CN109406499A - 一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法 - Google Patents

一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法 Download PDF

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张金峰
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Abstract

本发明公开了一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，具体方法为，向废水样品中加入BaCl2溶液，静置5‑10min，过滤取上层清液；向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；向废水稀释液中滴加4‑6滴百里酚酞指示剂，然后使用HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1；再次滴加4‑6滴甲基橙指示剂，并再次使用HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量。本发明首次采用酸滴定法测定含硫废水中的硫化物，方法简便易操作，且分析速度快。

Description

一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法
技术领域
本发明涉及分析检测技术领域，更具体的涉及一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法。
背景技术
在石油加工过程中，常采用NaOH吸收催化裂化、加氢精制、乙烯生产等反应过程中产生的H2S气体，产生了大量的含硫废水；这些废水中含有较高浓度的硫化物和氢氧化钠，其pH值约为12-13，COD也较高。因此，该含硫废水如不经过妥善处理，直接排放至污水处理系统，会给污水处理系统带来很大冲击，严重影响污水处理系统的正常运行。在处理污水的过程中，必须对其水质中的指标进行分析，以方便操作及工艺过程的控制。
氢氧根和硫化物是污水处理中需监测的指标之一。目前，测定氢氧根的方法主要有化学滴定法、电位滴定法和离子色谱法；硫化物的测定方法主要是碘量法、微库伦法、紫外荧光法等。一般工业上，氢氧根的测定常采用酸滴定法，该法简单方便，易操作；硫化物的测定常采用碘量法，以醋酸锌或氯化锌沉淀硫化物，取其沉淀物，加酸溶解，利用标准碘溶液进行滴定。在测定这两个指标时，需对样品进行不同的前处理，分析耗时长，试剂浪费大。针对这两种离子的测定方法文献报道较多，但未见同时测定氢氧根和硫化物的有关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，用以解决现有的含硫废水中无法同时测定氢氧根和硫化物的问题。
本发明的技术解决方案是：一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，取废水样品5-20ml，向废水样品中加入BaCl2溶液，废水样品与BaCl2溶液的体积比0.5-1，室温下静置5-10min，过滤取上层清液，得到废水清液；
向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；
向废水稀释液中滴加4-6滴百里酚酞指示剂，然后使用HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1；
向滴定后的废水稀释液中再次滴加4-6滴甲基橙指示剂，并再次使用HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量，
上述公式中：
V1——第一次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V2——第二次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V——废水样品体积，ml；
C——HCl标准溶液浓度，mol/L。
优选的，所述废水中阴离子为SO3 2-、S2O3 2-、SO4 2-、CO3 2-、OH-和S2-中的至少两种的混合物。
优选的，所述BaCl2溶液的质量体积浓度为5-10％。
优选的，所述百里酚酞指示剂的质量体积浓度为0.1％，甲基橙指示剂的质量体积浓度为0.05％。
优选的，所述HCl标准溶液浓度为0.05-0.1mol/L。
本发明在现有技术的基础上，对分析方法进行了改进，提出了一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物的方法。该方法耗时短，准确性高，可作为含硫废水处理工程的指标分析方法。本发明具有以下有益效果：
(1)含硫废水中S2-、HS-以及H2S在水溶液中存在一定的平衡关系，三者的浓度与水中氢离子浓度有关，即与水溶液的pH值有关，pH值在0-5时，硫以H2S分子的形态存在；pH值在5-9时，硫以H2S和HS-的形态存在；pH值在9-12时，硫主要以HS-的形态存在。本发明选择百里酚酞作为指示剂，其变色范围为9.4-10.6，它可精确地指示S2-转变为HS-的变化过程，即百里酚酞变色时水溶液中硫化物主要为HS-；继续滴加甲基橙，在甲基橙变色时，HS-进一步转化为H2S。通过这两步滴定即可计算出含硫废水中硫化物的含量，同时得到氢氧根的含量。本发明首次采用酸滴定法测定含硫废水中的硫化物，方法简便易操作，且分析速度快。
(2)同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物的方法，较单独测定每个指标省时、节约能源、分析成本低。本发明可应用于工程中指标的分析检测。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例1提供一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，取5ml废水样品，废水样品中的阴离子有OH-、S2-、SO3 2-、S2O3 2-，向废水样品中加入浓度为5％(质量与体积比)的BaCl2溶液10ml，室温下静置10min，过滤取上层清液，得到废水清液；
向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；
向废水稀释液中滴加4-6滴浓度为0.1％(质量与体积比)的百里酚酞指示剂，然后使用浓度为0.1mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1为24ml；
向滴定后的废水稀释液中再次滴加4-6滴浓度为0.05％(质量与体积比)的甲基橙指示剂，并再次使用浓度为0.1mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2为11.2ml，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量，
上述公式中：
V1——第一次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V2——第二次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V——废水样品体积，ml；
C——HCl标准溶液浓度，mol/L。
根据公式可计算得出废水样品中氢氧根含量为4352mg/L，硫化物含量为7168mg/L。
实施例2
本发明实施例2提供一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，取10ml废水样品，废水样品中的阴离子有OH-、S2-、S2O3 2-、SO4 2-、CO3 2-，向废水样品中加入浓度为10％(质量与体积比)的BaCl2溶液10ml，室温下静置10min，过滤取上层清液，得到废水清液；
向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；
向废水稀释液中滴加4-6滴浓度为0.1％(质量与体积比)的百里酚酞指示剂，然后使用浓度为0.05mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1为17ml；
向滴定后的废水稀释液中再次滴加4-6滴浓度为0.05％(质量与体积比)的甲基橙指示剂，并再次使用浓度为0.05mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2为4.2ml，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量，
上述公式中：
V1——第一次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V2——第二次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V——废水样品体积，ml；
C——HCl标准溶液浓度，mol/L。
根据公式可计算得出废水样品中氢氧根含量为1088mg/L，硫化物含量为672mg/L。
实施例3
本发明实施例3提供一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，取20ml废水样品，废水样品中的阴离子有OH-、S2-、S2O3 2-、SO4 2-，向废水样品中加入浓度为10％(质量与体积比)的BaCl2溶液20ml，室温下静置10min，过滤取上层清液，得到废水清液；
向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；
向废水稀释液中滴加4-6滴浓度为0.1％(质量与体积比)的百里酚酞指示剂，然后使用浓度为0.05mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1为6.4ml；
向滴定后的废水稀释液中再次滴加4-6滴浓度为0.05％(质量与体积比)的甲基橙指示剂，并再次使用浓度为0.05mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2为0.2ml，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量，
上述公式中：
V1——第一次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V2——第二次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V——废水样品体积，ml；
C——HCl标准溶液浓度，mol/L。
根据公式可计算得出废水样品中氢氧根含量为263.5mg/L，硫化物含量为16mg/L。
实施例4
本发明实施例4提供一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，取5ml废水样品，废水样品中的阴离子有OH-、S2-、SO3 2-、S2O3 2-、SO4 2-、CO3 2-，向废水样品中加入浓度为5％(质量与体积比)的BaCl2溶液10ml，室温下静置5min，过滤取上层清液，得到废水清液；
向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；
向废水稀释液中滴加4-6滴浓度为0.1％(质量与体积比)的百里酚酞指示剂，然后使用浓度为0.1mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1为16.7ml；
向滴定后的废水稀释液中再次滴加4-6滴浓度为0.05％(质量与体积比)的甲基橙指示剂，并再次使用浓度为0.1mol/L的HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2为13.4ml，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量，
上述公式中：
V1——第一次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V2——第二次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V——废水样品体积，ml；
C——HCl标准溶液浓度，mol/L。
根据公式可计算得出废水样品中氢氧根含量为1122mg/L，硫化物含量为8576mg/L。
将上述实施例1-实施例4中的测定结果，与其他分析检测方法进行对比，对比结果如表1所示：
表1本发明与其他分析检测方法对比结果
通过表1可知，本发明中同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法测得的结果相对稳定，与其他分析检测方法得出的检测结果基本一致，即本发明中同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法测定的含量快速准确。
对比实施例5
取实施例4中同样废水样品5ml，向废水样品中添加已知量的氢氧根和硫化物，并采用与实施例4相同的测定过程及计算公式，计算对比实施例5中氢氧根和硫化物的回收率，对本发明中同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法进行验证。氢氧根和硫化物回收率结果分别见表2和表3。
表2氢氧根的回收率结果
表3硫化物的回收率结果
通过表1结合表2和表3中的结果可知，本发明中同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物的方法测定结果准确，操作方法便捷简单，分析速度快，能够节约能源，分析成本低。本发明即一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物的方法可以获得较理想的结果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，其特征在于，取废水样品5-20ml，向废水样品中加入BaCl2溶液，废水样品与BaCl2溶液的体积比为0.5～1，室温下静置5-10min，过滤取上层清液，得到废水清液；
向废水清液中添加去离子水至100ml，得到废水稀释液；
向废水稀释液中滴加4-6滴百里酚酞指示剂，然后使用HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由蓝色变为无色，记录第一次消耗的HCl标准溶液体积V1；
向滴定后的废水稀释液中再次滴加4-6滴甲基橙指示剂，并再次使用HCl标准溶液滴定至废水稀释液颜色由黄色变为红色，记录第二次消耗的HCl标准溶液体积V2，根据公式分别计算得到废水中氢氧根和硫化物的含量，
上述公式中：
V1——第一次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V2——第二次消耗的HCl标准溶液体积，ml；
V——废水样品体积，ml；
C——HCl标准溶液浓度，mol/L。
2.如权利要求1所述的同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，其特征在于，所述废水中阴离子为SO3 2-、S2O3 2-、SO4 2-、CO3 2-、OH-和S2-中的至少两种的混合物。
3.如权利要求1所述的同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，其特征在于，所述BaCl2溶液的质量体积浓度为5-10％。
4.如权利要求1所述的同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，其特征在于，所述百里酚酞指示剂的质量体积浓度为0.1％，甲基橙指示剂的质量体积浓度为0.05％。
5.如权利要求1所述的同时测定含硫废水中氢氧根和硫化物含量的方法，其特征在于，所述HCl标准溶液浓度为0.05-0.1mol/L。
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