CN211122511U - 一种测定水中痕量氰化物的装置 - Google Patents

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吴雨桐
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李晓惠
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Abstract

一种测定水中痕量氰化物的装置,由空气净化瓶(1)、氯化氰产生瓶(2)、用三个多孔玻板吸收管串联组成的氯化氰吸收转化装置(3)和大气采样器(4)四部分组成;在氯化氰产生瓶(2)中氰化物(CN)定量转化成氯化氰,利用氯化氰沸点低、溶解度小的特性,采用净化后的空气将其转至氯化氰吸收转化装置(3)中,在吸收液中富集并转化成聚甲炔染料;该装置将通气法富集技术融入到氰化物的异烟酸‑巴比妥酸测定方法中,通过氯化氰的富集,方法的检出限达到0.1μg/L,是普通异烟酸‑巴比妥酸法(HJ 484‑2009)的十分之一,装置简单,适合基层监测站使用。

Description

一种测定水中痕量氰化物的装置
技术领域
本实用新型属于环境监测技术领域,具体涉及的是一种测定水中痕量氰化物的装置。
背景技术
环境水中的氰化物主要来自工业废水。氰化物剧毒,对动植物危害极大,是优先监测的重点污染物之一。在环境水中,允许氰化物存在的浓度限值极小,如地下水中氰化物最低限值≤1μg/L(地下水水质标准,GB/T 14848—2017),因此,高灵敏度的检测方法是准确评价、控制氰化物污染的基本保证。
近期文献表明(李腾,黄桂兰,袁铃等.氰化物分析研究进展[J].化学分析计量,2017,26(2):115~ 119),氰化物的测定主要有容量法、色谱法、光谱法、电化学法及流动注射分析等,但检出限<1μg/L的方法较少,仅为荧光分光光度法、间接原子吸收法、离子色谱法;专利(102830116B)采用紫外光辅助分解配位氰化物,利用在线的真空蒸馏和异烟酸-1,3-二甲基巴比妥酸法测定了总氰化物,其检出限达到了 0.72μg/L,但上述方法均需要大型检测设备或流动注射分析系统,很难在基层环境监测站推广;而现有的国标方法(HJ 484-2009)主要采用基于Konig反应的分光光度法,如异烟酸-巴比妥酸法、异烟酸-吡唑啉酮法、吡啶-巴比妥酸法,其中异烟酸-巴比妥酸法检出限最低,也仅为1μg/L,很难应对地下水中氰化物的测定。
利用富集技术能检出浓度更低的氰化物,氰化物的富集通常将氰化物在酸性条件下转化为氢氰酸,采用蒸馏法、微扩散法、通气法将氢氰酸转移至碱性吸收液中,蒸馏法的富集倍数为2倍(HJ 484-2009),微扩散法、通气法所需时间长,因此,辅以氰化物的直接富集也很难高效、灵敏的检测低浓度氰化物。
发明内容
为了能用常规设备检测水中1μg/L以下的氰化物,并达到装置简单、设备通用、易于推广的目的,本实用新型提出了一种测定水中痕量氰化物的装置,该装置利用氯化氰沸点低(14℃)及其在水中溶解度较氢氰酸更小的特性,将通气法富集技术融入到氰化物的异烟酸-巴比妥酸测定方法中,即将水中氰化物 (CN-)先转化为氯化氰,再以清洁空气将氯化氰转至含有异烟酸、巴比妥酸的少量吸收液中形成聚甲炔染料,用分光光度法予以测定。
其技术方案为:
一种测定水中痕量氰化物的装置,由空气净化瓶1、氯化氰产生瓶2、用第一多孔玻板吸收管 31、第二多孔玻板吸收管32、第三多孔玻板吸收管33串联组成的氯化氰吸收转化装置3和大气采样器4 四部分组成;空气净化瓶1气体出口与氯化氰产生瓶2进气口用胶管连接,氯化氰产生瓶2气体出口与氯化氰吸收转化装置3中第一多孔玻板吸收管31的进气口用胶管连接,氯化氰吸收转化装置3中第三多孔玻板吸收管33的气体出口与大气采样器4中的流量计41用胶管连接。
进一步的,所述的空气净化瓶1为125mL洗气瓶。
进一步的,所述的氯化氰产生瓶2为125mL多孔玻板吸收瓶。
进一步的,所述的氯化氰吸收转化装置3中的第一多孔玻板吸收管31、第二多孔玻板吸收管32、第三多孔玻板吸收管33均为10mL。
进一步的,所述的大气采样器中的流量计41,其流量在0.05~0.3L/min范围内可调。
同现有的分析方法相比,本实用新型将通气法富集技术与氰化物的异烟酸-巴比妥酸测定方法有机融合,氯化氰富集、氯化氰转化为聚甲炔染料在同一装置中完成,装置简单、价格低廉,检出限达到0.1μg/L,是普通异烟酸-巴比妥酸法(HJ 484-2009)的十分之一。
附图说明
图1本实用新型的示意图。
图1中:1空气净化瓶,2氯化氰产生瓶,3氯化氰吸收转化装置,4大气采样器,31第一多孔玻板吸收管、32第二多孔玻板吸收管、33第三多孔玻板吸收管,41流量计,42抽气泵
图2氰化物测定的标准曲线。
具体实施方式
实施例井水中总氰化物的测定
一种测定水中痕量氰化物的装置,由空气净化瓶(1)、氯化氰产生瓶(2)、用第一多孔玻板吸收管 (31)、第二多孔玻板吸收管(32)、第三多孔玻板吸收管(33)串联组成的氯化氰吸收转化装置(3)和大气采样器(4)四部分组成;空气净化瓶(1)气体出口与氯化氰产生瓶(2)进气口用胶管连接,氯化氰产生瓶(2) 气体出口与氯化氰吸收转化装置(3)中第一多孔玻板吸收管(31)的进气口用胶管连接,氯化氰吸收转化装置(3)中第三多孔玻板吸收管(33)的气体出口与大气采样器(4)中的流量计(41)用胶管连接。
进一步的,所述的空气净化瓶(1)为125mL洗气瓶。
进一步的,所述的氯化氰产生瓶(2)为125mL多孔玻板吸收瓶。
进一步的,所述的氯化氰吸收转化装置(3)中的第一多孔玻板吸收管(31)、第二多孔玻板吸收管 (32)、第三多孔玻板吸收管(33)均为10mL。
进一步的,所述的大气采样器中的流量计(41),其流量在0.05~0.3L/min范围内可调。
以下为利用本实用新型测定井水中总氰化物的具体过程。
a.所用试剂
氰化物(CN-)标准使用液(0.50μg/mL):将50.0μg/mL的水中氰成分分析标准物质用0.1%氢氧化钠溶液逐级稀释而成;
磷酸二氢钠-醋酸溶液(pH=4.0):称取磷酸二氢钠(AR)180g,加水溶解,加入冰醋酸3.0mL,以水调至500mL;
磷酸二氢钠溶液(3mol/L):称取磷酸二氢钠180g,加水溶解,以水调至500mL,经0.45微米滤膜过滤后使用;
吸收液:称取异烟酸4.3g,巴比妥酸(C4H4N2O3·2H2O)2.0g,加入1.5%的氢氧化钠溶液溶解,控制 pH在6~7之间,加入磷酸二氢钠-醋酸溶液(pH=4.0)5.0mL,滴加4mol/L氢氧化钠溶液,调pH到5.85,以水调至250mL,用0.45微米滤膜过滤;
氯胺T溶液(0.75%):称取0.75g氯胺T(C7H7ClNNaO2S·3H2O),加水溶解,以水调至100mL;
实验用水为超纯水(电阻率≥18.2MΩ·cm);
b.取200mL井水,按总氰化物预处理方法(HJ 484-2009)进行蒸馏处理,吸收液为1%的氢氧化钠溶液,得到100mL碱性试样“A”;
c.将60.0mL碱性试样“A”转至氯化氰产生瓶(2);
d.向空气净化瓶(1)加入1.5%的氢氧化钠溶液100mL;
e.向氯化氰吸收转化装置(3)中三个多孔玻板吸收管中各加入吸收液5.00mL;
f.向氯化氰产生瓶(2)中,加入无水硫酸钠0.5g,溶解,加入3mol/L磷酸二氢钠溶液10mL调pH=5.25,混匀,加入氯胺T溶液0.2mL,混匀,放置3min;
g.将空气净化瓶(1)、氯化氰产生瓶(2)、氯化氰吸收转化装置(3)、大气采样器(4)连接,环境温度控制在25℃,启动大气采样器(4),气体流量控制在0.1L/min,运行时间为60min;
h.将多孔玻板吸收管中的溶液转至10mm比色皿中,以水为参比,在600nm波长下测定吸光度 A1、A2、A3,计算A=A1+A2+A3
i.取200mL超纯水替代水样,按步骤b进行处理,得到空白试验试样“B”;取空白试验试样“B”60.0mL于氯化氰发生瓶(2)中,按d~h步骤获取空白试验试样的吸光度A0
j.标准曲线的绘制向氯化氰产生瓶(2)内分别加入0、0.025、0.05、0.1、0.3、0.6、1、1.6μg CN-,加入0.1%氢氧化钠溶液至60.0mL,按d~h步骤操作,测定标准系列的吸光度A,绘制A-A0~m(μg)标准曲线;
k.将60.0mL碱性试样“A”对应的吸光度A-A0与标准曲线比对,得到氰化物质量(mA),进一步可计算出水样中氰化物(CN-)的浓度。
方法的标准曲线如附图2,A-A0=0.798m-0.0008,相关系数R=0.9993。
取60.0mL 0.1%的氢氧化钠溶液于氯化氰产生瓶(2)中,按d~h步骤操作,获取7个试剂空白值,由此计算出方法的检出限为0.1μg/L,测定下限则为0.4μg/L,方法的测定范围为0.4~27μg/L。
井水中总氰化物(CN-)浓度为0.4μg/L,相对标准偏差为2.1%(n=5),加标回收率在95.5~102.3%之间。
实施例进一步说明,利用本实用新型测定水中氰化物,可与国标样品预处理方法(HJ484-2009)直接衔接,氰化物在简单的装置内能有效富集,检出限达到0.1μg/L,能满足包括地下水中痕量氰化物测定的需求。

Claims (5)

1.一种测定水中痕量氰化物的装置,其特征在于,所述测定水中痕量氰化物的装置由空气净化瓶(1)、氯化氰产生瓶(2)、用第一多孔玻板吸收管(31)、第二多孔玻板吸收管(32)和第三多孔玻板吸收管(33)串联组成的氯化氰吸收转化装置(3)和大气采样器(4)四部分组成;空气净化瓶(1)气体出口与氯化氰产生瓶(2)进气口用胶管连接,氯化氰产生瓶(2)气体出口与氯化氰吸收转化装置(3)中第一多孔玻板吸收管(31)的进气口用胶管连接,氯化氰吸收转化装置(3)中第三多孔玻板吸收管(33)的气体出口与大气采样器(4)中的流量计(41)用胶管连接。
2.根据权利要求1所述的测定水中痕量氰化物的装置,其特征在于,所述空气净化瓶(1)为125mL洗气瓶。
3.根据权利要求1所述的测定水中痕量氰化物的装置,其特征在于,所述氯化氰产生瓶(2)为125mL多孔玻板吸收瓶。
4.根据权利要求1所述的测定水中痕量氰化物的装置,其特征在于,所述氯化氰吸收转化装置(3)中的第一多孔玻板吸收管(31)、第二多孔玻板吸收管(32)和第三多孔玻板吸收管(33)均为10mL。
5.根据权利要求1所述的测定水中痕量氰化物的装置,其特征在于,所述大气采样器(4)中的流量计(41)的流量在0.05~0.3L/min范围内。
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