離子色譜法測定電鍍污泥中氯含量

黃赤忠 項建峰 劉賢標

(國家油茶產品質量監督檢驗中心(江西)，江西 贛州 341000)

電鍍污泥是電鍍行業中廢水處理后產生的含重金屬污泥廢棄物，含有銅、鎳、鉻、鋅、鐵等重金屬以及鹵素等雜質元素[1]。特別是鹵素中氯離子的準確測定可以給回收電鍍污泥中有價金屬熔煉配料、預防煙氣管道腐蝕提供參考依據。然而目前并未有相關測定電鍍污泥中氯等鹵素元素的分析方法，因此建立一種準確測定電鍍污泥中氯元素的分析方法有著重要的現實意義。

氯離子的測定通常采用比濁法或電位滴定法[2]，近年來在環境檢測中大部分采用離子色譜快速測定水樣中鹵素含量，具有快速、靈敏、選擇型好等特點[3-4]。本文把離子色譜法應用到電鍍污泥中氯的分析檢測工作中，采用硝酸溶樣方法，離子色譜儀快速測定，既能排除電鍍污泥中各種重金屬離子對氯離子測定的干擾，又能使試驗結果穩定可靠，該方法操作簡便，快速準確，可用于電鍍污泥中氯的日常分析檢測。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

所用試劑均為優級純，實驗用水為電阻率為18.2MΩ·cm的超純水。

硝酸(ρ1.42g/ml)；氫氧化鉀淋洗液，10mmol/L；氯離子標液，1000μg/mL及100μg/mL；離子色譜儀，賽默飛，DIONEX AQ-1200；尼龍濾膜，0.22μm；Na型預處理柱；一次性注射器：1mL；

1.2 儀器工作條件

淋洗液為10mmol/L；流速為1.0mL/min；進樣體積25μL；抑制器：ADRS 600 4 mm，抑制電流112mA。

1.3 試驗方法

準確稱取0.2g試樣，置于250mL錐形瓶中，加入100mL 1.5%的硝酸，混勻，蓋上表面皿，放入40℃的水浴鍋中不斷搖動三角燒杯至反應2.5h。冷卻，將溶液轉移到到250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，靜置。分取上清液10mL到100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用1mL注射器吸取上述溶液，依次通過Na型預處理柱及尼龍濾膜，在相同工作條件下，依次用離子色譜儀測定，記錄色譜圖。根據氯離子的保留時間定性，依據峰面積定量，隨同試驗做空白。

1.4 繪制標準曲線

分別移取0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、5.00、8.00、10.00mL的100μg/mL氯離子標液，置于一組100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用1mL注射器由低濃度到高濃度依次進樣，得到上述各濃度的色譜圖。以氯的濃度(μg/mL)為橫坐標，峰面積(μs·min)為縱坐標，繪制標準曲線，氯標準曲線相關系數R=1.0000。

1.5 氯含量計算方法

氯含量按以下公式計算：

式中：ω為試樣中氯的質量分數，單位為(%)；ρ為試液中氯的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；ρ為空白溶液中氯的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；v為試液體積，單位為毫升(mL)；f為試液稀釋倍數；m為試樣的質量，單位為克(g)。

2 結果討論

2.1 溶樣方法及酸濃度試驗

稱取適量的電鍍污泥，加入不同硝酸濃度的水溶液，按試驗方法操作，測定各溶樣后的氯含量，結果見表1。

表1 不同硝酸濃度溶樣對氯含量測定的影響

從表1數據可見，在不加入硝酸溶樣的情況下，其氯含量結果明顯低于加入硝酸溶樣所得結果，且溶液較為渾濁。可知，試樣在水溶的情況下其氯離子無法完全釋放出來，使其氯含量結果偏低。在酸溶的條件下，逐漸提高硝酸的濃度，可以看到，在加入0.5%硝酸濃度的情況下，其氯含量結果有了較大的提高，當硝酸濃度提高到1%到2%時，其氯含量結果趨于穩定。可以判斷，在酸溶的條件下，1%～2%的硝酸即可使試樣完全溶解且能使溶液變得清亮，因此選擇1.5%的硝酸即可滿足試樣溶樣的要求。

2.2 硝酸介質對氯測定的影響

分取1mg/mL的氯離子標液2mL，加入不同量的硝酸介質，按試驗方法操作，考察加入硝酸介質的條件下對氯測定的影響，結果見表2。

表2 不同硝酸介質對氯含量測定的影響

從表2數據可以看到，在硝酸介質的存在下，對氯的測定基本沒有影響。因此，選擇硝酸溶樣不會干擾氯的測定。

2.3 反應時間試驗

稱取適量試樣，按試驗方法操作，測定不同溶樣時間后的氯含量，結果見表3。

表3 不同溶樣時間對氯含量測定的影響

從表3數據可見，溶樣時間對氯含量的測定結果基本沒有影響。然而，在0.5h及1h的反應時間下溶液相較于1.5h以上的溶液較為渾濁，在2h以上的反應時間下溶液較為清亮，因此選擇反應時間2.5h可滿足試驗要求。

2.4 反應溫度試驗

稱取適量試樣，在上述試驗條件下，測定不同反應溫度后的氯含量，結果見表4。

表4 不同反應溫度對氯含量測定的影響

從表4數據可知，在上述試驗條件下，反應溫度對氯含量的測定結果基本沒有影響。在常溫條件下即可使溶液反應完全。然而，在20℃反應溫度下溶液較為渾濁，反應溫度在40℃以上可使溶液較為清亮，因此選擇反應溫40℃。

2.5 方法精密度試驗

對選取的電鍍污泥按照試驗方法平行測定5次，測定結果見表5。

表5 方法精密度(n=5)

從表5結果可知，該方法測定的氯相對標準偏差為0.89%～2.77%，表明該方法的穩定性良好。

2.6 方法準確度試驗

稱取適量的電鍍污泥試樣，加入5mL氯離子標準溶液(1000μg/mL)，按照試驗方法平行測定5次，結果見表6。

表6 方法準確度(n=5)

從表6可以看出，樣品加入標準的回收率在97.1%～101.0%之間，滿足實際樣品的分析檢測要求。

3 結論

本文建立了用硝酸溶樣-離子色譜法測定電鍍污泥中氯的分析方法，通過方法精密度和加標回收率的考察，證明了本方法精密度較好，準確度較高，適用于電鍍污泥中氯含量的測定。且由于該方法操作簡便，快速準確，可用于電鍍污泥中氯含量的日常分析檢測。