石芳蘭

隴東學院化學化工學院

亞硝酸鹽對廢水中氰化物測定的影響及排除

石芳蘭

隴東學院化學化工學院

氰化物本身毒性非常強，進入水中可導致飲水的人以及生物等全部中毒，嚴重情況下，甚至可導致死亡，故加強氰化物水質監(jiān)測，是當前用水安全的重要工作。工業(yè)廢水中往往含有大量的氰化物，為此，加強工業(yè)廢水氰化物測定，可更好的實現(xiàn)用水安全。但在對氰化物進行測定時，極易受到亞硝酸鹽的影響，鑒于此，本次研究通過對廢水樣液進行抽取，分析亞硝酸鹽對廢水中氰化物的影響，同時對如何有效排除亞硝酸鹽的方法進行了探討。

眾所周知，氰化物是一種毒性非常強的化學物質，若將其大量排放到水中，那么就非常最容易只是飲水以及水中的生物全部中毒，為此，加強氰化物的水質監(jiān)測，對提高用水安全性有著非常重要的意義。廢水中總氰化物的測定一直以來都需要采取預蒸餾，再對餾出液中的氰化物進行測定，最常見的測定方法主要包括了離子選擇性電極法、色譜法、吡啶-巴比妥酸分光光度法、異煙酸-吡唑啉酮分光光度法等。但由于廢水中往往含有非常豐富的成分，這勢必會給氰化物的測定帶來較大的影響，例如：亞硝酸鹽，還原性物質，活性氯物質等。根據(jù)國內文獻報道信息來看，給氰化物測定帶來影響的主要集中在異煙酸吡唑啉比色法的分析上，例如，氯胺T的反應時間以及用量，緩沖溶液PH值的影響，顯色反應的最佳溫度等方面。此外，還有不少報道則更重視對蒸餾過程中，加熱溫度對氰吸收的影響，對水樣中總氰化物的測量不確定度。此外，國內還有文獻通過對實際水樣中存在的干擾因素進行分析，提出了對氰化物測定的必要性和重要性觀點，本次研究為了更進一步排除廢水中氰化物的測定條件，決定對干擾測定的主要因素進行分析，旨在為實際工程中廢水中氰化物測定提供理論研究。

廢水本身就含有較高的氰化物，不僅會致使廢水中氰化物的濃度異常偏高，同時總氮與COD的含量也會呈現(xiàn)為異常上升，而氰化物（CN）主要就是氮元素以及碳元素的組合，后兩者因受到高溫的影響，非常容易形成大量新的氰化物，即在總氰蒸餾的過程中，可形成氰化物。本次研究主要對廢水中，影響氰化物測定的亞硝酸鹽進行分析，從中找出導致干擾的主要因素以及排除的主要方法。

測定原理

在中性的環(huán)境下，水樣中的氯胺T反應以及氯離子能夠生成氯化氰，當其與異煙酸進行相互作用，并通過水解最終生成戊烯二醛，再將其與吡唑啉酮進行有效的縮合反應，即可快速生成藍色化合物，該色度與氰化物的含量就能夠形成正比。

這種方法是氰化物含量測定的重要方法，但極易受到其他物質的干擾，其中活性氯、硫化物、亞硝酸鹽、硫代硫酸鹽等均是常見干擾物。本研究選取亞硝酸鹽作為干擾物進行分析。在對樣水進行測定時，在強酸蒸餾的過程下，EDTA以及亞硝酸鹽等物質可通過化學反應生成新的氰化物，致使測定受到較大的干擾。

通過對2014年8月-12月廢水中亞硝酸基氮以及氰化物的濃度進行觀察記錄（見圖1），此時并未向其中加入抗干擾劑。根據(jù)下圖來看，當廢水中亞硝酸基氮的濃度在出現(xiàn)上升時，氰化物的濃度也會呈現(xiàn)為明顯上浮，相反，當廢水中亞硝酸基氮的濃度在出現(xiàn)下降時，氰化物的濃度也會呈現(xiàn)為顯著下降，趨勢也會逐漸接近。

實驗方法

儀器

200mL容量瓶、500mL蒸餾瓶、25mL具塞比色管、分光光度計、比色皿。

圖1　2014年8月-12月廢水氰化物濃度觀察圖

試劑

磷酸緩沖溶液（PH=7.0）、2%氫氧化鈉溶液、異煙酸吡唑啉酮溶液（在使用前按照需要進行1：5的混合使用）、1.0%氯胺T溶液、15%酒石酸溶液、15%硝酸鋅溶液。

實驗步驟

預蒸餾

取200mL樣液置于500mL蒸餾瓶內。對蒸餾裝置進行安裝，確定蒸餾液導管上端能夠與冷凝管的出口進行連接，將下端插入到吸收液內，對各連接部位進行檢查，確保氣密性良好。取適量干擾劑加入到蒸餾瓶內，并向加入硝酸鋅溶液10mL、7～8滴甲基橙、5mL酒石酸溶液，并立即將瓶蓋蓋好，確保瓶內液體能夠呈現(xiàn)為紅色，同時對液體進行加熱，保持2～4mL/分鐘的速度對蒸餾水進行加熱。采用200mL容量瓶，向其中加入2%氫氧化鈉吸收液10mL，直至餾出的液體接近100mL后，即可停止進行蒸餾，再用水對其進行稀釋，使其能夠達到標線范圍。

試樣測定

取出10mL餾出液置入25mL比色管內，向其中加入5mL磷酸鹽緩沖溶液，將其充分搖勻。迅速加入1.0%氯胺T溶液0.2mL，迅速將蓋子擰緊，再次進行充分搖勻，將其靜置3～5min。在各試管內加入5mL異煙酸吡唑啉酮溶液，充分搖勻，用水將其稀釋到標線范圍。在25～35℃的水浴內，放置30min，當溶液從紫紅色逐漸轉變?yōu)樗{色后，表明反應已進行完，在分光光度計上于638納米波長處，選取空白試劑作為對照，并采用1cm比色皿進行吸光度的測定。

結果分析

抗干擾劑的選擇

根據(jù)表1統(tǒng)計結果來看，氨基硫酸銨與氨基硫酸均能夠作為抗干擾劑使用，并且能夠對亞硝酸鹽進行分解，其能夠使亞硝酸鹽給測定帶來的影響進行有效消除。按氨基硫酸非常容易被水解，并且在水解之后屬于另一種強酸，加入的使用劑量也非常不容易受到控制。另根據(jù)數(shù)據(jù)結果來看，盡管氨基硫酸銨與氨基硫酸均具有較好的消除干擾的作用，但氨基硫酸銨的效果相對來說更高，并且操作其來更加穩(wěn)定，故后續(xù)實驗繼續(xù)選取氨基硫酸銨來進行。

表1　不同的抗干擾劑的使用效果對比

抗干擾劑的用量

不同亞硝酸基氮的濃度下，通過加入不同劑量抗干擾劑的使用，對廢水中氰化物濃度進行試驗，詳見表2。根據(jù)表2統(tǒng)計結果顯示，當抗干擾劑使用劑量達到89mg與62mg時，此時即可取得最佳值，即便后續(xù)再繼續(xù)添加抗干擾劑，其效果也無法達到更顯著的提升。

表2　亞硝基氮濃度為41mg/L、27mg/L時不同抗干擾劑用量的測定結果

結語

在電鍍、煉焦、化工、煤氣等行業(yè)中，其工業(yè)廢水都含有大量的氰化物，這些氰化物被排放到地面水中。這些廢水中的氰化物表現(xiàn)為不同的形式，通常呈現(xiàn)為“簡單”氰化物（CN-）以及絡合氰化物兩種形式存在。通過大量的實踐發(fā)現(xiàn)，這些不同的絡合氰化物在一定的條件下，可迅速被分解為簡單氰化物，這時就能夠與其他有害物質進行化學反應，進而對水資源造成較大的影響。

通過有效的方法對水中氰化物進行測定，可達到提高廢水的處理效果，但由于各種物質對測定造成影響，這非常不利于水資源保護。亞硝酸鹽作為影響氰化物測定的常見物質，通過有效的方法對其進行排除，可更好的實現(xiàn)對水中氰化物測定效果的提高。鑒于此，本次通過抽取廢水樣液進行實踐，發(fā)現(xiàn)在使用異煙酸吡唑啉酮比色法對氰化物的濃度進行測定時，亞硝酸鹽可對測定造成較為顯著的干擾。在對抗干擾劑進行選擇時，相較于氨基磺酸，氨基磺酸銨的使用效果更為顯著。在試樣中，每1mg 亞硝基氮加入約 11mg 氨基磺酸銨，則可以達到最佳效果。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.023