国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

氣相分子吸收光譜法測(cè)定水質(zhì)氨氮試劑條件的優(yōu)化研究

2022-06-30 06:02:38李曉燕張振欣張慧敏陳常東彭剛?cè)A
分析儀器 2022年3期
關(guān)鍵詞:溴酸吸收光譜氣相

李曉燕 張振欣 高 明 張慧敏 陳常東 彭剛?cè)A*

(1.江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,南昌 330039;2.山東省日照生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,日照 276800)

氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮,是水體中的主要耗氧污染物,是水質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo),是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的常規(guī)必測(cè)指標(biāo)之一[1]。

近年來(lái),氣相分子吸收光譜法以自動(dòng)化程序高,測(cè)定范圍寬,適用范圍廣,檢出限低,適合大批量樣品的快速分析等特點(diǎn)脫穎而出。隨著儀器技術(shù)的日趨完善,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法《水質(zhì)氨氮的測(cè)定 氣相分子吸收光譜法》(HJ/T 195-2005)[2]、《水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 氣相分子吸收光譜法》(T/CHES 12-2017)[3]應(yīng)運(yùn)而生,其方法研究和應(yīng)用文章相繼發(fā)表,氣相分子吸收光譜法在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年以來(lái)所有排放標(biāo)準(zhǔn)均引用了氣相分子吸收光譜法。

在實(shí)際測(cè)定中,隨著樣品類(lèi)型越來(lái)越復(fù)雜,現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)方法[2,3]試劑條件受到氧化能力弱、氧化時(shí)間長(zhǎng)、抗干擾能力差等因素的制約。增加溴酸鉀與溴化鉀的用量,使生成的有效氧化物質(zhì)增加,可以提高氧化劑的氧化效率,但隨著溴酸鉀與溴化鉀的用量提升,樣品實(shí)驗(yàn)室空白的吸光度值也隨之升高,使得測(cè)定結(jié)果偏大。文獻(xiàn)[4-6]對(duì)氣相分子吸收光譜法測(cè)定水中氨氮試劑條件的研究方法尚不完善。

本研究在理論計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上開(kāi)展單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),較系統(tǒng)地研究?jī)?yōu)化試劑條件,優(yōu)化氣相分子吸收光譜法測(cè)定水質(zhì)氨氮的試劑條件。并選取地表水、地下水、海水、生活污水、工業(yè)廢水等5種適用范圍水體為研究對(duì)象,探討該試劑條件下,氣相分子吸收光譜法與分光光度法測(cè)定氨氮的可比性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

AJ-3700 氣相分子吸收光譜儀(與分光光度法比對(duì)實(shí)驗(yàn));GMA 376 氣相分子吸收光譜儀(單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn));TU-1901 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì);ST106-3RW 全自動(dòng)蒸餾儀。

市售純水;氧化劑次溴酸鹽混合液(由溴酸鉀、溴化鉀、鹽酸、氫氧化鈉配制);催化劑載流液(由鹽酸、無(wú)水乙醇配制);氯化銨;硼酸;輕質(zhì)氧化鎂;溴百里酚藍(lán);鹽酸或氫氧化鈉;納氏試劑(碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉)。以上均為分析純?cè)噭?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

氣相分子吸收光譜法參照HJ/T 195-2005[2],校準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)系列(0.00 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.80 mg/L、1.60 mg/L、2.00 mg/L)采用水中氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(ρ=1000 mg/L)逐級(jí)稀釋配制,儀器條件參照儀器說(shuō)明書(shū)。

納氏試劑分光光度法參照HJ 535-2009[7]。

2 結(jié)果與討論

2.1 理論計(jì)算結(jié)果

以GMA 376型號(hào)儀器為例進(jìn)行理論計(jì)算:

由此得出,1 mol 溴酸鉀對(duì)應(yīng)1 mol 的氨氮,并得出以下算式:

159——氧化劑體積和,即100 mL 水,3 mL 溴酸鹽混合液,6 mL 鹽酸,50 mL 氫氧化鈉;

500——溴酸鉀和溴化鉀定容到500 mL。

由理論計(jì)算結(jié)果可知:在GMA 376 現(xiàn)有儀器條件、目前樣品泵和氧化劑泵的轉(zhuǎn)速下,2.81g 溴酸鉀(按從500 mL 中取3 mL 溴酸鹽混合液來(lái)計(jì)算)理論可以氧化4.0 mg/L 氨氮。

理論計(jì)算是不考慮干擾和試劑純度的,實(shí)際情況更復(fù)雜,可能無(wú)法達(dá)到理論計(jì)算對(duì)應(yīng)量,因此,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)使溴化鉀過(guò)量保證反應(yīng)中能獲得足夠的溴。HJ/T 195-2005[2]校 準(zhǔn) 曲線最 高 點(diǎn) 為2.0 mg/L 氨氮,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)以2.81g 溴酸鉀為基礎(chǔ)。

2.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法中氧化劑試劑條件見(jiàn)表1。

由 表1 可 以 看 出,HJ/T 195-2005[2]、GB 17378.4-2007[8]的試劑條件,因氧化能力弱、氧化時(shí)間長(zhǎng)、抗干擾能力差,現(xiàn)階段實(shí)際樣品分析已不適用。結(jié)合2.1 理論計(jì)算結(jié)果,實(shí)驗(yàn)室在氧化劑(2.81g 溴酸鉀、30g 溴化鉀,3 mL 溴酸鹽混合液,6 mL 鹽酸,50 mL 氫氧化鈉,100 mL 水)和載流液(25%鹽酸和30%無(wú)水乙醇)基礎(chǔ)上開(kāi)展單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),以期研究出適用、有效的最佳試劑條件。

2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

采用2.0 mg/L 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,每次只改變其中一種試劑用量做梯度實(shí)驗(yàn),篩選出開(kāi)展正交實(shí)驗(yàn)的最佳試劑條件范圍內(nèi)的3個(gè)值。尋找出滿(mǎn)足測(cè)定濃度相對(duì)誤差小于±5%,且吸光度最大的試劑條件附近的3個(gè)值。

2.3.1 氧化劑試劑條件選擇

2.3.1.1 改變溴酸鉀與溴化鉀試劑條件

采用2.0 mg/L 的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,改變溴酸鉀與溴化鉀試劑條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2 可以看出,滿(mǎn)足測(cè)定濃度相對(duì)誤差小于±5%,且吸光度最大為序號(hào)6 的試劑條件,正交實(shí)驗(yàn)溴酸鉀與溴化鉀3個(gè)試劑條件值為溴酸鉀(2.75g、2.81g、3.25g)、溴化鉀(25g、30g、35g),定容到500 mL。

2.3.1.2 改變氧化劑試劑條件

分別測(cè)試2.0 mg/L 的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,改變氧化劑中溶液量實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3 可以看出,滿(mǎn)足測(cè)定濃度相對(duì)誤差小于±5%,且吸光度最大,實(shí)驗(yàn)1 為序號(hào)3 的試劑條件,正交實(shí)驗(yàn)溴酸鹽混合液3個(gè)試劑條件值為2.5 mL、3.0 mL、3.5g mL;實(shí)驗(yàn)2為序號(hào)4的試劑條件,正交實(shí)驗(yàn)6 mol/L 鹽酸3個(gè)試劑條件值為5.0 mL、6.0 mL、7.0 mL;實(shí)驗(yàn)3為序號(hào)3的試劑條件,正交實(shí)驗(yàn)40%氫氧化鈉3個(gè)試劑條件值為45 mL、50 mL、55 mL。

2.3.2 載流液的試劑條件選擇

保持鹽酸占比25%,改變無(wú)水乙醇的占比5%~50%(5%遞加);保持無(wú)水乙醇占比30%,改變鹽酸的占比10%~35%(5% 遞加),分別測(cè)試2.0 mg/L 的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4 可以看出,鹽酸占比20%以下測(cè)試氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確度差,鹽酸占比30%以上吸光值差別不大。無(wú)水乙醇占比15%以下測(cè)試氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確度差,無(wú)水乙醇占比20%以上吸光值差別不大。篩選出正交實(shí)驗(yàn)最佳試劑條件范圍內(nèi)的3個(gè)值分別為鹽酸(20%、25%、30%)、無(wú)水乙醇(20%、25%、30%)。

2.4 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一組7 因素,3 水平的正交實(shí)驗(yàn)L18(3×7),分別測(cè)試2.0 mg/L的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液。其中7 因素為以下7種試劑的用量:溴酸鉀、溴化鉀、溴酸鹽混合液、40%氫氧化鈉、6 mol/L 鹽酸,鹽酸、無(wú)水乙醇;3 水平:?jiǎn)我蛩貙?shí)驗(yàn)中篩選出的3個(gè)試劑條件值。吸光度最大的那個(gè)試劑條件認(rèn)為是最佳試劑條件。

表1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法中氧化劑試劑條件

表2 改變溴酸鉀與溴化鉀試劑條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表3 改變氧化劑試劑條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 改變載流液試劑條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果

正交實(shí)驗(yàn)計(jì)劃見(jiàn)表5,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6 可以看出,正交實(shí)驗(yàn)14 吸光度最大,為最佳試劑條件。由此可知,氣相分子吸收光譜法測(cè)定水質(zhì)中氨氮最佳試劑配制方法如下:

表5 正交實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表

表6 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

1)溴酸鹽混合液:2.81g 溴酸鉀和30g 溴化鉀,溶解于500 mL 水中,搖勻,貯存于玻璃瓶中。

2)氧化劑:3 mL 溴酸鹽混合液于棕色磨口試劑瓶中,加入100 mL 水及6 mL 鹽酸(6 mol/L),立即密塞,充分搖勻,于暗處放置10 min~20 min,加入50 mL40%氫氧化鈉,充分搖勻,待小氣泡逸盡再使用。該試劑臨用時(shí)配制,配制時(shí),所用試劑、水和室內(nèi)溫度應(yīng)在18 ℃~30 ℃。

3)載流液:30%濃鹽酸和25%乙醇,充分搖勻或超聲,靜置2 h 以上。

2.5 與分光光度法的比對(duì)

選取地表水、地下水、海水、生活污水、工業(yè)廢水等5種適用范圍水體為研究對(duì)象,地表水、地下水、生活污水、工業(yè)廢水與納氏試劑分光光度法[7]進(jìn)行比對(duì),海水與《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4 部分:海水分析》(GB 17378.4-2007)(36.2)次溴酸鹽氧化法[8]進(jìn)行比對(duì),計(jì)算相對(duì)偏差,確定在該試劑條件下,氣相分子吸收光譜法測(cè)定氨氮與分光光度法測(cè)定氨氮的可比性[9]。

氣相分子吸收光譜法與分光光度法測(cè)定水中氨氮比對(duì)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可以看出,地表水、地下水、生活污水、工業(yè)廢水(石化廢水)和海水等5種適用范圍水體,氣相分子吸收光譜法與分光光度法測(cè)定水中氨氮結(jié)果相對(duì)偏差-11%~10%,說(shuō)明氣相分子吸收光譜法與分光光度法測(cè)定水中氨氮結(jié)果可比。

表7 氣相分子吸收光譜法與分光光度法測(cè)定水中氨氮方法比對(duì)結(jié)果

3 結(jié)論

1)本研究確定的氣相分子吸收光譜法測(cè)定水中氨氮最佳試劑配制方法為:

載流液:分別量取300 mL 鹽酸和250 mL 無(wú)水乙醇,用水定容到1L。充分搖勻或超聲,靜置2h 以上。

溴酸鹽混合液:稱(chēng)取2.81g 溴酸鉀及30g 溴化鉀,溶解于500 mL 水中,搖勻,貯存于玻璃瓶中。此溶液為貯備液,常年穩(wěn)定。

氧化劑:吸取3 mL 溴酸鹽混合液于棕色磨口試劑瓶中,加入100 mL 水及6.0 mL 鹽酸(6 mol/L),立即密塞,充分搖勻,于暗處放置10 min~20 min,加入50 mL 氫氧化鈉(40%),充分搖勻,待小氣泡逸盡再使用。該試劑臨用時(shí)配制,配制時(shí),所用試劑、水和室內(nèi)溫度應(yīng)在18 ℃~30 ℃。

2)由本研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,地表水、地下水、海水、生活污水、工業(yè)廢水等5種適用范圍水體在該最佳試劑條件下,氣相分子吸收光譜法與分光光度法測(cè)定水質(zhì)中氨氮具有可比性。

猜你喜歡
溴酸吸收光譜氣相
氣相過(guò)渡金屬鈦-碳鏈團(tuán)簇的研究
印度全面禁止在食品中使用溴酸鉀
原子吸收光譜分析的干擾與消除應(yīng)用研究
淺析原子吸收光譜法在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
新型釩基催化劑催化降解氣相二噁英
茶油氧化過(guò)程中紫外吸收光譜特性
預(yù)縮聚反應(yīng)器氣相管“鼓泡”的成因探討
面粉添加劑溴酸鉀的危害及替代品研究
氣相防銹技術(shù)在電器設(shè)備防腐中的應(yīng)用
基于血漿吸收光譜擬合處理診斷食管癌研究
清远市| 齐河县| 福海县| 营口市| 宁陕县| 保靖县| 阿尔山市| 丰原市| 郧西县| 德州市| 曲松县| 双辽市| 汝州市| 岐山县| 固安县| 武川县| 涞源县| 三都| 曲靖市| 长武县| 华亭县| 佛坪县| 贵阳市| 龙门县| 宣恩县| 高淳县| 华池县| 孝昌县| 神农架林区| 绥阳县| 宝兴县| 闽清县| 甘德县| 洪泽县| 晴隆县| 额济纳旗| 通渭县| 繁昌县| 东阿县| 宜川县| 云阳县|