固体废物 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法

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固体废物总汞的测定冷原子吸收分光光度法

作业指导书

1 主题内容与适用范围

1.1 本标准规定了测定固体废物浸出液中总汞的高锰酸钾-过硫酸钾消解冷原子吸收分光光度法。

1.2 本标准方法适用于固体废物浸出液中总汞的测定。

1.2.1 在最佳条件下(测汞仪灵敏度高,基线漂移及试剂空白值极小),当试样体积为200m L时,最低检出浓度可达0.05μg/L。在一般情况下,测定范围为0.2~50μg/L。

1.2.2 干扰

碘离子浓度等于或大于3.8μg/L时明显影响精密度和回收率。若有机物含量较高,规定的消解试剂最大量不足以氧化样品中的有机物,则方法不适用。

2 原理

汞原子蒸气对波长253.7nm的紫外光具有强烈的吸收作用,汞蒸气浓度与吸收

值成正比。在硫酸-硝酸介质及加热条件下,用高锰酸钾和过硫酸钾将试样消解:或

用溴酸钾和溴化钾混合试剂,在20℃以上室温和0.6~2mol/L的酸性介质中产生溴,将试样消解,使所含汞全部转化为二价汞。用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原,再用氯化亚锡鼗二价汞还原成金属汞。在室温通入空气或氮气流,将金属汞汽化,载入冷原子吸收测汞仪,测量吸收值,可求得试样中汞的含量。

3 试剂

除另有说明,分析中仅使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂,其中汞含量要尽可能少。如采用的试剂导致空白值偏高,应改用级别更高或选择某些工厂生产的汞含量更低的试剂,或自行提纯精制。配制试剂或试样稀释定容,均使用无汞蒸馏水(3.1)。试样一律盛于磨口玻璃试剂瓶。

3.1 无汞蒸馏水。二次重蒸馏水或电渗析去离子水通常可达到此纯度。也可将蒸馏水加盐酸酸化至PH3,然后通过巯基棉纤维管(3.2)除汞。

3.2巯基棉纤维管除汞法:在内径6~8mm、长100mm左右、一端拉细的玻璃管,或500ml分液漏斗放液液管中,填充0.1~0.2g巯基棉纤维(3.3),将待净化试剂以10ml/min速度流过一至二次即可除尽汞。

3.3硫基棉纤维(sulfhydryl cotton fiber,缩写S·C·F)。

二棕色磨口厂口瓶中,依次加入100ml硫代乙醇酸(CH2SHCOOH,分析纯)、60ml 乙酸酐[(CH3CO)2O]、40ml36%乙酸(CH3COOH)、0.3ml浓硫酸(3.4),充分混匀,冷却至室温后,加入30g长纤维脱脂棉,铺平。使之浸泡完全,用水冷却,待反应热散去后,加盖,放入40±2℃烘箱中2~4天后取出。用耐酸过滤漏斗抽滤,用无汞蒸馏水(3.1)充分洗涤至中性后,摊开,于30~35℃下烘干。成品放棕色磨口广口瓶中,避光,较低温度下保存。

3.4 硫酸(H2SO4):ρ=1.84g/ml,优级纯。

3.5硝酸(HNO3):ρ=1.42g/ml,优级纯。

3.6 盐酸(HCl):ρ=1.19g/ml,优级纯。

3.7 重铬酸钾(K2Cr2O7),优级纯。

3.8 高锰酸钾(KMnO4)溶液,5%:将50 gKMnO4(优级纯,若纯度达不到优级纯。要求重结晶提纯KMnO4)用水溶解后,定容至1000 mL,贮于棕色瓶中。

3.9 过硫酸钾(K2SO8)溶液,5%:将5 g过硫酸钾溶于少量水中,定容至100 mL。现配现用。

3.10 盐酸羟胺(NH2OH·HCl)溶液,20%;将20 g盐酸羟胺用水溶解后稀释至100 mL。该溶液不可久贮。

3.11 氯化亚锡(SnCl2)溶液,20%:将20gSnCl2加入20 mLHCl(3.6)中,微徽加热溶解,冷却后用水稀释至100 mL以2.5 L/min的流速通入氮气约2 min除汞,加几颗锡粒密塞保存。

3.12 经碘化处理的活性碳:称取1份重量碘、2份重量碘化钾和20份重量水。在烧杯中制成溶液,加入约10份重量的粒状活性碳(工业用,φ3 mm,长3~7 mm),用力搅拌至溶液脱色后,用G1号砂芯漏斗滤出活性碳,在约105℃烘干1~2 h,备用。

3.13 汞标准固定液(称固定液),0.5 g/L:将0.5 g重铬酸钾(3.7)溶于950 mL 水中,再加入50 mLHNO3(3.5)。

3.14 稀释液:将重铬酸钾(3.7)0.2 g溶于900 mL水中,加入H2SO4(3.4)28 mL,冷却后定容至1000 mL。

3.15 汞标准贮备液,100μg/mL:称取在硅胶干燥器中放置过夜的氯化汞(HgCl2)0.1354 g,用固定液(3.13)溶解后转移至1000 mL容量瓶中,再用固定液定容,摇匀。

3.16 汞中间标准溶液,10 μg/mL:吸取汞标准贮备液(3.15)10.0 mL,用固定液(3.13)定容至100 mL。

3.17 汞标准使用溶液,0.1 μg/mL:吸取汞标准贮备液(3.16)10.0 mL,用固定液(3.13)定容至100 mL,摇匀。于室温下阴凉处保存。通常可使用3个月。

3.18 变色硅胶:干燥用。

3.19 洗液:将10g重铬酸钾溶于9L蒸馏水中,加入1000mLHNO3。

4 仪器

一般实验仪器和以下专用仪器:

4.1 测汞仪。

4.2 汞还原器,容积分别有25、50、100mL,具有磨口,带有蓬蓬形多孔吹气头的翻气瓶。

4.3 U形管,φ15×110mm,内填60~80mm的普通粒状变色硅胶(3.18)。

4.4三通阀。

4.5 汞吸收装置:250mL,玻璃制干燥塔,内填经碘化处理的活性炭(3.12)。仪器的净化系统,可根据不同测汞仪的特点及具体条件进行连接。更换U形管中的硅胶。

5 步骤

5.1 样品的保存:采用硼硅玻璃瓶或高密度聚乙烯塑料壶,样品尽量充满容器,以减少器壁吸附。样品应在40℃下保存,最长不超过28天。

5.2 试样制备高锰酸钾-过硫酸钾消解法

准确吸取10~50ml试液(视其中汞含量而定),注入125ml锥形瓶中,取样量少者,应补充适量无汞蒸馏水(3.1)。依次加1.5ml浓硫酸(3.4) ,4ml高锰酸钾溶液(3.8),如果不能至少在5min维持紫色,则混合后再补加适量高锰酸钾溶液,以使颜色维持紫色。然后,再加4ml过硫酸钾溶液(3.9),插入小漏斗,置于沸水浴中使样液在近沸状态保温1h,取下冷却。或者向试液中加数粒玻璃珠或者沸石,插入小漏斗,擦干瓶底,在电热板上加热煮沸10min(煮沸法)。取下冷却。

在临测定时,边摇边滴加盐酸羟胺溶液(3.10),直至刚好将过剩的高锰酸钾及器壁上二氧化锰全部褪色为止。转入100ml容量瓶,立即用稀释液(3.14)稀至刻度。5.3 空白试样:每分析一批试样,应同时用无汞蒸馏水代替浸出液试样,按上述试样处理(5.2)步骤,制备2份空白试料。

5.4校准曲线的绘制

取100ml容量瓶(A级)八个,用5ml的刻度吸管(A级),准确吸取每毫升含汞0.100μg的汞标准使用溶液(3.16)0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、4.00ml 注入容量瓶中,用稀释液稀释至标线,摇匀,然后完全按照测定试样步骤(5.5)对每一个标准系列溶液进行测定。

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