水處理劑聚合硫酸鐵中鋅的測定

摘 要： 使用原子吸收分光光度法測定聚合硫酸鐵中的鋅, 在213.9nm波長(cháng)下, 光譜通帶為0.2nm, 校正標準工作曲線(xiàn)線(xiàn)性良好, 相關(guān)系數r=0.9996, 加標回收率為91%99%。該方法簡(jiǎn)便、可行, 適用水處理劑聚合硫酸鐵中鋅的測定。

《水處理劑聚合硫酸鐵》 (GB/T 14591-2016) [1]新國家標準于2017年7月1日正式實(shí)施。由表1可以看出, 和老標準 (GB 14591-2006) [2]相比, 新標準對聚合硫酸鐵工業(yè)級產(chǎn)品的重金屬指標做了較為嚴格的要求, 對鉛、砷、汞、鎘、鉻這5個(gè)常規重金屬指標的關(guān)注度較高, 而對鋅和鎳在實(shí)際大生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)注較少。尤其是鋅[3-5], 不僅第一次出現在國家標準指標中, 而且其在水處理劑中的測定方法也鮮見(jiàn)報道?，F在市售的藥劑中鋅的質(zhì)量分數處于什么狀況, 來(lái)源是哪里, 是否應該引起聚合硫酸鐵生產(chǎn)企業(yè)密切關(guān)注, 筆者就此做了一些研究。

表1 新版國家標準和舊版的液體產(chǎn)品指標對比

1 實(shí)驗材料和方法

1.1 實(shí)驗材料

鹽酸 (優(yōu)級純) 、硝酸 (優(yōu)級純) , 鋅標準貯備液 (100μg·m L) 。

TAS-990火焰原子吸收分光光度計。

1.2 標準使用溶液的制備

準確移取鋅標準貯備液10m L, 加硝酸溶液2m L, 加水定容至100m L, 得10μg·m L的鋅標準使用溶液。

1.3 儀器工作參數

測定波長(cháng):213.9nm;燃助比1.5∶7.0, 燃燒器高度6.0mm, 燈電流4.0m A, 光譜通帶0.2nm。

1.4 樣品制備

稱(chēng)取約10g液體試樣, 精確至0.2mg, 置于200m L燒杯中。加入適量的水, 再加20m L鹽酸溶液, 待試樣全部溶解后, 置于電爐上煮沸, 保持微沸5min, 取下, 冷卻。將溶液全部轉移至100m L容量瓶中, 加水稀釋至刻度, 搖勻。該溶液為試液A。

2 實(shí)驗結果與討論

2.1 原子吸收分光光度法標準曲線(xiàn)的繪制

分別移取0.00m L (空白) 、1.00m L、2.00m L、3.00m L、4.00m L鋅標準使用溶液, 置于5個(gè)50m L容量瓶中, 加入1m L硝酸溶液 (1+1) , 用水稀釋至刻度, 搖勻。此標準系列鋅含量為0.00mg·L、0.20mg·L、0.40mg·L、0.60mg·L、0.80mg·L。儀器穩定后, 在其較佳工作條件下, 于213.9nm波長(cháng)處, 以試劑空白調零, 測其吸光度。以測定的吸光度為縱坐標, 相對應的鋅的質(zhì)量濃度 (mg·L) 為橫坐標, 繪制校準曲線(xiàn) (圖1) , 計算回歸方程。

圖1 鋅的標準曲線(xiàn) (波長(cháng)213.9nm)

2.2 樣品分析結果與比較

移取2.00m L試液A置于100m L燒杯中, 加20m L水、1.0m L硝酸溶液, 蓋上表面皿煮沸, 保持微沸至體積減少到約10m L, 冷至室溫后全部轉移到50m L容量瓶中, 用水稀釋至刻度, 搖勻。按1.3的儀器參數測定其吸光度。由校準曲線(xiàn)或回歸方程查得或計算出試樣中鋅的質(zhì)量濃度。測定的結果如表2所示。

表2 聚合硫酸鐵樣品中鋅含量的加標回收實(shí)驗結果

從表2可以看出, 利用原子吸收分光光度法測定聚合硫酸鐵中的鋅含量是可行的, 其加標回收率為91.9%~99.4%。

2.3 目前市場(chǎng)產(chǎn)品分析結果

筆者從全國6個(gè)水處理劑聚合硫酸鐵生產(chǎn)廠(chǎng)家收集樣品并測定其鋅含量, 結果見(jiàn)表3。

從表3可以看出, 這些樣品中鋅的質(zhì)量分數都超過(guò)新的國家標準。為了進(jìn)一步查清原因, 筆者在各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家取到了他們使用的鈦白粉廠(chǎng)副產(chǎn)的硫酸亞鐵樣品, 然后按照一定比例添加分析純硫酸、分析純氯酸鈉、蒸餾水, 制備相應的聚合硫酸鐵樣品, 做進(jìn)一步的鋅質(zhì)量分數的分析。具體數據如表4所示。

表3 不同廠(chǎng)家的聚合硫酸鐵的鋅含量

表4 不同鈦白粉廠(chǎng)副產(chǎn)硫酸亞鐵制備的聚合硫酸鐵樣品的鋅含量

由表4可以看出, 導致表3中各個(gè)廠(chǎng)家聚合硫酸鐵成品中鋅的質(zhì)量分數超標的一部分原因是鈦白粉生產(chǎn)副產(chǎn)硫酸亞鐵導致的。另外據廠(chǎng)家反饋, 還有一部分原因是由于大多數廠(chǎng)家生產(chǎn)聚合硫酸鐵產(chǎn)品使用的是鈦白廢酸或鋼材表面酸洗產(chǎn)生的廢酸, 從而引入了一部分鋅元素。

3 結論

1) 采用原子吸收分光光度法, 在波長(cháng)213.9nm條件下, 測定水處理劑聚合硫酸鐵的鋅含量, 操作簡(jiǎn)便、快速, 有較高的精密度和準確度, 可以滿(mǎn)足測定要求。

2) 目前市場(chǎng)上的鈦白粉副產(chǎn)硫酸亞鐵中有一定量的鋅, 致使大部分企業(yè)生產(chǎn)的聚合硫酸鐵產(chǎn)品的鋅指標不合格。但是這個(gè)因素應該也受鈦白粉廠(chǎng)使用的原礦情況影響, 不能一概而論, 應具體問(wèn)題具體分析。但是作為生產(chǎn)水處理劑聚合硫酸鐵的廠(chǎng)家, 對這個(gè)問(wèn)題應引起足夠的重視。

參考文獻

[1]GB/T 14591-2016, 水處理劑聚合硫酸鐵[S].

[2]GB 14591-2006, 水處理劑聚合硫酸鐵[S].

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[4]尹顯才.聚合硫酸鐵的生產(chǎn)、應用與發(fā)展[A].中國化學(xué)會(huì )水處理化學(xué)大會(huì )暨學(xué)術(shù)研討會(huì )會(huì )議[C].2004.

[5]巫川, 李祥, 王孟可, 等.鋅離子對厭氧氨氧化脫氮效能的影響[J].環(huán)境科技, 2014, 27 (4) :10-15.