应用便携式光谱仪PORS-15测定废水中的氰化物

1、应用便携式光谱仪PORS-15测定废水中的氰化物 陈连明 马放均 （北京普析通用有限责任公司 北京 100081）摘要 采用异烟酸-巴比妥酸分光光度法利用PORS-15便携式光谱仪测定废水中的氰化物，具有方便快速的特点，通过数理统计t检验发现，与国标方法异烟酸-吡唑啉酮分光光度法相比，没有显著性差异。关键词 便携式光谱仪 环境监测 氰化物 光纤探头 1前言针对目前现场环境监测的特点和基层的需求，北京普析通用有限责任公司研制开发了PORS-15系列便携式光谱测定仪，该仪器采用了凹面平场全息光栅和PDA阵列接收器两项技术，大大的提高了仪器的性能。其波长范围在380-800nm，数据分辨率为0.6n

2、m，测量精度小于2。同时，该仪器体积小、重量轻，配有大容量充电电池，主机连接透射光纤探头，探头具有防腐蚀功能，可非常方便的实现在线测量和野外现场的环境监测分析。我们利用PORS-15系列便携式光谱仪对废水中氰化物进行了测定，获得了满意的效果。氰化物属剧毒物质，对生物体具有强烈的毒害作用，对人体的毒性主要是与高铁细胞色素氧化酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去传递氧的作用，引起组织缺氧窒息。在水体中，氰化物对水生生物也有很大的毒性，它是突发性事故中常见的污染物之一。在突发性的事故中，快速应急的监测对于及时查询污染源、控制事态的扩大具有积极的意义。2方法原理PORS-15系列便携式光谱仪采用推

3、荐方法异烟酸-巴比妥酸分光光度法测定。【1】在弱酸性条件下，水样中的氰化物与氯胺T作用生成氯化氰，然后与异烟酸反应，经水解而-生成戊烯二醛，最后再与显色剂巴比妥酸作用生成紫兰色络合物，在一定浓度内，其色度与氰化物浓度成正比。最大吸收波长为600nm。最低检出浓度为0.001mg/L。对于氰化物含量超过0.200mg/L的水样可用蒸馏水稀释后测定。该方法适用于饮用水、地表水、生活污水和工业废水中氰化物的测定。为验证PORS-15系列便携式光谱仪测定的效果，我们同时用国家标准异烟酸-吡唑啉酮分光光度法（GB7487-87）进行对比实验。在中性条件下，样品中的氰化物与氯胺T作用生成氯化氰，然后与异烟

4、酸反应，经水解后生成戊烯二醛，最后与吡唑啉酮缩合生成蓝色人染料，其色度与氰化物含量成正比，在638nm波长处进行光度测定。最低检出浓度为0.004mg/L。对于氰化物含量超过0.250mg/L的水样可用蒸馏水稀释后测定。该方法适用于饮用水、地表水、生活污水和工业废水中氰化物的测定。【2】3. 实验部分3.1 仪器PORS-15系列便携式光谱仪（北京普析通用仪器有限责任公司）1901型分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）3.2试剂11氯胺T溶液：称取0.5g氯胺T溶于水，并稀释至50mL，摇匀。贮于棕色瓶中。21.5氢氧化钠溶液32氢氧化钠溶液41氢氧化钠溶液50.11氢氧化钠溶液6磷酸二

5、氢钾溶液（pH4.0）：称取136.1g无水磷酸二氢钾溶于水，并稀释至1000mL，加入2.00mL冰醋酸摇匀。7磷酸盐缓冲溶液（pH7.0）：称取34.0g无水磷酸二氢钾和溶于水35.5g无水磷酸氢二钠于烧杯中，加水溶解后，稀释至1000mL，摇匀。8异烟酸-巴比妥酸显色剂：称取2.50g异烟酸和1.25g巴比妥酸溶于1000mL1.5%氢氧化钠溶液中。9异烟酸-吡唑啉酮溶液：称取1.5g异烟酸溶于24mL2氢氧化钠溶液中，加水稀释至100 mL。另称取0.25g吡唑啉酮溶于20mLN,N-二甲基甲酰胺。临用前，将两者按51的比例混合均匀。10氰化物标准使用液：由中国环境监测总站购入。022

6、33号标准值0.334mg/L，不确定度±0.016；02232号标准值0.0502mg/L，不确定度±0.0039。3.3操作流程水样5.0mL 磷酸二氢钾溶液2.0mL摇 匀 氯胺T溶液3滴摇 匀异烟酸-巴比妥酸显色剂2.0mL摇 匀 分光光度测 量 校准曲线(事先做好) CN-含量 我们对氰化物标样和实际的工业废水水样分别用PORS-15光谱仪（异烟酸-巴比妥酸分光光度法）和一般的可见分光光度计（异烟酸-吡唑啉酮分光光度法GB7487-87）进行了测定，两者测定的结果很为接近。3.3 实验结果1标样测定我们分别用氰化物标准样品进行对比实验，每个标样平行测定6次。其结果

7、如表1和表2所示。 表1 氰化物标样1的对比结果氰化物标样浓度平行测定标准方法相对误差（）PORS-15相对误差（）0.334mg/L(02233号标样)10.321-3.90.3494.520.321-3.90.3443.030.322-3.60.3597.540.321-3.90.3546.050.320-4.20.3484.260.320-4.20.3473.9平均值0.321-4.00.3504.6标准偏差0.00030.0018相对标准偏差（）0.281.52 表2 氰化物标样2的对比结果氰化物标样浓度平行测定标准方法相对误差（）PORS-15相对误差（）0.0502mg/L(022

8、32号标样)10.047-6.40.0523.620.048-4.40.0511.630.047-6.40.0523.640.047-6.40.0523.650.047-6.40.0535.660.047-6.40.0523.6平均值0.047-6.10.0523.6标准偏差0.00010.0005相对标准偏差（）0.290.902废水测定为了消除对废水水样氰化物测定的干扰，我们向水样中加入酒石酸和硝酸锌，在pH4的条件下，加热蒸馏，蒸馏液用氢氧化钠溶液吸收后分别测定之。其结果如表3所示。以标准方法为准，判断分析PORS-15测定结果的准确度。 表3 废水水样氰化物测定的对比结果（单位：mg/

9、L）废水水样平行测定标准方法PORS-15偏差相对偏差（）炼焦废水114.885.1524.865.1234.945.1044.975.2254.865.2664.905.16平均值4.895.170.285.72标准偏差0.04320.0591相对标准偏差（）0.881.14炼焦废水210.3680.39120.3970.38730.3930.38940.3910.39450.3900.39860.3910.396平均值0.3880.3930.0051.29标准偏差0.01020.0043相对标准偏差（）2.631.10炼焦废水318.458.9528.538.9738.508.9248.4

10、78.8758.318.8068.448.92平均值8.458.900.455.32标准偏差0.07670.0582相对标准偏差（）0.910.65炼焦废水410.8660.93320.9040.93430.9480.94540.9630.94350.9510.97060.9640.971平均值0.9330.9490.0161.71标准偏差0.03920.0170相对标准偏差（）4.21.79炼钢废水110.7300.76520.7320.75730.7390.75840.7400.75550.7540.74260.7410.747平均值0.7400.7540.0040.54标准偏差0.083

11、0.0081相对标准偏差（）1.131.08炼钢废水210.1520.15920.1530.15830.1540.15840.1530.15850.1520.15860.1510.160平均值0.1530.1590.0063.92标准偏差0.00090.0010相对标准偏差（）0.600.64化肥厂废水1125.026.1224.926.2324.926.0425.126.1525.125.8624.926.1平均值25.026.01.04.0标准偏差0.12010.1411相对标准偏差（）0.480.54化肥厂废水210.2530.25420.2530.25830.2550.25540.25

12、40.26450.2540.25960.2530.258平均值0.2540.2580.0041.57标准偏差0.00080.035相对标准偏差（）0.301.35化肥厂废水312.4912.57022.4792.59732.4642.56242.5232.58952.5122.55762.4912.630平均值2.492.580.093.61标准偏差0.02150.0275相对标准偏差（）0.861.06化肥厂废水410.2830.29920.2900.29830.2850.29840.2860.29450.2850.29160.2870.297平均值0.2860.2960.0103.50标准

13、偏差0.00220.0031相对标准偏差（）0.761.033.4 结果分析从分析结果可以看出，采用PORS-15便携式光谱仪测定废水中的氰化物和标准方法相比，其相对偏差在5.8之内。采用统计分析的t检验，从表4可以发现两方法之间没有显著性差异。 表4 两种方法测定结果的一致性检验序号样品标准方法测定均值xiPORS-15测定均值yidjdj21炼焦废水14.895.17-0.280.07842炼焦废水20.3880.393-0.0050.0000253炼焦废水38.458.90-0.450.20254炼焦废水40.9330.949-0.0160.0002565炼钢废水10.7400.754-0.0140.0001966炼钢废水20.1530.159-0.0060.0000367化肥厂废水125.026.0-1.01.008化肥厂废水20.2540.258-0.0040.0000169化肥厂废水32.492.58-0.090.008110化肥厂废水40.2860.297-0.0110.00012143.58445.48-1.8761.28965计算统计量，Sdi=0.3228, Sd =0.1021, 自由度f=10-1=9 t =d/Sd =1.837<2.226(t0.05(9)由此可见，采用PORS-