制革废水中不同电荷性质络合态铬浓度的测定方法

专利公开号：CN116735787A

申请人：四川大学

摘要：本发明属于制革废水处理技术领域，公开了制革废水中不同电荷性质络合态铬浓度的测定方法。本发明主要针对现有技术中存在的测试复杂、对制革废水中含有的铬-不同分子尺寸有机物络合物测定不准确等问题。本发明复配的阴离子沉淀剂和阳离子沉淀剂分别将阴离子铬络合物和阳离子铬络合物沉淀下来，并对沉淀物中的铬进行测定，分别得到废水中阴离子铬络合物和阳离子铬络合物的浓度，再通过总铬浓度减去阴离子铬络合物和阳离子铬络合物的总浓度得到中性铬络合物浓度。

该方法准确性高，铬络合物的分子量对检测方法的影响较小，且操作简单。

技术领域

本发明涉及制革废水处理技术领域，具体涉及制革废水中不同电荷性质络合态铬浓度的测定方法。

背景技术

铬配合物所带电荷主要取决于配体的类型和数量，为中心离子铬离子的电荷数与配体电荷数的代数和，通常将带正电荷的铬配合物称为阳铬配合物，电荷数为0的铬配合物为中性铬配合物，带阴电荷的铬配合物为阴铬配合物。

目前，铬络合物电荷性质的测定主要集中在测定铬鞣液中铬络合物的电荷性质，铬鞣液主要是由铬与小分子有机试剂（如草酸、甲酸、柠檬酸等）络合后得到的，主要采用离子交换柱色谱法、圆盘薄层离子交换纸色谱、纸上电泳、凝胶过滤色谱等方法对络合态铬的电荷性质进行测定。但在测定过程中发现，上述方法在测定铬鞣液中不同电荷性质铬络合物时效果不佳，存在着较大的误差，主要是因为铬络合物并不是完全稳定地存在于溶液中，各种电荷性质的络合物存在着动态平衡。当加入酸碱、改变温度、是否存在中性盐、是否存在掩蔽剂等条件发生改变时，均会影响铬络合物电荷性质的差异。因此上述方法中目前使用最多的是离子交换柱色谱法，因为凝胶过滤时没有发生化学反应，所以一般认为此方法在测定铬鞣液中的铬络合物时是比较可靠的。但是制革废水中的铬络合物除了包含铬-小分子蒙囿剂（如乙酸、甲酸、柠檬酸等）络合物外，主要还有较多的铬与制革化学品结合的铬-大分子有机物络合物，而当采用离子交换柱色谱法对铬-大分子有机物络合物进行测定时，大部分铬-大分子有机物络合物经过凝胶过滤后，洗脱不完全，因而导致测定结果偏差较大。

为了解决上述问题，本发明提供了一种制革废水中不同电荷性质络合态铬浓度的测定方法，该测定方法准确性高，铬络合物的分子量对检测方法影响较小，且操作简单。

本发明采用的技术方案为：制革废水中不同电荷性质络合态铬浓度的测定方法，其中包括测定制革废水中阴离子基团浓度、阳离子基团浓度和总铬浓度；根据所述阴离子基团浓度向制革废水中加入阴离子沉淀剂，经过混合均匀、离心，取上清液测定第一总铬浓度；根据所述阳离子基团浓度向制革废水中加入阳离子沉淀剂，经混合均匀、离心工序，取上清液测定第二总铬浓度；然后再根据第一总铬浓度、第二总铬浓度和总铬浓度计算制革废水中络合态铬电荷的性质。其中，所述阴离子沉淀剂为双氰胺甲醛树脂、聚二甲基二烯丙基氯化铵混合物，阴离子沉淀剂中聚二甲基二烯丙基氯化铵质量占比为10%～40%，聚二甲基二烯丙基氯化铵的重均分子量为10 000～100 000 Mw；所述阳离子沉淀剂为二丁基萘磺酸钠、聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾混合物，阳离子沉淀剂中聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾质量占比为10%～40%，聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾的重均分子量为10 000～100 000 Mw。所述阴离子基团与阴离子沉淀剂的摩尔比为1‥(2～5)；所述阳离子基团与阳离子沉淀剂的摩尔比为1‥(2～5）。所述第一总铬浓度为阳铬配合物和中性铬配合物的浓度之和；所述第二总铬浓度为阴铬配合物和中性铬配合物的浓度之和。根据第一总铬浓度、第二总铬浓度和总铬浓度计算制革废水中络合态铬电荷性质的计算公式为：

中性铬配合物浓度=总铬浓度-阴铬配合物浓度-阳铬配合物浓度

阴铬配合物所占比例=阴铬配合物浓度/总铬浓度×100%

阳铬配合物所占比例=阳铬配合物浓度/总铬浓度×100%

中性铬配合物所占比例=中铬配合物浓度/总铬浓度×100%

在所述测定制革废水中阴离子基团浓度、阳离子基团浓度和总铬浓度前还包含测定制革废水中COD浓度的步骤。若测定出制革废水中COD浓度高于1 000 mg/L，则需将制革废水稀释至COD小于等于1 000 mg/L后，再进行后续步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的制革废水中络合态铬主要由铬-中大分子有机物络合物和铬-小分子有机物组成，是混合的复杂体系，本申请采用双氰胺甲醛树脂和聚二甲基二烯丙基氯化铵混合物为阴离子沉淀剂，二丁基萘磺酸钠和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾混合物为阳离子沉淀剂，通过控制各沉淀剂之间的用量和分子量，提高了测定不同电荷性质络合态铬浓度的准确性。