量為14%產(chǎn)品比例計算相應的質(zhì)量分數(shù)。
通過5組檢測數(shù)據(jù)可確定利用原子吸收分光光度法測定氯化鐵中的鎘含量是可行的。取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果,其平行測定結(jié)果的絕對誤差為不大于0.000 01%。
當今世界水處理產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中水處理化學品是應用最為廣泛的。水處理化學品及應用技術(shù)是搞好工業(yè)水處理的基礎(chǔ),對節(jié)水、節(jié)能降耗、環(huán)境保護及保證優(yōu)質(zhì)高效的供水,及水工業(yè)安全穩(wěn)定運行都具有其自身的作用。采用火焰原子吸收分光光度法測定水處理劑氯化鐵中鎘,在波長228.8 nm的條件下,優(yōu)化實驗分析,操作簡便、快速,有較高的精密度和準確度,可以滿足實驗測定要求。氯化鐵對原水的混凝凈化處理具有較強的專一性,可選用復配型的水處理劑作為主要的應用形式,具有功能多,應用方便等優(yōu)點[6-7]?!?/p>