一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于：根據(jù)采用氣相分子吸收光譜法獲取的、與待測(cè)樣品進(jìn)行氧化反應(yīng)后的強(qiáng)氧化劑的余量，來判斷待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。采用本發(fā)明的方法，其最終檢測(cè)的物質(zhì)為氣態(tài)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了完全不受水體顏色和濁度的影響，進(jìn)而保證了測(cè)定結(jié)果的精度。
【專利說明】
一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)分析領(lǐng)域，具體地，涉及一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)需氧量(COD)是指示水體有機(jī)污染的一項(xiàng)重要指標(biāo)，反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一。
[0003]所謂化學(xué)需氧量(COD)，是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。
[0004]基于有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)的危害很大。嚴(yán)格的來說，化學(xué)需氧量代表了廢水中有機(jī)物質(zhì)的總量。
[0005]總所周知，含有大量有機(jī)物的廢水在通過除鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂，使樹脂交換能力降低。有機(jī)物在經(jīng)過預(yù)處理時(shí)(混凝、澄清和過濾)，約可減少50%，但在除鹽系統(tǒng)中無法除去，故常通過補(bǔ)給水帶入鍋爐，使?fàn)t水pH值降低。有時(shí)有機(jī)物還可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水中，使PH降低，造成系統(tǒng)腐蝕。在循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖。因此，不管對(duì)除鹽、爐水或循環(huán)水系統(tǒng)，COD都是越低越好，因此，在對(duì)廢水進(jìn)行處理方案的制定前，COD值的測(cè)定非常關(guān)鍵。
[0006]而化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定，隨著測(cè)定水樣中還原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不同，其測(cè)定值也有不同。目前，應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀法，氧化率較低，但比較簡(jiǎn)便，在測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較大時(shí)，可以采用重鉻酸鉀法，氧化率高，再現(xiàn)性好，適用于測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量。
[0007]傳統(tǒng)方案中，測(cè)定COD時(shí)，根據(jù)采用的氧化劑不同，分為高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法。
[0008]當(dāng)采用酸性高錳酸鉀法進(jìn)行測(cè)定。在加熱的酸性水樣中，加入一定量且過量的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，將水中的還原性物質(zhì)氧化，剩余的高錳酸鉀在以過量的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液還原，然后用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定剩余的草酸，從而可求出相應(yīng)的C0D。
[0009]當(dāng)采用重鉻酸鉀法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，其原理是在強(qiáng)酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)用量算出水樣中還原性物質(zhì)消耗的氧。
[0010]在上述兩種過程中，均需要通過滴定實(shí)驗(yàn)來判斷氧化劑的量，然，如廢水水樣等樣品往往顏色較深、且液體渾濁，當(dāng)采用上述滴定法時(shí)往往會(huì)發(fā)生滴定終點(diǎn)無法準(zhǔn)確判斷的問題，進(jìn)而造成測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
[0011]此外，即使在目前通用的標(biāo)準(zhǔn)文件:如、《GB11914-89水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鉀法》、《HJ/T399-2007水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定快速消解分光光度法》和教材:如、《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》等文章中介紹了測(cè)定方法的規(guī)則和注意事項(xiàng)等，但是，由于上述方法進(jìn)行測(cè)定的過程中還是無法避免在液體環(huán)境下檢測(cè)的緣故，仍無法避免水體顏色和濁度對(duì)操作工序、檢測(cè)過程、檢測(cè)結(jié)果的精確度等影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明旨在克服上述缺陷，提供一種使用氣相分子吸收光譜法，可高效、便捷測(cè)定水樣的化學(xué)需氧量測(cè)試的方法。
[0013]本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于:根據(jù)采用氣相分子吸收光譜法獲取的、與待測(cè)樣品進(jìn)行氧化反應(yīng)后的強(qiáng)氧化劑的余量，來判斷待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。
[0014]在本發(fā)明中，待測(cè)樣品的前處理可以同現(xiàn)有技術(shù)中的方案，S卩、在待測(cè)樣品中加入過量的強(qiáng)氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)后，再通過本發(fā)明的方法對(duì)反應(yīng)過后的強(qiáng)氧化劑進(jìn)行定量分析，從而來計(jì)算出待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。
[0015]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、該氣相分子吸收光譜法具體為:于氧化反應(yīng)后的待測(cè)樣品的混合溶液中加入反應(yīng)試劑，測(cè)定反應(yīng)試劑與該待測(cè)樣品的混合溶液在反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的氣體量，從而獲取過量的反應(yīng)試劑的量，并通過該量來推算待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。
[0016]該氣體為該反應(yīng)試劑與剩余強(qiáng)氧化劑反應(yīng)后的余量通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。
[0017]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、由如下具體步驟來實(shí)現(xiàn):
[0018]步驟一、在待測(cè)樣品中加入強(qiáng)氧化劑、催化劑后，于60-200°C的溫度條件下，氧化反應(yīng)0.1-12小時(shí)；
[0019]上述加熱方式為金屬浴、液浴、熱氣、紅外、微波和電磁加熱等，該加熱的溫度優(yōu)選為140-180 °C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10-120分鐘。
[0020]如上述反應(yīng)在密封、微波等環(huán)境下進(jìn)行時(shí)，則反應(yīng)時(shí)間小于I小時(shí)；如上述反應(yīng)過程在開放式的環(huán)境下反應(yīng)，則反應(yīng)時(shí)間通常大于I小時(shí)。
[0021 ]步驟二、將步驟一的產(chǎn)物與反應(yīng)試劑導(dǎo)入氣相分子吸收光譜儀中；
[0022]該導(dǎo)入方式可選自移液管移取、蠕動(dòng)栗栗入、注射栗注入等。
[0023]根據(jù)反應(yīng)條件的差異，該過程一般為步驟一的產(chǎn)物在保溫(優(yōu)選方案)或非保溫的狀態(tài)下進(jìn)樣，同時(shí)，反應(yīng)試劑以同樣的速度從當(dāng)前注射通道或其他注射通道打入分析儀器中；
[0024]該反應(yīng)試劑一般選自可與強(qiáng)氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)的試劑；
[0025]優(yōu)選的上述反應(yīng)試劑還可通過化學(xué)反應(yīng)的方式產(chǎn)生可為氣相分子吸收光譜儀檢測(cè)的特定氣體。
[0026]該步驟優(yōu)選在酸性條件下進(jìn)行。
[0027]步驟三、將步驟二反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與載氣匯合；
[0028]該載體可以為空氣、氬氣、氮?dú)狻⒑獾葰怏w；
[0029]步驟四、用氣相分子吸收光譜儀對(duì)特定氣體，根據(jù)比爾定律，測(cè)定吸光度；
[°03°] 該吸光度的波長(zhǎng)的設(shè)定范圍選自190-300nm，優(yōu)選自195_215nm;最優(yōu)選自202.6nm。
[0031]步驟五、通過步驟四測(cè)得的吸光度與反應(yīng)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度曲線的比較，獲得反應(yīng)試劑的含量；
[0032]步驟六、根據(jù)步驟五得出的反應(yīng)試劑的含量，及反應(yīng)試劑與強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)比例關(guān)系，計(jì)算出待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。
[0033]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、上述待測(cè)樣品、強(qiáng)氧化劑與催化劑的體積比為1:0.1-5: Ι-ΙΟ；
[0034]其中，待測(cè)樣品與催化劑的體積比優(yōu)選為1:1.5-5;
[0035]該比例一般由待測(cè)樣品的性質(zhì)決定，在本發(fā)明的反應(yīng)中，強(qiáng)氧化劑的添加量應(yīng)當(dāng)為過量。
[0036]上述強(qiáng)氧化劑與反應(yīng)試劑的摩爾比為1:0.1-10。
[0037]該比例一般由強(qiáng)氧化劑與反應(yīng)試劑發(fā)生的反應(yīng)類型決定，在本發(fā)明的反應(yīng)中，優(yōu)選為反應(yīng)試劑過量。
[0038]上述強(qiáng)氧化劑的摩爾濃度為0.001-5mol/L；
[0039]上述催化劑的質(zhì)量濃度為0.l-100g/L;
[0040]上述含硫還原劑的質(zhì)量濃度為0.001-lmol/L。
[0041]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、上述反應(yīng)試劑選自價(jià)態(tài)小于正六價(jià)的含硫化合物；上述氣體為含硫氣體。
[0042]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、上述強(qiáng)氧化劑選自三價(jià)鈷鹽、過硫酸鹽、過氧化物、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、氯酸鹽中的一種。
[0043]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、上述強(qiáng)氧化劑選自摩爾濃度為0.01-0.5mol/L的酸性重鉻酸鉀、酸性高錳酸鉀溶液;優(yōu)選為重鉻酸鉀酸性溶液。
[0044]上述催化劑選自質(zhì)量濃度為Ι-lOOg/L的硫酸-硫酸鹽、鉬酸鹽、磷酸-磷酸鹽類溶液；
[0045]上述反應(yīng)試劑選自硫化鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽;如:硫化鈉、硫化鉀、硫化鋅、硫化鐵、硫化銨、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫代硫酸鈉、硫代硫酸鉀等類似含硫化合物。
[0046]上述氣體為硫化氫、二氧化硫等含硫氣體。
[0047]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、在上述測(cè)定過程中，于氧化反應(yīng)后的待測(cè)樣品的混合溶液中加入反應(yīng)試劑的同時(shí)，還可加入反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑，從而實(shí)現(xiàn)將反應(yīng)試劑的充分反應(yīng)。
[0048]或當(dāng)反應(yīng)試劑與氧化反應(yīng)后的待測(cè)樣品的混合溶液反應(yīng)至不再放出氣體后，為確?；驒z測(cè)反應(yīng)的完全程度，加入反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑繼續(xù)反應(yīng)至不再有氣體產(chǎn)生為止。
[0049]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、上述反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑選自硫酸、磷酸等酸性介質(zhì)。
[0050]進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法中，還具有這樣的特點(diǎn):即、在上述步驟一中，還可在待測(cè)樣品中加入氯離子螯合劑；[0051 ]優(yōu)選地，上述步驟一中，還可在待測(cè)樣品中加入氯離子螯合劑硫酸汞；
[0052]其中，上述氯離子螯合劑與待測(cè)樣品的體積比為1:2-12;
[0053]上述氯離子螯合劑的質(zhì)量濃度為0.002-lg/ml。
[0054]優(yōu)選地，上述氯離子螯合劑為質(zhì)量濃度為0.02-0.5g/ml的酸性溶液。
[0055]該氯離子螯合劑的添加規(guī)則為:針對(duì)氯離子濃度大于30mg/L的水樣時(shí)，進(jìn)行添加；當(dāng)氯離子濃度小于30mg/L可不加。
[0056]本發(fā)明的作用和效果:
[0057]采用本發(fā)明的方法，其最終檢測(cè)的物質(zhì)為氣態(tài)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了完全不受水體顏色和濁度的影響，進(jìn)而保證了測(cè)定結(jié)果的精度。
[0058]本發(fā)明的方法中，在整個(gè)測(cè)定過程中，根據(jù)反應(yīng)的不同，該強(qiáng)氧化劑(S卩、總量為Y)可以被分為強(qiáng)氧化劑K即、用于氧化水樣的量Yl)和強(qiáng)氧化劑IK即、用于氧化水樣后的剩余量Y2)兩部分，該反應(yīng)試劑(S卩、總量為X)可以被分為反應(yīng)試劑I (即、反應(yīng)試劑和剩余氧化劑Y2反應(yīng)的量Xl)和反應(yīng)試劑II (即、氣相分子吸收光譜儀測(cè)試出的剩余反應(yīng)試劑的量X2)兩部分。
[0059]其實(shí)際測(cè)定的具體工作原理如下:
[0060](I)通過待測(cè)樣品與強(qiáng)氧化劑I發(fā)生反應(yīng)，氧化待測(cè)樣品中的還原性物質(zhì)；
[0061](2)通過強(qiáng)氧化劑II與反應(yīng)試劑I發(fā)生的反應(yīng)，將溶液中的所有強(qiáng)氧化劑消耗完畢；
[0062](3)通過溶液中的其他組分或重新添加的反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑與反應(yīng)試劑II發(fā)生的反應(yīng)，將反應(yīng)試劑II全部轉(zhuǎn)化為氣體；
[0063](4)通過氣相分子吸收光譜儀對(duì)特定氣體的識(shí)別和檢測(cè)能力來獲取該反應(yīng)試劑11的吸光度，參照標(biāo)準(zhǔn)吸光度曲線上標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度的比值關(guān)系來計(jì)算出反應(yīng)試劑II的量X2；
[0064](5)根據(jù)反應(yīng)試劑的總添加量和測(cè)定獲得的反應(yīng)試劑II的關(guān)系計(jì)算出反應(yīng)試劑I的量乂1(8口、乂1=乂-父2);
[0065](6)根據(jù)反應(yīng)試劑與強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)摩爾比來計(jì)算出強(qiáng)氧化劑II的量Y2(S卩、當(dāng)反應(yīng)試劑與強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)摩爾比為K時(shí)，Y2=K.Xl=K.(X-X2)；
[0066](7)根據(jù)強(qiáng)氧化劑的總添加量和計(jì)算獲得的強(qiáng)氧化劑II的關(guān)系，計(jì)算出強(qiáng)氧化劑I的用量Yl(即、Υ1=Υ-Υ2=Υ_Κ.(Χ-Χ2))，即獲得了待測(cè)樣品溶液的化學(xué)需氧量。
[0067]在本發(fā)明的最優(yōu)選方案中，采用了重鉻酸鉀為強(qiáng)氧化劑，采用了低價(jià)態(tài)含硫化合物的反應(yīng)試劑，從而在上述步驟(3)的過程中放出的特定氣體為二氧化硫或硫化氫等含硫氣體，該氣體的特征波長(zhǎng)優(yōu)選為202.6nm。
[0068]由此可見，區(qū)別于傳統(tǒng)滴定法獲得化學(xué)需氧量的測(cè)定方法，在本發(fā)明的方案中，通過氣體進(jìn)樣的方式，采用氣相分子吸收光譜儀對(duì)反應(yīng)試劑進(jìn)行定量分析，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)樣品的化學(xué)需要量，可有效解決滴定法中不可避免的水體基體中色度和濁度的干擾;無需滴定等對(duì)操作人員要求較高的試驗(yàn)方法;排除了傳統(tǒng)滴定法中的人工誤差，使化學(xué)需氧量的測(cè)定更為尚效、便捷和精確。
【具體實(shí)施方式】
[0069]實(shí)施例一、亞硫酸鈉法
[0070]一、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:
[0071 ] 配取濃度為0.012mo 1/L的標(biāo)準(zhǔn)亞硫酸鈉溶液;逐個(gè)吸取0.00、0.50、I.00、2.00、3.00、4.0Oml的標(biāo)準(zhǔn)液于樣品反應(yīng)瓶中，加水至5ml，將反應(yīng)瓶蓋與樣品反應(yīng)瓶密閉，通過婦動(dòng)栗將標(biāo)準(zhǔn)亞硫酸鈉溶液和濃硫酸導(dǎo)入氣相分子吸收光譜儀中，將產(chǎn)生的氣體與載氣混合后，依次測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，以吸光度與相對(duì)應(yīng)的硫化物的量繪制校準(zhǔn)曲線。
[0072]二、樣品檢測(cè):
[0073]取3ml水樣至消解管中，加Iml0.120mol/L的重鉻酸鉀酸性溶液(該溶液還可以為0.010mol/L、0.050mol/L、0.100mol/L、0.160mol/L、0.200mol/L、0.350mol/L、0.500mol/L的1: 9-20的硫酸溶液，該溶液的添加量還可以為0.3ml、2ml、5ml、1ml、15ml)，加0.5mI
0.24g/ml的硫酸萊(該溶液還可以為0.01g/ml、0.05g/ml、0.lOg/ml、0.16g/ml、0.30g/ml、
0.350g/ml、0.50g/ml的1:9-20的硫酸溶液，該溶液的添加量還可以為0.2ml、0.3ml、0.5ml、Iml、1.5ml)，加6ml硫酸硫酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(該溶液還可以為將5g、1g的硫酸銀溶解于的500ml的硫酸溶液中，該溶液的添加量還可以為3ml、15ml、1ml、20ml、25ml、30ml)，搖勻。
[0074]于加熱器上，加熱溫度到165°C，反應(yīng)15分鐘。
[0075]根據(jù)催化劑溶液的不同，及反應(yīng)條件的不同，其反應(yīng)溫度可以為60-200°C不等，其反應(yīng)時(shí)間為10分鐘-12小時(shí)不等。
[0076]將上述樣品在恒溫狀態(tài)下，通過蠕動(dòng)栗注入氣相分子吸收光譜儀，并以相同速度注入濃度為0.01211101/1^的亞硫酸鈉溶液(該溶液還可以為0.01011101/1^、0.05011101/1^、0.100mol/L、0.160mol/L、0.200mol/L、0.350mol/L、0.500mol/L的亞硫酸鈉溶液)，注入溶液的量為重鉻酸鉀摩爾量的1.0-1.2倍。
[0077]上述反應(yīng)過程中，氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:
[0078]3Na2S03+K2Cr207+4H2S04=Cr2(S04)3+4H20+3Na2S04+K2S04;
[0079]上述反應(yīng)過程中，復(fù)分解反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:
[0080]Na2S03+H2S04= SO2T+H2ONa2SO4;
[0081 ]將上述過程中生成的SO2氣體與載氣匯合，在202.6nm波長(zhǎng)下與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收曲線進(jìn)行吸收比色后，獲得亞硫酸鈉的含量；
[0082]其后，再根據(jù)上述反應(yīng)的比例關(guān)系，獲得的測(cè)定結(jié)果為106mg/L。
[0083]實(shí)施例二、硫化鈉法
[0084]一、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:
[0085]配取濃度為0.02mol/L的硫化鈉溶液；逐個(gè)吸取0.00、0.50、I.00、2.00、3.00、
4.0Oml的標(biāo)準(zhǔn)液于樣品容量瓶中，加水至100ml，通過蠕動(dòng)栗將硫化鈉溶液和濃硫酸導(dǎo)入氣相分子吸收光譜儀中，將產(chǎn)生的氣體與載氣混合后，依次測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，以吸光度與相對(duì)應(yīng)的硫化物的量繪制校準(zhǔn)曲線。
[0086]二、樣品檢測(cè):
[0087]取3ml水樣至消解管中，加Iml 0.250mol/L的重鉻酸鉀溶液，加0.5ml 0.30g/ml的硫酸萊，加6ml硫酸硫酸銀溶液，搖勾。
[0088]于加熱器上，加熱溫度到170Γ，反應(yīng)10分鐘。
[0089]將上述樣品在恒溫狀態(tài)下，通過蠕動(dòng)栗注入氣相分子吸收光譜儀，并以相同速度注入濃度為0.02mol/L的硫化鈉溶液。
[0090]上述反應(yīng)過程中，氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:
[0091 ] 3Na2S+K2Cr207+7H2S04 = 3S|+Cr2(S04)3+7H20+3Na2S04+K2S04
[0092]上述反應(yīng)過程中，多余他25與礦反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:
[0093]Na2S+2H+ = 2Na++H2ST
[0094]將上述過程中生成的H2S氣體與載氣匯合，在202.6nm波長(zhǎng)下進(jìn)行吸收比色后，根據(jù)上述反應(yīng)的比例關(guān)系，獲得的測(cè)定結(jié)果為107mg/L。
[0095]實(shí)施例三、硫代硫酸鈉法
[0096]一、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:
[0097]配取濃度為0.03mol/L的硫代硫酸鈉溶液;逐個(gè)吸取0.00,0.50,1.00,2.00,3.00,4.0Oml的液于樣品反應(yīng)瓶中，加水至5ml，將反應(yīng)瓶蓋與樣品反應(yīng)瓶密閉，通過婦動(dòng)栗將硫代硫酸鈉溶液和濃硫酸導(dǎo)入氣相分子吸收光譜儀中，將產(chǎn)生的氣體與載氣混合后，依次測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，以吸光度與相對(duì)應(yīng)的硫化物的量繪制校準(zhǔn)曲線。
[0098]二、樣品檢測(cè):
[0099]取3ml水樣至消解管中，加Iml 0.120mol/L的重鉻酸鉀溶液，加0.5ml 0.24g/ml的硫酸萊，加6ml硫酸硫酸銀溶液，搖勾。
[0100]于加熱器上，加熱溫度到160°C，反應(yīng)25分鐘。
[0101]將上述樣品在恒溫狀態(tài)下，通過蠕動(dòng)栗注入氣相分子吸收光譜儀，并以相同速度注入濃度為0.03mol/L的硫代硫酸鈉溶液。
[0102]上述反應(yīng)過程中，氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:
[0103]3Na2S203+4K2Cr207+13H2S04 = 4Cr2 (SO4) 3+13H20+3Na2S04+4K2S04
[0104]上述反應(yīng)過程中，復(fù)分解反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:
[0105]Na2S203+2H+= = 2Na++H20+S02T+S|
[0106]將上述過程中生成的SO2氣體與載氣匯合，在202.6nm波長(zhǎng)下進(jìn)行吸收比色后，根據(jù)上述反應(yīng)的比例關(guān)系，獲得的測(cè)定結(jié)果為107mg/L。
[0107]實(shí)施例四、精密度和準(zhǔn)確度測(cè)試
[0108]一、精密度
[0109]將六個(gè)已知化學(xué)需氧量的水樣采用上述實(shí)施例一至三的方法統(tǒng)一標(biāo)樣進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.7 %，0.7 %和0.5 %，再現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均為1.1 %。
[0110]二、準(zhǔn)確度
[0111]將六個(gè)已知化學(xué)需氧量的水樣采用上述實(shí)施例一至三的方法統(tǒng)一標(biāo)樣進(jìn)行測(cè)定，相對(duì)誤差分別為0.2%，0.2%，0.1%。
[0112]上述實(shí)施例中選用的水樣，當(dāng)其采用滴定法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，其COD為110mg/L。
[0113]此外，在上述硫化試劑添加完畢后，可再注入硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸來使硫化試劑反應(yīng)完全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于:根據(jù)采用氣相分子吸收光譜法獲取的、與待測(cè)樣品進(jìn)行氧化反應(yīng)后的強(qiáng)氧化劑的余量，來判斷待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。2.如權(quán)利要求1所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述氣相分子吸收光譜法為:于氧化反應(yīng)后的待測(cè)樣品的混合溶液中加入反應(yīng)試劑，測(cè)定反應(yīng)試劑與該待測(cè)樣品的混合溶液在反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的氣體量，從而獲取過量的反應(yīng)試劑的量，并通過該量來推算待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量。3.如權(quán)利要求2所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于，由如下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一、在待測(cè)樣品中加入強(qiáng)氧化劑、催化劑后，于60-200°C的溫度條件下，氧化反應(yīng)0.1-12 小時(shí)； 步驟二、將步驟一的產(chǎn)物與反應(yīng)試劑導(dǎo)入氣相分子吸收光譜儀中； 步驟三、將步驟二反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與載氣匯合； 步驟四、用氣相分子吸收光譜儀對(duì)特定氣體，根據(jù)比爾定律，測(cè)定吸光度； 步驟五、通過步驟四測(cè)得的吸光度與反應(yīng)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度的比較，獲得反應(yīng)試劑的含量； 步驟六、根據(jù)步驟五得出的反應(yīng)試劑的含量，及反應(yīng)試劑與強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)比例關(guān)系，計(jì)算出待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量； 其中，所述吸光度的波長(zhǎng)的設(shè)定范圍選自190-300nm。4.如權(quán)利要求3所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述待測(cè)樣品、強(qiáng)氧化劑與催化劑的體積比為I:0.1-5: 1-10; 所述強(qiáng)氧化劑與反應(yīng)試劑的摩爾比為1:0.1-10; 所述強(qiáng)氧化劑的摩爾濃度為0.001-5mol/L; 所述催化劑的質(zhì)量濃度為0.l-100g/L。5.如權(quán)利要求3所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述反應(yīng)試劑選自價(jià)態(tài)小于正六價(jià)的含硫化合物； 所述氣體為含硫氣體。6.如權(quán)利要求3所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述強(qiáng)氧化劑選自三價(jià)鈷鹽、過硫酸鹽、過氧化物、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、氯酸鹽中的一種。7.如權(quán)利要求3所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述強(qiáng)氧化劑選自摩爾濃度為0.01-0.5mol/L的酸性重鉻酸鉀溶液； 所述催化劑選自質(zhì)量濃度為l-100g/L的硫酸-硫酸鹽類、磷酸-磷酸鹽類溶液;所述反應(yīng)試劑選自質(zhì)量濃度為0.010-0.100mol/L硫化鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽； 所述氣體為硫化氫、二氧化硫； 所述吸光度的波長(zhǎng)為195-215nm; 所述吸光度的波長(zhǎng)最優(yōu)選為202.6nm。8.如權(quán)利要求2-7任一所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 于氧化反應(yīng)后的待測(cè)樣品的混合溶液中加入反應(yīng)試劑的同時(shí)，還可加入反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑； 或 當(dāng)反應(yīng)試劑與氧化反應(yīng)后的待測(cè)樣品的混合溶液反應(yīng)至不再放出氣體后，加入反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑繼續(xù)反應(yīng)至不再放出氣體； 其中，所述反應(yīng)催化劑或引發(fā)劑與反應(yīng)試劑的摩爾比為1:0.1-1。9.如權(quán)利要求8所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述反應(yīng)催化劑或弓I發(fā)劑選自硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸。10.如權(quán)利要求2-9任一所述的一種使用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行化學(xué)需氧量測(cè)試的方法，其特征在于: 所述步驟一中，還可在待測(cè)樣品中加入氯離子螯合劑； 優(yōu)選地，所述步驟一中，還可在待測(cè)樣品中加入氯離子螯合劑硫酸汞； 其中，所述氯離子螯合劑與待測(cè)樣品的體積比為1:2-12; 所述氯離子螯合劑為質(zhì)量濃度為0.02-0.5g/ml的酸性溶液。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK105911009SQ201610389366
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】王文雷, 陽純?nèi)? 楊斌, 盧文武, 張琤, 趙勇, 蔡杰, 趙建, 陳儉平, 曲明昕, 李明
【申請(qǐng)人】上海北裕分析儀器股份有限公司