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水質(zhì) 鋅的測(cè)定 雙硫腙分光光度法
1、范圍
本方法規(guī)定了用雙硫腙分光光度法測(cè)定水中的鋅 本方法適用于測(cè)定天然水和某些廢水中微量鋅 有關(guān)干擾問(wèn)題見(jiàn)附錄
本方法適用于測(cè)定鋅濃度在 550ìg/L 的水樣， 當(dāng)使用光程長(zhǎng) 20mm 比色皿 試份體積為100mL 時(shí)， 檢出限為 5ìg/L；
本方法用四氯化碳萃取， 在zui大吸光波長(zhǎng) 535nm 測(cè)量時(shí)， 其摩爾吸光度約為 9.3 104 L/mol cm， 本方法規(guī)定水樣經(jīng)酸消解處理后， 測(cè)定水樣中總鋅量。
2、原理
在pH為4.0~5.5 的乙酸鹽緩沖介質(zhì)中，鋅離子與雙硫腙形成紅色螯合物，用四氯化碳萃取后進(jìn)行分光光度測(cè)定，水樣中存在少量鉛、銅、汞、鎘、鈷、鉍、鎳、金、鈀、銀、亞錫等金屬離子時(shí)，對(duì)鋅的測(cè)定有干擾，但可用硫代*作掩蔽劑和控制pH值而予以消除。
3、試劑
本方法所用試劑除另有說(shuō)明外，均為分析純?cè)噭?實(shí)驗(yàn)中均用不含鋅的水
無(wú)鋅水：將普通蒸餾水通過(guò)陰陽(yáng)離子交換柱以除去水中鋅
3.1 四氯化碳（CCl4）
3.2 高氯酸（HClO4）1. 75g/mL 3.3 鹽酸（HCl）1.18g/mL
3.3.1 鹽酸 6mol/L溶液
取 500mL 鹽酸（3.3）用水稀釋至1000mL 3.3.2 鹽酸 2mol/L溶液
取100mL鹽酸（3.3）用水稀釋到600mL 3.3.3 鹽酸 0.02mol/L溶液
取10mL鹽酸（3.3.2）溶液用水稀釋到 1000mL
3.4 乙酸（CH3COOH）
3.5 氨水（NH3H2O）0.90g/mL
3.5.1 氨水0.143mol/L
取 10mL 氨水（3.5）用水稀釋至 1000mL
3.6 硝酸（HNO3）1.4g/mL
3.6.1 硝酸溶液0.32mol/L
取20mL硝酸（3.6）用水稀釋到1000mL
3.6.2 硝酸溶液0.032mol/L
取2mL硝酸（3.6）用水稀釋至1000mL
3.7 乙酸鈉緩沖溶液
將68g三水乙酸鈉（CH3COONa·3H2O）溶于水中，并稀釋至250mL，另取1份乙酸（3.4）與7份水混合，將上述兩種溶液按等體積混合，混合液再用雙硫腙四氯化碳溶液（3.9）重復(fù)萃取數(shù)次，直到zui后的萃取液呈綠色，然后再用四氯化碳（3.1）萃取以除去過(guò)量的雙硫腙
3.8 硫代*溶液
將25g五水硫代*（Na2S2O3·5H2O）溶于100mL水中，每次用10mL雙硫腙四氯化碳溶（3.9）萃取，直到雙硫腙溶液呈綠色為止，然后再用四氯化碳（3.1）萃取以除去多余的雙硫腙
3.9 雙硫腙 1g/L四氯化碳貯備溶液
稱取0.25g雙硫腙(C13H12N4S)溶于250mL四氯化碳(3.1)貯于棕色瓶中，放置在冰箱內(nèi)，如雙硫腙試劑不純，可按下述步驟提純。
稱取0.25g雙硫腙溶于100mL四氯化碳中濾去不溶物，濾液置分液漏斗中，每次用20mL氨水（3.5.1）提取五次，此時(shí)雙硫腙進(jìn)入水層，合并水層。然后用鹽酸（3.3.1）中和，再用250mL四氯化碳（3.1）分三次提取，合并四氯化碳層，將此雙硫腙四氯化碳溶液流放入棕色瓶中，保存于冰箱內(nèi)備用。
3.10 雙硫腙 0.1g/L四氯化碳溶液
臨用前將雙硫腙溶液（3.9）用四氯化碳（3.1）稀釋10倍
3.11 雙硫腙 0.04g/L四氯化碳溶液
取40mL雙硫腙四氯化碳溶液（3.10）用四氯化碳（3.1）稀釋到100mL，當(dāng)天配制
3.12 雙硫腙0.004g/L四氯化碳溶液
取10mL雙硫腙四氯化碳溶液（3.11）用四氯化碳（3.1）稀釋至100mL（此溶液的透光度在500nm波長(zhǎng)處用10mm比色皿測(cè)量時(shí)，應(yīng)為70%）當(dāng)天配制。
3.13 檸檬酸鈉溶液
將10克二水檸檬酸鈉（C6H5O7Na2·2H2O）溶解在90mL水中，按上面介紹方法（3.7）用雙硫腙四氯化碳萃取純化，此試劑用于玻璃器皿的zui后洗滌
3.14 鋅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液
稱取0.1000g鋅粒（純度99.9%）溶于5mL鹽酸（3.3.2）中，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，此溶液每毫升含100ìg鋅
3.15 鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液
取鋅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶（3.14）10.00mL置于1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，此溶液每毫升含1.00ìg
4、儀器
4.1 分光光度計(jì) 光程10mm或更長(zhǎng)的比色皿
4.2 分液漏斗 容量為125和150mL，配有聚四氟乙烯活塞
4.3 玻璃器皿 所有玻璃器皿均先后用1+l硫酸和無(wú)鋅水浸泡和清洗
5、試樣制備
5.1 實(shí)驗(yàn)室樣品
根據(jù)水樣的類型提出的特殊建議進(jìn)行采樣，采用聚乙烯瓶采樣，使用前用硝酸（3.6.1）溶液浸泡24h，然后用無(wú)鋅水沖洗干凈，水樣采集后，每1000mL水樣立即加入2.0mL硝酸（3.6）加以酸化（pH約1.5）。
5.2 試樣
除非證明水樣的消化處理是不必要的，例如：不含懸浮物的地下水和清潔地面水可直接測(cè)定。否則要按下述二種方法處理
5.2.l 比較渾濁的地面水 每100mL水樣加入1mL硝酸（3.6）置于電熱板上微沸消解10min，冷卻后用快速濾紙過(guò)濾，濾紙用硝酸（3.6.2）洗滌數(shù)次，然后用硝酸（3.6.2）稀釋至一定體積，供測(cè)定用。
5.2.2 含懸浮物和有機(jī)質(zhì)較多的地面水或廢水 每l00mL水樣加入5mL硝酸（3.6）在電熱板上加熱消解到10mL左右，冷卻，再加入5mL硝酸（3.6）和 2mL 高氯酸（3.2）， 繼續(xù)加熱消解蒸發(fā)至近干，用硝酸（3.6.2）溫?zé)崛芙鈿堅(jiān)鋮s后，用快速濾紙過(guò)濾，濾紙用硝酸（3.6.2）洗滌數(shù)次，濾液用硝酸（3.6.2）稀釋定容，供測(cè)定用，每分析一批樣品要平行操作兩個(gè)空白。
5.3 試份
如果水樣中鋅的含量不在測(cè)定范圍內(nèi)，可將試樣作適當(dāng)?shù)南♂寽p少取試樣量，如鋅的含量太低，也可取較大量試樣置于石英皿中進(jìn)行濃縮，如果取加酸保存的試樣，則要取一份試樣放在石英皿中蒸發(fā)至干，以除去過(guò)量酸。注意：不要用氫氧化物中和，因?yàn)榇祟愒噭┲械暮\量往往過(guò)高，然后加無(wú)鋅水，加熱煮沸 5min，用稀鹽酸或經(jīng)純制的氨水調(diào)節(jié)試樣的pH在2~3之間，zui后以無(wú)鋅水定容。
6、 操作步驟
6.1 測(cè)定 6.1.l 顯色萃取
取 10mL含鋅量在 0.5~5g 之間試（5.3），置于 60mL 分液漏斗中，加入 5mL乙酸鈉緩沖溶液（3.7）及 lmL 硫代*溶液（3.8） 混勻后，再加 10.0mL 雙硫腙四氯化碳溶液3.12振搖 4min， 靜置分層后，將四氯化碳層通過(guò)少許潔凈脫脂棉過(guò)濾入 20mm 比色皿中
6.1.2 吸光度的測(cè)量
立即在 535nm 的zui大吸光波長(zhǎng)處測(cè)量溶液的吸光度，采用合適的（如20mm）光程長(zhǎng)的比色皿，參比皿中放入四氯化碳（3.1）。注意：*次采用本方法時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)zui大吸光波長(zhǎng)，以后的測(cè)定中均使用此波長(zhǎng)，由測(cè)量得吸光度扣去空白試驗(yàn)（6.2）吸光度之后，從校準(zhǔn)曲線上查出測(cè)量鋅量，然后按7.1 的公式計(jì)算樣品中鋅的含量
6.2 空白試驗(yàn)
用適量（如10 0.5mL）無(wú)鋅水代替試份 按 5.3 和 6.1 的方法進(jìn)行處理
6.3 校準(zhǔn)
6.3.1 制備一組校準(zhǔn)溶液 向一系列 125mL 分液漏斗中 分別加入鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液3.150 0.50 1.00 2.00 3.00 4.005.00mL 各加適量無(wú)鋅水補(bǔ)充到 10mL 向各分液漏斗中加入 5mL 乙酸鈉溶液3.7和 1mL 硫代*溶液3.8 混勻后備用萃取
6.3.2 顯色萃取 上述溶液6.3.1用 10.0mL 雙硫腙四氯化碳溶液3.12搖動(dòng)萃取 4min 靜置分層后 將四氯化碳層通過(guò)少許潔凈脫脂棉過(guò)濾入 20mm 比色皿中6.3.3 吸光度的測(cè)量 立即在 535nm 的zui大吸光波長(zhǎng)處測(cè)量溶液的吸光度 采用 20mm 光程長(zhǎng)的比色皿 用純四氯化碳作參比
6.3.4 校準(zhǔn)曲線的繪制 從 6.3.3 測(cè)得的吸光度扣去試劑空白零濃度的吸光度后 繪制吸光度對(duì)鋅量的曲線 這條校準(zhǔn)線應(yīng)為通過(guò)原點(diǎn)的直線
6.3.5 校準(zhǔn)次數(shù) 應(yīng)定期檢查校準(zhǔn)曲線 特別是分析一批水樣或每使用一批新試劑時(shí)要檢查一次
7、 結(jié)果計(jì)算
7.1 計(jì)算方法 鋅的濃度 c mg/L由下式計(jì)算 m c V式中 m 從校準(zhǔn)曲線上求得鋅量 ìg V 用于測(cè)定的水樣體積 mL
7.2 報(bào)告結(jié)果 結(jié)果以二位有效數(shù)字表示8 精密度和準(zhǔn)確度 46 個(gè)實(shí)驗(yàn)室曾用本方法分析過(guò)一個(gè)合成水樣 其中含鋅 650ìg/L 其他離子含量以 ìg/L計(jì)為 鋁 500 鎘 50 鉻 l10 銅 470 鐵 300 鉛 70 錳 120 和銀 150 得到的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 18.2 相對(duì)誤差為 25.99
參考文獻(xiàn) GB7472-87 3 附錄 Ａ
干擾及其消除 （補(bǔ)充件） 水中存在少量鉍 鎘 鈷 銅 金 鉛 汞 鎳 鈀 銀和亞錫等金屬離子時(shí) 對(duì)本方法均有干擾 但可用硫代*掩蔽劑和控制溶液的 pH 值來(lái)消除這些干擾 三價(jià)鐵 余氯和其他氧化劑會(huì)使雙硫腙變成棕黃色 由于鋅普遍存在于環(huán)境中 而鋅與雙硫腙反應(yīng)又非常靈敏 因此需要采取特殊措施防止污染 實(shí)驗(yàn)中如出現(xiàn)高而無(wú)規(guī)律的空白值 這種現(xiàn)象往往是起源于含氧化鋅的玻璃 表面被污染的玻璃器皿 橡膠制品 活塞潤(rùn)滑劑 試劑級(jí)化學(xué)藥品或蒸餾水 因此需要保留一套測(cè)定鋅用的玻璃器皿 單獨(dú)放置
本方法只適用于一般輕度受重金屬污染的廢水
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