附录:水质检验项目及分析方法
一 化学需氧量
化学需氧量(COD),是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗
氧化剂的量,以氧的毫克/升来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量指标之一。
水样的化学需氧量,可受加入氧化剂的种类及浓度,反应溶液的酸度,反应温度和时间,以及催化剂的有无而获得不同的结果。因此,化学需氧量亦是一个条件性指标,必须严格按操作步骤进行。
对于工业废水,我国规定用重铬酸钾法,其测得的值称为化学需氧量。
重铬酸钾法(CODCr)GB11914--89
概 述 1. 原 理
在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗的量。 2. 干扰及其消除
酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量降低至2000mg/L以下,再进行测定。 3. 方法适用范围
用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50 mg/L的COD值。用0.025 mol/L浓度的重铬酸钾可测定5—50 mg/L的COD值,但准确度较差。
1
☆ 仪 器
(1)回流装置:带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置。 (2)加热装置:电热板或变阻电炉。 (3)50 ml酸式滴定管。 ☆ 试 剂
(1) 重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7=0.2500 mol/L);称取预先在120℃烘干
2小时的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000 ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。
(2) 试亚铁灵指示液:称取1.485 g邻菲啰啉,0.695 g硫酸亚铁溶于水中,稀
释至100 ml,贮于棕色瓶中。
(3) 硫酸亚铁铵标准溶液:称取39.5 g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加
入20 ml浓硫酸。冷却后移入1000 ml容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法:准确吸取10.00 ml重铬酸钾标准溶液于500 ml锥形瓶中,加水稀释至110 ml左右,缓慢加入30 ml浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(0.15 ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
c﹝(NH4)2Fe(SO4)2﹞=
0.250010.00
V式中,c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L); V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。
(4) 硫酸-硫酸银溶液:于2500 ml浓硫酸中加入25 g硫酸银。放置1~2d,不
时摇动使其溶解(如无2500 ml容器,可在500 ml浓硫酸中加入5 g硫酸银)。
(5) 硫酸汞:结晶或粉末。 ☆ 步 骤
(1) 取20.00 ml混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00 ml)置250 ml磨
口的回流锥形瓶中,准确加入10.00 ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃球或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30 ml硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2小时(自开始沸腾时
2
计时)。 注1
对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂,于15×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色,在适量减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5 ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。 注2
废水中氯离子含量超过30mg/L时,应先把0.4 g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加入20.00 ml废水(或适量废水稀释至20.00 ml),摇匀。以下操作同上。
(2) 冷却后,用90 ml水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140
ml,否则因酸度太大,滴定终点不明显。
(3) 溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,
溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
(4)测定水样的同时,以20.00 ml重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。记
录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。 ☆ 计 算
CODcr(O2,mg/L)=
(V0-V1)C10008 V
式中,c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
V0—滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml); V1—滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml); V—水样的体积(ml);
8—氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)。 ☆ 精密度和准确度
六个实验室分析COD为150 mg/L的邻苯二甲酸氢钾统一分发标准溶液,实验室内相对标准偏差为4.3%;实验室间对标准偏差为5.3%。 ☆ 注意事项
(1) 使用0.4 g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00m l水样,
3
即最高可络合2000 mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸汞,使保持硫酸汞﹕氯离子=10﹕1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。
(2) 水样取用体积可在10.00~50.00 ml范围之间,但试剂用量及浓度需按下表
进行相应调整,也可得到满意的结果。
水样取用量和试剂用量表
水样体积(ml) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
(3) 对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.0250 mol/L重铬酸钾标准溶
液。回滴时用0.01 mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。
(4) 水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5~4/5为宜。 (5) 用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯
二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176 g,所以溶解0.4251 g邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中,转入1000 ml容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500 mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。 (6) CODCr的测定结果应保留三位有效数字。
(7) 每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其应
注
意
其
浓
度
的
变
化
。
0.2500mol/L K2Cr2O7溶液(ml) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 H2SO4-Ag2SO4 溶液(ml) 15 30 45 60 75 FeSO4(NH4)2SO4(mol/L) 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 滴定前总体积(ml) 70 140 210 280 350 HgSO4(g) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 4
二 水中悬浮物(重量法)
1 适用范围
适用于矿区范围内的矿井水、生活废水、各类总排水。 2 定义
水质中的悬浮物是指水样通过孔径为0.45μm的滤膜,截留在滤膜上并于103—105℃烘干至恒重的固体物质。
3 试剂
蒸馏水或同等纯度的水。 4 仪器
1.玻璃砂芯过滤装置,规格:1000ml。 2.CN-CA微孔滤膜:孔径0.45µm,直径50mm。
3.真空泵,抽气速率:7.2m3/h,极限真空:5Pa。或其它类型的抽气泵:流量控制在80—90L/min。
4.称量瓶:30╳60mm。
5.烘箱:可控制恒温在103—105℃。 6.干燥器。 7.无齿扁嘴镊子。 8.白磁盘。 9.白纱线手套。 10.冰箱。 5 采样及样品贮存 1.采样
所用聚乙烯或硬质玻璃容器要先用洗涤剂清洗,在依次用自来水和蒸馏水冲洗干净。在采样之前,再用即将采集的水样冲洗三次,然后,采集具有代表性的水样300—500ml。盖严瓶塞。
注:漂浮或浸没于水体底部的不均匀固体物质不属于悬浮物,应从水样中除去。
2.样品贮存
采集的水样应尽快分析测定。如需放置,应贮存在4℃冰箱中,但最长不得
5
超过七天。
注:样品不得加入任何保护剂,以防止破坏物质在固、液间的分配平衡。 6 步骤
1)滤膜准备(前处理)
① 滤膜在使用前应经过蒸馏水浸泡24小时,并更换1—2次蒸馏水。 ② 将滤膜正确地放在过滤器的滤膜托盘上,加盖配套漏斗,并用夹子固定好。
③ 以约100ml蒸馏水抽滤至近干状态(以50—60秒为宜)。
④ 卸下固定夹子和漏斗,再用扁嘴无齿镊子小心夹取滤膜置于编了号的称量瓶内,盖好瓶盖(可露出小缝隙)。
⑤ 将称量瓶连同滤膜一并移入103—105℃的烘箱中烘干60分钟后取出,置于干燥器内冷却至时温,称其重量;再移入烘箱中烘干30分钟后取出,反复烘干、冷却、称量,直至两次称量的重量差值≤0.2mg为止。
2)样品测定
① 用蒸馏水冲洗经自来水洗涤后的抽滤装置。
② 用扁嘴无齿镊子小心从恒重的称量瓶内夹取滤膜正确放于滤膜托盘上,再用蒸馏水简单湿润滤膜后,加盖配套漏斗,并用夹子固定好。
③ 量取充分混合均匀的试样100ml于漏斗内,启动真空泵进行抽吸过滤。 ④ 当水分全部通过滤膜后,再用每次约10 ml蒸馏水冲洗量器三次,倾入漏斗过滤。然后,再以每次约10 ml蒸馏水连续洗涤漏斗内壁三次,继续吸滤至近干状态。
⑤ 停止抽滤后,小心卸下固定夹子和漏斗,用扁嘴无齿镊子仔细取出载有悬浮物的滤膜放在原恒重的称量瓶内,盖好瓶盖(可露出小缝隙)。
⑥ 将称量瓶连同滤膜样品摆放在白磁盘中,移入103—105℃的烘箱中烘干60分钟后取出,置于干燥器内冷却至时温,称其重量;再移入烘箱中烘干60分钟后取出,反复烘干、冷却、称量,直至两次称量的重量差值≤0.4mg为止。
7 计算
悬浮物含量C(mg/L)按下式计算:
(A—B)╳ 106
6
C = ——————
V
式中:C——水中悬浮物浓度,mg/L; A——悬浮物+滤膜与称量瓶重量,g;
B——滤膜与称量瓶重量,g; V——试样体积,ml。 ☆ 注意事项
1、漂浮于水面或浸没于水体底部的不均匀固体物质不属于悬浮物质,应在样品采集时加以避免。实验室测定阶段,处理样品时应以清洁水样为先。在定量取样时,应选择好合适的量器,水样均匀混合后应尽快量出。快速倾入漏斗过滤后,用每次约10 ml蒸馏水冲洗量器三次,倾入漏斗过滤时,应将量器底部的较大颗粒物质去除。
2、贮存水样时不能加任何保护试剂,以防止破坏物质在固相、液相间的分配平衡。
3、滤膜上截留过多的悬浮物,除了造成过滤困难,还会延长过滤、干燥时间。遇此情况,可酌情少取试样,浑浊水样采集20—100ml,比较清洁水样应采集100—200ml为宜,特别清洁的水样可增大试样体积至200—300 ml,否则会增大称量误差,影响测定精度。
4、滤膜前处理阶段,以约100ml蒸馏水抽滤至近干状态(以50—60秒为宜)。实际操作中,在同一批样品测定中最好固定一个蒸馏水用量和抽滤时间,以减少因蒸馏水量和抽滤时间的不同而带来的误差。
特别建议,无论采用何种滤膜,都必须对其进行前处理或进行相关试验。 5、滤膜(处理后)和样品抽滤后,移入称量瓶加盖时,应保留适当缝隙,不要盖严,以保证滤膜和样品中水分、湿气能够充分逸出。
6、经过103—105℃的烘箱中烘干的滤膜或样品在置于干燥器内冷却阶段,应在天平室进行。应避免空调器出风给称量带来的影响。天平室的温度会影响冷却的时间,一般5—20℃时,可冷却45分钟;21—26℃时,可冷却60分钟;27—32℃时,可冷却150分钟以上。滤膜上载附的悬浮物较多时,应增加冷却时间。
另外,干燥器内的称量瓶不宜过多,避免碰撞;所有的称量过程应按照顺序
7
号码依次进行。对清洁水样的滤膜与浑浊水样的滤膜分开冷却。称量瓶在使用前应仔细检查盖子本身的密闭性,淘汰进水的盖子。
7、实验室的洁净度必须符合要求,防止因空气中粉尘、颗粒物的因素造成样品抽滤中增加的重量。
8、分析操作人员在整个操作过程中,必须仔细、认真,勤洗手,避免因个人的原因造成称重上的误差。
三 氨 氮
氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中,两
者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时,游离氨的比例较高。反之,则铵盐的比例为高。
水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,某些工业废水,如焦化废水和合成氨化肥厂废水等,以及农田排水。此外,在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用,还原为氨。在有氧环境中,水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。
测定水中各种形态的氮化合物,有助于评价水体被污染和“自净”状况。氨氮含量较高时,对鱼类则可呈现毒害作用。 1、方法的选择
氨氮的测定方法,通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点,水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色,以及浑浊等干扰测定,需做相应的预处理,苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点,干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时,尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2、水样的保存
水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,并应尽快分析,必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2,于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。
纳氏试剂光度法(GB7479--87)
☆ 概 述 1 方法原理
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碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物,此颜色在较宽的波长范围内具强烈吸收。通常测量用波长在410—425nm范围。 2 干扰及消除
脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类等有机化合物,以及铁、锰、镁、硫等无机离子,因产生异色或浑浊而引起干扰,水中颜色和浑浊亦影响比色。为此,须经絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理,易挥发的还原性干扰物质,还可在酸性条件下加热除去。对金属离子的干扰,可加入适量的掩蔽剂加以消除。 3 方法适用范围
本法最低检出浓度为0.025mol/L(光度法),测定上限为2mg/L。采用目视比色法,最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后,本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水。 ☆ 仪 器 分光光度法。 pH计。 ☆ 试 剂
1.配制试剂用水应为无氨水。 2.纳氏试剂
可选择下列一种方法制备。
1)称取20g碘化钾溶于约25ml水中,边搅拌边分次少量加入二氯化汞(HgCI2)结晶粉末(约10g),至出现朱红色沉淀不易溶解时,改为滴加饱和二氯化汞溶液,并充分搅拌,当出现微量朱红色沉淀不再溶解时,停止滴加二氯化汞溶液。
另称取60g氢氧化钾溶于水,并稀释至250ml,冷却至室温后,将上述溶液在边搅拌下,徐徐注入氢氧化钾溶液中,用水稀释至400ml,混匀。静置过夜,将上清液移入聚乙烯瓶中,密塞保存。
2)称取16g氢氧化钠,溶于50ml充分冷却至室温。另称取7g碘化钾和10g碘化汞(HgI2)溶于水,然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中,用水稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中,密塞保存。 3.酒石酸钾钠溶液
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称取50g酒石酸钾钠(KnaC4H4O6·4H2O)溶于100ml水中,加热煮沸以除去氨,放冷,定容至100ml。 4.铵标准贮备溶液
称取3.819g经100℃干燥过的氯化铵(NH4Cl)溶于水中,稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 5.铵标准使用溶液
移取5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 ☆ 步 骤 1.校准曲线的绘制
吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中,加水至标线。加1.0ml酒石酸钾钠溶液,混匀。加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,在波长4250nm处,用光程20mm比色皿,以水作参比,测量吸光度。
由测得得吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度得校准曲线。 2.水样的测定
分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0.1mg),加入50ml比色管中,稀释至标线,加1.0ml酒石酸钾钠溶液。
分取适量经蒸馏预处理后的馏出液,加入50ml比色管中,加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸,稀释至标线。加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,同校准曲线步骤测量吸光度。
空白试验:以无氨水代替水样,作全程序空白测定。 3.计算
由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后,从校准曲线上查得氨氮含量(mg)。
氨氮(N,mg/L)=
m1000 V式中,m—由校准曲线查得的氨氮量(mg);
V—水样体积(ml)。
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☆ 精密度和准确度
三个实验室分析含1.14~1.16mg/L氨氮的加标水样,单个实验室的相对标准偏差不超过9.5%;加标回收率范围为95~104%。
四个实验室分析含1.81~3.06mg/L氨氮的加标水样,单个实验室的相对标准偏差不超过4.4%;加标回收率范围为94~96%。 ☆ 注意事项
纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例,对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。
滤纸中常含有痕量铵盐,使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。
四 总 磷
在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,它们分为正磷酸盐,缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机结合的磷酸盐,它们存在于溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。
天然水中磷酸盐含量较微。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生水污水中常含有较大量磷。磷是生物生长的必需的元素之一。但水体中磷含量过高(超过0.2mg/L)可造成藻类的过量繁殖,直至数量上达到有害的程度(称为富营养化),造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。 1.方法的选择
水中磷的测定,通常按其存在的形式,而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷,如下图所示
水
用0.45μ滤膜过滤
消解
消解
样 总 磷
可溶性正磷酸盐 可溶性总磷酸盐 正磷酸盐的测定,可采用钼锑抗光度法;氯化亚锡钼蓝法;离子色谱法。
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2.样品的采集和保存
总磷的测定,于水样采集后,加硫酸酸化至PH≤1保存。溶解性正磷酸盐的测定,不加任何试剂。于2—5℃冷处保存,在24h内进行分析。 3.水 样 的 预 处 理
采集的水样立即经0.45µm微孔滤膜过滤,其滤液可溶性正磷酸盐的测定。滤液经下述强氧化剂的氧化分解,测得可溶性总磷。取混合水样(包括悬浮物),也经下述强氧化剂分解,测得水中总磷含量。
(一)过硫酸钾消解法
☆ 仪 器
医用手提式高压蒸汽消毒器或一般民用压力锅(1—1.5kg/cm2)。 电炉,2kw。
调压器、2kvA(0—220v) 50ml(磨口)具塞刻度管。 ☆ 试 剂
5%(m/V)过硫酸钾溶液:溶解5g过硫酸钾于水中,并稀释至100 ml。 ☆步 骤
吸取25.00 ml混匀水样(必要时,酌情少取水样,并加水至25 ml,使含磷量不超过30µg)于50 ml具塞刻度管中,加过硫酸钾溶液4 ml,加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出。将具塞刻度管放在大烧杯中,置于高压蒸汽消毒器或民用压力锅中加热,待锅内压力达1.0kg/cm2 (相应温度为120℃)时,调节电炉温度使保持此压力30min后,停止加热,待压力表指针将至零后,取出放冷。
试剂空白和标准溶液系列也经同样的消解操作。 ☆ 注意事项
1)如采样时水样用酸固定,则用过硫酸钾消解前将水样调至中性。 2)一般民用压力锅,在加热至顶压阀出气孔冒气时,锅内温度为120℃。 3)当不具备压力消解条件时,亦可在常压下进行,但操作步骤如下:
分取适量混匀水样(含磷不超过30µg)于150ml锥形瓶中,加水至50 ml,加数粒玻璃珠,加1 ml3+7硫酸溶液,5 ml 5%过硫酸钾溶液,置电炉上加热煮
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沸,调节温度使保持微沸30—40min,至最后体积为10 ml 止。放冷,加1滴酚酞指示剂,滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加1mol/L硫酸溶液使红色腿去,充分摇匀。如溶液不澄清,则用滤纸过滤于50 ml比色管中,用水洗锥形瓶及滤纸,一并移入比色管中,加水至标线,供分析用。
(二)钼酸铵分光光度法GB11893--89
☆ 概 述 1.方法原理
在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应。生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,则变成蓝色络和物,通常即称磷钼蓝。 2.干扰及消除
砷含量大于2mg/L有干扰,可用硫代硫酸钠去除。硫化物含量大于2mg/L有干扰,在酸性条件下通氮气可去除。六价镉大于50 mg/L有干扰,用亚硫酸钠去除。亚硝酸盐大于1 mg/L有干扰,用氧化消解或加氨磺酸均可以去除。铁浓度为20 mg/L,使结果偏低5%;铜浓度达10 mg/L不干扰;氟化物小于70 mg/L是允许的。海水中大多数离子对显色的影响可以忽略。 3.方法的适用范围
本方法最低检出浓度为0.01 mg/L(吸光度A=0.01时所对应的浓度);测定上限为0.6 mg/L。
可适用于测定地面水、生活污水及日化、磷肥、机加工金属表面磷化处理、农药、钢铁、焦化等行业的工业废水中的正磷酸盐分析。 ☆仪 器 分光光度计 ☆试 剂 (1)1+1硫酸。
(2)10%(m/V)抗坏血酸溶液:溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100ml。该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在冷处可稳定几周。如颜色变黄,则弃去重配。 (3)钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24.4H2O]于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾[K(SbO)C4H4O6·1/2H2O]于100ml水中。
在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加倒300ml(1+1)硫酸中,加酒石酸锑钾溶
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液并且混合均匀。
试剂贮存在棕色的玻璃瓶中于冷处保存。至少稳定2个月。
(4)浊度—色度补偿液:混合两份体积的(1+1)硫酸和一份体积的10%(m/V)抗坏血酸溶液。此溶液当天配制。
(5)磷酸盐贮备溶液:将磷酸二氢钾(KH2PO4)于110℃干燥2h,在干燥器中放冷。称取0.217g溶于水,移入1000ml容量瓶中。加(1+1)硫酸5ml,用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0µg磷(以P计)。
(6)磷酸盐标准溶液:吸取10.00ml磷酸盐贮备液于250ml容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00µg磷。临用时现配。 ☆ 步 骤 1.校准曲线的绘制
取数支50ml具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0 ml,加水至50 ml。 2.显色:
向比色管中加入1 ml 10%(m/V)抗坏血酸溶液混匀,30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀,放置15min。 3.测量:
用10mm或30mm比色皿,于700nm波长处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度。 4.样品测定
分取适量水样(使含磷量不超过30 µg)用水稀释至标线。以下按绘制校准曲线的步骤进行显色和测量。减去空白试验的吸光度,并从校准曲线上查出含磷量。 5.计算
磷酸盐(P, mg/L)=
m v 式中,m--由校准曲线查得的磷量(µg); V—水样体积(ml)。
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☆ 精密度和准确度
各实验室分析质控样的精密度和准确度,见下表。 协作实验测得方法的精密度和准确度 样品名称含实验室量(P mg/L) 数 USEPA2.06 13 ESEPA2.06 6 USEPA0.20 11 消解方法 K2S2O8氧化 室内相对标室间相对标相对误准差(%) 准差(%) 差(%) 0.75 1.33 1.49 3.3 1.74 +1.85 +10 HNO3-HClO4氧化 1.41 K2S2O8氧化 1.9 各实验室分析地面水和工业废水的精密度和准确度,见下表。 各实验室测定实际水样的精密度和准确度 水样类型含量(P mg/L) 地表水0.02-2.54 工业废水 0.06-6.17 地表水0.07-2.29 工业废水 0.40-1.53 ☆ 注意事项
1.如试样中浊度或色度影响测量吸光度时,需做补偿校正。在50ml比色管中,水样定容后加入3ml浊度补偿液,测量吸光度,然后从水样的吸光度中减去校正吸光度。
2.室温低于13℃时,可在20-30℃水浴中,显色15min。
3.操作所用的玻璃器皿,可用1+5的盐酸浸泡2h ,或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗。
4.比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻,以除去吸附的钼蓝呈色物。
实验室数 14 14 6 5 消解方法 K2S2O8 K2S2O8 单个实验室相加标回收率对标准差(%) (%) 0.3-13 0.18-13.7 90.5-105 90-106 97.2-104 97.4-101 HNO3-HClO4 0.9-8.1 HNO3-HClO4 0.89-2.12
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五、VFA(挥发性脂肪酸)
挥发性脂肪酸,Volatile Fatty Acid, 简称VFA,是碳链为1-6 的有机脂肪酸,包括乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、正丁酸等。它们的共同特点是具有较强的挥发性,故称挥发性脂肪酸。
挥发性脂肪酸通过发酵产生,是厌氧消化过程的重要中间产物。甲烷菌主要利用VFA形成甲烷,只有少部分甲烷由CO2和H2生成。但CO2和H2生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。形成甲烷的过程离不开VFA的形成,但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化,较高的VFA(例如乙酸)浓度对甲烷菌有抑制作用。因此在反应器运行中,出水VFA用作重要的控制指标。在VFA测定中,常进行VFA总量测定,其单位用mmol/L或换算为按乙酸计,以单位mg/L表示。
测定方法
VFA的测定法分析方法有多种,常见的VAF测定法有滴定法和气象色谱法。本法是滴定法。该法原理是将废水以硫酸或磷酸酸化后,从中蒸发出挥发性脂肪酸,再以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定馏出液。样品中的乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机物在酸性条件下被蒸馏出来,馏出液经回流以除去CO2、H2S、SO2等气体,趁热以酚酞为指示剂用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定,结果以乙酸计算。 ☆ 试剂和材料
除另有说明,本标准使用的试剂和水,均指分析纯试剂和GB/T6682规定的三级水。
① 25%硫酸溶液
取250毫升分析纯浓硫酸加入约700毫升蒸馏水中,然后加水至1升。 ② 酚酞指示剂
称取0.5克酚酞,溶于50ml 95%乙醇中,用水稀释至100ml。 ③ 0.1mol/L氢氧化钠溶液 ☆ 仪器和设备
① 500毫升蒸馏装置;
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② 500亳升磨口三角瓶; ③ 球形冷凝管; ④ 25毫升碱式滴定管。 ☆ 分析步骤
① 蒸馏。取300毫升/V5(或适量水样加蒸馏水稀释至300毫升)水样于500毫升的平底蒸馏瓶中,然后加入25毫升25%的硫酸溶液,再加入数粒玻璃珠,进行蒸馏,接取200毫升蒸馏液。
② 滴定。在另一电炉上加热煮沸回流30分钟,取下三角烧瓶,加3滴酚酞指示剂,趁热用0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色30秒不褪色为终点。
③ 同时按上述步骤用蒸馏水代替水样作空白。 ☆ 分析结果计算
(V3-V4)×N×60×103 挥发酸(VFA)(mg/l)=
V5
式中:V3—滴定样品时所消耗的NaOH毫升数; V4—滴定空白时所耗的NaOH毫升数; V5—取样量(ml);
N—NaOH溶液的浓度(mol/L); 60—乙酸的分子量。 ☆ 注意事项
① 在蒸馏过程中不能使水样直接冲入蒸出液中,若蒸出则需重新取样蒸馏。 ② 当丁、戊酸含量高时,代表性不强,最好用气相色谱法。VAF不能代表乙、丙、丁、戊的各种含量。
☆ 报告
① 当两次重复测定结果之差不大于算术平均值的10%时,取算术平均值报告、分析结果报告至0.1mg/L。
② 报告应包括以下内容:
a)有关样品的全部资料,例如样品的名称、采样地点、采样日期、采样时间
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等;
b)本标准的代号; c)分析结果;
d)测定中观察到的任何异常现象的细节及说明; e)分析人员的姓名及分析日期等。
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