电镀废水中镍、锌、铜同时快速测定的研究
黄蔷1，杨立群2，刘松1
（1．荆州市环境保护局沙市分局；2．荆州市环境保护监测站，湖北荆州434000）
摘要：电镀工业作为高污染行业，排放的废水中含有多种重金属，是环境监管的重要对象。采用二阶导数分光度法同时快速测定电镀废水中镍、锌、铜具有很好的灵敏度，所用仪器设备普通，试剂易得，操作简便，适用于电镀废水的应急监测。
关键词：电镀废水；重金属；测定
电镀废水中通常含有多种重金属和有毒物质，其中镍的监测方法主要有火焰原子吸收分光光度法、丁二酮肟分光光度法、示波极谱法、icp-aes法，锌的监测方法主要有原子吸收分光光度法，双硫腙分光光度法、示波极谱法、icp-aes法，铜的监测方法主要有原子吸收分光光度法、二乙基二硫化氨基甲酸钠分光光度法、示波极谱法、阳极溶出伏安法、icp-aes法[1,2]。对电镀废水中镍、锌、铜同时快速测定的研究，有利于对电镀废水的环境监管和应急监测。
1·实验原理
水和废水中镍、锌和铜在乙醇介质中与l-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚结合，生成红色络合物。当进行二阶导数光谱测定时，在545nm、557nm、595nm处出现三个独立的倒峰，且峰到基线的距离分别与镍、锌、铜的浓度成正比，据此同时测定电镀废水中三种金属元素的浓度。
2·材料与方法
2.1主要仪器与试剂
（1）双光束双波长紫外可见分光光度计（岛津uv-1750型），该仪器可测定普通光谱也可测定二价导数光谱。
（2）镍标准溶液：称取0.5000g金属镍（纯度99.9%），溶于少量（1+1）硝酸中，以1%hno3稀释至500ml，摇匀，转入塑料瓶中，此贮备液浓度为每毫升含1.00mg镍。镍标准使用液由上述标准贮备液稀释成每毫升含5.00μg镍。
（3）锌标准溶液：称取0.5000g金属锌粒（纯度99.9%），溶于10ml(6+1)盐酸中，移入500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此贮备液浓度为每毫升含1.00mg锌。锌标准使用液由上述标准贮备液稀释成每毫升含5.00μg镍。
（4）铜标准溶液：准确称取1.000g金属铜（纯度99.9%），置于150ml锥形瓶中，加入（1+1）硝酸20ml，加热溶解后，加入（1+1）硫酸10ml，加热至冒白烟。冷却后，加水溶解并转到1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此贮备液浓度为每毫升含1.00mg铜。铜标准使用液由上述标准贮备液稀释成每毫升含5.00μg铜。
（5）l-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚溶液：称取0.1gl-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚溶于100ml乙醇中。
（6）ph4.8缓冲液：称取56.0gnaac3h2o，加入25.0ml冰醋酸，混匀后用水稀释至1l。用ph计调节缓冲液，使其ph值为4.8。
2.2仪器条件的确定
（1）普通光谱参数的设定：微分波长差△λ增大时，灵敏度增高，但分辨率下降，零交点产生变化，△λ选择10nm为宜。选择吸光度abs，选择快速扫描，波长标度放大设定为10μm/cm，记录量程设定为0～9，波长范围设定为500～610nm，狭缝宽度2nm。
（2）二阶导数光谱参数的设定：除记录量程设定为-0.5～0.5外，其它均与普通光谱参数设定条件相同[3]。
2.3试验方法
2.3.1废水样品测定
取25ml水样于50ml比色管中，若水样混浊，可使用0.45μm微孔有机滤膜玻璃漏斗过滤。若样品浓度较高，可适当稀释。取5ml0.1%-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚溶液，5mlph4.8醋酸－醋酸钠缓冲液，10ml乙醇，摇匀,显色10min。用试剂空白作参比，以1cm玻璃皿比色，在仪器设定条件下测定二阶导数光谱。记录在545nm、557nm、595nm波长处峰尖到基线的距离，用标准曲线分别求出镍、锌、铜的浓度。
2.3.2标准曲线的绘制
向50ml比色管中分别加入ni2+、zn2+、cu2+标准使用溶液各0、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、6.00ml，加水至体积为25ml，配成三组标准系列溶液。此时标准系列溶液ni2+、zn2+、cu2+的含量为0、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、30.0μg，按上述操作步骤进行进行二阶导数光谱测定。
3·结果与讨论
3.1方法检出限
根据国际理论与应用化学联合会光谱化学分会公布的最低检测浓度的测定方法，使用标准曲线的空白溶液测量20次以上，进行测量，使用上述系列溶液作标准工作曲线，用3倍标准偏差除以标准工作曲线的斜率算出方法检出限[4]。镍的方法检出限为0.009mg/l，锌的方法检出限为0.020mg/l，铜的方法检出限为0.028mg/l，结果列于表1。
3.2合成样品的加标回收率
配制ni2+、zn2+、cu2+不同浓度的标准混合液，用本方法测定回收率在86.0~104.0%之间。结果见表2。
3.3方法的精密度
8次测定含ni2+1.0mg/l、zn2+2.0mg/l、cu2+2.0mg/l的混合标准溶液得到相对标准偏差分别为3.5%、2.5%、2.8%。
3.4干扰物质
试验表明，pd、cd不显色，其二阶导数光谱为零，不影响测定。当废水中含co2+1.0mg/l、fe2+1.0mg/l、po34+1.5mg/l、cn-1.5mg/l时，不干扰ni、zn、cu的同时测定。若co2+、fe2+含量高时，可用edta试剂作为掩蔽剂。
4·结论
采用二阶导数分光度法同时快速测定电镀废水中镍、锌、铜具有很好的灵敏度，该方法的准确度和精密度均能满足应急监测分析的要求，所用仪器设备普通，试剂易得，操作简便，线性良好，测定快速、灵敏、准确，适合于镍、锌、铜同时存在的电镀废水的测定，是一种切实可行的电镀废水应急监测分析方法。
参考文献
[1]邱谨楠,程钟,董毛毛.电镀废水中微量铜的测定方法研究[j].贵州环保科技,2006,3(12):30-32.
[2]火焰原子吸收分光光度法测定水中铜的含量[j].广州化工,2013,14(41):160-162.
[3]李红玫,辛红.二阶导数光谱—峰面积法测定镍[j].长春师范学院学报,2002,2(21):92-93.
[4]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[m].第4版.北京:中国环境科学出版社,2002.