亚硝酸盐对废水中氰化物测定的影响及排除

石芳兰

陇东学院化学化工学院

亚硝酸盐对废水中氰化物测定的影响及排除

石芳兰

陇东学院化学化工学院

氰化物本身毒性非常强，进入水中可导致饮水的人以及生物等全部中毒，严重情况下，甚至可导致死亡，故加强氰化物水质监测，是当前用水安全的重要工作。工业废水中往往含有大量的氰化物，为此，加强工业废水氰化物测定，可更好的实现用水安全。但在对氰化物进行测定时，极易受到亚硝酸盐的影响，鉴于此，本次研究通过对废水样液进行抽取，分析亚硝酸盐对废水中氰化物的影响，同时对如何有效排除亚硝酸盐的方法进行了探讨。

众所周知，氰化物是一种毒性非常强的化学物质，若将其大量排放到水中，那么就非常最容易只是饮水以及水中的生物全部中毒，为此，加强氰化物的水质监测，对提高用水安全性有着非常重要的意义。废水中总氰化物的测定一直以来都需要采取预蒸馏，再对馏出液中的氰化物进行测定，最常见的测定方法主要包括了离子选择性电极法、色谱法、吡啶-巴比妥酸分光光度法、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法等。但由于废水中往往含有非常丰富的成分，这势必会给氰化物的测定带来较大的影响，例如：亚硝酸盐，还原性物质，活性氯物质等。根据国内文献报道信息来看，给氰化物测定带来影响的主要集中在异烟酸吡唑啉比色法的分析上，例如，氯胺T的反应时间以及用量，缓冲溶液PH值的影响，显色反应的最佳温度等方面。此外，还有不少报道则更重视对蒸馏过程中，加热温度对氰吸收的影响，对水样中总氰化物的测量不确定度。此外，国内还有文献通过对实际水样中存在的干扰因素进行分析，提出了对氰化物测定的必要性和重要性观点，本次研究为了更进一步排除废水中氰化物的测定条件，决定对干扰测定的主要因素进行分析，旨在为实际工程中废水中氰化物测定提供理论研究。

废水本身就含有较高的氰化物，不仅会致使废水中氰化物的浓度异常偏高，同时总氮与COD的含量也会呈现为异常上升，而氰化物（CN）主要就是氮元素以及碳元素的组合，后两者因受到高温的影响，非常容易形成大量新的氰化物，即在总氰蒸馏的过程中，可形成氰化物。本次研究主要对废水中，影响氰化物测定的亚硝酸盐进行分析，从中找出导致干扰的主要因素以及排除的主要方法。

测定原理

在中性的环境下，水样中的氯胺T反应以及氯离子能够生成氯化氰，当其与异烟酸进行相互作用，并通过水解最终生成戊烯二醛，再将其与吡唑啉酮进行有效的缩合反应，即可快速生成蓝色化合物，该色度与氰化物的含量就能够形成正比。

这种方法是氰化物含量测定的重要方法，但极易受到其他物质的干扰，其中活性氯、硫化物、亚硝酸盐、硫代硫酸盐等均是常见干扰物。本研究选取亚硝酸盐作为干扰物进行分析。在对样水进行测定时，在强酸蒸馏的过程下，EDTA以及亚硝酸盐等物质可通过化学反应生成新的氰化物，致使测定受到较大的干扰。

通过对2014年8月-12月废水中亚硝酸基氮以及氰化物的浓度进行观察记录（见图1），此时并未向其中加入抗干扰剂。根据下图来看，当废水中亚硝酸基氮的浓度在出现上升时，氰化物的浓度也会呈现为明显上浮，相反，当废水中亚硝酸基氮的浓度在出现下降时，氰化物的浓度也会呈现为显著下降，趋势也会逐渐接近。

实验方法

仪器

200mL容量瓶、500mL蒸馏瓶、25mL具塞比色管、分光光度计、比色皿。

图1　2014年8月-12月废水氰化物浓度观察图

试剂

磷酸缓冲溶液（PH=7.0）、2%氢氧化钠溶液、异烟酸吡唑啉酮溶液（在使用前按照需要进行1：5的混合使用）、1.0%氯胺T溶液、15%酒石酸溶液、15%硝酸锌溶液。

实验步骤

预蒸馏

取200mL样液置于500mL蒸馏瓶内。对蒸馏装置进行安装，确定蒸馏液导管上端能够与冷凝管的出口进行连接，将下端插入到吸收液内，对各连接部位进行检查，确保气密性良好。取适量干扰剂加入到蒸馏瓶内，并向加入硝酸锌溶液10mL、7～8滴甲基橙、5mL酒石酸溶液，并立即将瓶盖盖好，确保瓶内液体能够呈现为红色，同时对液体进行加热，保持2～4mL/分钟的速度对蒸馏水进行加热。采用200mL容量瓶，向其中加入2%氢氧化钠吸收液10mL，直至馏出的液体接近100mL后，即可停止进行蒸馏，再用水对其进行稀释，使其能够达到标线范围。

试样测定

取出10mL馏出液置入25mL比色管内，向其中加入5mL磷酸盐缓冲溶液，将其充分摇匀。迅速加入1.0%氯胺T溶液0.2mL，迅速将盖子拧紧，再次进行充分摇匀，将其静置3～5min。在各试管内加入5mL异烟酸吡唑啉酮溶液，充分摇匀，用水将其稀释到标线范围。在25～35℃的水浴内，放置30min，当溶液从紫红色逐渐转变为蓝色后，表明反应已进行完，在分光光度计上于638纳米波长处，选取空白试剂作为对照，并采用1cm比色皿进行吸光度的测定。

结果分析

抗干扰剂的选择

根据表1统计结果来看，氨基硫酸铵与氨基硫酸均能够作为抗干扰剂使用，并且能够对亚硝酸盐进行分解，其能够使亚硝酸盐给测定带来的影响进行有效消除。按氨基硫酸非常容易被水解，并且在水解之后属于另一种强酸，加入的使用剂量也非常不容易受到控制。另根据数据结果来看，尽管氨基硫酸铵与氨基硫酸均具有较好的消除干扰的作用，但氨基硫酸铵的效果相对来说更高，并且操作其来更加稳定，故后续实验继续选取氨基硫酸铵来进行。

表1　不同的抗干扰剂的使用效果对比

抗干扰剂的用量

不同亚硝酸基氮的浓度下，通过加入不同剂量抗干扰剂的使用，对废水中氰化物浓度进行试验，详见表2。根据表2统计结果显示，当抗干扰剂使用剂量达到89mg与62mg时，此时即可取得最佳值，即便后续再继续添加抗干扰剂，其效果也无法达到更显著的提升。

表2　亚硝基氮浓度为41mg/L、27mg/L时不同抗干扰剂用量的测定结果

结语

在电镀、炼焦、化工、煤气等行业中，其工业废水都含有大量的氰化物，这些氰化物被排放到地面水中。这些废水中的氰化物表现为不同的形式，通常呈现为“简单”氰化物（CN-）以及络合氰化物两种形式存在。通过大量的实践发现，这些不同的络合氰化物在一定的条件下，可迅速被分解为简单氰化物，这时就能够与其他有害物质进行化学反应，进而对水资源造成较大的影响。

通过有效的方法对水中氰化物进行测定，可达到提高废水的处理效果，但由于各种物质对测定造成影响，这非常不利于水资源保护。亚硝酸盐作为影响氰化物测定的常见物质，通过有效的方法对其进行排除，可更好的实现对水中氰化物测定效果的提高。鉴于此，本次通过抽取废水样液进行实践，发现在使用异烟酸吡唑啉酮比色法对氰化物的浓度进行测定时，亚硝酸盐可对测定造成较为显著的干扰。在对抗干扰剂进行选择时，相较于氨基磺酸，氨基磺酸铵的使用效果更为显著。在试样中，每1mg 亚硝基氮加入约 11mg 氨基磺酸铵，则可以达到最佳效果。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.023