本發(fā)明屬于化學(xué)分析領(lǐng)域,尤其涉及一種測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法。
背景技術(shù):
氨是厭氧消化過程中微生物降解蛋白質(zhì)和尿素等物質(zhì)的最終產(chǎn)物。系統(tǒng)中低濃度的氨可以作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì),而高濃度的氨會(huì)嚴(yán)重降低微生物活性。伴隨著厭氧消化反應(yīng)的進(jìn)行,當(dāng)微生物異化作用大于同化作用時(shí),氨不斷累積,形成高濃度氨氮。有研究表明,總氨達(dá)到1700mg/l時(shí)即會(huì)產(chǎn)生抑制效果;當(dāng)濃度超過3000mg/l時(shí),厭氧消化過程在任何ph下都會(huì)受到抑制??梢?,掌握系統(tǒng)中總氨的濃度,對調(diào)控厭氧過程是非常必要的。
目前,氨的測定方法較多,其中目測比色法、蒸餾法、甲醛法等雖成本低廉,但都不同程度的存在難以準(zhǔn)確定量、受到游離酸和樣品底色干擾嚴(yán)重和靈敏度低等問題;分光光度法和基于凱氏定氮的方法則操作繁瑣;離子色譜法雖然準(zhǔn)確,但卻存在著色譜法普遍存在的成本過高問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法,本發(fā)明提供的方法可快速、準(zhǔn)確的測定厭氧反應(yīng)器中的氨濃度,且該方法操作簡便,無需使用昂貴的化學(xué)分析儀器。
本發(fā)明提供了一種測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法,包括以下步驟:
a)、從厭氧反應(yīng)器中取待測溶液,記錄待測溶液的體積;
b)、將所述待測溶液的ph值調(diào)節(jié)至≤3.5,得到酸性溶液;
c)、調(diào)節(jié)所述酸性溶液的ph值至8.5~9,得到第一堿性溶液,記錄第一堿性溶液的ph值和體積;
d)、使用已知濃度的堿液調(diào)節(jié)所述第一堿性溶液的ph值至9.5~10,得到第二堿性溶液,記錄堿液的用量、第二堿性溶液的ph值和第二堿性溶液的體積;
e)、按照式(i)計(jì)算待測溶液的氨濃度:
式(i)中:
can表示測溶液的氨濃度,單位為mol/l;
knh4+表示銨根的解離常數(shù);
(h+)1表示第一堿性溶液的氫離子活度,根據(jù)第一堿性溶液的ph值計(jì)算得到,單位為mol/l;
(h+)2表示第二堿性溶液的氫離子活度,根據(jù)第二堿性溶液的ph值計(jì)算得到,單位為mol/l;
ph1表示第一堿性溶液的ph值;
ph2表示第二堿性溶液的ph值;
v0表示步驟a)中測溶液的體積,單位為l;
v1表示第一堿性溶液的體積,單位為l;
v2表示第二堿性溶液的體積,單位為l;
vx表示步驟d)中堿液的用量,單位為l;
cb表示步驟d)中堿液的摩爾濃度,單位為mol/l。
優(yōu)選的,所述第一堿性溶液ph值為8.75。
優(yōu)選的,所述第二堿性溶液ph值為9.75。
優(yōu)選的,步驟b)中,使用鹽酸溶液調(diào)節(jié)所述待測溶液的ph值。
優(yōu)選的,步驟b)中,ph值調(diào)節(jié)完畢后,對得到的酸性溶液進(jìn)行攪拌。
優(yōu)選的,步驟b)中,所述攪拌的速率為800~1500rpm。
優(yōu)選的,步驟b)中,所述攪拌的時(shí)間≥4min。
優(yōu)選的,步驟c)中,使用氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液調(diào)節(jié)所述酸性溶液的ph值。
優(yōu)選的,步驟d)中,所述堿液為氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液。
優(yōu)選的,所述待測溶液中含有揮發(fā)性脂肪酸離子、氫離子、氫氧根離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、磷酸二氫根、磷酸一氫根、磷酸根離子、硫氫根離子、硫離子、銨根離子、鹵素離子和金屬離子中的一種或多種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法。本發(fā)明提供的方法包括以下步驟:a)、從厭氧反應(yīng)器中取待測溶液,記錄待測溶液的體積;b)、將所述待測溶液的ph值調(diào)節(jié)至≤3.5,得到酸性溶液;c)、調(diào)節(jié)所述酸性溶液的ph值至8.5~9,得到第一堿性溶液,記錄第一堿性溶液的ph值和體積;d)、使用已知濃度的堿液調(diào)節(jié)所述第一堿性溶液的ph值至9.5~10,得到第二堿性溶液,記錄堿液的用量、第二堿性溶液的ph值和第二堿性溶液的體積;e)、按照式(i)計(jì)算待測溶液的氨濃度。本發(fā)明提供的方法通過建立兩個(gè)不同ph點(diǎn)時(shí)待測溶液的電荷平衡和終始體積,推出氨濃度和ph之間的關(guān)系,進(jìn)而通過堿滴定法計(jì)算出待測溶液氨的濃度。本發(fā)明建立了一種快速測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法,它具有快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、簡便等的特點(diǎn),既解決了比色法、蒸餾法、甲醛法等方法粗糙、準(zhǔn)確度不高的缺點(diǎn),又避免了離子色譜法成本高、操作復(fù)雜的不足,使氨可實(shí)現(xiàn)快速、精確的在線檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本發(fā)明所得到的氨濃度與納氏法所測得的氨濃度的最大相對誤差為6.91%,最小為3.23%,這說明本發(fā)明可媲美氣納氏法,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例7提供的測定流程圖,圖1中,1為厭氧反應(yīng)器,2為出水儲(chǔ)瓶,3為泵,4為磁力攪拌儀,5為ph電極,6為滴定儀,7為電腦。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供了一種測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法,包括以下步驟:
a)、從厭氧反應(yīng)器中取待測溶液,記錄待測溶液的體積;
b)、將所述待測溶液的ph值調(diào)節(jié)至≤3.5,得到酸性溶液;
c)、調(diào)節(jié)所述酸性溶液的ph值至8.5~9,得到第一堿性溶液,記錄第一堿性溶液的ph值和體積;
d)、使用已知濃度的堿液調(diào)節(jié)所述第一堿性溶液的ph值至9.5~10,得到第二堿性溶液,并記錄堿液的用量、第二堿性溶液的ph值和第二堿性溶液的體積;
e)、按照式(i)計(jì)算待測溶液的氨濃度:
式(i)中:
can表示測溶液的氨濃度,單位為mol/l;
knh4+表示銨根的解離常數(shù);
(h+)1表示第一堿性溶液的氫離子活度,根據(jù)第一堿性溶液的ph值計(jì)算得到,單位為mol/l;
(h+)2表示第二堿性溶液的氫離子活度,根據(jù)第二堿性溶液的ph值計(jì)算得到,單位為mol/l;
ph1表示第一堿性溶液的ph值;
ph2表示第二堿性溶液的ph值;
v0表示步驟a)中測溶液的體積,單位為l;
v1表示第一堿性溶液的體積,單位為l;
v2表示第二堿性溶液的體積,單位為l;
vx表示步驟d)中堿液的用量,單位為l;
cb表示步驟d)中堿液的摩爾濃度,單位為mol/l。
在本發(fā)明中,首先從厭氧反應(yīng)器中取一定量的待測溶液,記錄待測溶液的體積。其中,所述待測溶液是指在厭氧反應(yīng)器中經(jīng)過一系列厭氧消化反應(yīng)后化學(xué)成分極為復(fù)雜的廢水,待測溶液中存在多種陰陽離子。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中,所述待測溶液中含有揮發(fā)性脂肪酸離子、氫離子、氫氧根離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子、磷酸二氫根、磷酸一氫根、磷酸根離子、硫氫根離子、硫離子、銨根離子、鹵素離子和金屬離子中的一種或多種。
記錄測溶液的體積后,將所述待測溶液的ph值調(diào)節(jié)至≤3.5,得到酸性溶液。在本發(fā)明中,優(yōu)選使用鹽酸溶液調(diào)節(jié)所述待測溶液的ph值,更有選使用濃度≥35wt%的鹽酸。在本發(fā)明中,優(yōu)選在對待測溶液進(jìn)行攪拌下進(jìn)行ph調(diào)節(jié);所述攪拌的速率優(yōu)選為800~1500rpm,更優(yōu)選為1000~1200rpm。在本發(fā)明中,優(yōu)選在ph值調(diào)節(jié)完畢后,對得到的酸性溶液進(jìn)行攪拌;所述攪拌的速率為800~1500rpm,更優(yōu)選為1000~1200rpm;所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選≥4min。
得到酸性溶液后,調(diào)節(jié)所述酸性溶液的ph值,得到第一堿性溶液。在本發(fā)明中,優(yōu)選使用氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液調(diào)節(jié)所述酸性溶液的ph值;所述氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液中堿金屬離子的濃度優(yōu)選為0.1~0.5mol/l,更有選為0.3~0.4mol/l;所述氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液優(yōu)選采用滴加的方式加入到酸性溶液中;所述滴加的低速可選擇0.5~2ml/min,具體可為1ml/min。在本發(fā)明中,優(yōu)選在對酸性溶液進(jìn)行攪拌下進(jìn)行ph調(diào)節(jié);所述攪拌的速率優(yōu)選為200~600rpm,更優(yōu)選為300~400rpm。得到第一堿性溶液后,記錄第一堿性溶液的ph值和體積。在本發(fā)明中,所述第一堿性溶液ph值為8.5~9,優(yōu)選為8.75。
記錄第一堿性溶液的ph值后,使用已知濃度的堿液調(diào)節(jié)所述第一堿性溶液的ph值,得到第二堿性溶液。在本發(fā)明中,所述堿液優(yōu)選為氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液;所述氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液中堿金屬離子的濃度優(yōu)選為0.1~0.5mol/l,更有選為0.3~0.4mol/l;所述氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液優(yōu)選采用滴加的方式加入到第一堿性溶液中;所述滴加的低速可選擇0.5~2ml/min,具體可為1ml/min。在本發(fā)明中,優(yōu)選在對第一堿性溶液進(jìn)行攪拌下進(jìn)行ph調(diào)節(jié);所述攪拌的速率優(yōu)選為200~600rpm,更優(yōu)選為300~400rpm。得到第二堿性溶液后,記錄堿液的用量、第二堿性溶液的ph值和第二堿性溶液的體積。在本發(fā)明中,所述第二堿性溶液ph值為9.5~10,優(yōu)選為9.75。
在分別獲得取待測溶液體積、第一堿性溶液的ph值、第二堿性溶液的ph值和堿液的用量后,按照式(i)計(jì)算待測溶液的氨濃度:
式(i)中:
can表示測溶液的氨濃度,單位為mol/l;
knh4+表示銨根的解離常數(shù);
(h+)1表示第一堿性溶液的氫離子活度,根據(jù)第一堿性溶液的ph值計(jì)算得到,單位為mol/l;
(h+)2表示第二堿性溶液的氫離子活度,根據(jù)第二堿性溶液的ph值計(jì)算得到,單位為mol/l;
ph1表示第一堿性溶液的ph值;
ph2表示第二堿性溶液的ph值;
v0表示步驟a)中測溶液的體積,單位為l;
v1表示第一堿性溶液的體積,單位為l;
v2表示第二堿性溶液的體積,單位為l;
vx表示步驟d)中堿液的用量,單位為l;
cb表示步驟d)中堿液的摩爾濃度,單位為mol/l。
在本發(fā)明中,式(i)基于以下原理和推到方式得到:
在厭氧系統(tǒng)中的多種弱酸堿(鹽)緩沖體系中,vfa的pk被統(tǒng)一為4.75,碳酸的pk1=6.36,pk2=10.25,銨根的pk=9.25,硫化氫的pk1=7.04,pk2=11.96,磷酸的pk1=2.15,pk2=7.09,pk2=12.32。可以看出,無論如何選取滴定點(diǎn),vfa對滴定幾乎沒有影響,硫化氫與磷酸有較小的影響,而碳酸則會(huì)對滴定有重大影響。最終,本方法選擇的兩個(gè)ph點(diǎn)分別為8.75與9.75,在此ph范圍內(nèi),約有2.5%的h2po4-失去質(zhì)子變?yōu)閔po42-,可忽略不計(jì)其對滴定的影響;而約有20.6%的hco3-失去質(zhì)子變?yōu)閏o32-,其影響不可忽略,因此需要采取酸化攪拌方式去除其影響。
在本發(fā)明中,第一堿性溶液的體系中的電荷平衡如下:
[h+]1+n[mn+]1+[nh4+]1=[vfa-]1+[oh-]1+[h2po4-]1+2[hpo42-]1+3[po43-]1+[x-]1式①
式①中,mn+表示n價(jià)金屬離子,x-表示鹵素離子。
在本發(fā)明中,第二堿性溶液的體系中的電荷平衡如下:
[h+]2+n[mn+]2+[nh4+]2+[na+]2=[vfa-]2+[oh-]2+[h2po4-]2+2[hpo42-]2+3[po43-]2+[x-]2式②
式②中,na+表示由滴加氫氧化鈉溶液引入的鈉離子。
將公式①與公式②兩邊分別乘以對應(yīng)的體積,即可獲得關(guān)于物質(zhì)的量的等式:
{[h+]1+n[mn+]1+[nh4+]1}×v1={[vfa-]1+[oh-]1+[h2po4-]1+2[hpo42-]1+3[po43-]1+[x-]1}×v式③
{[h+]2+n[mn+]2+[nh4+]2+[na+]2}×v2={[vfa-]2+[oh-]2+[h2po4-]2+2[hpo42-]2+3[po43-]2+[x-]2}×v2式④
第一堿性溶液和第二堿性溶液中,溶液中mn+與x-的濃度雖變化,但總物質(zhì)的量不變,而vfa與磷酸鹽的影響可忽略不計(jì),故公式④減去公式③,可得:
[h+]2v2-[h+]1v1-[oh-]2v2+[oh-]1v1+[na+]2v2=[nh4+]1v1-[nh4+]2v2式⑤
由于溶液中氨的總量不變,即第一堿性溶液和第二堿性溶液中的氨濃度分別可表達(dá)為:
式⑥和⑦中,knh4+表示銨根的解離常數(shù);tan表示總氨(mol)。
將公式⑥與公式⑦代入公式⑤,即可得到樣品中初始氨濃度:
式(i)中,
本發(fā)明提供的方法通過建立兩個(gè)不同ph點(diǎn)時(shí)待測溶液的電荷平衡和終始體積,推出氨濃度和ph之間的關(guān)系,進(jìn)而通過堿滴定法計(jì)算出待測溶液氨的濃度。本發(fā)明建立了一種快速測定厭氧反應(yīng)器中氨濃度的方法,它具有快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、簡便等的特點(diǎn),既解決了比色法、蒸餾法、甲醛法等方法粗糙、準(zhǔn)確度不高的缺點(diǎn),又避免了離子色譜法成本高、操作復(fù)雜的不足,使氨可實(shí)現(xiàn)快速、精確的在線檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本發(fā)明所得到的氨濃度與納氏法所測得的氨濃度的最大相對誤差為6.91%,最小為3.23%,這說明本發(fā)明可媲美氣納氏法,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
為更清楚起見,下面通過以下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1:
在室溫狀態(tài)下,分別配置氯化銨濃度為15、45、75、110、150、180、230mm的人工合成反應(yīng)器出水各0.03l。
1)、在400rpm電磁攪拌,滴速為1ml/min的條件下,向氯化銨濃度為15mm的出水中滴加濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=30.45×10-3l)。繼續(xù)用0.3m的氫氧化鈉酸溶液滴定,直至體系ph為9.75,氫氧化鈉用量為vx=7.44×10-4l,過程最多耗時(shí)3min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=30.45×10-3l;v2=v1+vx;vx=7.44×10-4l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨濃度為15.925mm。
2)、相同操作過程,用本發(fā)明計(jì)算得到的氯化銨濃度為45、75、110、150、180、230mm的人工合成反應(yīng)器出水中氨濃度分別為45.826mm、79.875mm、109.294mm、151.762mm、191.600mm和236.246mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與真實(shí)值的最大相對誤差為6.77%,最小為0.72%,這說明本發(fā)明測量范圍廣,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
實(shí)施例2:
在室溫狀態(tài)下,分別配置磷酸鹽濃度為0、2、4、6、8、10mm,銨根濃度為15mm的人工合成反應(yīng)器出水各0.03l。
1)、在400rpm電磁攪拌,滴速為1ml/min的條件下,向磷酸鹽濃度為0mm的出水中滴加濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=30.36×10-3l)。繼續(xù)用0.3m的氫氧化鈉酸溶液滴定,直至體系ph為9.75,氫氧化鈉用量為vx=7.73×10-4l,過程最多耗時(shí)3min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=30.36×10-3l;v2=v1+vx;vx=7.73×10-4l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨濃度為15.631mm。
2)、相同操作過程,用本發(fā)明計(jì)算得到的磷酸鹽濃度為2、4、6、8、10mm的人工合成反應(yīng)器出水中氨濃度分別為15.757mm、15.853mm、16.08mm和46.069mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與真實(shí)值的最大相對誤差為6.77%,最小為3.09%,這說明本發(fā)明不受磷酸鹽影響,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
實(shí)施例3:
在室溫狀態(tài)下,分別配置乙酸濃度為0、3、5、7.5、15、30mm,銨根濃度為15mm的人工合成反應(yīng)器出水各0.03l。
1)、在400rpm電磁攪拌,滴速為1ml/min的條件下,向乙酸濃度為0mm的出水中滴加濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=30.311×10-3l);繼續(xù)用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定,直至體系ph為9.75,氫氧化鈉溶液用量為vx=7.58×10-4l,過程最多耗時(shí)3min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=30.311×10-3l;v2=v1+vx;vx=7.58×10-4l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨的濃度為15.631mm。
2)、相同操作過程,用本發(fā)明計(jì)算得到的乙酸濃度為3、5、7.5、15、30mm的人工合成反應(yīng)器出水中氨濃度分別為16.211mm、15.904mm、15.535mm、15.824mm、15.180mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與真實(shí)值的最大相對誤差為5.24%,最小為1.10%,這說明本發(fā)明不受乙酸影響,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
實(shí)施例4:
在室溫狀態(tài)下,配置高濃度碳酸氫鈉溶液20mm,銨根濃度為15mm的人工合成反應(yīng)器出水0.03l。
在1000rpm電磁攪拌,向碳酸氫鈉濃度為20mm的出水中滴加高濃度鹽酸溶液至ph≤3.5,保持此狀態(tài)至少4min,記錄此時(shí)體積(v'=30.100×10-3l);調(diào)整轉(zhuǎn)速為400rpm,滴速為1ml/min,用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=30.915×10-3l);繼續(xù)用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定,直至體系ph為9.75,氫氧化鈉溶液用量為vx=8.03×10-4l,過程最多耗時(shí)10min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=30.915×10-3l;v2=v1+vx;vx=8.03×10-4l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨的濃度為15.846mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與真實(shí)值的相對誤差為3.72%,這說明本發(fā)明不受碳酸鹽影響,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
實(shí)施例5:
在室溫狀態(tài)下,配置高濃度硫化鈉溶液10mm,銨根濃度為15mm的人工合成反應(yīng)器出水0.03l。
在1000rpm電磁攪拌,向硫化鈉濃度為10mm的出水中滴加高濃度鹽酸溶液至ph≤3.5,保持此狀態(tài)至少4min,記錄此時(shí)體積(v'=30.100×10-3l);調(diào)整轉(zhuǎn)速為400rpm,滴速為1ml/min,用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=31.004×10-3l);繼續(xù)用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定,直至體系ph為9.75,氫氧化鈉溶液用量為vx=6.73×10-4l,過程最多耗時(shí)10min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=31.004×10-3l;v2=v1+vx;vx=6.73×10-4l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨的濃度為14.488mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與真實(shí)值的相對誤差為4.25%,這說明本發(fā)明不受硫化物影響,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
實(shí)施例6:
在室溫狀態(tài)下,分別配置氯化鈉濃度為0、0.1、0.2、0.3、0.4m(離子強(qiáng)度),銨根濃度為15mm的人工合成反應(yīng)器出水各0.03l。
1)、在400rpm電磁攪拌,滴速為1ml/min的條件下,向氯化鈉濃度為0m的出水中滴加濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=30.36×10-3l)。繼續(xù)用0.3m的氫氧化鈉酸溶液滴定,直至體系ph為9.75,鹽酸用量為vx=7.73×10-4l,過程最多耗時(shí)3min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=30.36×10-3l;v2=v1+vx;vx=7.73×10-4l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨濃度為15.925mm。
2)、相同操作過程,用本發(fā)明計(jì)算得到的氯化鈉濃度為0.1、0.2、0.3、0.4mm的人工合成反應(yīng)器出水中氨濃度分別為15.785mm、15.564mm、14.557mm和16.910mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與真實(shí)值的最大相對誤差為7.60%,最小為1.28%,這說明本發(fā)明不受氯化鈉(離子強(qiáng)度)影響,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
實(shí)施例7
對一養(yǎng)雞場廢水進(jìn)行滴定,測定流程如圖1所示,圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供7提供的測定流程圖。具體滴定過程為:從厭氧反應(yīng)器1中收集出水到出水儲(chǔ)瓶中,利用泵3將出水泵入到磁力攪拌儀4中,利用連接電腦7的滴定儀6滴定磁力攪拌儀4中的出水,同時(shí)利用ph電極5測定出水的ph。
用本發(fā)明與納氏法(naoh-ki-hgi2)測氨濃度,過程如下:
1)、第一個(gè)樣品:取30ml樣品,在1000rpm電磁攪拌下,滴加高濃度鹽酸溶液至ph≤3.5,保持此狀態(tài)至少4min,記錄此時(shí)體積(v'=31.000×10-3l);調(diào)整轉(zhuǎn)速為400rpm,滴速為1ml/min,用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定至ph為8.75,記錄此時(shí)體積(v1=33.157×10-3l);繼續(xù)用濃度為0.3m的氫氧化鈉溶液滴定,直至體系ph為9.75,氫氧化鈉溶液用量為vx=1.16×10-3l,過程最多耗時(shí)10min。
用本發(fā)明的計(jì)算公式:
式中:knh4+=5.5×10-10;v0=0.03l;v1=33.157×10-3l;v2=v1+vx;vx=1.16×10-3l;cb=0.3mol/l;ph1=8.75;(h+)1=1×10-8.75mol/l;ph2=9.75;(h+)2=1×10-9.75mol/l。
最終得氨濃度為22.301mm,用納氏法測的氨濃度為21.602mm。
2)、相同操作過程,用本發(fā)明計(jì)算得到第二個(gè)樣品和第三個(gè)樣品中氨濃度分別為22.671mm、22.567mm,用納氏法測的氨濃度分別為21.471mm、21.505mm。
從結(jié)果可知,通過本發(fā)明所得到的氨濃度與納氏法所測得的氨濃度的最大相對誤差為6.91%,最小為3.23%,這說明本發(fā)明可媲美氣納氏法,方法可靠,準(zhǔn)確度高。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。