工业废水中铅含量的测定
在中性和碱性溶液中,双硫腙与铅反应生成单取代双硫腙配合物,溶于有机溶剂中呈品红色。最大吸收波长为520nm,摩尔吸收系数(ε)为6.86×104 L/(mol·cm)。
氯仿或四氯化碳通常用作有机溶剂。与氯仿相比,四氯化碳能在较低的pH值下萃取铅,不形成铅酸盐。而且四氯化碳不溶于水,挥发性较低,比重较大。另一方面,铅-双硫腙络合物在氯仿中有很大的溶解度,可以萃取大量的铅。由于双硫腙在氯仿中的溶解度大于四氯化碳,当需要将双硫腙从氯仿中完全除去时,必须保持较高的pH值。
当以氯仿为溶剂时,在pH 8 ~ 11.5范围内可定量萃取铅。麝香草酚蓝(pH 8。o ~ 9.6)通常作为指示剂,将水相由绿色调至蓝色(pH ~ 9.5),然后萃取。也建议在高pH值下提取。如SnydercsJ提出,在pH 9.5 ~ 10.0的含柠檬酸铵和氰化钾的水溶液中,用双硫腙-氯仿溶液萃取铅,然后用稀硝酸反萃取,最后用氨氰溶液调至pH11.5,在pH 1.5时用双硫腙-氯仿溶液萃取。
除pH外,铅的萃取率还与所用溶剂、阴离子的类型和数量、两相的体积比和有机相中双硫腙的浓度等参数有关。阴离子影响萃取平衡,因为它们与铅形成络合物。例如,在相同的pH值下,当含有一定浓度的醋酸盐、酒石酸盐和柠檬酸盐时,提取率会降低。
铅可用双硫腙法测定,可用单色法或混合色法。前者用氨氰溶液洗去有机层中过量的双硫腙,然后测定络合物的吸光度,后者不经去除,直接测定有机层中过量双硫腙的吸光度,操作简单方便。但对于含铅量很少的水样,由于基体的影响,用混合色法测定时,以无铅水配制的空白试验为参照,常出现负值,而单色法不存在这种现象。
干扰及其消除
当在最佳pH下萃取铅时,Ag+、Hg2+、Pd2+、Au3+、Cu2+、Zn2+、cd2+、Co2+和Ni2+也可通过与双硫腙络合而被萃取,双硫腙可被氰化物掩蔽。如果有大量的Ag+、Hg2+、Pd2+、Au3+、Cu2+存在(每种金属离子都超过1mg),最好预先用双硫腙-氯仿溶液在强酸性溶液中萃取除去这些金属离子。然后确定铅。
Bi2+、In3+、Tl+和Sn2+不能被氰化物掩蔽。在较低的pH值下,铋比铅更容易被双硫腙萃取,因此可以将水层调节到一定的pH值(通常为2。o ~ 3.5),在铅仍在水溶液中的情况下萃取铋,然后提高pH值进行萃取。
领先。也可以在较高的pH值下将铋和铅一起萃取,然后用缓冲溶液洗涤有机层,使铅进入水层(例如,用
用C014作溶剂时,pH为2.3 ~ 2.5,用CHCl3时为3.4),或用碱性溶液时(通常pH比1l高0.5 ~ 0.5)
1%氰化钾溶液)洗涤有机层,使铋先解离。
铋量较大时,可用溴和氢溴酸处理,使三溴化铋挥发。
铟的干扰:提取铟的最佳pH值为5.2 ~ 6.3 (CCl4)和8.3 ~ 9.6 (CHCl3),因此pH值可以较高。
在lO中,以CCl4为溶剂,有100倍过剩铟时,可以萃取铅。
铊的干扰严重:可将pH调至6.0 ~ 6.4,用双硫腙萃取铅,此时铊不被萃取。或将提取物与下列物质混合
当摇动0.5%氰化钾溶液时,铊-双硫腙盐离解,而铅-双硫腙盐不离解。
大量铊也可用乙醚在2~4mol/L盐酸中萃取除去。
由于氰化物的存在,Fe3+可形成铁氰化物,氧化双硫腙并对其产生干扰。若加入盐酸羟胺、肼、亚硫酸钠或其他还原剂,则不会对其产生干扰。铜也可能有类似的干扰。
当含有大量Fe3+时,可在1.2 mol/L的HCl介质中加入过量的铜铁试剂,并用CHCl3萃取。此时铅不沉淀也不提取,同时Cu ~ (3+),Bi ~ (3+),Tl ~ (3+),Sn ~ (2+)也被去除,过量的铜铁试剂被CHCl3提取。
Sn2+会造成干扰,但Sn4+不会。当含量较大时,可以形成溴化锡并通过挥发除去。
在碱性介质中能产生沉淀的金属(氢氧化物)被柠檬酸铵或酒石酸铵掩蔽。
此外,某些金属能阻碍铅的萃取,特别是钛(5mg或以上)能阻碍铅从pH 7 ~ 11的柠檬酸氨溶液中完全萃取。当它含有高浓度的铝时,也有类似的情况。在这种情况下,可以先用硫化物沉淀分离,必要时可以加入少量的铜作为沉淀剂。
硫化物在阴离子的影响下更为重要,在试剂级氰化钾中经常发现硫化物。其他阴离子如柠檬酸根和酒石酸根。在高浓度时,络合作用阻碍了铅的萃取。高浓度磷酸盐和胶态硅酸也会使提取铅变得困难。必要时用浓双硫腙溶液反复萃取。
铅-双硫腙络合物可用稀酸溶液解离,有助于干扰物质的分离。即在用浓双硫腙溶液第一次萃取分离后,用稀酸溶液振摇铅返回水相,然后调节至最佳pH,用双硫腙溶液第二次从水相中萃取铅。
水中铅的测定方法详解(二)
(饮用水检验规范)
在地壳中,铅是一种相对较小的元素,以低浓度广泛存在于未受污染的沉积岩和土壤中。未受污染的海水约含0.03 μ g/L,而表层和海岸附近的浓度可增加10倍。淡水含量高,约为1 ~ 50μ g/L
由于含铅汽油的使用和冶炼厂的烟雾,空气中含有铅,这增加了水中的浓度。工业生产、采矿或冶炼废水会污染水体。使用含铅量高的管材或含铅化合物的塑料管作为自来水管,会增加饮用水中的铅含量。
铅可在人体内蓄积,主要毒性为贫血、神经功能障碍和肾损伤。
27.1水中铅的测定方法有原子吸收分光光度法、分光光度法、示波极谱法和电位溶出法。
与其他元素相比,铅的测定方法发展缓慢。虽然已经报道了一些新方法,但它们具有实用价值。
不多。孙报道的氧化电位溶出法是同时测定铜、铅、铁,
锌镉。铅的线性范围为0.1~3400μg/L,与原子吸收光谱法基本一致,但准确。
密度法优于原子吸收光谱法。
在已报道的分光光度法中,碘化钾-丁基罗丹明B-阿拉伯胶-triton x-100体系较好。该方法灵敏度高,摩尔吸收系数为6.2×105 l·mol-1·cm-1,能满足要求。水中常见离子无干扰,稀有离子如Ag+、Cu2+、Cd2+、Hg2+可通过巯基棉预处理消除。其测定湖水中铅的结果与原子吸收光谱法一致。
27.1原子吸收光谱法测定铅的灵敏度和精密度不理想。据报道,同时使用高性能空心阴极灯、超声原子化器和狭缝管原子阱,可大大提高灵敏度和精密度。详情请参阅第二部分第5节。
27.2当通过无火焰原子吸收光谱法测定铅时,通常使用二级灵敏线283.3nmo。虽然用灵敏线217.0 nm测定铅的灵敏度比二级灵敏线283.3nm高2倍左右,但217.0 nm的能量与氘灯的能量很难平衡。如果用塞曼效应校正背景,可以用217.0nm的分析线。
27.2见25镉的注释25.2。
27.2.1文献中已经指出,钾、钠和铝的氯化物不会干扰铅的测定,而钙、钴、铁和锰的氯化物会干扰。浓度为1g/L的NiCl2可以完全抑制导联信号。除浓度为1g/L的NaNO3干扰铅约20%的信号外,其他硝酸盐对铅的测定无影响。如果用氯化镧处理过的石墨管测定,氯化物浓度高达500 mg/l时不会干扰铅的测定。
27.2.2当铅浓度为10μ g/L时,10mg/L的K、Cd、Zn、Be、Fe、Mn无干扰,100 mg/L的Na、Ca无干扰,S042-和P043-有干扰。加7.5g。
可用作铅基体改进剂的27.2.3.4无机试剂包括:NH4NO3、(NH4)2HPO4、CaCl2、Pt和Pd。有机试剂包括草酸、抗坏血酸和硫脲。
27.3.2双硫腙分光光度法是一种古老的方法,但仍有一定的实用价值。双硫腙在弱碱性溶液中与铅形成红色络合物。
27.3.3.4有人做过实验,标准曲线与所用双硫腙透光率的线性关系优于70%。测试结果见表27.1。
表27.1双硫腙透光率对线性的影响
27.3.5.2.2水中的钙镁离子在碱性溶液中可形成沉淀,影响铅的提取。加入柠檬酸铵可以防止沉淀,因为柠檬酸铵可以与钙镁血浆形成稳定的络合物。
27.3.5.2.2铜、锌等金属离子也与双硫腙反应生成红色络合物,干扰铅的测定。加入氰化钾可与这些离子形成[Cu(CN)4]3-和[Zn(CN)4]2-等稳定的络合阴离子,故可消除它们的干扰。