53. Quants mètodes d’ús comú hi ha per determinar fenols volàtils?
Com que els fenols volàtils són una classe de compostos més que un compost únic, fins i tot si s’utilitza fenol com a estàndard, si s’utilitzen diferents mètodes analítics, els resultats seran diferents. Per fer que els resultats siguin comparables, s’ha d’utilitzar el mètode unificat especificat per l’estat. Els mètodes utilitzats habitualment per determinar fenols volàtils són l'espectrofotometria de 4-aminoantipirina especificada en GB 7490-87 i el mètode volumètric de brominació especificat en GB 7491-87.
L’espectrofotometria de 4-aminoantipirina té menys factors d’interferència i una sensibilitat més elevada, i és adequada per determinar mostres d’aigua més netes amb contingut de fenol volàtil de ﹤ 5mg/L. El principi bàsic és que en presència de ferrocianur de potassi i en aigua amb un valor de pH de 10, els compostos fenòlics reaccionen amb 4-aminoantipirina per formar un colorant vermell ataronjat amb un valor d’absorció màxima a una longitud d’ona de 510 nm. Si el colorant vermell de color taronja s’extreu amb cloroform, tindrà un valor d’absorció màxima a una longitud d’ona de 460nm, cosa que pot reduir la concentració mínima de detecció d’espectrofotometria de 4-aminoantipirina de 0,1 mg/L a 0,002mg/L.
El mètode volumètric de brominació és senzill i fàcil d’operar, i és adequat per determinar la quantitat de fenols volàtils en les aigües residuals industrials o l’efluent de plantes de tractament d’aigües residuals industrials amb una concentració superior o igual a 10mg/L. El principi bàsic és que en una solució amb un excés de brom, el fenol reacciona amb el brom per formar tribromofenol i genera a més el bromotribromofenol. A continuació, el brom restant reacciona amb el iodur de potassi per alliberar iode lliure i, alhora, el bromotribromofenol reacciona amb el iodur de potassi per generar tribromofenol i iode lliure. El iode lliure es titula amb solució de tiosulfat de sodi i el contingut de fenol volàtil en termes de fenol es pot calcular en funció del seu consum.
54. Quines són les precaucions per determinar fenols volàtils?
Atès que l’oxigen dissolt i altres oxidants i microorganismes poden oxidar o descompondre compostos fenòlics, fent que els compostos fenòlics en l’aigua siguin molt inestables, normalment és necessari afegir àcid (H3PO4) i reduir la temperatura per inhibir l’acció dels microorganismes i afegir suficient sulfat ferrogat per eliminar la influència dels oxidants. Fins i tot si es prenen les mesures anteriors, s’han d’analitzar i provar les mostres d’aigua en 24 hores, i les mostres d’aigua s’han d’emmagatzemar en ampolles de vidre en lloc de contenidors de plàstic.
Tant si es tracta del mètode volumètric de brominació com del mètode espectrofotomètric de 4-aminoantipirina, quan la mostra d’aigua conté substàncies oxidants o reduint i ions metàl·lics, amines aromàtiques, olis i TARS, interferirà amb la precisió de la determinació i s’han de prendre mesures necessàries per eliminar la seva influència. Per exemple, els oxidants es poden eliminar afegint sulfat ferrós o arsenita de sodi, els sulfurs es poden eliminar afegint sulfat de coure en condicions àcides, els olis i les tars es poden separar i eliminar per extracció amb dissolvents orgànics en condicions alcalines fortes i reduint substàncies com els sulfites i formaldehid es poden treure amb solvència àcid en solvents àcids en solvents àcids en solvents àcids en solvents àcids en solvents àcids en extracció amb extracció amb per exemple amb solvents àcids en extracció amb solvents àcids en solvents àcids en solvents àcids amb per exemple, formaldehid. Condicions de manera que es conserven les substàncies reductores a l'aigua. Quan s’analitzen i proven les aigües residuals amb un component relativament fix, després d’acumular un cert període d’experiència, es poden identificar clarament els tipus de substàncies interferidores i, a continuació, es poden augmentar o disminuir els tipus de substàncies interferidores per eliminar -les, i els passos d’anàlisi es poden simplificar tant com sigui possible.
L’operació de destil·lació és un pas clau en la determinació de fenols volàtils. Per tal d’evaporar completament els fenols volàtils, el valor de pH de la mostra que s’ha de destil·lar s’ha d’ajustar a uns 4 (el rang de canvi de color de taronja de metil). A més, atès que el procés de volatilització dels fenols volàtils és relativament lent, el volum del destil·lat recollit hauria d’equivalir al volum de la mostra original que es destil·larà, en cas contrari afectarà els resultats de la determinació. Si el destil·lat és blanc i tèrbol, s'ha de destil·lar de nou en condicions àcides. Si el segon destil·lat encara és blanc i turbid, pot ser que hi hagi oli i quitran a la mostra d’aigua i s’ha de fer un tractament corresponent.
La quantitat total mesurada pel mètode volumètric de brominació és un valor relatiu, i les condicions de funcionament especificades en la norma nacional s’han de seguir estrictament, inclosa la quantitat de líquid afegit, la temperatura de reacció i el temps, etc. A més, la precipitació tribromofenol és fàcil d’encapsular I2, de manera que quan s’acosta al punt de titulació, s’hauria de fer una precipitació del tot i plenament.
55. Quines són les precaucions per determinar fenols volàtils mitjançant espectrofotometria de 4-aminoantipirina?
Quan s’utilitzen espectrofotometria de 4-aminoantipirina (4-AAP), totes les operacions s’han de realitzar en una caputxa de fum i s’ha d’utilitzar la succió mecànica de la caputxa de fum per eliminar els efectes adversos del benzè tòxic sobre els operadors.
L’augment del valor en blanc del reactiu es deu principalment al reactiu 4-AAP, que és fàcil d’absorbir humitat, aglomerat i oxidat, a més de la contaminació d’aigua destil·lada, cristalleria i altres equips de prova i la volatilització del dissolvent d’extracció a causa de l’augment de la temperatura ambient. Per tant, s’han de prendre mesures necessàries per assegurar la puresa del 4-AAP. El desenvolupament del color de la reacció es veu fàcilment afectat pel valor de pH i el valor de pH de la solució de reacció s’ha de controlar estrictament entre 9,8 i 10,2.
La solució estàndard diluïda de fenol és inestable. La solució estàndard que conté 1 mg de fenol per mil·lilitre es col·loca a la nevera i no es pot utilitzar durant més de 30 dies. La solució estàndard que conté 10 ug de fenol per mil·lilitre s’ha d’utilitzar el dia de la preparació, i la solució estàndard que conté 1 ug de fenol per mil·lilitre s’hauria d’utilitzar en dues hores després de la preparació.
Els reactius s’han d’afegir per ordre segons el mètode de funcionament estàndard i cada reactiu s’ha de sacsejar bé. Si el buffer no es sacseja bé després d’afegir, la concentració d’amoníac a la solució experimental serà desigual, cosa que afectarà la reacció. L’aigua d’amoníac impur pot augmentar el valor en blanc en més de 10 vegades. Si l’aigua d’amoníac després d’obrir l’ampolla no s’utilitza durant molt de temps, s’hauria de destil·lar abans de l’ús.
El colorant vermell aminoantipirina generat només pot ser estable durant uns 30 minuts en solució aquosa. Pot ser estable durant 4 hores després de l’extracció a cloroform. Si el temps és massa llarg, el color canviarà de vermell a groc. Si el color en blanc és massa fosc a causa de la 4-aminoantipirina impura, la longitud d’ona de 490nm es pot utilitzar per millorar la precisió de la mesura. Quan la 4-aminoantipirina és impura, es pot dissoldre en metanol i després filtrar-se i recristal·litzar-se amb carboni activat per a la purificació.
56. Quins són els mètodes per determinar el petroli?
El petroli és una barreja complexa d’alcanes, cicloalkanes, hidrocarburs aromàtics, hidrocarburs insaturats i una petita quantitat d’òxids de sofre i nitrogen. L’estàndard de qualitat de l’aigua estipula que el petroli és un indicador toxicològic i un indicador sensorial humà per protegir els organismes aquàtics perquè les substàncies del petroli tenen un gran impacte en els organismes aquàtics. Quan el contingut de petroli en aigua està entre 0,01 i 0,1 mg/L, interferirà amb l’alimentació i la reproducció d’organismes aquàtics. Per tant, els estàndards de qualitat de l’aigua de la pesca del meu país estipulen que no hauria de superar els 0,05 mg/L, els estàndards d’aigua de reg agrícola estipulen que no hauria de superar els 5,0 mg/L, i l’estàndard secundari per a la descàrrega integral de les aigües residuals estipula que no hauria de superar els 10 mg/L. Generalment, el contingut de petroli a les aigües residuals que entri al dipòsit d’aire no ha de superar els 50 mg/L.
Due to the complex composition and great differences in properties of petroleum, coupled with the limitations of analytical methods, it is difficult to establish a unified standard applicable to various components. When the oil content in water is >10 mg/L, es pot utilitzar el mètode gravimètric per a la seva determinació. Els seus desavantatges són que l’operació és complicada i l’oli lleuger es perd fàcilment quan l’èter del petroli s’evapora i s’asseca. Quan el contingut d’oli en aigua és de 0,05-10 mg/L, es pot utilitzar una fotometria infraroja no dispersiva, l’espectrofotometria d’infrarojos i l’espectrofotometria ultraviolada. Entre ells, la fotometria infraroja no dispersiva i la fotometria infraroja són els estàndards nacionals per a la detecció i anàlisi del petroli (GB/T16488-1996). L’espectrofotometria ultraviolada s’utilitza principalment per analitzar l’olor i els hidrocarburs aromàtics tòxics. Es refereix a substàncies que es poden extreure per èter del petroli i tenir característiques d’absorció a longituds d’ona específiques. No inclou tot el petroli.
57. Quines són les precaucions per a la determinació del petroli?
Els agents d’extracció utilitzats en fotometria infraroja dispersiva i fotometria infraroja són tetraclorur de carboni o triclorotrifluoroetana, i els agents d’extracció utilitzats en el mètode gravimètric i l’espectrofotometria ultraviolats són l’èter de Petroleu. Aquests agents d’extracció són tòxics, de manera que s’han de funcionar amb precaució i amb caputxa.
L’oli estàndard ha de ser l’èter de petroli o l’extracte de tetraclorur de carboni a les aigües residuals per controlar -lo. De vegades es poden utilitzar altres olis estàndard reconeguts o es poden preparar amb N-hexadecà, isooctà i benzè en una proporció de volum de 65:25:10. L’èter de petroli utilitzat per extreure oli estàndard, dibuixar la corba estàndard d’oli i mesurar mostres d’aigües residuals han de ser del mateix nombre de lots, en cas contrari es produiran errors sistemàtics a causa de diferents valors en blanc.
En mesurar l’oli, s’han de prendre mostres separades. Les ampolles de mostreig generalment utilitzen ampolles de vidre de boca ampla i no s’han d’utilitzar ampolles de plàstic. A més, la mostra d’aigua no pot omplir l’ampolla de mostreig i hi hauria d’haver -hi buits. Si la mostra d’aigua no es pot analitzar el mateix dia, es pot afegir àcid clorhídric o àcid sulfúric per fer el seu valor de pH ﹤ 2 per inhibir el creixement de microorganismes i s’hauria d’emmagatzemar en un refrigerador de 4 ºC. El pistó de l’embut separador no es pot recobrir amb lubricants oliosos com la vaselina.
58. Quins són els indicadors comuns de qualitat de l’aigua de metalls pesants i substàncies nocives i nocives inorgàniques no metàl·liques?
Els metalls pesats habituals i les substàncies tòxiques i nocives no metàl·liques inorgàniques inclouen principalment mercuri, cadmi, crom, plom, sulfur, cianur, fluor, arsènic, seleni, etc. Aquests indicadors de qualitat de l’aigua són indicadors toxicològics per assegurar la salut humana o protegir els organismes aquàtics. L’estàndard nacional de descàrrega d’aigües residuals integrals (GB 8978-1996) ha fet regulacions estrictes sobre els indicadors d’alta de les aigües residuals que contenen aquestes substàncies.
Per a les plantes de tractament d’aigües residuals que contenen aquestes substàncies a l’aigua entrant, s’ha de provar acuradament el contingut d’aquestes substàncies tòxiques i nocives a l’aigua d’entrada i l’efluent del dipòsit de sedimentació secundària per assegurar -se que la descàrrega compleixi els estàndards. Una vegada que es troba que l’entrada o l’efluent supera la norma, s’han de prendre mesures immediatament perquè l’efluent compleixi l’estàndard tan aviat com sigui possible reforçant el pretractament i l’ajust dels paràmetres de l’operació de tractament d’aigües residuals. En el tractament convencional de les aigües residuals secundàries, el sulfur i el cianur són els dos indicadors més habituals de qualitat de l’aigua de substàncies tòxiques i nocives no metàl·liques inorgàniques.
59. Quantes formes de sulfur hi ha a l’aigua?
El sofre existeix a l’aigua en les formes principals de sulfat, sulfur i sulfur orgànic, entre els quals el sulfur té tres formes: H2S, HS- i S2-. La quantitat de cada forma està relacionada amb el valor de pH de l’aigua. En condicions àcides, existeix principalment en forma d’H2S. Quan el valor de pH és ﹥ 8, existeix principalment en forma de HS i S2-. La detecció de sulfur a l’aigua sovint indica que s’ha contaminat. Les aigües residuals descarregades per algunes indústries, especialment el refinament del petroli, sovint conté una certa quantitat de sulfur. Sota l’acció dels bacteris anaeròbics, el sulfat de l’aigua també es pot reduir al sulfur.
El contingut de sulfur de les aigües residuals a les parts rellevants del sistema de tractament d’aigües residuals s’ha d’analitzar i provar detingudament per evitar la intoxicació per sulfur d’hidrogen. Especialment per a l’aigua d’entrada i sortida del dispositiu de desulfurització de despullament, el contingut de sulfur reflecteix directament l’efecte del dispositiu de despullament i és un indicador de control. Per evitar un sulfur excessiu en els cossos d’aigua natural, l’estàndard nacional de descàrrega d’aigües residuals integral estipula que el contingut de sulfur no ha de superar els 1,0 mg/L. Quan s’utilitza un tractament biològic secundari aeròbic de les aigües residuals, si la concentració de sulfur influent està per sota de 20 mg/L, el contingut de sulfur de l’efluent de tanc de sedimentació secundària pot complir l’estàndard si el rendiment dels fangs activats és bo i els fangs residuals es descarreguen en el temps. El contingut de sulfur de l'efluent del dipòsit de sedimentació secundària s'ha de controlar regularment per observar si l'efluent compleix la norma i determinar com ajustar els paràmetres de funcionament.
60. Quants mètodes s’utilitzen habitualment per detectar el contingut de sulfur a l’aigua?
Els mètodes utilitzats habitualment per detectar el contingut de sulfur en aigua inclouen espectrofotometria blava de metilè, P-amino N, N-dimetilanilina espectrofotometria, titulació de iode, mètode d’elèctrodes d’ions, etc. Entre ells, els mètodes de determinació de sulfur estàndard nacionals són l’espectrofotometria de metilè blau (GB/T16488996) i els mètodes de colorim de color dimecres (GB/T1648996) i DIRECTIMENTIMENTS DIRECTIMENTS) i DIRECTIMENT DIRECTIM Espectrofotometria (GB/T17133-1997). Els límits de detecció d’aquests dos mètodes són 0,005 mg/L i 0,004 mg/L respectivament. En el cas de mostres d’aigua no diluïdes, les concentracions de detecció més altes són de 0,7 mg/L i 25 mg/L respectivament. El rang de concentració de sulfur determinat per P-amino N, l'espectrofotometria de N-dimetilanilina (CJ/T60--1999) és de 0,05-0,8 mg/L. Per tant, l'espectrofotometria anterior només és adequada per detectar mostres d'aigua amb baix contingut en sulfur. Quan la concentració de sulfur a les aigües residuals és alta, es pot utilitzar el mètode de titulació de iode (HJ/T60-2000 i CJ/T60--1999). El rang de concentració de detecció del mètode de titulació de iode és de 1-200 mg/L.
Quan la mostra d’aigua és turbida, acolorida o conté substàncies reductives com SO32-, S2O32-, Mercaptans i Sulfurs, interfereix greument la determinació i requereix la prèvia separació per eliminar la interferència. El mètode de pre-separació d'ús comú és el mètode d'absorció d'acidificació. El principi és que després que la mostra d’aigua s’acidifiqui, el sulfur existeix en l’estat de les molècules H2S de la solució àcida, que es bufa amb gas, absorbit pel líquid d’absorció i després es mesura.
El mètode específic és afegir primer EDTA a la mostra d’aigua a complex i estabilitzar la majoria d’ions metàl·lics (com Cu 2+, Hg 2+, Ag+, Fe 3+) per evitar la interferència causada per la reacció d’aquests ions metàl·lics amb ions de sofre; i afegiu una quantitat adequada de clorhidrat d’hidroxilamina per evitar eficaçment que les substàncies oxidants de la mostra d’aigua es sotmetin a reaccions redox amb sulfurs. Quan bufa H2S de l’aigua, la velocitat de recuperació és significativament més gran amb agitació que sense agitar. La taxa de recuperació de sulfur pot arribar al 100% després de 15 minuts de bufar sota agitació; Quan el temps de bufat supera els 20 minuts en agitació, la taxa de recuperació disminueix lleugerament. Per tant, el bufat es fa generalment sota agitació i el temps de bufat és de 20 minuts. Quan la temperatura del bany d’aigua és de 35-55 ºC, la taxa de recuperació de sulfur pot arribar al 100%i quan la temperatura del bany d’aigua és per sobre dels 65 ºC, la taxa de recuperació de sulfur disminueix lleugerament. Per tant, la temperatura òptima del bany d’aigua es selecciona generalment per ser de 35-55 ºC.
61. Quines són les altres precaucions per a la determinació del sulfur?
⑴ A causa de la inestabilitat del sulfur en aigua, el punt de mostreig no es pot airejar ni agitar violentament quan es recullen mostres d’aigua. Després de la recollida, s'hauria d'afegir la solució d'acetat de zinc a temps per convertir -la en una suspensió de sulfur de zinc. Quan la mostra d’aigua és àcida, s’hauria d’afegir una solució alcalina per evitar l’alliberament de sulfur d’hidrogen. Després que la mostra d’aigua estigui plena, afegiu -hi un tap i envieu -lo al laboratori per a l’anàlisi tan aviat com sigui possible.
⑵ Independentment del mètode d’anàlisi utilitzat, s’ha de pretractar la mostra d’aigua per eliminar la interferència i millorar el nivell de detecció. La presència de matèria colorant, la matèria suspesa, SO32-, S2O32-, Thiol, Thioether i altres substàncies reductores afectarà els resultats de l’anàlisi. Els mètodes per eliminar la interferència d’aquestes substàncies poden ser la separació de precipitacions, la separació de l’aire, l’intercanvi d’ions, etc.
⑶ L’aigua que s’utilitza per a la preparació de solucions de dilució i reactiu no pot contenir ions de metall pesat com Cu 2+ i Hg 2+, en cas contrari, els resultats de l’anàlisi seran baixos a causa de la generació de sulfurs insolubles en àcids. Per tant, no utilitzeu aigua destil·lada feta pel destil·lador metàl·lic. El millor és utilitzar aigua desionitzada o aigua destil·lada destil·lada per un destil·lador de vidre.
⑷ De la mateixa manera, quan el líquid d’absorció d’acetat de zinc conté traça metalls pesants, també afectarà els resultats de la mesura. Podeu afegir 1 ml de solució de sulfur de sulfur de 0,05 mol/L recentment preparada a gota a 1L de líquid d’absorció d’acetat de zinc sota sacsejada suficient, deixeu -la reposar durant la nit i, a continuació, gireu -la i agiteu -la, filtreu -la amb paper de filtre quantitatiu fins i descarteu el filtrat. Això pot eliminar la interferència de metalls pesants de traça en el líquid d’absorció.
Solució estàndard de sulfurs de sulfur és extremadament inestable. Com més baixa sigui la concentració, més fàcil és canviar. S'ha de preparar i calibrar immediatament abans de l'ús. La superfície dels cristalls de sulfur de sodi utilitzats per preparar una solució estàndard sovint conté sulfit, cosa que causa errors. El millor és utilitzar cristalls de partícules grans i esbandir ràpidament amb aigua per eliminar el sulfit abans de pesar.