王培萬,劉慎常,林樂平,徐慶華,范鑫鑫
(煙臺恒邦化工助劑有限公司,山東 煙臺 264010)
現在全國水環(huán)境形勢非常嚴峻,人們已經高度重視水質安全問題。氨氮含量是評價水質好壞的重要指標。中華人民共和國環(huán)境保護標準HJ 536-2009 水質氨氮的測定—水楊酸分光光度法[1]中,方法原理為在堿性介質(PH=11.7)和亞硝基鐵氰化鈉存在下,水中的氨、銨離子與水楊酸和次氯酸離子反應生成藍色化合物,在697nm 處用分光光度計測量吸光度。
現在國內選礦廢水中的氨氮分析多使用氨氮快速測定儀。煙臺恒邦化工助劑有限公司使用的是德國羅威邦公司(Lovibond)ET99125N 型氨氮分析儀,是行業(yè)中使用比較多的設備之一,具有氨氮數值測定準確,操作簡單等優(yōu)點。但該設備使用的進口氨氮試劑價格昂貴,且試劑的配方未公開發(fā)布,對試劑的后續(xù)處置造成未知風險。
因此我們研究替代氨氮試劑來代替進口試劑,達到節(jié)約分析成本的目的,同時為試劑使用后的處理提供準確的依據,降低環(huán)保風險。
替代試劑研究實驗。
(1)主要儀器和試劑
氨氮分析儀:ET99125N,德國羅威邦公司(Lovibond)。
電子天平:FA3204C,上海精密科學儀器有限公司。
純水機:東莞市海源水處理有限公司。
氯化銨:優(yōu)級純,天津科密歐試劑有限公司。
二水亞硝基鐵氰化鈉:分析純,山海山浦化工有限公司。
水楊酸鈉:分析純,國藥集團化學試劑有限公司。
四水合酒石酸鉀鈉:分析純,國藥集團化學試劑有限公司。
無水碳酸鈉:分析純,天津科密歐化學試劑開發(fā)中心。
二氯異氰尿酸鈉:96%,上海麥克林生化科技有限公司。
十水合四硼酸鈉:分析純,天津科密歐化學試劑開發(fā)中心。
水:無氨水。
(2)氨氮試劑配制前的準備
氨氮標準儲備液ρN:1000μg/L。
氨氮標準中間液ρN:100μg/L。
氨氮標準使用液ρN:10μg/L。
氨氮標準使用液ρN:1μg/L。
以上試劑配制方法依據HJ 536—2009。
(3)各種試劑的比例
比色管無氨水控制在6ml,氨氮試劑中各試劑的比例參考HJ 536—2009 和《環(huán)境水質氨氮的快速檢測》[2]按下表進行配制,配制比例見表1。
同時做空白試驗,用配好的氨氮試劑按德國羅威邦公司氨氮分析儀的操作規(guī)程進行分析氨氮標樣。
表1 各種試劑比例的氨氮試劑
表2 氨氮試劑方案1-5 的實驗分析結果
表3 氨氮試劑2 分析氨氮標準樣的精密度
表4 進口氨氮試劑與替代氨氮試劑分析結果對比表
稱氨氮試劑1-5 號各0.2g,無氨水用6ml,水樣取0.1ml,進行比較試驗分析,結果見表2。
通過表2 中可以看出,采用氨氮試劑2 的數據和標準數據最為接近,結果的重復性好,因此選用氨氮試劑2 作為下一步實驗的氨氮試劑。
采用氨氮試劑2,按德國羅威邦公司氨氮分析儀的操作規(guī)程進行分析不同的氨氮標準樣品,分析結果見表3,其相對標準偏差分別為0.24%~0.49%,符合行業(yè)標準要求。
采用氨氮試劑2,和進口氨氮試劑分別按德國羅威邦公司氨氮分析儀的操作規(guī)程進行分析不同的水樣,分析結果見表4,以實際水樣的氨氮數值,計算替代氨氮試劑2 的分析結果相對誤差為-1.24%~0.99%,達到HJ 536—2009 中的要求。
研究替代試劑測定選礦廢水中的氨氮,不僅降低了測定成本,還解決了試劑環(huán)保問題。研發(fā)的氨氮替代試劑和羅威邦進口試劑測定結果相比較,結果表明,用替代氨氮試劑測定選礦廢水中的氨氮,當廢水中氨氮含量在0~50mg/l 之間時,采用該替代試劑測定結果和進口試劑的相對誤差為-1.24%~0.99%,達到HJ 536—2009 中的要求。