地下水中硫酸根离子的测定及方法比较.docx

地下水中硫酸根离子的测定及方法比较霍俊霏( 中盐工程技术研究院有限公司，天津300450)摘 要:文章简述了测定硫酸根的不同检测方法，并分别从方法检出限、仪器设备、操作等方面进行了比较。关键词:地下水; 硫酸根; 测定方法中图分类号: TQ075 + 1 文献标识码: B 文章编号: 1673 6850( 2014) 11 0036 02Determination of Sulfate Ion in Groundwater and Its Method ComparisonHUO Jun fei( Engineering Technology Institute Co LTD of CNSIC，Tianjin 300450，China)Abstract:The different determination method of sulfate ion were described in the article And the detection limit，instruments and operations methods were compared separatelyKey words:groundwater; sulfate ion; detection; method全生成难溶的硫酸钡沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，称硫酸钡的质量，从而计算试液中硫酸根离子的含量。1 前言地下水中的硫酸盐来自于岩石，土壤中矿物组 分的风化和溶淋，并且硫化物的氧化也使本来难溶 于水的硫以硫酸根的形式大量进入水中。煤层地层 中常含有很多黄铁矿，因此流经这类地层的地下水 中往往以硫酸根为主，金属硫化物矿床附近的地下 水中也常含有大量的硫酸根，近海地区地下水中硫 酸根则主要来自于海水。目前好多以采集地下水来 开展工业生产的企业，在长期开发过程中普遍存在 结垢现象，特别是硫酸盐形成的无机垢( 硫酸钙和 硫酸钡) ，很难除去，所以对于硫酸根的检测显得相 当重要。目前，硫酸根的测定方法主要有重量法、 EDTA 容量法、离子色谱法、分光光度法以及示波电 位滴定法等。2 方法概述2 1 重量法为测定硫酸根的最经典的方法。主要原理是先 将试样中的待测组分与其它组分分离，然后用称重 的方法测定该组分的含量。在测定试液中硫酸根含 量时，在试液中加入过量的氯化钡溶液，使硫酸根完2 2EDTA 容量法是络合反应为基础的一种滴定分析方法。测定硫酸根离子采用的是间接滴定，即在微酸性试液中加入过量的，能与 EDTA 形成稳定络合物的氯化钡作为 沉淀剂，以沉淀待测离子硫酸根，试液中的硫酸根定 量的完全生成了硫酸钡沉淀。pH 值为 10 时，过量的 钡离子用 EDTA 标准溶液进行滴定，一般地下水中还 含有钙、镁离子，故在 EDTA 的滴定中也将钙、镁离子 一起进行了滴定，所以，在计算中应一并考虑。2 32 3 1电位滴定法原理电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法，和直接电位法相比，电位滴 定法不需要准确的测量电极电位值。 由于 PbSO4 在水介质中溶解度较大，滴定应在加入非水溶剂的 条件下进行以降低 PbSO4 的溶解度，使滴定终点有 较大的电位突变，最常用的是在待测溶液中加入乙 醇为介质，也可以甲醇、丙酮等有机溶剂。汤达斌收稿日期: 2014 09 22作者简介: 霍俊霏( 1979) ，辽宁本溪人，硕士，工程师，从事盐业质量分析工作。联系方式: junfeihuo 126 com霍俊霏: 地下水中硫酸根离子的测定方法及其方法比较37等1使用的是以 Pb ( NO )为滴定剂，80% 乙醇作方法4。目前，离子色谱具备了高效分离柱、灵敏的温度补偿电化学检测器及耐腐蚀的全塑系统5。3 2为介质，测定某地下水的硫酸根离子浓度。2 3 2测定步骤2 5 2测定步骤移液管吸取水样 10 mL，置于 100 mL 容量瓶中，使用稀硝酸将水样的 pH 值调节至 5 0，再加入 若干滴硝酸钾溶液，摇匀后加入 10 mL 70% 的甲醇 溶液，然后向待测样液中开始缓慢滴入配制好的 Pb( NO3 ) 2 溶液。每加入一滴，待电位读数稳定后读 取记录电位，当遇到前后两滴间的电位差突变得特 别后，再加几滴，等电位变化比较平稳后，停止滴定。2 3 3 测定结果根据三组电位滴定结果，某地下水样的硫酸根 离子浓度为 15 92 mg / L。2 4 分光光度法使用超纯水将待测水样稀释 25 倍，观察阴离子淋洗液瓶里 Na2 CO3 / NaHCO3 淋洗液是否充足，若 不足，要重新加入补充淋洗液 2 0 L，同时更换新配 制的 H2 SO4 溶液( 注意 H2 SO4 瓶里的液体要全满)约 2L。 打开氮气瓶阀 门，调 整 分 压 表 为20 2 MPa，调节淋洗液瓶压力表为 20 kPa 40 kPa。打开离子色谱电源，时针旋开泵上的排气泡阀，观察 管道里气泡排净后，关闭排气泡阀。用 1 mL 的注射 器吸取 稀 释 好 的 样 品，注 射 到 进 样 口 ( 进 样 前 加0 22 m过滤头并把针管里的气泡排净) 。待仪器 运行17 min后，样品分析完成。原理测定结果2 4 12 5 3分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物 质进行定性和定量分析的方法。对于硫酸根的测 定，是在酸性溶液中，铬酸钡与硫酸根离子发生置换 反应，生成硫酸钡沉淀及铬酸根离子，将此溶液用氨 水中和至弱碱性后，过剩的铬酸钡及生成的硫酸钡 可过滤除去，滤液中的重铬酸，可用分光光度法测定 硫酸根2 3。根据离子色谱最终谱图测定结果，某水样的硫酸根离子含量为 18 97 mg / L。方法比较重量法是测量硫酸根最经典的方法，方法简单， 涉及到的试剂和仪器也较少，对操作人员的技术要 求也不高，但是操作起来时间冗长，不适宜企业的连 续生产的监控。EDTA 容量法一般被大多数实验室采用，对水 中含量较高的硫酸根测定还是很有优势的。但是对 于微量的硫酸根测定的检出限还是不理想，一般此 方法的检出限为 8 mg / L6。由于 EDTA 的多络合 作用，好多金属离子对测定也有干扰，所以在用此方 法的时候应考虑掩蔽干扰离子。电位滴定法适用较为方便，虽然精密度不如离 子色谱法，但是在一般的企业生产监测中还是有指 导意义。因为其设备简单，操作方便，测量浓度范围 广，分析速度快。可实现大批量样品的连续检测，而 且容易研制基于该测试方法的自动测定系统，以实 现自动化检测。此方法的检出限为 1 mg / L。分光光度法可替代离子色谱法进行硫酸根的常 规测定7，操作成本小，不需要大投入。但是该方 法测定受到了试剂复杂性的限制，并且在操作中也 需要反复使用冷却、移液、过滤、比色等手段，对操作 者专业水平要求比较高。但是对于连续生产的企业 现场取样进行测定还是很方便的。当考虑到方法的 检出限以及其它离子共存时，对于微量的硫酸根测 定利用铬酸钡光度法还是被大多数人所认可。此方32 4 2测定步骤0 mg / mL SO2 分别于 25 mL 比色管中加入 14的标准溶液 0 0 mL、0 2 mL、0 5 mL、1 0 mL、2 0mL、3 0 mL，加蒸馏水至 25 mL，各加 1 5 mL 酸性 铬酸钡溶液，用蒸馏水冲至刻度，摇匀。打开瓶塞，放入沸水中加热 20 min，取出稍冷后，各加 05 mL含钙氨水溶液，再加入 10 mL 乙醇后加水稀释刻度后，摇匀2，静止 10 min 后使用滤纸过滤，收集滤液 于干燥的比色管中。在紫外可见光分光光度计上 于 420 nm( 含量低时可采用 380 nm) 处测定各自吸 光度，绘制标准曲线。同样的方法处理试样溶液，根 据标准曲线计算试样中硫酸根的含量。4 3 测定结果根据三组吸光度结果，某地下水的硫酸根离子 浓度为 21 66 mg / L。2 5 离子色谱法2 5 1 原理 离子色谱法是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱后面，以连续检测色谱分离的离子的盐业与化工Journal of Salt and Chemical Industry第 43 卷 第 11 期2014 年 11 月38硫酸钙在钙液脱硝采卤过程中溶解度的研究黄 承，蒋海斌( 江苏省制盐工业研究所，江苏 淮安223200)摘 要:随着卤水脱硝工艺的大规模应用，卤水中的硫酸钙溶解度会发生较大变化。文章通过模拟卤水脱硝过程，测定硫酸钙在卤水中的溶解度，并讨论了其溶解度与卤水中硫 酸钠、氯化钙含量以及介稳区的变化规律。关键词:硫酸钙; 卤水; 钙液脱硝; 溶解度中图分类号: TQ132 3 + 2 文献标识码: A 文章编号: 1673 6850( 2014) 11 0038 04esearch on Solubility of Calcium Sulfate in Brine after Calcium Sulfate DenitrationHUANG Cheng，JIANG Hai bin( Jiangsu Salt Making Industry institute，Huaian 223200，China)Abstract: Solubility of calcium sulfate in brine will change with the large scale application of brine denitration Through the simulation of the process in brine denitration，solubility of calcium sulfate in brine was tested Then variation rule about the content of sodium sulfate and calcium chlo- ride，the width of metastable zone were discussedKey words:calcium sulfate; brine; calcium solution; denitration; solubility高硝卤水用于制盐或其他化工企业存在许多弊端，如何控制卤水中硫酸钠含量，一直是井矿盐企业 努力解决的难题。目前在卤水处理中得到工业化应 用的脱硝方法主要有: 氯化钡法、氯化钙法、冷冻法 和膜法。四种方法各有利弊，但从目前的技术水平、工业化使用价值、经济合理性等方面考虑，越来越多的制盐企业采用氯化钙法脱硝。近年来，根据企业发展战略，井神股份一直在努 力打造盐碱一体化循环经济，利用制碱钙液( 含有大 量的 CaCl2 ) 注井脱硝开采卤水是其中的重要一环。收稿日期: 2014 06 06作者简介: 黄承( 1983) ，男，江苏淮安人，硕士研究生，助理工程师，主要从事盐化工工艺研发工作。联系方式:0517 87038153参考文献1 汤达斌 电位滴定法检测油田水样中的硫酸根离子J 传感器 世界，2006( 7) : 12 162 马秀卿 用分光光度法间接测定微量硫酸根的研究J 太原工 业大学学报，1989，3( 20) : 68 723 李源流 分光光度法测定油田水样中的硫酸根离子J 应用化 工，2008，5( 37) : 579 5814 李涛 离子色谱法快速分析污水中的无机阴离子研究J 环境 科学与管理，2014，2( 39) : 97 995 牟世芬 离子色谱新进展J 环境化学，1992( 1) : 73 826 江建军 EDTA 滴定法测定硫酸盐的检出限确定J 污染防治 技术，2005，18，( 4) : 65 667 叶峰 离子色谱法和分光光度法测定降水中硫酸根的比较J法的检出限为 0 7 mg / L。离子色谱法测定硫酸根离