王成剛,趙德忠,葉汝漢
(江門市崖門新財富環(huán)保工業(yè)有限公司,廣東 江門 529100)
高溫焚燒是危險廢物常用的處理方式[1],焚燒尾氣[2]中氯化氫的產(chǎn)生量取決于所焚燒危險廢物中的氯含量和燃燒條件。一方面,GB 18484-2001[3]對氯化氫的排放有限量規(guī)定,另一方面,氯化物會腐蝕焚燒設(shè)備,影響焚燒設(shè)備的使用壽命,因此在危險廢物處理處置行業(yè)中,必須對廢物中氯化物的含量進行分析,經(jīng)過配伍后控制焚燒物料中氯元素含量,使排放尾氣達到法規(guī)規(guī)定和保護焚燒設(shè)備的目的。GB 5085.3-2007[4]僅規(guī)定了固體廢物浸出液的氯離子含量分析方法,但對于水不溶性氯化物、氯化物總量的測定,該方法并不適用。目前尚未有對危險廢物中氯化物總量的分析標準,一些現(xiàn)有文獻采用氧彈燃燒-離子色譜法[5-7],前處理過程中另外使用了超聲波或者水浴中震蕩提取,操作繁瑣且耗時較長,而且未對氧彈燃燒后氣體中的氯化物進行回收測試,從而導(dǎo)致測試結(jié)果偏差。針對上述不足,本文提出了一種氧彈燃燒-氣體吸收-電位滴定法測定危險廢物中氯化物含量的方法。本方法對采用氧彈燃燒技術(shù)提取樣品中氯化物的過程進行改進,使用氣體吸收站對氧彈中的氣體進行吸收,自動電位滴定儀進行樣品測試,保證樣品測試的時效性和準確度。
C3000量熱儀、C6012 耐鹵素分解氧彈、C6030氣體吸收站,均購自艾卡(廣州)儀器設(shè)備有限公司;888 Titrando自動電位滴定儀(瑞士萬通(中國)有限公司);Master-D UV實驗室純水系統(tǒng)(上海和泰儀器有限公司)。
氯化鈉為基準試劑;苯甲酸、氫氧化鈉為分析純;吸收液為0.3 mol/L氫氧化鈉溶液;硝酸銀標準滴定溶液(0.1 mol/L);淀粉溶液10 g/L;硝酸溶液(1+3)。
1.2.1 樣品預(yù)處理
固態(tài)樣品,粉碎至粒徑為200 μm,壓片。半固態(tài)樣品和液態(tài)樣品,通過攪拌使樣品混合均勻。
1.2.2 樣品氯化物的提取
稱量0.1~0.3 g(記為m,精確至0.0001 g)經(jīng)預(yù)處理后的危廢樣品,置于氧彈坩堝中,加入0~0.5 g助燃劑。將坩堝固定在氧彈內(nèi),裝點火絲。在氧彈端子上倒入10 mL吸收液,操作量熱儀使自動充氧和點火燃燒。燃燒后,吸收站內(nèi)注入20 mL吸收液,氧彈連接氣體吸收站,控制放氣速率,使氧彈內(nèi)氣體在20~30 min內(nèi)釋放至氣體吸收站中。氣體全部排出后,收集氧彈吸收液和氣體吸收站的吸收液,置于50 mL聚乙烯容量瓶中,用去離子水分別清洗氧彈內(nèi)部和氣體吸收站,轉(zhuǎn)移至容量瓶中,用去離子水定容,得氯化物提取液。
1.2.3 樣品測定
取適量1.2.2的氯化物提取液(記為V′)于燒杯中加水至50 mL,加入2 mL硝酸溶液。放入轉(zhuǎn)子,插入電極,連續(xù)攪拌溶液,用硝酸銀標準滴定溶液(濃度為c)滴定。待儀器顯示滴定終點,記錄消耗硝酸銀標準滴定溶液的體積V。
1.2.4 結(jié)果計算
氯化物含量ω以Cl計,單位以%表示,計算公式為:
表1 準確度實驗結(jié)果
分別稱得苯甲酸5.0494 g、氯化鈉0.0612 g,混勻。用四分法反復(fù)堆摻混合物,經(jīng)三次縮分后,得控制混合物。取控制混合物約0.20 g,壓片。取3份控制混合物,分別加20 mL吸收液溶解,稀釋至100 mL,測得控制混合物中的氯元素含量為0.714%。取6份控制混合物,按1.2.2~1.2.4步驟測試,結(jié)果見表1。表明方法的準確度符合檢測要求。
取2.1準確度結(jié)果,計算RSD作為方法的精密度。為驗證實際危險廢物樣品測試的精密度,另取《國家危險廢物名錄》廢物類別為HW16的定影液,按1.2平行制備6份樣品溶液,測定樣品中的氯化物含量,計算RSD,結(jié)果如表2。RSD分別為1.8%和1.7%,表明方法重復(fù)性好,精密度高。
表2 精密度實驗結(jié)果
表3 實際樣品測試結(jié)果
注:ND:未檢出。
測試了不同危險廢物樣品氯含量,見表3。表明該方法具有較好的實用性,適用于危險廢物中氯化物的測定。
本文提出了采用氧彈燃燒-氣體吸收-電位滴定法測定危險廢物中的氯化物的分析方法,并進行了系統(tǒng)的方法學(xué)驗證。結(jié)果顯示,方法的準確度、精密度能滿足檢測要求。