一種流動注射在線監測水中銅離子的方法
2023-08-08 07:55:36
專利名稱：：一種流動注射在線監測水中銅離子的方法
技術領域：
：本發明涉及一種在線監測水中銅離子的方法，具體涉及一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，屬水環境監測領域。
背景技術：
：銅的主要汙染源有電鍍、冶煉、五金、石油化工和化學工業等企業排放的廢水，因此快速準確檢測廢水中銅的含量具有重要的環境保護意義。當水中的銅含量達0.Olmg/L時，對水體自淨有明顯的抑制作用，銅對水生生物的毒性與其在水體中的形態有關，游離銅離子的毒性比絡合態銅要大得多，如灌溉水中硫酸銅對水稻的臨界危害濃度為0.6mg/L。在線監測是掌握廢水汙染物排放狀況的必要手段，其監測結果和資料是控制排放廢水對環境的汙染、改善水環境質量的決策依據，也是推行汙染物總量控制的必要技術手段，是一項直接為環境管理服務的基礎工作。廢水中銅的測定方法主要有原子吸收法、二乙氨基二硫代甲酸鈉萃取光度法等。前者操作簡便、幹擾較少，但儀器比較貴，普及率不高；後者是廣泛使用的傳統測定方法，但幹擾離子多，且需要用有機溶劑萃取，手工操作繁瑣。
發明內容本發明的目的是為克服上述現有技術的不足之處，提供一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流Q、(:2，將氯化鐵溶液通過採樣環注入到載流中，與另一流路輸入的硫代硫酸鈉溶液於反應管中混合併反應，流入流通式比色皿，分光光度計實時測定吸光度，以空白吸光度與測定吸光度比值的對數值對銅離子的質量濃度繪製工作曲線；將水樣作為載流&在相同的條件下進行檢測，由工作曲線計算出銅離子的含量；每隔1-2小時，在監測水樣中銅離子含量的同時，於載流C2中加入銅標準溶液，進行標準加入法的校正。該方法採用反相流動注射技術，在水樣不受限制的情況下，可大大減少試劑的消耗，特別適合在線監測和過程控制。通過小體積注入試劑，不但可以提高分析頻率，而且由於增大了試劑的分散、減少了樣品的分散，從而可以提高測定的靈敏度，因此反相流動注射分析在高靈敏度和高效率方面優於常規的流動注射分析。在此基礎上把銅標準溶液加入到試樣載流中，進行類似於標準加入法的校正過程，這種方法的優點是校正和檢測近於同時完成，由於標準溶液分散到過程流中，標準溶液和試樣基體可部分匹配，液流傳輸速度和檢測系統短期波動並不影響在線監測，因而增加了分析結果的可靠性。本發明是以如下技術方案實現的一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，其特徵是以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流Q、C2，將氯化鐵溶液通過採樣環注入到載流中，與另一流路輸入的硫代硫酸鈉溶液於反應管中混合併反應，流入流通式比色皿，分光光度計實時測定吸光度，以空白吸光度與測定吸光度比值的對數值對銅離子的質量濃度繪製工作曲線；將水樣作為載流Q在相同的條件下進行檢測，由工作曲線計算出銅離的含量；每隔1-2小時，在監測水樣中銅離子含量的同時，於載流(:2中加入銅標準溶液，進行標準加入法的校正。所述的稀鹽酸、氯化鐵、硫代硫酸鈉濃度分別為0.003mol/L、0.04mol/L、0.03mol/L。所述的採樣環體積為50iiL，反應管長度為80cm、直徑為0.5mm。所述的載流Q、C2流量均為1.13mL/min，試劑氯化鐵和硫代硫酸鈉流量均為0.68mL/min，流動注射程序為採樣15s、注樣20s，分光光度計檢測波長為540nm。本發明的優點是該方法採用反相流動注射技術，在水樣不受限制的情況下，可大大減少試劑的消耗，特別適合在線監測和過程控制。通過小體積注入試劑，不但可以提高分析頻率，而且由於增大了試劑的分散、減少了樣品的分散，從而可以提高測定的靈敏度，因此反相流動注射分析在高靈敏度和高效率方面優於常規的流動注射分析。下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步詳細說明附圖為流動注射在線監測水中銅離子的工藝流程圖具體實施方式1、試劑配製銅標準溶液準確稱取1.OOOg金屬銅(99.9%)置於150mL燒杯中，加1:1的硝酸20mL，加熱溶解後，加入1:1的硫酸lOmL並加熱至冒白煙，冷卻後，移入1000mL容量瓶，定容。此溶液含銅為1.00g/L，根據需要臨用前逐級稀釋成銅標準系列溶液；氯化鐵溶液由於氯化鐵極易水解，需配製成強酸性溶液。稱取10.8g氯化鐵晶體(FeCl36H20)，用0.lmol/L鹽酸溶解並定容至lOOmL，配製成0.4mol/L強酸性溶液(pH值為1)，使用時稀釋10倍為0.04mol/L氯化鐵工作液(pH值為2);硫代硫酸鈉溶液硫代硫酸鈉易受水中溶解的二氧化碳、空氣、日光和微生物的作用而分解，宜採用冷卻的二次蒸餾水溶解，其溶液在PH值約為10較穩定，因此配製時需加少量碳酸鈉，並貯存於棕色瓶中置於暗處保存。稱取3.7g硫代硫酸鈉晶體(Na2S203*5H20)、0.lg碳酸鈉，用冷卻的二次蒸餾水溶解並定容至500mL，配製成0.03mol/L硫代硫酸鈉溶液。0.003mol/L鹽酸移取30mL0.lmol/L鹽酸，稀釋到lOOOmL。加入O.5mg/L銅標準溶液的0.003mol/L鹽酸移取3mL0.lmol/L鹽酸，準確加入5.OOmL10.Omg/L銅標準溶液，用水稀釋到100mL。2.繪製工作曲線如附圖所示，分別以含量為0.0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.Omg/L等的銅標準系列溶液作為載流Q，以0.003mol/L鹽酸作為載流C2，以0.03mol/L硫代硫酸鈉溶液作為以0.04mol/L氯化鐵溶液作為R2。為了對流路進行及時清洗，在流動注射程序中，於採樣前設計一步預充滿步驟，更換載流Q時，控制蠕動泵P工先轉動120s，用待測銅標準溶液或水樣充分清洗流路。將Q、C2、R2連入流路系統，啟動流動注射程序，蠕動泵P2轉動15s，載流Q和C2流量均為1.13mL/min、試劑&、&流量均為0.68mL/min。採樣閥V先處於採樣狀態，使氯化鐵溶液充滿50L採樣環，同時載流Q和C2混合。採樣閥自動換位，注樣20s，此時P工轉動、&停止，氯化鐵溶液在混合載流載帶下，與硫代硫酸鈉溶液於80cm反應管RC中4混合併反應，流入流通式比色皿，分光光度計D在波長540nm處實時測定吸光度，廢液W排出。以lg(A0/A)對銅的質量濃度繪製工作曲線，回歸方程為lg(A0/A)=0.3421c-0.002，相關係數r=0.9994，檢出限為0.02mg/L。3.水樣監測將水樣作為載流Q在相同的實驗條件下進行監測，由工作曲線計算出銅的含量。本發明附圖所示工藝流程圖適用於銅含量為04.0mg/L、pH值為27之間的水樣，可滿足於大部分水樣的在線監測。注對於銅含量超過4.0mg/L的水樣，可加大載流C2的流量，相當於在線稀釋數倍後進行監測，需要根據載流(；的流量重新繪製工作曲線。實驗於現場取適量工業廢水樣，調pH值為2(以利於保存)，帶回實驗室進行檢測，數據如下表tableseeoriginaldocumentpage5—般加標回收率在90%110%之間可滿足在線監測的要求，否則需要用標準溶液對儀器進行校正。權利要求一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，其特徵是以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流C1、C2，將氯化鐵溶液通過採樣環注入到載流中，與另一流路輸入的硫代硫酸鈉溶液於反應管中混合併反應，流入流通式比色皿，分光光度計實時測定吸光度，以空白吸光度與測定吸光度比值的對數值對銅離子的質量濃度繪製工作曲線；將水樣作為載流C1在相同的條件下進行檢測，由工作曲線計算出銅離子的含量；每隔1-2小時，在監測水樣中銅離子含量的同時，於載流C2中加入銅標準溶液，進行標準加入法的校正。2.根據權利要求1所述的一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，其特徵是以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流Q、C2，將氯化鐵溶液通過採樣環注入到載流中，與另一流路輸入的硫代硫酸鈉溶液於反應管中混合併反應，流入流通式比色皿，所述的稀鹽酸、氯化鐵、硫代硫酸鈉濃度分別為0.003mol/L、0.04mol/L、0.03mol/L。3.根據權利要求1所述的一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，其特徵是以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流Q、C2，將氯化鐵溶液通過採樣環注入到載流中，所述的採樣環體積為50iiL，反應管長度為80cm、直徑為0.5mm。4.根據權利要求1所述的一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，其特徵是以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流Q、C2，所述的載流Q、(V流量均為1.13mL/min，試劑氯化鐵和硫代硫酸鈉流量均為0.68mL/min，流動注射程序為採樣15s、注樣20s，分光光度計檢測波長為540nm。全文摘要本發明涉及一種在線監測水中銅離子的方法，具體涉及一種流動注射在線監測水中銅離子的方法，屬水環境監測領域。以銅標準系列溶液、稀鹽酸分別為載流C1、C2，將氯化鐵溶液通過採樣環注入到載流中，與另一流路輸入的硫代硫酸鈉溶液於反應管中混合併反應，流入流通式比色皿，分光光度計實時測定吸光度，以空白吸光度與測定吸光度比值的對數值對銅離子的質量濃度繪製工作曲線；將水樣作為載流C1在相同的條件下進行檢測，由工作曲線計算出銅離子的含量；每隔1-2小時，在監測水樣中銅離子含量的同時，於載流C2中加入銅標準溶液，進行標準加入法的校正。該方法採用反相流動注射技術，在水樣不受限制的情況下，可大大減少試劑的消耗，特別適合在線監測和過程控制。文檔編號G01N21/77GK101696938SQ200910035718公開日2010年4月21日申請日期2009年10月9日優先權日2009年10月9日發明者朱鎖平,蘇苓申請人:徐州建築職業技術學院;