流动注射仪测定水中总氰化物的应用

2023-01-02 19:00周玉芬
化工设计通讯 2022年5期
关键词:氰化物检出限流动

周玉芬

(乌鲁木齐市环境监测中心站,新疆乌鲁木齐 830000)

氰化物是一种具有较高毒性的物质,它能够与人体内部所含有的高铁细胞色素氧化酶在短时间之内实现有效的结合,进而导致人体内部的高铁细胞自身所具有的氧传递作用丧失,严重者甚至会导致患者出现窒息以及死亡的问题。在针对水中的总氰化物进行测定的过程中,主要是针对被污染水体内部所含有的氰化物的总量进行有效测定,根据检测数据的相关结果制定专项解决方案。为了保证水中总氰化物测定的有效性,在原有测定技术的基础之上尝试采用流动注射仪的方式进行测定,这样的操作方式能够保证总氰化物测量数据的真实性以及准确性,减少人为操作失误因素而带来的误差。本文探讨了流动注射仪测定水中总氰化物的相关应用问题。

1 流动注射仪工作原理以及水中总氰化物测定现状

1.1 流动注射仪工作原理

流动注射分析,主要指的就是在气流内部或是液流内部不间断地对待检测物质的浓度进行测量,实际落实流动注射分析相关工作的过程中,需要先在非间隔以及流动的连续载流中进行液体样品的注入,要能够使得所注入的样品构成一个带,并且将这个带传送至检测器之中,检测器在实际工作的过程中会对样品通过流通池过程中出现的其他物理量、电极电位以及吸光度等进行连续的记录。通俗地说,这一过程可以被理解为一系列的试样按照顺序通过分析仪的同一个通道,在提前确定好的点的位置加入试剂,在试样向流通池流动的过程中完成混合反应,并且在试样流经流通池时对于相关的信号进行持续不断的测定以及记录,进而逐渐转化成肉眼可见的样品风以及基线。

1.2 水中总氰化物测定现状

在对水污染的情况进行判断的过程中,水中总氰化物测定的相关指标是最为重要的依据以及标准,受到氰化物化学性状所带来的影响,在水中其多数表现为络合物、有机氰化物以及单氰化物几种。现阶段在针对水中总氰化物相关指标进行测定的过程中,常用的测定技术主要包括分光光度法、硝酸银滴定法。但是在具体操作的过程中,这些操作方式不仅具有气密性差的特点,同时在操作环节方面也存在较高的复杂度,测定结果发生误差的概率相对较高。不仅无法使得水中总氰化物测定工作开展的积极作用得到充分发挥,除此之外,还会给水体监测工作以及污水处理相关工作的开展带来一系列的负面影响。

2 流动注射仪测定水中总氰化物的步骤以及方法

2.1 样品采集以及保存

(1)在实际进行样品收集的过程中,要将收集到的样品存放在玻璃容器内部或是塑料容器内部,在正式进行样品的存放之前,所有使用到的容器都需要经过蒸馏水的冲洗[3]。在进行收集样品体积确定的过程中要能够体现出代表性的特征,为后续重复分析工作的开展做好准备,但是在这一过程中又要能够最大限度地降低排放量。

(2)在收集到相关的样品之后,如果无法立刻对相应的样品进行分析,则需要在样品中加入氢氧化钠,对样品的pH进行有效调节,通常情况下,所保存的样品的pH需要控制在12~12.5,并且保存样品的容器应该为密闭的容器,最好使用深色的容器进行样品的保存,保存样品的环境温度应该控制在4℃以内。

2.2 测定仪器以及试剂的选择

水中总氰化物测定相关工作的实际开展过程中,要想使得流动注射仪自身的作用能够得到更好的发挥,在实际进行测定的过程中,使用离子水作为试剂,在正式开始测定前,要借助超声波清洗装置对于试剂进行脱气处理,在实际针对水中总氰化物测定所需要使用到的蒸馏溶液进行配制的过程中,需要适度地混合浓磷酸以及水,在混合好相关溶液之后,需要利用等离子水稀释相应的混合溶液,将氢氧化钠溶液加入到混合溶液内,保证所配制的蒸馏溶液比例的合理性。在正式开始针对水中总氰化物磷酸缓冲液进行配制之前,要使用去离子水对于相应剂量的磷酸二氢钾进行稀释处理。

2.3 适用范围

在使用流动注射仪测定水中总氰化物的过程中,《水质氰化物的测定流动注射分光光度法》适用于工业废水、地下水、地表水、生活污水等几种类型水质的测定,方法检出限为0.001mg/L,测定范围为0.004~0.10mg/L。

2.4 干扰消除

在实际应用此种方法进行操作的过程中,硫氰酸盐所产生的正向干扰响应通常情况下能够被控制在1%以内,对于以SCN-计、500μg/L的样品来说,其所出现的响应通常情况为平均0.22μg-/L。

如果所收集到的水样中同时含有数量较多的硫化物,应该先在所收集到的水样内部加入碳酸铅固体粉末或是碳酸镉,在对水体中所含有的硫化物进行去除处理之后,还需要通过氢氧化钠的加入进行固定,如果不进行上述操作,在碱性条件之下硫离子和氰离子在实际发生作用的过程中就会产生硫氰酸离子,进而对相应的测定指标进行干扰,在这一过程中,可以将一滴样品或是水样放在乙酸铅试纸上,如果试纸的颜色变成了黑色,则说明存在硫化物。

2.5 具体测定步骤

在启动程序方面,在打开机器之后,样品预处理模块内部需要有一个加温的过程,通常情况之下样品预处理模块内部温度在100℃以上的时候方可进行操作,而这一过程需要20~30min,之后进行去离子水的泵入,检查流动的顺畅性以及是否存在泄漏问题。继续对样品预处理模块进行加热,在其达到设定温度之后,在相对应的试剂瓶内部置入试剂管线,这一操作的主要目的在于维持系统的平衡,确保系统的温度能够在设定温度线的上下保持稳定。在对基线进行观察的过程中,如果基线趋于平稳,则可以开始分析工作。要能够做好针对系统参数的设定工作,设定过程中,系统参数的设置需要结合方法所提供的相关数据,在实际进行系统参数的设置过程中,通常情况下只需要在第一次使用仪器的过程中进行设置,后续使用过程中非特殊情况之下不需要反复进行设置。

在实际制作标准工作曲线的过程中,要关注配制标准工作曲线的相关问题,选择6支容量为100mL的容量瓶,分别加入体积为10mL、5mL、1mL、0.5mL、0.2mL、0mL浓度为1mg/L的总氰化物标准溶液,用1%的氢氧化钠溶液进行定容。在结束上述操作之后,进行摇匀处理。在实际进行标准工作曲线制作的过程中,需要在仪器的内部进行标准溶液的注入,对于操作过程中获得的响应值进行记录,在对应浓度的基础之上进行标准曲线的绘制,为后续进行回归方程的计算打下良好的基础。

在实际进行样品测定的过程中,要能够在仪器的内部加入已经处理的水样,包括进行过稀释处理以及干扰去除处理的水样,按照前一步骤中进行标准曲线制作的方法进行测定,对于仪器所产生的响应值进行详细的记录,之后在标准曲线上确定样品的浓度或是通过计算回归方程的方式进行浓度的确定。在每一个分析批次之后或是每10个样品之后需要进行一个中间浓度标准的检验,这一操作的主要目的在于对于曲线进行有效的校验,浓度相对偏差控制在≤10%以内,如果不在范围之内,则需要重新调整仪器参数,绘制标准曲线。

在实际关闭仪器的过程中也需要依照固定的程序,一方面要在去离子水的内部放好所有的试剂管线,借此来对管路进行合理有效的清洗,另一方面在关闭仪器的过程中要能够严格依照仪器的相关操作说明,最后将仪器的泵管放松,完成仪器关闭的相关工作。

3 流动注射仪测定水中总氰化物的相关问题讨论

3.1 最低检出限问题

在实际针对水中总氰化物的相关指标进行测定的过程中,最低检出限是需要关注的一个重点问题,其不仅决定着检测结果的偏差度,同时也会在一定程度上影响到后续水污染治理相关工作实际开展过程中的有效性。但是从以往相关检测结果的角度进行分析,由于最低检出限的相关指标无法达到预定的标准,不仅无法保证检测结果的参考价值,也会在一定程度上导致检测结果偏差过大,为后续水污染治理相关工作的开展带来一系列的障碍。由上述可知,对水中总氰化物相关指标进行检测的过程中,亟需进行方法的创新,提升相关检测方法的最低检出限,借此来实现整体检验有效性的提升,而在此过程中,流动注射仪的相关方法受到了十分广泛的关注。针对水中总氰化物的具体含量进行实际测定的过程中,尤其是在使用流动注射仪的方式进行测定的过程中,要能够针对流动注射仪在实际工作过程中最低的检出限进行合理有效的计算。在常规的情况之下,最低检出限指的就是重复测量得出的标准偏差以及研究值可信度估计标准偏差值的乘积。

本次研究工作的实际开展过程中,通过对于流动注射仪的实际测定器件进行检测,得出结果显示其最高检出限相比于基本推荐值来说整体更高,相比于传统的分光光度检测方式来说,其精准度以及灵敏度均相对更高,相关的差异值在9.5倍左右。由此可见,在最低检出限的方面,在实际采用流动注射仪进行水中总氰化物进行检测的过程中,流动注射仪相比于以往的检测方式来说有着更加显著的优势,其能够通过提高最低检出限,实现检测结果精确度以及可参考价值的实际提升,方便相关工作人员对于我国现阶段水污染的情况进行精准评估,明确水污染的具体原因,并且有针对性地提出相应的治理策略,使得水污染的治理效果能够间接得到有效提升。

3.2 测定精准度问题

在采用流动注射仪测定的方式重复针对水中的总氰化物含量进行测定的过程中,为了最大限度地保证测定结果的准确性,通常情况下需要反复进行六次测定。但是在这一过程中要注意所获得的标准样品的保证值在标准曲线之上,在结束相关计算之后,确认标准值以及测定结果的正负偏差被控制在2.7以内,由此来证明在采用流动注射仪进行水中总氰化物相关指标测定的过程中相关测定方法所具有的精准度,使得在实际测定水中总氰化物相关指标的过程中其要求能够真正得到充分满足。

为了对流动注射仪在水中总氰化物测定过程中的有效性进行更加全面以及有序的评估,还需要针对测定样本实施加标回收的相关实验,针对在使用流动注射仪测定水中总氰化物的过程中回收率的相关指标进行有效的测定以及计算,通过对于相关文件规定的水中氰化物回收率的相关标准值进行合理有效的比对,针对在实际使用流动注射仪测定水中总氰化物相关指标过程中所具有的稳定性进行合理有效的验证,发现偏差的问题,则需要及时进行有效的纠正,加大对于测定结果精准度相关问题的关注程度,使得相关的测定结果真正具备更高的参考价值。

3.3 测定影响因素问题

针对流动注射仪的干扰因素进行测定实验,对于水中总氰化物来说,余氯含量是影响测定结果准确度十分重要的因素,在实际进行干扰实验的过程中也有效的验证了这一结论。通过对于样本进行除氯前后回收率的情况进行分析以及统计,相关检测结果显示两者之间存在着十分显著的差异性。因此,为了使得水体中总氰化物测定结果的准确性以及有效性能够真正得到提升,要在正式实施测定之前,针对需要测试的样本提前做好除氯的相关处理,使得所获得的样本回收率能够真正达到测定的相关标准,尽可能减少干扰因素给测定结果准确性带来的负面影响,为检测工作的顺利展开以及检测结果准确性的保证打下良好的基础。

要明确在实际进行流动注射仪测定过程中相关的影响因素,在针对水中总氯化物进行测定过程中,通过流动注射技术的合理应用不难发现,如果样本中含有低浓度的氰根离子,那么实验环境则对于实验的稳定性影响较小,不需要特别考虑相关的影响。因此,在实际落实相关测定工作的过程中,在实际进行总氰化物标样标准曲线绘制的过程中,也需要充分考虑水体中总氰化物标样的具体情况,根据水体的实际情况对于干扰因素进行相关的考量,进而采取相关的能够减少相关因素带来负面因素的措施,切实保证检测结果的准确性以及参考价值。

4 结语

在实际测定水中总氰化物相关指标的过程中,通过合理应用流动注射仪,能够使相关检测结果的有效性得到较大幅度提升,真正达成自动化操作水中总氰化物测定过程中吸液环节、混合环节以及分离环节目的,从本质上使得水中总氰化物测定过程中数据误差以及数据缺失的相关问题得以有效减少。伴随着社会经济发展速度的进一步加快,水资源保护工作的开展形势也越来越严峻,水资源的组成结构的复杂性也进一步增加,水中总氰化物的含量也在相应升高,这就需要相关工作人员在实际进行水中总氰化物含量测定的过程中能够对流动注射仪技术进行持续不断地优化以及完善,使得进行水中总氰化物测定工作中水体监测的相关要求真正得到有效满足。

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