【任务实施】
一、实验室方法测量水样中易释放氰化物
易释放氰化物是指在pH为4的介质中,在硝酸锌存在下加热蒸馏,能形成氰化氢的氰化物。它包括全部简单氰化物(碱金属的氰化物)和在此条件下,能生成氰化氢而被蒸出的部分络合氰化物(如锌氰络合物等)。
(一)预处理
1.操作准备
(1)仪器装置
①500 mL全玻璃蒸馏器。
②100 mL量筒。
(2)试剂
①15%酒石酸溶液:称取150g酒石酸(C4 H6 O6)溶于水,稀释至1000 mL。
②0.05%甲基橙指示液。
③10%硝酸锌[Zn(NO3)2·6H2O]溶液。
④乙酸铅试纸:称取5g乙酸铅[Pb(C2 H3O2)2·3H2O]溶于水中,稀释100 mL。将滤纸条浸入上述溶液中,1 h后,取出晾干,盛于广口瓶中,密塞保存。
⑤碘化钾-淀粉试纸:称取1.5 g可溶性淀粉,用少量水搅成糊状,加入200 mL沸水,混匀。放冷,0.5 g碘化钾和0.5 g碳酸钠,用水稀释至250 mL,将滤纸条浸渍后,取出晾干,盛于棕色瓶中密塞保存。
⑥(1+5)硫酸溶液。
⑦1.26%亚硫酸钠(Na2 SO3)溶液。
⑧氨基磺酸(NH2 SO2 OH)
⑨4%氯氧化钠溶液。
⑩1%氢氧化钠溶液。
2.操作步骤
(1)氰化氯释放和吸收
①如图3-2-1所示为蒸馏装置,量取200 mL样品,移入500 mL蒸馏瓶中(若氰化物含量较高,可酌量少取,加水稀释至200 mL),加数粒玻璃珠。

图3-2-1 氰化物蒸馏装置
1—可调电炉;2—蒸馏瓶;3—冷凝水出水口;4—量筒;5—馏出液导管
②往接收器(以量筒为吸收器)内加入10 mL 1%氢氧化钠溶液作为吸收液(注:当水样在酸性蒸馏时,若有较多挥发性酸蒸出,则应增加氢氧化钠浓度。制作校准出线时,所用碱液浓度应相同)。
③馏出液导管上端接冷凝管的出口,下端插入接收器的吸收液中,检查连接部位,使其严密。
④将10 mL硝酸锌液加入蒸馏瓶内,加入7~8滴甲基橙指示液,迅速加入5 mL酒石酸溶液,立即盖好瓶塞,使瓶内溶液保持红色。打开冷凝水,以2~4 mL/min馏出液速度进行加热蒸馏。
⑤接收器内溶液近100 mL时停止蒸馏,用少量水洗馏出液导管,取出接收器,用水稀释至标线。此碱性馏出液(A),供测定易释放氰化物用。
(2)空白试验
按步骤①至⑤操作,用实验用水代替样品进行空白试验,得到空白试验馏出液(B),供测定易释放氰化物用。
阅读有益
原理
向水样中加入酒石酸和硝酸锌,在pH为4的条件下,加热蒸馏,简单氰化物和部分络合氰化物(如锌氰络合物)以氰化风形式被蒸馏出,并用氢氧化钠溶液吸收。
(二)硝酸银滴定法
1.操作准备
(1)仪器装置
①10 mL棕色酸式滴定管。
②120 mL具柄瓷蒸发皿或150 mL锥形瓶。
(2)试剂
1)试银灵指示液
称取0.02 g试银灵(对二甲氨基亚苄基罗丹宁)溶于100 mL丙酮中。储存棕色瓶中,于暗处保存,可稳定一个月。
2)铬酸钾指示液
称取10 g铬酸钾溶于少量水中,滴加硝酸银溶液至产生橙红色沉为止,放置过夜后,过滤,用水稀释至100 mL。
3)0.0100 mol/L氯化钠标准溶液
称取基准试剂氯化钠(经600℃干燥1 h,在干燥器内冷却)0.5844 g置于烧杯中,用水溶解,移入1000 mL容量瓶,并稀释至标线,混合摇匀。
4)0.0100 mol/L硝酸银标准溶液
①称取1.699 g硝酸银溶于水中,稀释至1000 mL,储于棕色试剂瓶中,摇匀,待标定后使用。
②硝酸银溶液的标定:吸取0.0100 mol/L氯化钠标准溶液10.00 mL,于150 mL锥形瓶中,加50 mL水。同时另取一锥形瓶。加入60 mL水做空白试验。
向溶液中加入3~5滴铬酸钾指示液,在不断旋摇下,从滴定管加入待标定的硝酸银溶液直至溶液由黄色变成浅砖红色为止,记下读数(V)。同样滴定空白溶液,读数为V0,按下式计算:

式中 C——氯化钠标准溶液浓度,mol/L;
V——滴定氯化钠标准溶液时,硝酸银溶液用量,mL;
V0——滴定空白溶液时,硝酸银溶液用量,mL。
5)氢氧化钠溶液
配制2%的氢氧化钠溶液。
2.操作步骤
(1)样品测定
取100 mL馏出液A(如试样中氰化物含量高时,可酌量少取,用水稀释至100 mL)于锥形瓶中。加入0.2 mL试银灵指示液,摇匀。用硝酸银标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙红色止,记下读数(Va)。
(2)空白试验
另取100 mL空白试验馏出液B于锥形瓶,按样品测定进行测定,记下读数(V0)。
(3)计算(https://www.daowen.com)

式中 C——硝酸银标准溶液浓度,mol/L;
Va——测定试样时,硝酸银标准溶液用量,mL;
V0——空白试验时,硝酸银标准溶液用量,mL;
V——样品体积,mL;
V1——试样(馏出液A)的体积,mL;
V2——试样(测定时,所取馏出液A)的体积,mL;
52.04——氰离子(2CN-)摩尔质量,(g/mol)。
小提示
用硝酸银标准溶液滴定试样前,应以pH试纸检查试样的pH值。必要时,应加氢氧化钠溶液调节pH大于11。
阅读有益
1.硝酸银滴定法测定氰化物的原理
经蒸馏得到的碱性馏出液(A),用硝酸银标准溶液滴定,氰离子与硝酸银作用形成可溶性的银氰络合离子(Ag(CN)2)-,过量的银离子与试银灵指示液反应,溶液由黄色变为橙红色,即为终点。
2.方法的适用范围
当水样中氰化物含量在1 mg/L以上时,可用硝酸银滴定法进行测定。检测上限为100 mg/L。
本方法适用于受污染的地表水、生活污水和工业废水。
(三)异烟酸-巴比妥酸分光光度法
1.操作准备
(1)仪器
①分光光度计或光度计。
②25 mL具塞比色管。
(2)试剂
①1%氯胺T溶液:称取0.5g氯胺T溶于水,并稀释至50 mL,摇匀。储于棕色瓶中(置冰箱保存,可使用1周)。
②1.5%氢氧化钠溶液。
③1%氢氧化钠溶液。
④0.1%氢氧化钠溶液。
⑤磷酸二氢钾溶液(pH4.0):称取136.1g无水磷酸二氢钾(KH2 PO4)溶于水,并稀释至1000 mL,加入2.00 mL冰乙酸摇匀。
⑥异烟酸-巴比妥酸显色试剂:称取2.50 g异烟酸和1.25 g巴比妥酸溶于100 mL 1.5%氢氧化钠溶液中。
⑦试银灵指示剂:称0.02 g试银灵(对二甲氨基亚苄基罗丹宁)溶于100 mL丙酮中,储于棕色瓶置暗处保存。
⑧0.0100 mol/L硝酸银标准溶液。
⑨氰化钾标准使用液。
2.操作步骤
(1)校准曲线的绘制
①取8支25 mL具塞比色管,分别加入氰化钾标准使用液0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL,各加0.1%氢氧化钠溶液至10 mL。
②各管加入5 mL磷酸二氢钾溶液,混匀,迅速加入0.30 mL 1%氯胺T溶液,立即盖塞,徐徐混匀,放置1~2 min。
③各管加入6.0 mL异烟酸-巴比妥酸显色试剂,用水稀释至标线,盖塞混匀。于25℃显色15 min(15℃则显色25 min;30℃显色10 min)。
④在分光光度计上,用10 mm比色皿于600 nm波长处。以零浓度空白液管作参比,测量各吸光度,绘制校准曲线。
(2)样品测定
①分别吸取10.00 mL样品馏出液和10.00 mL空白试验馏出液于25 mL具塞比色管中,然后按校准曲线绘制步骤②至④进行,测量样品的吸光度。
②从校准曲线查出相应的氰化物含量,或以回归方程计算。
(3)计算
1)校准曲线查算法

式中 m——从校准曲线上所查出样品的氰化物含量,μg;
m0——从校准曲线上所查出空白试验的氰化物含量,μg;
V——蒸馏预处理所用样品体积,mL;
V1——样品馏出液的体积,mL;
V2——用于显色所取样品馏出液体积,mL。
2)回归方程计算法

式中 A——测量样品的吸光度;
A0——测量空白样品的吸光度;
a——回归方程截距;
b——回归方程斜率;
V、V1、V2含义同上。
阅读有益
1.异烟酸-巴比妥酸分光光度法测定氰化物原理
在弱酸性条件下,水样中氰化物与氯胺T作用生成氯化氰,然后与异烟酸反应,经水解而成戊烯醛,最后与巴比妥酸作用生成一紫蓝色化合物,在一定浓度范围内,其色度与氰化物含量成正比。于600 nm波长处测其吸光度,与标准系列比较,即可得所测样品中氰化物的含量。
2.方法的适用范围
异烟酸-巴比妥酸分光光度法的最低检出浓度为0.001 mg/L。适用于饮用水、地表水、生活污水和工业废水中氰化物的测定。