化学检验技术在工业废水成分检测中的应用

1盛军妃,2吴中礼,3俞广昌4余敦江,5焦宗侃,6,龙玉坤

摘要：现如今，随着时代的发展，大型工厂企业快速发展壮大，化工厂、造纸厂、印染厂等工厂的废水排放问题日益严峻，给国民生产生活带来严重威胁。而解决工业废水污染问题就必须对水质进行检测，获得废水成分，进而对症下药，降低对环境的污染程度。本文结合化学检验技术，分为金属化合物与非金属化合物两大类展开研究，以期应用于实际工业废水排放中。

关键词：化学检验技术；工业废水；成分检测；应用

一、金属成分的检测分析

1.1汞的测定方法

汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积，水体中的无机汞可转化为有机汞，水中的有机汞可通过食物链进入人体。汞的测定常用冷原子吸收法或冷原子荧光法，也可用双硫腙光度法。在对汞成分的化学检测中，主要使用的冷原子荧光法。该法检测原理是根据汞原子自身易挥发的性质，使汞离子转化为汞原子，根据其在荧光检测时测定的强度值进而判断废水中汞原子的含量多少；冷原子吸收法主要是通过硫酸-过硫酸钾将废水中有机汞和无机汞化合物转化为可溶性汞离子，在酸性介质中利用还原剂将其还原为金属汞，之后将其倒入吸收池中，放入仪器中，通过观察光强度的减弱程度，从而计算汞的含量；双硫腙分光光度法利用双硫腙作为螯合剂，汞离子与螯合剂发生颜色反应，根据反应后的颜色变化情况，利用分光光度计测定，计算汞离子浓度。

1.2铅的测定方法

现实中，很多工业生产行业都会产生伴含有铅污染的污水和废液，但不同的工业生产行业所导致的铅污染程度不同，一般以机械、五金、冶炼和电池生产行业产生的铅污染最为严重。工业废水中铅含量的检测主要包括三种检测方法：原子吸收分光光度法、示波极谱法以及阳极溶出伏安法。原子吸收分光光度法主要利用铅元素对光选择性吸收的特点进行分析铅的吸收波长是283.3nm；示波极谱法通过线性变化的电压，铅可在滴汞电极上还原或氧化，在示波极谱图上产生特征还原峰或氧化峰，在相应的电流-电压曲线图上求出铅含量；阳极溶出伏安法是通过电位，将铅离子还原，将其析出电极表面，之后在电极上施加反向电压，通过产生的电流电压曲线从而分析判断铅离子的含量。

1.3镍的测定方法

对于废水中含有的镍物质，在化学检测中，较常使用的是原子吸收光度法、电感耦合等离子体-质谱法和分光光度法。其中分光光度法通过使用碱性或弱碱性溶液，将二价镍离子氧化，使其变为四价镍离子，使用丁二酮肟与之形成络合物。在检测过程中，使用化学物质和仪器将镍离子进行氧化处理，并在比色皿中进行分析，以检验污染严重程度。

二、非金属成分的检测分析

2.1有机氮的检测

检测工业废水中有机氮的含量，确定工业废水中的污染浓度，首先，将待测硫酸加入工业废水样品中，然后加热溶液，加热后，加入硫酸铜和二硫化钾，通过各种化学物质的反应来检测有机氮的含量，在整个反应过程需要加入催化剂硫酸铜。在反应完成后通过蒸馏方法获得氮，最后通过取样检测工业废水中的有机氮含量。有机氮含量检测主要是指通过凯氏定氮法来测量，在试验中，使用硫酸铜作为催化剂，将硫酸铜加入到工业废水中并加热，为了加速降解过程，可以向溶液中加入二氧化钾以加快反应速度，分解完成后，从氨中蒸馏出溶液，并在掺入硫酸溶液后测定氮含量。

2.2氰化物的检测

氰化物是一种剧毒化学物品，在工业废水中往往含有氰化物，构成对人类和环境有害的污染物之一。在检测工业废水时，必须注意氰化物的检测和处理，氰化物的检测方法主要涉及吡啶巴比妥酸光度法，恶唑啉酮光度法和硝酸银滴定法。硝酸银滴定法是指取约50mL的工业废水样品，检查它的pH值，当pH为6.5～15时，无需添加指示剂，如果pH值没有在此范围内，则需要添加指示剂用于识别工业废水的pH值，然后观察废废水样品的颜色变化，当样品变成红色时，则样品中含有氰化物，如果变成青色，则意味着工业废水中的氰化物已经超过废水排行标准。

2.3需氧量

经查阅资料得知，对于水污染程度的检测标准就是依照工业废水中的需氧量指标是否达标，因此有必然对这方面进行阐述。常规情况下，采用重络酸钾来进行需氧量检测，因为在酸性环境下，该化学物会呈现出进行还原反应，通过加入硫酸亚铁，进而计算得知重络酸钾的含量以此来计算需氧量。当然，在化学反应过程中，难免会收到亚硝酸盐的影响，就可以加入一些氨基磺酸，然而对于氯离子的影响才可以考虑加入写硫酸汞，但一定要注意用量适量。此外，当然还有其他方法来检测需氧量，例如光催化、紫外吸收等方法，都是很好的检测方法。

2.4矿油物的检测

矿物油也是对环境造成污染的主要污染物之一，矿油物的密度通常低于水的密度，不会与水混合，因此矿油物会漂浮在水面上。矿油物的检测可以通过以下方法进行。首先，收集工业废水样品，将它与标准的废水样品进行比较，如果工业废水中的矿油物超过指定标准，它就会对环境造成污染。其次，还可以通过紫外光谱法进行检测，紫外光谱法是指物质的分子和电子在一定条件下可以吸收一定量的辐射，它可以准确测量工业废水中的矿油物含量，并且判断它的污染指数。

三、有机化合物的测定

3.1化学需氧量的测定

利用重铬酸钾法进行化学需氧量的判定，这个过程可利用强酸性溶液进行。采用滴定的方法，用硫酸亚铁铵溶液进行，并根据在测定过程中对重铬酸钾进行量化，获得需氧量。在这个过程中，常会由于亚硝酸盐、氯离子，导致检测结果不准确，此时可以在处理的过程中，在其中添加氨基酸黄、硫酸汞等溶液，互相消解不利的影响，得出准确的化学需氧量数据。

3.2苯酚的测定

由于苯酚腐蚀性极强，所以工业废水中苯酚物质的危害性极大。苯酚的测定方法包括亚硝酸检测法、三氯化铁检测法及仪器检测法。①亚硝酸检测法。这种方法主要是通过亚硝酸与酚类两种物质进行化学反应，这个过程产生亚酸基衍生物，并通过与酚再反应生成酸碱指示剂靛酚，再进行颜色的观察判断苯酚的含量。②三氯化铁检验法。这种方法是将三氯化铁与苯酚反应，通过这个过程中产生的不同颜色配合物判断苯酚含量。③液相色谱法。该种方法通过二极管阵列检测器检测波长280nm进行检测，根据标准曲线对苯酚含量判定。

3.3矿油物检测技术

矿油物因为密度通常都低于水且和水不相溶的特性，所以工业废水中如果存在矿油物，那么都会漂浮于其表面上，此时我们就可以利用标准含量水样与废水水样的质量对比来对其进行检测，一旦发现其超过规定的允许值，就可判定为污染。除了重量法之外，还可以通过比浊法、非色散红外法来进行检测。

3.4农药测定

农药残留是指农药使用后残存于环境、生物体和食品中的农药母体、衍生物、代谢物、降解物和杂质的总称，主要有机磷、有机氯和氨基甲酸酯类农药。检测方法种类繁多，应用普遍的为色谱检测法，它根据分析物质在固定相和流动相之间的分配系数的不同达到分离目的,并将分析物质的浓度转换成易被测量的电信号(电压、电流等),然后送到记录仪记录下来的方法。主要有薄层色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法、高效液相色谱法和液相色谱-质谱法。

结语：

水是人类赖以生存和发展的基础物质之一，只有加强对水资源的保护，始终将工业废水的排放处理工作放在生产的首位，才能为水环境保护提供充分支持。而要落实这一点，就必须加强对工业废水污染的检测工作，需要我们利用化学检测技术来对各种污染成分进行精确分析，从而为后续的废水处理提供充分依据。

参考文献：

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