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水質(zhì) 鋅的測定 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定水中的鋅 本方法適用于測定天然水和某些廢水中微量鋅 有關(guān)干擾問題見附錄
本方法適用于測定鋅濃度在 550ìg/L 的水樣， 當(dāng)使用光程長 20mm 比色皿 試份體積為100mL 時， 檢出限為 5ìg/L；
本方法用四氯化碳萃取， 在zui大吸光波長 535nm 測量時， 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，對鋅的測定有干擾，但可用硫代硫酸鈉作掩蔽劑和控制pH值而予以消除。
3、試劑
本方法所用試劑除另有說明外，均為分析純試劑。 實驗中均用不含鋅的水
無鋅水：將普通蒸餾水通過陰陽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）萃取以除去過量的雙硫腙
3.8 硫代硫酸鈉溶液
將25g五水硫代硫酸鈉（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波長處用10mm比色皿測量時，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 光程10mm或更長的比色皿
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硫酸和無鋅水浸泡和清洗
5、試樣制備
5.1 實驗室樣品
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?，冷卻后，用快速濾紙過濾，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，供測定用，每分析一批樣品要平行操作兩個空白。
5.3 試份
如果水樣中鋅的含量不在測定范圍內(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，以除去過量酸。注意：不要用氫氧化物中和，因為此類試劑中的含鋅量往往過高，然后加無鋅水，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后以無鋅水定容。
6、 操作步驟
6.1 測定 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 硫代硫酸鈉溶液（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，將四氯化碳層通過少許潔凈脫脂棉過濾入 20mm 比色皿中
6.1.2 吸光度的測量
立即在 535nm 的zui大吸光波長處測量溶液的吸光度，采用合適的（如20mm）光程長的比色皿，參比皿中放入四氯化碳（3.1）。注意：*次采用本方法時，應(yīng)檢驗zui大吸光波長，以后的測定中均使用此波長，由測量得吸光度扣去空白試驗（6.2）吸光度之后，從校準(zhǔn)曲線上查出測量鋅量，然后按7.1 的公式計算樣品中鋅的含量
6.2 空白試驗
用適量（如10 0.5mL）無鋅水代替試份 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 硫代硫酸鈉溶液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搖動萃取 4min 靜置分層后 將四氯化碳層通過少許潔凈脫脂棉過濾入 20mm 比色皿中6.3.3 吸光度的測量 立即在 535nm 的zui大吸光波長處測量溶液的吸光度 采用 20mm 光程長的比色皿 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 繪制吸光度對鋅量的曲線 這條校準(zhǔn)線應(yīng)為通過原點的直線
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要檢查一次
7、 結(jié)果計算
7.1 計算方法 鋅的濃度 c mg/L由下式計算 m c V式中 m 從校準(zhǔn)曲線上求得鋅量 ìg V 用于測定的水樣體積 mL
7.2 報告結(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 個實驗室曾用本方法分析過一個合成水樣 其中含鋅 650ìg/L 其他離子含量以 ìg/L計為 鋁 500 鎘 50 鉻 l10 銅 470 鐵 300 鉛 70 錳 120 和銀 150 得到的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為 18.2 相對誤差為 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 對本方法均有干擾 但可用硫代硫酸鈉掩蔽劑和控制溶液的 pH 值來消除這些干擾 三價鐵 余氯和其他氧化劑會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 實驗中如出現(xiàn)高而無規(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 活塞潤滑劑 試劑級化學(xué)藥品或蒸餾水 因此需要保留一套測定鋅用的玻璃器皿 單獨放置
本方法只適用于一般輕度受重金屬污染的廢水
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