主题:【第十届原创】铜湿法冶炼工业废水中砷的分析方法的改进

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nicexxh
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摘要:以铜湿法冶炼工业废水为样品,用国标法溴酸钾滴定法测定废水中的砷含量。对该国标法的操作过程进行简单改进后,测定了废水样品,并与原方法做了比较,同时进行了加标回收实验,加标回收率范围为89.31%-92.75%。改进后的方法,实验结果与原国标法比较,重现性更好,准确度更高,拓展了该国标法的使用范围。
关键词:砷;废水;改进
前言
      自然界中的砷,主要以硫化物的形式伴生存在于钨、铅、铜等矿石中,大量的砷会伴随着矿石的开采和冶炼进入工业废水,含砷废水处理不当会对周围环境和人体健康造成严重危害。
      砷的测定法有氢化物-原子荧光、ICP-MS等仪器方法,化学法有溴酸钾滴定法等。仪器方法,灵敏度高,时间短,但是仪器方法成本较高,对于一些单位而言,成本高而利用率不高。因此,在样品量不大、砷含量较高的情况下,一般采用溴酸钾滴定法等化学分析方法测定砷即可满足要求。本文以铜冶炼废水为样品,将溴酸钾滴定法测铜精矿中砷的方法,操作步骤稍作改动,可将其用于冶炼废水中的砷测定,与原操作方法比较,重现性和准确度更好,并拓展了该方法的使用范围。
1.  实验部分
1.1样品与试剂
        湿法炼铜废水样,分别取自湖北某铜冶炼企业废水排放口废液(简称:样品1)和烟气排放口吸收液(简称:样品2)。
      硫酸(1+1);0.1%甲基橙指示剂。砷标准溶液:1mg/mL,该浓度为国标法的5倍。
溴酸钾标准溶液:c (1/6KBrO3) =0.025 mol/L;
1.2方法与步骤
      称取试样0.5000g(如果砷含量大于 1.00,则称取 0.1000 克),置于 250 ml烧杯中,加入 10--15 ml 硝酸 ,分次加入 0.30-0.50 克氯酸钾 ,至试样完全溶解 ,加 20ml 硫酸(1+1) ,加热至冒浓烟, 稍冷,移入预先盛有 0.6g 溴化钾、2.5g 硫酸肼的 250ml 锥形烧杯中,加入40ml 盐酸,用水洗净烧杯,使溶液总体积为 80ml。连接好蒸馏装置,在 100-110℃加热蒸馏。 馏出物用预先盛有 50ml 水的 150ml 烧杯吸收。将吸收液加热至40-60℃,加入 2 滴甲基橙指示剂,用溴酸钾标准溶液滴定至红色刚消失即为终点。随同试样做空白试验。
        计算公式:
CAs=(V3-V4)×0.03746× CKBrO3/V5
—V3、V4 为试样及空白消耗溴酸钾标准溶液的体积;
—V5为量取废水的体积。
1.3  改进部分
1.3.1溶液配制
        因为工业废水的浓度较大,且浓度范围因为企业不同而有差异,具体实验先要考虑废水中的砷含量范围而定,本实验配置标准溶液浓度为国标法GB/T3884.9-2000中浓度的5倍,可以适用于大部分冶炼工业废水中砷的测定。
1.3.2馏出液接收温度
      连接好蒸馏装置,在100-110℃加热蒸馏,接收馏出液;而国标法蒸馏及馏出液接收温度为100-105℃,用于测工业废水,实验结果偏低。
2. 结果与讨论
      将国标法部分操作步骤改进后的实验方法(简称:改进法),得到的实验结果与原始国标法(简称:原方法)比较,见表1:
              表1 两种方法的测定比较                             

样品编号 浓度/(mg..L-1)RSD%浓度/(mg..L-1)RSD%
   原方法 改进法
样品111.0-0.99%1.28-2.29%
 20.973.96%1.310.00%
 31.064.95%1.353.05%
 平均值1.01 1.31 
样品2168.17-0.25%71.70-0.07%
 269.931.29%71.52-0.32%
 369.01-1.26%72.030.39%
 平均值69.04 71.75

      表1中,样品1和样品2的测定,改进法的测定结果,比原方法都稍大,是因为改进法拓宽了馏出液的接收温度范围,因而测定的含量稍大,更能反映实际情况。而且,同样的废水样品,样品2比样品1的测定结果,重现性好,是因为样品2是烟气的清洗液,里面的干扰组分相对样品1少,对测定的影响小,因此无论是原方法还是改进法测定,测定样品2的重现性均优于样品1。

                      表2 改进法加标回收测定砷结果

样品编号加标批次原浓度/(mg.L-1)原砷量/(mg)    加标量/(mg)测定值/(mg)回收率/%
样品11 0.5240.73089.31
 21.310.2620.2620.49588.93
 3 0.2100.45190.00
样品21 28.7040.8492.30
 271.7514.3514.3527.6692.75
 3 11.4825.0393.03

*废液体积均取200mL.

        对样品1和样品2,分别加标回收,改进法测定结果见表2。样品1和样品2的加标回收率在89.31%-92.75%,均符合检测要求。

3结论

        砷是一种对生态威胁严重的元素。更准确的了解废水中砷的含量,可以给污水处理提供技术信息;又可用于环境监测,确定废水是否达到排放标准。将国标法稍作改动,用于测定铜冶炼废水中砷,得到的实验结果,与原国标法比较,精密度更好,准确度更高,也可用于其他冶炼废水中砷的测定,拓展了该国标法的使用范围。

参考文献:

严群,余洋,周娜娜,等.氧化-混凝法处理含砷选矿废水的试验研究.稀有金属,2014,38(1):131-137.

陈林,贺与平。碘液吸收砷化氢砷锑钼蓝分光光度法测定砷精矿中砷.云南冶金,2011,40(6):50-52,56.

国家质量技术监督局.中国有色金属工业标准计量质量研究所.GB/T3884.9-2000.

该帖子作者被版主 郭景祎10 积分, 2经验,加分理由:支持原创
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2017/9/30 14:27:02 Last edit by guojingyi-2010 举报
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版主能不能帮我编辑下,有点乱,特别是表格,
又又1990
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附件咋给你呢?
谁折腾
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1、针对表1数据的分析,作者得出样品2的重复性好于样品1。不管是比较不同方法,还是不同样品,目标物的浓度需比较接近,而本文中样品1和样品2的浓度存在接近2个数量级差别,没有可比性,建议作者不要分析它们的差异;
2、单纯的实际样品,对2种方法所得结果进行比较,是没办法得出哪种方法准确的,必需有衡量它们的样品或实验方法;例如采用标准样品,用标准样品的分析结果准确度,判断哪种方法更准;或采用第3种准确度更高的方法,以它的结果作为“真值”,对讨论的两种方法进行比较。
nicexxh
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样品1的是小数点位数书写没注意,并没有相差两个数量级。
加标回收可以的。
lccdcywh
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分别在哪些地方引用了参考文献,文中没有看出,若标注一下更好
七月
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什么鬼?不是做废水吗?样品怎么是称量0.5g来处理?结果的单位又是mg/L.

加标量是怎么加了,都不是整数来的,加多大浓度的多少体积?
nicexxh
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原文由 七月(shadow_hlr) 发表:
什么鬼?不是做废水吗?样品怎么是称量0.5g来处理?结果的单位又是mg/L.

加标量是怎么加了,都不是整数来的,加多大浓度的多少体积?
专家先生,加标加的是标准三氧化二砷,要不怎么叫加标,不叫加废水呢?加标量在原量的0.5-2倍之间都是可以的,我加了三个不同的量,请问为什么都要是整数呢,