閆敏¹，商連¹，閆斌²
(1.長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院，陜西西安710064；2.中國(guó)工程物理研究院，陜西西安710064)

　　摘　要：在1.2%醋酸—0.5%尿素—3%醋酸銨—0.002%亞硝基苯胲胺底液中，銻會(huì)產(chǎn)生一個(gè)靈敏度很高的極譜催化波，峰電位在-0.76V，峰電流與在0.025～0.8μg/mL范圍內(nèi)的銻質(zhì)量濃度呈線性關(guān)系。用催化極譜法對(duì)工業(yè)廢水中銻含量的測(cè)定結(jié)果快速、準(zhǔn)確、選擇性好。
　　關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；催化極譜法；銻
　　中圖分類號(hào)：X832
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2001)11-0055-03

　　在電鍍、冶煉、制藥、印刷、皮革等工業(yè)生產(chǎn)中，銻是常用的工業(yè)原料。因此，在這些行業(yè)所排放的廢水中不可避免地存在著銻的污染問題。銻(Sb)為銀白色金屬，通常主要以Sb³⁺、Sb⁵⁺和Sb^3-形式存在，負(fù)三價(jià)銻的氫化物毒性劇烈。廢水中銻的監(jiān)測(cè)方法一般常用5-Br-PADAP光度法和原子吸收光譜法。現(xiàn)應(yīng)用催化極譜法測(cè)定銻，方法靈敏、準(zhǔn)確、快速。

1　方法原理

　　在適當(dāng)比例的醋酸—醋酸銨—亞硝基苯胲胺—尿素混合底液中，銻與亞硝基苯胲胺生成絡(luò)合物而吸附于電極表面，使體系在-0.76 V處產(chǎn)生一尖銳的導(dǎo)數(shù)吸附催化波，峰電流與在0.025～0.8μg/mL范圍內(nèi)的銻質(zhì)量濃度呈線性關(guān)系。

2　試驗(yàn)儀器及試劑

　　JP—2A型示波極譜儀(成都分析儀器廠)；工作電極為滴汞電極；參比電極為銀電極；輔助電極為鉑電極。
　　亞硝基苯胲胺(0.1%水溶液)；
　　5%醋酸銨—2%醋酸混合溶液；
　　尿素(5%水溶液)；
　　銻標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取純金屬銻(純度≥99.9%)0.5000g置于100mL的燒杯中，加入25mL硫酸，于電熱板上加熱至完全溶解。冷卻后移入500mL容量瓶中，再用1+1硫酸稀釋至標(biāo)線搖勻。此溶液中銻質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL。準(zhǔn)確移取適量上述母液，用1+1硫酸稀釋成銻質(zhì)量濃度為1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3　試驗(yàn)條件選擇

　　取一定量銻的標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL的燒杯中，加5%尿素1mL，5%醋酸銨—2%醋酸溶液6mL，0.1%亞硝基苯胲胺0.2mL，用水稀釋至10mL搖勻，于電位-0.76V處記錄導(dǎo)數(shù)極譜圖。
3.1試劑用量
　　①亞硝基苯胲胺溶液。
　　取1 μg銻改變亞硝基苯胲胺用量，測(cè)量導(dǎo)數(shù)極譜波，其結(jié)果見表1。可見在10mL試液中，5%亞硝基苯胲胺溶液用量在0.2～0.4mL時(shí)，波高變化比較穩(wěn)定；用量超過0.4mL則波高逐漸降低；用量不足0.2mL時(shí)波高較低。因此，選定0.2～0.3mL的加入量。

表1　亞硝基苯胲胺溶液用量對(duì)波高的影響 用量(mL) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 波高(格) 8.0 15.0 15.5 15.0 12.5 10.5 9.3 8.0 6.0 2.0

　　②2%醋酸—5%醋酸銨溶液。
　　取1 μg銻，改變2%醋酸—5%醋酸銨溶液用量，測(cè)量導(dǎo)數(shù)極譜波，其結(jié)果見表2。可見在10mL試液中，隨醋酸—醋酸銨溶液用量的增加，催化電流顯著增大；在2～5mL范圍內(nèi)催化電流改變不顯著，靈敏度較低；當(dāng)用量大于6mL時(shí)，催化電流大幅度增大。因此，選用6～7mL加入量。

表2　醋酸—醋酸銨溶液用量對(duì)催化電流的影響 用量(mL) 1 2 3 4 5 6 7 催化電流(μA) 2 10 12 14 15 25 39

　　③尿素。
　　取1 μg銻，加入試劑，僅改變尿素的用量，測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，5%尿素用量在1～7mL范圍內(nèi)則波高無變化，表明尿素的加入量在1～7mL內(nèi)不影響銻的催化電流，因此選擇1mL的加入量。
3.2　銻含量與催化電流的關(guān)系
　　分別取含銻為0、0.25、0.50、1.00、2.00，…，8.00μg的銻標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL燒杯中，在電熱板上低溫蒸干，按操作步驟加底液并稀釋至10 mL，在極譜儀上照?qǐng)D。結(jié)果表明，催化電流隨銻濃度的增加而增加，與0.025～0.8μg/mL范圍內(nèi)的銻質(zhì)量濃度均呈線性關(guān)系。
3.3干擾試驗(yàn)
　　在上述試驗(yàn)條件下，共測(cè)試了20種離子對(duì)銻測(cè)定的干擾情況。試驗(yàn)證明，1mg砷、鈷、銀，3mg鋁，0.3mg錳，0.2mg鐵，0.1mg鈦，0.05mg鋅、銅、鎳、鉍、鎘、鉻，0.03mg鎢、錫，0.02mg釩，0.01mg鈾、鉛，0.001mg鉬均不干擾銻的測(cè)定，磷也不干擾測(cè)定。

4　工業(yè)廢水樣品檢測(cè)

4.1檢測(cè)方法
　　取水樣10～100mL(視銻含量高低適當(dāng)增減)于玻璃燒杯中，加入1+1硫酸10mL，在電熱板上蒸至約10mL體積時(shí)移至小電爐上煮沸10min后取下冷卻，再加1+1硫酸10mL后在電熱板上低溫蒸干，稍放置后趁熱加2滴1+1硫酸、5%尿素1mL、5%醋酸銨—2%醋酸溶液6mL、0.1%亞硝基苯胲胺溶液0.2mL，用水稀釋至10mL，在-0.76V處用一階導(dǎo)數(shù)方式照?qǐng)D。
　　移取含銻0、0.25、0.50、1.00、2.00，…，8.00μg的銻標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL燒杯中，在電熱板上低溫蒸干。按相同的分析步驟加底液照?qǐng)D，所得結(jié)果繪制成標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
　　根據(jù)下式計(jì)算水樣中銻含量：
　　　　　　P_Sb=m／v
　　式中m——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得樣
　　品中的銻質(zhì)量，μg
　　v——水樣體積，mL
4.2測(cè)定結(jié)果
　　①某選礦廠廢水
　　取廢水水樣6個(gè)，按照4.1節(jié)中的方法進(jìn)行銻含量測(cè)試，測(cè)定結(jié)果見表3。
　　②某制藥廠廢水

表3　某選礦廠廢水中銻的分析結(jié)果 樣品編號(hào) 各次測(cè)定值(mg/L) 平均值(mg/L) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%) T-1 3.16 3.30 3.28 3.23 3.12 3.27 3.34 3.19 3.25 3.24 2.17 T-2 3.82 3.17 3.76 3.68 3.80 3.74 3.83 3.69 3.77 3.76 1.46 T-3 7.45 7.36 7.50 7.44 7.39 7.51 7.37 7.53 7.46 7.45 0.83 T-4 6.41 6.35 6.67 6.52 6.54 6.47 6.38 6.53 6.48 6.48 1.50 T-5 4.83 4.77 4.90 4.85 4.79 4.92 4.84 4.78 4.88 4.84 1.10 T-6 4.20 4.17 4.23 4.31 4.16 4.27 4.34 4.14 4.28 4.23 1.67

　　取制藥廠廢水水樣6個(gè)，按4.1節(jié)中的方法進(jìn)行測(cè)試，測(cè)定結(jié)果見表4。

表4　某制藥廠廢水中銻的分析結(jié)果 樣品編號(hào) 各次測(cè)定值(mg/L) 平均值(mg/L) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%) E-1 0.727 0.741 0.718 0.745 0.724 0.730 0.729 0.738 0.715 0.730 1.39 E-2 0.643 0.657 0.637 0.662 0.648 0.635 0.658 0.642 0.649 0.648 1.47 E-3 0.385 0.374 0.391 0.387 0.384 0.377 0.392 0.383 0.376 0.383 1.68 E-4 0.314 0.327 0.324 0.315 0.330 0.317 0.333 0.321 0.326 0.323 2.08 E-5 0.860 0.847 0.851 0.874 0.856 0.871 0.845 0.868 0.863 0.858 1.23 E-6 0.427 0.413 0.434 0.423 0.416 0.427 0.429 0.417 0.433 0.424 1.78

　　③加標(biāo)回收試驗(yàn)
　　在含銻廢水水樣T-3中分別加入0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 mg銻標(biāo)準(zhǔn)溶液，按4.1節(jié)中的方法進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果見表5。

表5　加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果 樣品T-3含銻量(mg/L) 加入銻標(biāo)準(zhǔn)量(mg/L) 測(cè)得總銻含量(mg/L) 回收銻 量(mg/L) 回收率(%) 7.45 0.50 7.94 0.49 98.0 7.45 1.00 8.48 1.03 103 7.45 1.50 8.95 1.50 100 7.45 2.00 9.46 2.01 101 7.45 2.50 9.93 2.48 99.2 7.45 3.00 10.51 3.06 102

5 結(jié)論

　　 通過分析試驗(yàn)以及對(duì)大量廢水樣品的測(cè)試，測(cè)定結(jié)果均符合分析測(cè)試質(zhì)量要求，該試驗(yàn)方法 準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便、選擇性好，對(duì)于一般工業(yè)生產(chǎn)和科研試驗(yàn)的廢水中銻的監(jiān)測(cè)具有實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

　　［1］國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.北京：環(huán)境科學(xué)出版社，1997.
　　［2］羅伯特 D 布朗.最新儀器分析技術(shù)全書［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990 .
　　［3］ 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.水和廢水中無機(jī)污染物監(jiān)測(cè)新方法的研究［M］.北京：環(huán)境科學(xué)出版社 ，1993.

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　　收稿日期：2001-06-11