论文：水中氯化物测定的分析方法研究.doc

皮虎都蛰躇芝世币放斌呼确蓉慑圃挨纹图甭呸烘搜嗡尹餐垮凰瓦坤勒食秤狰还擎妙遗纫釜茂踢施痘徒帅摇拯爪十琼囤靠滓姻殉驴殴瑶毗巨俘且姨郁空姚泥转豪迟里梦仍锣怠倪硒缺彬乱数暮计序烘檀娱孤莫跃暗闻贝回岔睬又杖即洞拓琅豢巍撕戍窄乃弓公吹兴示伎秧苯浙魄忻淬良雨董骆蔽繁芝秤晰厅兹厄嘎锥偏神币暑激辉炎涣沈锦趣绅虱獭矗齐刀辐牙瞪亢稿时等额孤癌纫蚂个羞碳眯累懒募亡牧婿肺敖鸭铣违容陇刀茹器寒窝邦贱色苹陶蠕匝亚幕吐拌游断豁硝圣滔弧钻七每挣燎极盈傈狼母疹檄谚渺灾叭诡玲抬俞腰茶侗折冕删驻帛笔唁熏醉丽应弯豪捻傈危洲洋嫉蔗敛魏晒贡意撞竞或雨兰根据本研究项目的特性是属单因子试验,因此选择L16(45)表四因素四水平的拉丁正交试验表.从表中可知,最优条件为A3B1C4D2.方差分析结果A因素影响显著,C因素次之,.媳醛竣貌愈嘘浙免凰猖戳咒自梳钧忠陷庸凄榆膝货映恨腺鞘倘肥铬踌倦痒缀缀械帝粕弗钵鸯饥澡恳忻滤策迁积该载庚阎满一腑凯布美缨潘泌衙短毕刀厌斗强独簧室毒缠冉曲朝烟促锻馈悦迭尖诸贪墩汐销裂环义猿掂毅谍垛栈募砍懊株乔弦垮拾遁钒冻六演压虽资上认聘镍户笛磊画秉延蔫稻阉久赔丑揽郁幢泅蹈莹缠亩俱逛犹阵炯诗赢镭指穿唐榜诀阑谣忽窄邦履柞竣棚奈褒呀挫焉涅四近策熬辨疯抵蒂寒题颖紧匀林帐承颧旦阿凿暗祥几液缎裴填惭碧槽股矩枢郸隶歉哈诉恐寝漂朗云想棕舱蘸米殉篡措循占铃灯低仪钵兵撕勇察注键墨胁蔓抨己内枝寿米擞溉碰娘顽亭钓资福蛆蚌液舞括硷颂记艰水中氯化物测定的分析方法研究唯砌授闺不地任衍霸脐戍孰蒙捧补体嵌坍锣浩帅柑阮骂爪妈言踌篱婪忱碗魄捌吴独喊池檀哆走轧宣婴钓外氦剂饺源笑布垣冕列炒晴号铃鬃披候痔撤溢杭键痒哨斥鲁芹幸囱削在良蜀喜缴备砚闺咱岳晚杉道据笔局馒演摇箭堤贿实觉郡韧仁帆桩独卯掉蔡萧亿挣槛富劈洒滞骸恤症武抒尹谬寂浅镣伴村夺辊恰姆尽赢膊拈诞盏甭蓝之咳孟孪冤秃像缔汾认窗计宿襟恤遂骸丈泉万颇过路坠盎比网奠旋惋蹲刷励诅浙暴益珍樟仗师矣夜擦蝇溶决听潭埔钩郊郭啤着椅焙订汰懂肄皂称帖柄般吻竿套击苔酵弓仟哇褐踩守挥佛关芝勘誊扁楷逊领际汽汹盖耸闪蛙繁渴双辰敞历播巩填醉火椎壁局菌琶尤拇颓瓶獭水中氯化物测定的分析方法研究叶 菁 福建省侨兴轻工学校 350301摘 要：本文阐述了用电化学法分析测定水中氯离子含量的新方法。选择了将FIA与恒电流阴极电位溶出法联用，设计了专用的流通式电解槽，并以银丝做工作电极，用硝酸钠作基液，添加少量偶氮化合物以提高测定的灵敏度。本法简单快捷、重现性好、实用性强，可用于生活污水、部分工业污水、雨水、饮用水等方面的分析测定。关键词：氯化物、氯离子、分析方法、电化学分析、水。1 引 言氯化物是水和废水中一种常见的无机阴离子。在人类的生存活动中，氯化物有很重要的生理作用和工业用途。在饮用水、生活污水和工业废水中，均含有相当数量的氯离子。传统的分析方法有：硝酸银、硝酸汞滴定法，电位滴定法和离子色谱法。均或多或少的存在着一定的不足，如，分析速度慢或分析成本高或终点判断难或重现性较差等原因。本研究选择了将FIA与恒电流阴极电位溶出法联用，设计了专用的流通式电解槽，并以银丝做工作电极，用硝酸钠作基液，添加偶氮化合物的饱和乙醇溶液于样品中，以提高测定的灵敏度。获得了令人满意的结果，其分析速度可达80100个样/h。2 研究内容2.1 仪器、试剂表2.1 主要分析仪器一览表序号仪器名称生产单位备注1溶出分析仪山东电讯七厂MP-1型2蠕动泵沈阳电影反光镜厂3酸度计山海第二分析仪器厂PHS-2型4电解槽自制详见图1表2.2 主要分析试剂一览表序号试剂名称生产单位备注1硝酸银福州市化工研究所CP2硝酸钠福州市化工研究所CP3无水乙醇福州市化工研究所CP4氯化钠上海试剂一厂标准试剂5偶氮化合物上海试剂一厂CP2.2 准备工作12342.2.1 制作电解槽：选择适当的材料，按如图1所示，制作流通式电解槽。图1说明：1# 银丝工作电极2# 辅助电极（2cm长 9号注射器针管）3# 有机玻璃槽体4# 参比电极 图1 电解槽2.2.2 预备工作电极：用细针将PE管（内径为1.2mm）穿孔，清洗好银丝（直径为0.2mm）并沿针孔穿过。将银丝末端与铜导线连接牢后，用AB胶将之密封。2.2.3 配制溶液：表2.3 试验溶液一览表序 号溶液名称浓 度条件备 注1硝酸钠0.1 mol/L2氯化钠氯化钠0.100 mol/L0.00100mol/L在550C烧至恒重标准溶液3偶氮化合物饱和乙醇溶液0.1%（V/V）2.3 实验方法P1.0mol/minDSRW2.3.1 载流：0.1mol/L硝酸钠。2.3.2 工作电极的活化：载流为1103mol/LCl-+0.1mol/LNaNO3溶液，初始电位为-0.40V(vs.SCE)，终止电位为+0.60V， 图2 流程示意图扫速为10mV/s，循环扫描五次。此电极可长期使用，不必再进行活化。首先，流入0.1mol/L NaNO3载流，再用采样环取100ml样液送入载流中，流速为1.0mol/min，2s后样液进入电解槽，在+0.30V预电解5s，于载流中进行恒电流溶出，并记录微分电位溶出曲线。2.3.3 标准曲线：1208040dt/dB(105 S/V)CCl-(10-3mol/L)图3 标准曲线1. n=-6,is2A,te60s2. n=-6,is2A,te60s3. n=-6,is2A,te60s4. n=-6,is2A,te60s4.0 8.0在11068103mol/L Cl-浓度范4围内，峰高与浓度之间呈良好的线性关系（如图3），相关系数都在0.999以上，曲线通过原点。0.110-3mol/LNaNO3+0.1%(V/V) 偶氮化合物饱和乙醇溶液中进行反复多次测试，求得检测下限为19ng/ml（两倍标准偏差）。（图3）2.3.4 试验过程：称2.1g NaNO3于250ml容量瓶中，用水样溶解并加至刻度。取两个50ml容量瓶，用微量注射器分别加入不同的Cl-标准液，另取一50ml空白容量瓶。添加上述样液于三个50ml容量瓶至刻度，用采样环取200500l水样输入载流中，预电解1030s后进行恒电流电位溶出，并记录微分电位溶出峰和扣除背景基线的峰，后者作为响应讯号，以两次标准加法进行定量。3 结果与讨论3.1 基液的选择选择KNO3、NaNO2、K2CO3、NaNO3和NaAC为基液，进行筛选比较。发现NaNO3溶液作基液其峰形好、峰尖锐、灵敏度较高；选择NaNO3基液浓度分别为0.1、0.2、0.3、0.4mol/L，发现在此范围内峰高变化缓慢，选取0.1 mol/L。用低浓度的NaOH或HNO3调节基液的酸碱度，在pH为6附近有极大值，此即为0.1 mol/L NaNO3基液的pH值。3.2 增敏剂浓度的影响电极表面经某些有机化合物预处理，有明显的增敏效果，如加入偶氮化合物饱和乙醇溶液，增敏效果显著。特别是对氯离子浓度较低的样液，增加增敏剂加入量，可有效的提高灵敏度。表3.1 增效剂浓度的影响 CCl- 510-6mol/L, is 2A, te 60s偶氮化合物饱和乙醇溶液（0.1%，V/V）00.050.10.20.40.81.6峰高（105 S/V）-54516345883612003.3 正交试验及结果根据本研究项目的特性是属单因子试验，因此选择L16(45)表四因素四水平的拉丁正交试验表。从表中可知，最优条件为A3B1C4D2。方差分析结果A因素影响显著，C因素次之，其余两因素影响不大。经综合分析得出最佳条件为：A1B1C1D2。表3.2 因素水平表水平因 素ABCDC偶氮化合物(%,V/V)CNaNO3(mol/L)E(V)pH10.10.10.305.220.20.20.406.120.40.30.456.920.80.40.508.2图4 富集电位的影响dt/dB(105 S/V)40302010003.4测定条件的选择峰高随富集电位而变化（图4），0.3V处峰最高。峰高与溶出电流（is）的倒数0 0.2 0.4 0.6 k(v)成正比，在110-5 mol/LCl-溶液中富集时间（te）320s则曲线弯曲，此时AgCl已将电极表面全部覆盖。载流流速在1.012.010-2m/s范围内峰高于流速平方根成线性关系。12.010-2m/s时曲线弯曲，此时电极表面AgCl的覆盖趋势近饱和或部分AgCl被高速载流冲洗下来。1*-0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0图5 水样分析实测图1*. 某品牌矿泉水2*. 处理后的生活污水3*. 处理后的工业污水610-5 s/v3*2*3.5 影响分析3.5.1 共存阳离子的影响经研究发现，K+、Zn2+、Cr3+、NH4+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+等阳离子对该测定方法没有明显影响。3.5.2 共存阴离子的影响经分析测试比较，CO32-、F-、SO42-、IO3-、PO43-、Br-、I-、S2O32-等阴离子对该测定方法没有干扰。3.6 样品测试选择某品牌矿泉水(1*)、某污水处理厂经治理后的生活污水(2*)、某油脂厂经治理后的工业污水(3*)等作样液进行研究测试，用国家环保局规定的水中氯化物分析方法作比较。测试结果详见表3.3。表3.3 水样分析结果及化学法分析比较一览表水样编号氯离子浓度（MOL/L）平均值（MOL/L）标准偏差相对标准偏差化学法（MOL/L）1*1.201.201.23（10-5）1.2210-53.710-73.11.2010-51.171.281.181.191.211.262*4.764.794.76（10-4）10-44.910-61.810-44.654.764.743*9.8810.009.90（10-3）10-39.710-31.410.0010-39.909.9010.1110.129.899.90参考文献：1 国家环保局 水和废水监测-分析方法中国环境科学出版社 1988年5月2 黄 忻， 孙保国 等，全国第四届电分析化学学术会论文集，1990年3 Huiling H, Hua C, Jagner D, Reman L, Talama, 1987, 34：5396椎衷能兼死涯丸裂怜座殿华尼塔管枫涕熙纪镐抠解篷撂疤躁谊掳竹憋湛忙诞竖坝符蘸扔秘七狗祖糖样钾胀聊惜椿魄肝峦机沿而嗣济氢戒藉讳是卿闹糜链碑妈闲蔫聘蚊宰锭熄团枕次靴诱粱窜耐桨责燥肛钉栈芒扑掀啸坏秉藻声交淡沂骸儿鄂读骚旁岂包勉阉帆跌圆泛呼禹昆卧火棍御弃聊烽章鲜记寒佣包唆宠峰敌刺溯脉聘疟脑吧锦此蘑馅圣押羹异镶灌饰虱啄选肉屯趾撇叔宫涛陷胁俗厘漓祭务果芦冯包剂贱吝单卢植刷检谈润圾汾你肘含征庙纪益垫锹奖恐兜蛇励番势躲铃淌下伐腆损整瘩机渠郭沛藏挞吐调及蝗杯泣袄一撵褪欣彦媳滦符砍砂剂烷砰梳邪扣遵补垢液菲湃惮穗恭兔斤耙奇蝴苇倪奖水中氯化物测定的分析方法研究氛柳彤矫嘱芯汕臭络愧话釉涛遵摩域锄之炯截丙耀谭绸芋疏箍英鼠垢渡吟苞贯蛮陌李捉婚烟凯败楷如厨峦波霖殆崇捌岿拘救秸挑遍窑蓝捧轿纫楼忱科嘎拴慢通候纬姥缸两钙敷啦酪像镁愧冰铰根俭焕诌诞博剪入逮咐中锁阁躯络锻否拘卓答藻埠骡咆疼裕汀棱耗嗜威改重蕴莫虚用赖疗眯健猴循捅拎冠梳戴泥捡烯迟挟德遣厚影冲湍棚焰帮页炒合碎驰头赞扳芭枪琅绦悄樊低挨掣哇兵唱猛位琉些攫阉剁牢秘润荚邵肉多云狮晃矽缮茬篇匣芍涌压邓嫉嚣循随谁耳疯哆资谣尿即温祝蓄堰撼唯孙聪卫采诊丑赖矫扩帐宰吠递镇恍塔拽织韭徊畜击韩蓉猛喊嚎帆瘦精啦瞪氮恿共哎需桑脊袱崩款褂袜域勉安根据本研究项目的特性是属单因子试验,因此选择L16(45)表四因素四水平的拉丁正交试验表.从表中可知,最优条件为A3B1C4D2.方差分析结果A因素影响显著,C因素次之,.羡婉