電極法測定廢水中氨氮
介紹了采用電極法測定廢水中氨氮時,以吹氣法代替蒸餾法對廢水水樣進行預處理,簡 化了水樣預處理的程序,樣品中氨氮的釋出率可達90%,加標回收率在60%～98.8%之間。對兩 種廢水樣各分析8次,得出其RSD值均小于5%。按3倍標準偏差計算方法的檢出限為0.008mg?L-1。定量測定的zui高值為350mg?L-1。
水中的氨氮是指以游離氨(也稱非離子氨)和離子氨形式存在的氮。水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物,某些工業廢水,以及農田排水等。氨氮含量較高時,對魚類呈現毒害作用,對人體也有不同程度的危害。測定水中氨氮的常規方法有:納氏試劑分光光度法、水楊酸2次氯酸鹽分光光度法、滴定法。納氏試劑分光光度法、水楊酸2次氯酸鹽分光光度法主要適用于地表水中氨氮的測定, 但這兩種方法用到的顯色劑穩定性較差,配制方法過于繁瑣,且納氏試劑分光光度 法[1]用到典化汞,其對環境造成二次污染。滴定法適用于含高濃度氨氮水樣的測定,但其對水樣的預處理過程要求嚴格,否則將影響方法的準確度。本方法采用電極法測定廢水中氨氮時,以吹氣法代替蒸餾法對廢水水樣進行預處理,不僅簡化了水樣預處理的過程,且有效延長了電極的使用壽命。方法準確度較高,對環境不造成二次污染,所用試劑容易配制,穩定性好,能較好地應用于水質的在線監測。
1、試驗部分
儀器與試劑 磁力攪拌機;電熱恒溫水浴鍋;PF4002微型氣泵;501氨氣敏電極。
電極內充液:0.1mol?L-1氯化銨溶液;吸收 液:0.01mol?L-1硫酸溶液。氨氮標準儲備溶液:稱取經100℃干燥過的優級純氯化銨3.819g溶于水中,移入1L容量瓶中,稀釋至刻度。此溶液氨氮濃度為1g?L-1。 釋放劑:10～100g?L-1NaOH與0.25mol?L-1EDTA的混合溶液。 pH混合調節液:6mol?L-1 NaOH2乙醇(10+ 90)溶液[2],該溶液為強堿溶液。
1.2 試驗方法
移取吸收液10mL于吸收瓶內,連接好水樣預處理裝置。移取廢水50mL于水樣預處理裝置的 反應瓶內,迅速加入釋放劑10mL,蓋塞,啟動氣泵,將反應瓶放入恒溫水浴鍋,吹氣一定時間后,取下吸收瓶,在攪拌下,加入pH混合調節液1mL,迅速將氨氣敏電極浸入吸收瓶中,讀取穩定的電位值。在半對數坐標線上繪制E2lgC的校準曲線。
2 結果與討論
2.1 溫度的影響 吹氣時,反應瓶內溶液的溫度對氨的釋出有較大的影響。吹氣時間一定時,溫度越高,氨的釋出率越高。但溫度太高,從反應瓶吹出的水蒸氣冷凝于氣路中,被帶入吸收瓶,改變了吸收液的體積。本法將恒溫水浴的溫度定為80℃。2.2 釋放劑中氫氧化鈉濃度的影響 釋放劑中氫氧化鈉達到一定濃度時,對氨的釋出率提高較小,不同濃度的氨氮標準溶液氨的釋出達到平衡時,所需氫氧化鈉用量不一致。改變釋放劑中氫氧化鈉的濃度,用200mg?L-1 氨氮標準溶液進行試驗,含有40g?L-1氫氧化鈉的釋放劑使氨的釋出率達到zui高。由于某些廢水水樣呈酸性,為保證釋放劑中氫氧化鈉的濃度,用含100g?L-1氫氧化鈉的釋放劑。為避免水樣中Ca2+、Mg2+、Cu2+和氫氧化鈉產生沉淀降低其濃度,影響吹氣效果。因此在調解液中加入一定量EDTA,以絡合干擾離子。
2.3 吹氣時間的影響 為使水樣中氨的釋出率達到zui高,需保證一定的吹氣時間,所需的時間與水樣中氨氮濃度有關,選擇吹氣時間10min,200mg?L-1氨氮標準溶液中氨的釋出率可達90%。
2.4 共存離子的影響 在試驗條件下,測定25mg?L-1氨氮標準溶液,當相對允許誤差為±5%時,水樣中2.5g的Fe3+;3.0g的Cu2+;1.0g的Ca2+、Mg2+對樣品測 定無影響。
2.5 方法的測定范圍 按試驗方法進行操作,測定全程序空白樣20次,統計其標準偏差,以三倍標準偏差計算,檢出限為0.008mg?L-定量測定的zui高值為350mg?L-1
2.6 準確度及精密度 按試驗方法對兩家氮肥廠的廢水水樣進行8次平行測定,相對標準偏差均在5%以內。在水樣中加入一定量氨氮標準溶液進行測定,測得加標回收率在90%～99.4%之間
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