電鍍廢水中鎳、鋅、銅同時(shí)快速測(cè)定的研究
黃薔1，楊立群2，劉松1
（1．荊州市環(huán)境保護(hù)局沙市分局；2．荊州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，湖北荊州434000）
摘要：電鍍工業(yè)作為高污染行業(yè)，排放的廢水中含有多種重金屬，是環(huán)境監(jiān)管的重要對(duì)象。采用二階導(dǎo)數(shù)分光度法同時(shí)快速測(cè)定電鍍廢水中鎳、鋅、銅具有很好的靈敏度，所用儀器設(shè)備普通，試劑易得，操作簡(jiǎn)便，適用于電鍍廢水的應(yīng)急監(jiān)測(cè)。
關(guān)鍵詞：電鍍廢水；重金屬；測(cè)定
電鍍廢水中通常含有多種重金屬和有毒物質(zhì)，其中鎳的監(jiān)測(cè)方法主要有火焰原子吸收分光光度法、丁二酮肟分光光度法、示波極譜法、ICP-AES法，鋅的監(jiān)測(cè)方法主要有原子吸收分光光度法，雙硫腙分光光度法、示波極譜法、ICP-AES法，銅的監(jiān)測(cè)方法主要有原子吸收分光光度法、二乙基二硫化氨基甲酸鈉分光光度法、示波極譜法、陽(yáng)極溶出伏安法、ICP-AES法[1,2]。對(duì)電鍍廢水中鎳、鋅、銅同時(shí)快速測(cè)定的研究，有利于對(duì)電鍍廢水的環(huán)境監(jiān)管和應(yīng)急監(jiān)測(cè)。
1·實(shí)驗(yàn)原理
水和廢水中鎳、鋅和銅在乙醇介質(zhì)中與l-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚結(jié)合，生成紅色絡(luò)合物。當(dāng)進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)光譜測(cè)定時(shí)，在545nm、557nm、595nm處出現(xiàn)三個(gè)獨(dú)立的倒峰，且峰到基線的距離分別與鎳、鋅、銅的濃度成正比，據(jù)此同時(shí)測(cè)定電鍍廢水中三種金屬元素的濃度。
2·材料與方法
2.1主要儀器與試劑
（1）雙光束雙波長(zhǎng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（島津UV-1750型），該儀器可測(cè)定普通光譜也可測(cè)定二價(jià)導(dǎo)數(shù)光譜。
（2）鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.5000g金屬鎳（純度99.9%），溶于少量（1+1）硝酸中，以1%HNO3稀釋至500mL，搖勻，轉(zhuǎn)入塑料瓶中，此貯備液濃度為每毫升含1.00mg鎳。鎳標(biāo)準(zhǔn)使用液由上述標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋成每毫升含5.00μg鎳。
（3）鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.5000g金屬鋅粒（純度99.9%），溶于10mL(6+1)鹽酸中，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此貯備液濃度為每毫升含1.00mg鋅。鋅標(biāo)準(zhǔn)使用液由上述標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋成每毫升含5.00μg鎳。
（4）銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取1.000g金屬銅（純度99.9%），置于150mL錐形瓶中，加入（1+1）硝酸20mL，加熱溶解后，加入（1+1）硫酸10mL，加熱至冒白煙。冷卻后，加水溶解并轉(zhuǎn)到1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此貯備液濃度為每毫升含1.00mg銅。銅標(biāo)準(zhǔn)使用液由上述標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋成每毫升含5.00μg銅。
（5）l-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚溶液：稱取0.1gl-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚溶于100mL乙醇中。
（6）pH4.8緩沖液：稱取56.0gNaAc3H2O，加入25.0mL冰醋酸，混勻后用水稀釋至1L。用pH計(jì)調(diào)節(jié)緩沖液，使其pH值為4.8。
2.2儀器條件的確定
（1）普通光譜參數(shù)的設(shè)定：微分波長(zhǎng)差△λ增大時(shí)，靈敏度增高，但分辨率下降，零交點(diǎn)產(chǎn)生變化，△λ選擇10nm為宜。選擇吸光度ABS，選擇快速掃描，波長(zhǎng)標(biāo)度放大設(shè)定為10μm/cm，記錄量程設(shè)定為0～9，波長(zhǎng)范圍設(shè)定為500～610nm，狹縫寬度2nm。
（2）二階導(dǎo)數(shù)光譜參數(shù)的設(shè)定：除記錄量程設(shè)定為-0.5～0.5外，其它均與普通光譜參數(shù)設(shè)定條件相同[3]。
2.3試驗(yàn)方法
2.3.1廢水樣品測(cè)定
取25mL水樣于50mL比色管中，若水樣混濁，可使用0.45μm微孔有機(jī)濾膜玻璃漏斗過(guò)濾。若樣品濃度較高，可適當(dāng)稀釋。取5mL0.1%-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚溶液，5mLpH4.8醋酸－醋酸鈉緩沖液，10mL乙醇，搖勻,顯色10min。用試劑空白作參比，以1cm玻璃皿比色，在儀器設(shè)定條件下測(cè)定二階導(dǎo)數(shù)光譜。記錄在545nm、557nm、595nm波長(zhǎng)處峰尖到基線的距離，用標(biāo)準(zhǔn)曲線分別求出鎳、鋅、銅的濃度。
2.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
向50mL比色管中分別加入Ni2+、Zn2+、Cu2+標(biāo)準(zhǔn)使用溶液各0、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、6.00mL，加水至體積為25mL，配成三組標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液Ni2+、Zn2+、Cu2+的含量為0、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、30.0μg，按上述操作步驟進(jìn)行進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)光譜測(cè)定。
3·結(jié)果與討論
3.1方法檢出限
根據(jù)國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)光譜化學(xué)分會(huì)公布的最低檢測(cè)濃度的測(cè)定方法，使用標(biāo)準(zhǔn)曲線的空白溶液測(cè)量20次以上，進(jìn)行測(cè)量，使用上述系列溶液作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，用3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的斜率算出方法檢出限[4]。鎳的方法檢出限為0.009mg/L，鋅的方法檢出限為0.020mg/L，銅的方法檢出限為0.028mg/L，結(jié)果列于表1。

3.2合成樣品的加標(biāo)回收率
配制Ni2+、Zn2+、Cu2+不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合液，用本方法測(cè)定回收率在86.0~104.0%之間。結(jié)果見(jiàn)表2。

3.3方法的精密度
8次測(cè)定含Ni2+1.0mg/L、Zn2+2.0mg/L、Cu2+2.0mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液得到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.5%、2.5%、2.8%。
3.4干擾物質(zhì)
試驗(yàn)表明，Pd、Cd不顯色，其二階導(dǎo)數(shù)光譜為零，不影響測(cè)定。當(dāng)廢水中含Co2+1.0mg/L、Fe2+1.0mg/L、PO34+1.5mg/L、CN-1.5mg/L時(shí)，不干擾Ni、Zn、Cu的同時(shí)測(cè)定。若Co2+、Fe2+含量高時(shí)，可用EDTA試劑作為掩蔽劑。
4·結(jié)論
采用二階導(dǎo)數(shù)分光度法同時(shí)快速測(cè)定電鍍廢水中鎳、鋅、銅具有很好的靈敏度，該方法的準(zhǔn)確度和精密度均能滿足應(yīng)急監(jiān)測(cè)分析的要求，所用儀器設(shè)備普通，試劑易得，操作簡(jiǎn)便，線性良好，測(cè)定快速、靈敏、準(zhǔn)確，適合于鎳、鋅、銅同時(shí)存在的電鍍廢水的測(cè)定，是一種切實(shí)可行的電鍍廢水應(yīng)急監(jiān)測(cè)分析方法。
參考文獻(xiàn)
[1]邱謹(jǐn)楠,程鐘,董毛毛.電鍍廢水中微量銅的測(cè)定方法研究[J].貴州環(huán)?？萍?2006,3(12):30-32.
[2]火焰原子吸收分光光度法測(cè)定水中銅的含量[J].廣州化工,2013,14(41):160-162.
[3]李紅玫,辛紅.二階導(dǎo)數(shù)光譜—峰面積法測(cè)定鎳[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào),2002,2(21):92-93.
[4]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].第4版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.