重金屬污染具有致癌、致畸、致突變的巨大危害。水質重金屬主要測量:鉛、砷、銅、鐵、鎘、六價鉻、、鋅、銀、錳、鎳等離子。
水質重金屬分析儀—測量方法
比色法(分光光度法)
電化學分析方法。
水質重金屬分析儀—比色法
比色法是經典的化學分析方法之一,主要基于 Lambert-Beer定律,在一定的條件下,重金屬離子與某一特定的試劑進行化學反應,在溶液中產生新的化學物質,該物質一般具有特定吸收波長光;當一束與新產生的化學物質匹配的單色光通過該溶液時,溶液的吸光度與溶液中新產生的化學物質濃度相關,據此建立吸光度與被測組分的濃度關系。
特點
1、該方法原理簡單,不需要特殊設備,一般分光光度計即可滿足需求,因此在實驗室重金屬分析中依舊較為常見。
2、用該方法進行水質在線分析時,不同的重金屬組分需要不同的顯色劑,以及消除其他金屬組分干擾是關鍵;其次是獲得穩(wěn)定可靠的單色光,以及光強檢測系統(tǒng)。同時,為了提高測量的準確性和穩(wěn)定性,可靠穩(wěn)定的進樣裝置也是非常關鍵的技術;考慮到在線儀器運營維護費用,小體積進樣也是重要的參考指標之一。
3、為了消除其他組分對被分析組分測量的干擾,需要采用特殊的方式對分析過程進行處理,包括加入掩蔽劑、氫化物發(fā)生劑等。比色法水質在線分析儀一般一臺儀器只能測定一種離子,無法同時測定多種離子。根據被測組分的差異,同一種在線分析儀一般可分為測離子態(tài)和總量兩種型號,同時具有多個量程。
4、該方法的重金屬在線分析儀靈敏度較低,適用于測定某些特殊組分以及較高濃度的重金屬,如在水環(huán)境——特別是飲用水中含量相對較高并且對人體危害性不大的鋅離子(總鋅)、銅離子等的在線監(jiān)測,高濃度廢水中重金屬的檢測——例如電鍍廢水、采礦廢水、鋼鐵冶煉廢水等在線監(jiān)測。
5、在被測重金屬組分濃度較低的應用環(huán)境中,如在地表水、飲用水乃至污水處理設施排放口進行重金屬檢測時,一般情況下該方法無法滿足要求,不*采用該方法。
6、該方法的水中重金屬在線分析儀器選型時,需要考慮另外一個問題:在某些重金屬檢測中用到的顯色劑、掩蔽劑或者生成物本身對環(huán)境和儀器操作維護人員存在較大的潛在安全隱患,以砷比色法為例,目前某些廠商采用的氫化物發(fā)生比色法會產生劇毒氣體,潛在危害性大。第三個需要考慮的問題是比色法存在干擾問題,不僅顏色、濁度對測量存在干擾,而且需要考慮重金屬組分的相互干擾問題,如在測鉛時一般采用雙硫腙做顯色劑,而雙硫腙可同時與鋅、銅、鎳和鈷等多種離子發(fā)生化學反應,生成有色化學物質,如果采用雙硫腙法在線分析鉛時,被測水樣環(huán)境中這幾種組分的含量不能太高,或者需要采用某些的方法對被測水樣進行預處理。
水質重金屬分析儀—電化學法
在對水中μg/L數(shù)量級的重金屬進行檢測時,采用的是電化學溶出分析技術,該技術依據化學變化以及電變化對水中重金屬進行精確定量。電化學溶出分析技術一般分為三個階段:
1、預電解富集:水樣經過前處理系統(tǒng)進行處理后,通過順序注射系統(tǒng)流進電解池單元,在電解池中,對工作電極施加一定的電壓對被分析組分進行預電解富集,使被測金屬富集于工作電極上;
2、靜止:電解池維持靜止,然后采用一定的方式讓重金屬穩(wěn)定存在于工作電極上并消除水中氣態(tài)物質對測定過程的干擾;
3、溶出:采用特定的方式使富集于工作電極上的被測重金屬從電極上溶出,獲得被測組分的波形,根據波形(峰位置和峰高)確定被測組分和被測組分的濃度。
在電化學溶出分析技術中,*關鍵的是工作電極。目前,常用的工作電極包括液態(tài)汞電極、汞膜電極、炭糊電極、多孔電極、鉍膜電極、金電極、鉑電極等。
優(yōu)勢
在合適的工作電極、合適的分析環(huán)境條件下,可以對水中μg/L數(shù)量級的重金屬進行精確的定量分析,并且能夠同時分析水中的多種重金屬離子,分析過程本身不會產生危害性大的副產物。
缺點
易受到水中有機物等的干擾,因此需要預處理,大多數(shù)情況下分析的是某種金屬離子的總量,如總鉛、總鎘等。另外,如果電極使用的是液態(tài)汞或者汞膜,分析過程會引入汞,對環(huán)境和分析操作維護人員存在較大的危害,這也是電化學溶出分析技術沒有得到普遍推廣的主要原因。
水質重金屬分析儀—各測量方法對比
測量方法 | 光學比色法 | 選擇性電極法 | 極譜法 |
方法局限性 | 國標方法,不受約束 | 只能測定鉛、氰等很少離子,不能直接測總量 | 能測部分離子和總量,但受干擾嚴重,預處理復雜 |
響應時間 | 測總量20—30分鐘,測離子10分鐘 | 只測離子5分鐘 | 測總量20—30分鐘,測離子5分鐘 |
與實際廢水相關性 | 很好 | 測離子干擾小的情況下準確度好,否則誤差大 | 干擾小的情況下準確度好,否則誤差大 |
是否使用化學試劑 | 需要,且試劑一般都比較特殊 | 只測離子,所需試劑少 | 測總量所需試劑多,測離子需試劑少 |
二次污染 | 測鉛、砷、氰時試劑有毒 | 一般無毒 | 一般無毒 |
試劑穩(wěn)定性 | 一個月 | 只測離子,至少一個月 | 一個月 |
試劑配置過程 | 復雜 | 簡單 | 復雜 |
零件定期更換 | 很少 | 電極 | 電極 |
關鍵測量部件特性 | 測量池易臟,影響測量,但可自動清洗 | 電極易臟,嚴重影響測量,需人工清洗 | 電極易臟,嚴重影響測量,需人工清洗 |
維護量 | 低 | 定期清洗電極 | 維護周期長于電極法 |
對水樣的要求 | 無 | 不能含有懸浮物 | 要求低于電極法 |
細過濾 | 總量測定不需要,離子測定需要 | 需要 | 需要 |
操作費用 | 低 | 高 | 高 |
安裝耗時 | 一天 | 半天 | 半天 |
水質重金屬分析儀—總結
目前的兩種重金屬在線監(jiān)測方法,比色法較為傳統(tǒng),更易被接受,設備成本比電化學在線分析儀成本低,在一些特殊的場合,特別是待分析重金屬成分濃度較高時,可以考慮該類型分析儀,在該類型設備的選型上,試劑消耗量直接與運行成本相關,進樣系統(tǒng)、比色裝置與準確度相關,因此應是關注的重點。
在中低濃度的重金屬在線監(jiān)控中,如地表水、飲用水、水處理設施排放口重金屬在線監(jiān)測,基于電化學溶出分析技術的在線重金屬分析儀能夠對μg/L數(shù)量級的重金屬進行精準定量分析,無疑是。
具體選型報價請致電咨詢