摘要:應(yīng)用紫外可見光譜法監(jiān)測水體的有機(jī)污染物,并與重鉻酸鉀法測試COD結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩者之間具有良好的相關(guān)性。對于特定的水體而言,紫外可見光譜法有快速、試樣量少、實時在線等特點(diǎn),值得在實際應(yīng)用中推廣。
關(guān)鍵詞:紫外可見光譜法;重鉻酸鉀法;COD;監(jiān)測
1 實驗部分
1.1 儀器和試劑
儀器:U V-4 8 0 2雙光束掃描型紫外分光光度計(尤尼柯(上海)儀器有限公司);A L10 4電子天平(感量0.0001g,Mettler Toledo)。
試劑:六水合硫酸亞鐵銨:分析純,上海潤捷化學(xué)試劑有限公司;硝酸銀:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;濃硫酸:分析純,浙江中星化學(xué)試劑有限公司;水合1,10-菲啰啉:分析純,江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司;鄰苯二甲酸氫鉀:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;實驗用水:去離子水。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
稱取105℃時干燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀0.4252g,溶于去離子水并定容于10 00m l容量瓶中,搖勻,該標(biāo)準(zhǔn)貯備液的理論COD值為500.00mg/L。
C O D標(biāo)準(zhǔn)溶液:分別吸取上述標(biāo)準(zhǔn)貯備液1.0 0 m l、2.00m l、5.00m l、10.00m l、20.00m l移入100m l容量瓶中,并用去離子水定容,搖勻,配制成理論COD值為5.00mg/L、10.00mg/L、25.00mg/L、50.00mg/L、100.00mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液。
1.3 實驗原理
紫外可見光譜法是在不經(jīng)過任何前處理的情況下,測定有機(jī)物在254 nm處產(chǎn)生的紫外吸光度,是純物理的光學(xué)方法。利用大部分有機(jī)物在紫外254n m處有吸收的特征,將水樣經(jīng)過254nm紫外光的照射,從吸光度的大小判斷水質(zhì)的污染程度,并與國標(biāo)采用的重鉻酸鉀法測試結(jié)果進(jìn)行對比。
1.4 實驗方法
1.4.1 重鉻酸鉀法
采用GB 11914-1989《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鉀法》,簡要過程如下:向20.00m l的樣品中加入10.00m l重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,將錐形瓶接到回流裝置上,從冷凝管上緩緩加入30.0ml硫酸銀-硫酸試劑,自溶液開始沸騰起回流2h。以1,10-菲啰啉溶液為指示劑,硫酸亞鐵銨溶液為滴定劑。
1.4.2 紫外可見光譜法
波長:254 nm,光徑:1.00 c m,溫度:20~25℃,測定時以去離子水校準(zhǔn)。
2 結(jié)果與討論
2.1 重鉻酸鉀法
2.1.1 校核實驗
取20 . 00 m l 鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液(COD為500.00 m g / L)為樣品,按國標(biāo)法測試,得到結(jié)果為493.30m g/L,校核實驗的結(jié)果為98.7%,大于國標(biāo)要求的96.0%,可認(rèn)為實驗操作技術(shù)及試劑純度達(dá)到要求,實驗步驟基本適宜。
2.1.2 重現(xiàn)性實驗
取某工段循環(huán)水進(jìn)行測試,平行5 組,測得結(jié)果為61.11m g /L、59.2 6m g /L、6 0.01m g /L、59.6 0 m g /L、58.86m g/L,標(biāo)準(zhǔn)偏差S為0.86m g/L,R S D為1.44%,說明方法重現(xiàn)性良好。
2.1.3 回收率實驗
取某工段循環(huán)水進(jìn)行測試,向其中加入鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液進(jìn)行加標(biāo)回收率實驗,實驗回收率在88.6%~100.8%之間,達(dá)到要求,測試結(jié)果可靠,數(shù)據(jù)見表1。
2.2 紫外可見光譜法
將COD標(biāo)準(zhǔn)溶液按濃度從低到高上機(jī)進(jìn)行測試,結(jié)果表明吸光度值(Y )與其COD值(X )有良好的線性關(guān)系。按吸光度值為0.010Abs計算,求得COD值的檢出限為2.50m g/L,測試數(shù)據(jù)見表2
2.3 水樣品測試
取某造紙企業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)不同工段處水樣,分別用重鉻酸鉀法和紫外可見光譜法測試其COD含量,測試數(shù)據(jù)見表3。
結(jié)果表明重鉻酸鉀法測得結(jié)果A 與紫外可見光譜法測得結(jié)果B 呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,線性方程為A = 5.13 7 6B-0.6841,相關(guān)系數(shù)0.99974,標(biāo)準(zhǔn)偏差1.5880,見圖1。
在實際應(yīng)用中,對于特定的水樣,通過紫外可見光譜法和方程A =5.1376B-0.6841計算,與實際使用重鉻酸鉀法測試數(shù)據(jù)對比,結(jié)果呈現(xiàn)較好的一致性,數(shù)據(jù)見表4。
3 結(jié)論
實驗結(jié)果表明:傳統(tǒng)的重鉻酸鉀法測試COD,其適用的水體范圍較廣,具有很好的通用性,但是其測試過程耗用不少貴重藥品、有毒有害的化學(xué)品以及水電,對于測試分析人員及環(huán)境都有一定程度的危害,而且實驗的過程較長,要想做到實時監(jiān)測水體中有機(jī)性污染物有一定的困難。
通過與重鉻酸鉀法測試COD數(shù)據(jù)的比較,我們發(fā)現(xiàn)紫外可見光譜法測試的數(shù)據(jù)大小并不能全面地反映水體中COD含量,但是兩者之間有很好的線性關(guān)系,能在一定程度上應(yīng)用于水體中有機(jī)污染物的測評,尤其是在實時監(jiān)測水質(zhì)時起到較好的作用。對于特定的水體而言,紫外可見光譜法以其測試過程簡單快速、易操作、實驗量少、環(huán)境友好,能基本反映水體中有機(jī)污染程度等特點(diǎn),更適合對于特定的水體污染物進(jìn)行實時控制。但對不同的測試水樣,其適用的廣泛性上受到限制也是不容忽視的。