双电位阶跃计时电流法测定医疗废水中余氯的含量
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第31卷第3期 20 1 0年9月 淮北煤炭师范学院学报(自然科学版) Journal of Huaibei Coal Industry Teachers College(Natural Science) V01.31 No.3 Sep.2010 双电位阶跃计时电流法测定医疗废水中余氯的含量 亓培培 (淮北市环保局环境检测站,安徽淮北235000) 摘要:采用双电位阶跃计时电流法研究了医疗废水中余氯的含量,优化了实验条件,实验发现在HAc浓度为0.25 mg/L的条件下,阶跃电流大小与ClO一的浓度在2.50~12.5 mg/L范围内呈良好的线性关系,据此建立了用双电位 阶跃计时电流法测定医疗废水中余氯含量的新方法,该方法灵敏度高,检出限为0.56 mg/L.该方法用于医疗废水中 余氯含量的测定,结果满意. 关键词:余氯;双电位阶跃;医疗废水 中图分类号:0 656.32 文献标识码:A 文章编号:1672—7177(2010)03—0027—03 1 引言 余氯是指氯制剂加入到被处理水中并与其中的还原性物质作用后剩余的总氯量(活性氯、次氯酸和有 机氯化物),而不是氯离子.在给排水工业中余氯是评判水质好坏的重要参数,也是水质监测经常需要测定 的指标之一.目前用于测定医疗费水中余氯含量的方法较多,且大多采用分光光度法n,z,、滴定法n,引、指示剂 法H1引、试纸法 、吸光光度法 、褪色光度法 。 间接测量余氯的含量.目前,还没有发现采用双电位阶跃 计时电流法测水中余氯含量的方法,实验发现,在HAc浓度为0.25 mg/L的条件下,阶跃电流强度增大值 与CIO一的浓度在2.50—12.5 mg/L范围内呈良好的线性关系,据此建立了用双电位阶跃计时电流法测定 医疗废水中余氯含量的新方法.该方法灵敏度高,检出限为0.56 mg/L.该方法用于医疗废水中余氯含量的 测定,获得满意结果. 2 实验部分 .2。1仪器与试剂 LK2005型电化学工作站(天津市兰力科化学电子高技术有限公司制造);FA2004型电子天平(上海良平 仪器有限公司);双氧水(上海天臣化工医保公司);次氯酸钠(上海苏懿化学试剂有限公司);冰乙酸(上海苏 懿化学试剂有限公司). 标准液浓度:次氯酸钠25 mg/L,冰乙酸0.5 mol/L,双氧水1.0 mg/L,所用试剂均为分析纯.实验用 水为去离子水. 2.2实验方法 在10 mL比色管中依次加人5 mL浓度为0.5 mol/L的HAc,一定体积的浓度为25 mg/L的NaCIO溶 液,用蒸馏水稀释到10 mL,摇匀静止3 min.然后将稀释的溶液在初始电位为0.0 V、阶跃电位一为1.0 V、 阶跃电位二为0.2 V、等待时间为0 s、采样间隔时间为0.01 s、采样点数为400点的条件下扫描,得到双电 位阶跃计时电流图谱.在同等参数条件下测定废水的双电位阶跃计时电流图谱,从而对废水中余氯含量进 行定量检测. 3结果与讨论 3.1双电位阶跃计时电流图特征 收稿日期:20l0—04—02 作者简介:亓培培(1981一 ),男,安徽临泉人,助理工程师,从事环境污染物分析 28 淮北煤炭师范学院学报(自然科学版) 2010年 配制系列溶液,在LK2005型电化学工作站见分光光度计在初始电位为0.00 V、阶跃电位一为1.0 V、 阶跃电位二为0.2 V、等待时间为0 s、采样间隔时间为0.01 s、采样点数为400点的条件下扫描得到双电 位阶跃计时电流图,如图1所示,冰乙酸没加次氯酸钠时有一明显峰电流(曲线1),an.z,次氯酸钠后,峰电流 明显增大,并且随着加入的次氯酸钠浓度增大,峰电流依次增大(曲线l一6). I , A. . . . 6 4 2 2 4 6 8 0 O O O 0 0 0 0 0 1 Z 3 4 TImin 图l 双电位阶跃计时电流 Fig.1 Double potential step chronoamporometry 1.冰乙酸浓度0.5 mol/L 2.1+次氯酸钠浓度2.5 mg/L 3.1+次氯酸钠浓度5.0 mg/L 4.1+次氯酸钠浓度7.5 mg/L 5.1+次氯酸钠浓度10 mg/L 6.1+次氯酸钠浓度l2.5 mg/L 3.2 最佳反应条件的选择 3.2.1 HAc用量对反应的影响 实验考察了在不同HAc用量条件下对体系测定的影响,结果如图2.实验表明,当HAc的浓度为0.25 mg/L时体系的跃阶电流最大且较稳定,故本实验选用Cn 。=0.25 mg/L为最佳浓度. 3.2.2反应时间对体系的影响 在室温条件下,反应5 min时△,达到最大.故本实验选择5 rain为最佳反应时间. 7.5 l8 7.0 75 6.5 74 6.O 72 矗l 5.5 70 5.O 明 4.5 55 4.0 3.5 64 0.05 0.10 0.15 0.2O O.25 O.3O 62 c/mol/L t/rain 图2 HAc浓度的影响 图3反应时间的影响 Fig.2 Effects of acetic acid concentration Fig.3 Effects of reaction time 3。3干扰实验 按实验方法,在25 mL溶液中含CIO一的浓度在5.O0 mg/L,当相对误差小于±5%,下列离子的允许量 (倍数)为K 、Na 、ca“、M 、CO 、NO3一、SO 、PO 。一(≥1 100,未做最高限);Li 、Br一、I一、Ba2 (600); Cu¨、F一、Pbn、Zn (500);Mn¨、Co 、Cd 、Bi¨(400);Cr3 、Cr¨、Ni ’、Sn (200).由此可见,大部分离子允 许量较高,一般样品可直接进行测定.医院常用氧化物H Oz在浓度不超过0.005 32 mg/L时对余氯的测定 几乎没有干扰. 3.4工作曲线 按实验方法进行测定,C10一的浓度在2.50~12.5 mg/L范围内与阶跃电流呈线性关系,其线性回归方 程为:,=60.53+1.270 C(c:mg/L),相关系数r=0.997 4. 第3期 亓培培:双电位阶跃计时电流法测定医疗废水中余氯的含量 29 76 74 72 ^I 70 翩 66 64 62 Z 4 5 B 10 1l 1● c/toolfL 图4标准工作曲线 Fig.4 Standard curve 4 样品分析 在10 mL比色管中加入5 mL HAc溶液和2.0 mL废水的标准溶液,稀释至刻度,摇匀,测定其双电位阶 跃计时电流图.测定了4组废水的标准溶液中余氯的含量,并进行加标回收,结果如表1所示.回收率在 98.2%~102.6%之间,结果满意. 表1 医疗废水中余氯测定结果和回收率(n=5) Tablel Determination results of residual chlorine in samples and recovery of residual chlorine(/7,=5) 5 结论 实验研究医疗废水中余氯在冰乙酸条件下的双电位阶跃计时电流图,基于余氯含量在2.50— 12.5 mg/L的浓度范围内呈良好的线形关系,建立了一种测定医疗废水中余氯含量的双电位阶跃计时电流 法.该方法灵敏度高、简便、快速,用于医疗和生活废水中余氯的测定,结果满意. 参考文献: 【1]孟祥萍,张霞.甲基橙分光光度法快速测定饮用水中余氯的方法探讨【J】.中国公共卫生,1996,12(3):128—129. 【2]江艳,曹永琳,张振辉.甲基红分光光度法测定水中余氯【J】.环境监测管理与技术,2004,16(3):23—24. 【3】谢芳,鲍宇刚,王传璧,等.有效氯含量测定的试纸法与滴定法的比较【J】.中国消毒学杂志,2003,20(3):214—215. 【4]水质游离氯和总氯的测定N,N一二乙基一1,4一苯二胺滴定法【S].GB118897—89. 【5]许炜.聚乙烯醇指示剂用于医院污水总余氯的测定【J】.铁道劳动安全卫生与环保,2003,30(3):142—143. 【6】张万里.碘化钾一淀粉试纸法测定余氯….黑龙江环境通报,2004,28(1):58—59. 【7】白林山,仇进.硫氰酸汞吸光光度法同时测定水中微量氯离子及余氯[J].理化检测:化学分册,2001,37(6):251—252 【8]刘文明,路淑婷.二甲酚橙褪色光度法测定自来水中余氯的研究【J】.仪器仪表与分析监测,1998,14(2):58—60. 【9]刘文明,陈华,张明星.褪色光度法测定自来水中余氯【J1.淮海工学院学报:自然科学版,1998(2):61—62. 【10】温孚波,王娟.甲基橙褪色法测定食(饮)具中余氯的方法探讨【J】.中国食品卫生杂志,1999,1l(4):29—30. 【11】强志良.甲基橙褪色比色法测定饮用水中余氯方法的研究[J].苏州医学院学报,1999,19(2):137—145. Determination of Residual Chlorine in Wastewater by Electrochemical Method QI Pei—pei (Environmental Monitoring Station of Huaibei Environmental Protection Offtce,235000,Huaibei,Anhui,China) Abstract:This paper studies the relationship of current with time at double potential step chronoamperometry for detecting residual chlorine in medical wastewater and discovers the current iS proportional to the concentration of sodium hypochlorite in the range of 2.50~1 2.50 mg/L.Therefore,a new method for the determination of residual chlorine is established with the detection limit of 0.56 mg/L.This method is simple rapid and sensitive,and successfully applied to the determination of residual chlorine in medical wastewater with satisfactory results. Key words:residual chlorine;double potential step chronoampernometry;medical wastewater