HJ 550-2009 水质 总钴的测定 5-氯-2-(吡啶偶氮)-1,3-二氨基苯分光光度法(暂行) .pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 5502009 水质水质 总钴的测定总钴的测定 5-氯氯-2-(吡啶偶氮吡啶偶氮)-1，3-二氨基苯分光光度法二氨基苯分光光度法(暂行暂行)Water quality-Determination of cobalt-5-Cl-PADAB Spectrophotometry 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2009-12-30发布 2010-04-01实施 发 布 发 布 环 境 保 护 部 环 境 保 护 部 I目 次 前 言.II 1 适用范围.1 2 方法原理.1 3 干扰和消除.1 4 试剂和材料.2 5 仪器和设备.3 6 样品.3 7 分析步骤.4 8 结果计算.5 9 精密度和准确度.5 II前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染防治法，保护环境，保障人体健康，规范水中钴的监测方法，制定本标准。本标准规定了测定水中总钴的 5-氯-2-(吡啶偶氮)-1，3-二氨基苯分光光度法。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位：北京市环境保护监测中心。本标准环境保护部 2009 年 12 月 30 日批准。本标准自 2010 年 4 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。水质 总钴的测定 5-氯-2-(吡啶偶氮)-1，3-二氨基苯分光光度法（暂行）1 适用范围 本标准规定了测定水中总钴的 5-氯-2-(吡啶偶氮)-1，3-二氨基苯分光光度法。本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总钴的测定。不经预富集，当取样体积为 10ml，方法检出限为 0.007mg/L，测定下限为 0.02 mg/L，测定上限为 0.16 mg/L。经预富集后，方法检出限可降低 50 倍。2 方法原理 在 pH 为 56 的乙酸-乙酸钠缓冲介质中，钴与 5-氯-2-(吡啶偶氮)-1，3-二氨基苯(简称5-Cl-PADAB)反应生成紫红色络合物，用分光光度计于 570nm 波长处测定其吸光度，其摩尔吸光系数为 1.03105L/(molcm)，钴浓度在 0.020.16 mg/L 范围内符合朗伯比尔定律。水中钴含量低于 0.02 mg/L 时，用巯基棉或 XAD-2 型大孔网状树脂预富集后，再进行显色测定，其灵敏度可提高 550 倍。3 干扰和消除 不经预富集处理，碱金属及碱土金属不干扰测定。当 Fe3+含量大于 0.006mg，Cr3+含量大于 0.001mg 时产生正干扰。Fe3+的干扰可在 pH=56 时加入适量焦磷酸钠溶液至铁棕色消失后，再加入 2.5m1 来掩蔽；Cr3+干扰可通过 HNO3-HCl-HClO4消解挥发除去。某些重金属离子与 5-C1-PADAB 显色干扰钴的测定，但在显色完成后，加 HCl 至呈强酸性可分解褪色而消除其干扰，而此时钴络合物十分稳定，不受影响。大量 Fe2+、Cr6+存在会产生负干扰，也可用 HNO3-HCl-HClO4消解，通过氧化、掩蔽和挥发分别除去。SO42-、Cl-、PO43-、NO3-、Br-、ClO4-、酒石酸根等不干扰测定。柠檬酸根使钴显色不完全。若用巯基棉进行预富集，加入适量酒石酸盐可以防止锰、铁在 pH=9 时水解形成胶体，其余金属离子都可分离除去，不产生干扰。柠檬酸、半胱氨酸等有机络合剂不影响 Co2+的吸附。若用 XAD-2 型大孔网状树脂预富集，其干扰和消除方法与不经预富集处理相同。1 4 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。水，GB/T 6682，三级。4.1 硝酸：（HNO3）=1.42g/ml，优级纯。4.2 高氯酸：（HClO4）=1.67g/ml，优级纯。4.3 盐酸：（HCl）=1.19g/ml，优级纯。4.4 硫酸：（H2SO4）=1.84g/ml，优级纯。4.5 巯基乙酸 4.6 乙酐 4.7 36%乙酸 4.8 95%乙醇 4.9 氨水：pH=10。4.10 盐酸溶液：1+1。4.11 盐酸溶液：c（HCl）=3mol/L。4.12 盐酸溶液：c（HCl）=1mol/L。4.13 氢氧化钠：（NaOH）=20%。称取 20.0g 氢氧化钠，溶解于 l00 ml 水中。4.14 酒石酸铵溶液：（C4H12N2O6）=10。称取 10.0g 酒石酸铵，溶解于水，稀释至 100ml。4.15 硫代硫酸钠溶液：（Na2S2O7 5H2O）=20。称取 20.0g 硫代硫酸钠，溶解于水，稀释至 100ml。4.16 氯化铵-氨水（NH4Cl-NH4OH）缓冲溶液：pH=10。称取 20.0g 氯化铵(NH4Cl)，溶解于 l00 ml 浓氨水中，密塞，置于冰箱中保存。4.17 乙酸-乙酸钠（HAC-NaAC）缓冲溶液：pH=56。称取21.0g无水乙酸钠，溶解于少量水中，加入乙酸调节pH至56，用水稀释至1000ml。4.18 5-C1-PADAB 乙醇溶液：（5-C1-PADAB）=0.1%。称取 0.10g 5-C1-PADAB，溶解于 95的乙醇溶液中，并稀释至 100ml。贮存于棕色瓶中。4.19 焦磷酸钠溶液：（Na4P2O7 10H2O）=5。称取 5.0g 焦磷酸钠，溶解于水，稀释至 100ml。2 4.20 钴标准贮备液：（Co）=100g/ml。称取 0.03515g 基准试剂三氧化二钴，加入 2.5ml 盐酸（4.3）溶解，移入 250ml 容量瓶中，用水稀释至标线。4.21 钴标准使用液：（Co）=2g/ml。吸取 10.00ml 钴标准贮备液（4.20），移入 500ml 容量瓶中，用水稀释至标线。4.22 对硝基酚溶液：（C6H5NO3）=0.2。称取 0.20g 对硝基酚，溶解于水，稀释至 100ml。4.23 巯基棉 4.23.1 于磨口瓶中依次加入 100ml 分析纯巯基乙酸（4.5）、60ml 乙酐（4.6）、40ml36乙酸（4.7）、0.3ml 硫酸（4.4），充分混合。冷却至室温后，加入 30g 脱脂棉，使其完全浸没，加盖，置于 40烘箱中 24d 后取出，抽滤，用蒸馏水洗至中性，在 30烘干。放入磨口瓶中，加盖避光低温贮存，可保存三个月。4.23.2 巯基棉也可按下列方法制备：在小广口瓶中加入 70ml 巯基乙酸（4.5），0.4ml 硫酸（4.4），摇匀。加入 10g 脱脂棉使其完全浸没，加盖，于室温下放置 24h。以下步骤同 4.23.1。4.24 XAD-2 型大孔网状树脂 将 XAD-2 型树脂用甲醇浸泡(淹没树脂)24h，然后过滤，用 3mol/L 盐酸(4.11)溶液洗涤数次，再用氨水(4.9)冲洗数次，最后用蒸馏水洗至中性。5 仪器和设备 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的 A 级玻璃量器。5.1 可见分光光度计：配有光程为 20mm 的比色皿。5.2 富集装置：采用直径为 1cm 的固相萃取柱，内填 0.25g 巯基棉（4.23）或 0.5g 树脂（4.24）。6 样品 6.1 样品的采集和保存 根据水样中钴的含量，采集 250ml 至 2L 水样。样品采集后，加硫酸或盐酸至 pH2，对基体复杂的废水样品，应使酸度约为 1%，在 0-4 保存。6.2 试样的制备 6.2.1 硝酸-高氯酸消解 对于含有机质较高的地表水和污水，吸取水样 220ml（视水样中钴含量而定）于 100ml烧杯中，加入 2ml 硝酸（4.1），盖上表面皿，于电热板上加热煮沸 15min，取下稍冷，3 加入 l2ml 高氯酸（4.2）（视有机质含量多少而定），继续加热至冒浓白烟，并持续至溶液无黑色残渣透明为止。取下冷却后，转移至 25ml 具塞比色管中，加入 l2 滴对硝基酚指示剂（4.22），滴加 20氢氧化钠溶液（4.13）至溶液呈现黄色，待测。6.2.2 预富集 6.2.2.1 对于含钴量在 0.02mg/L 以下的样品，需进行预富集。若水样中含有机质或其他杂质，应事先进行消解，再进行预富集。6.2.2.2 巯基棉法预富集 取水样 500ml（视水样中钴含量而定），加入 2.5ml 10酒石酸铵溶液（4.14）、2.5ml 20硫代硫酸钠（4.15），调节 pH 至 8.59.5，加入 10ml 氯化铵-氨水缓冲溶液（4.16），以 l4ml/min 的流速通过吸附装置富集，待水样流完后，用 4ml 1mol/L 盐酸（4.12）以 14ml/min 的流速分两次进行洗脱，洗脱液用 25ml 具塞比色管承接，向洗脱液中加入 12 滴对硝基酚（4.22），滴加 20氢氧化钠（4.13）溶液至溶液呈现黄色，待测。6.2.2.3 XAD-2 型树脂预富集 取水样 500ml（视水样中钴含量而定），调节 pH 至 56，加入 10ml 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（4.17），1.5ml 5-Cl-PADAB 溶液（4.18），在沸水浴上加热（或直接加热至近沸）5min。冷却后用 20NaOH 溶液（4.13）调节 pH 至 10，以 12ml/min 的流速通过吸附装置富集，用 10ml 95的乙醇（4.8）溶液分两次洗脱，洗脱液用 50ml 烧杯承接。洗脱完毕，将其放在水浴或低温电热板上，蒸发至 5ml 左右，取下冷却。加入 10ml（1+1）HCl 溶液（4.10），转移至 25ml 具塞比色管中，用水稀释至标线，摇匀，待测。7 分析步骤 7.1 校准曲线的绘制 分别吸取钴标准使用液（4.21）0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00ml 于 25ml 具塞比色管中，钴的含量依次为：0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00g。分别加入 5.0ml 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（4.17）、0.50ml 焦磷酸钠溶液（4.19）、1.0ml 5-Cl-PADAB 溶液（4.18），用水稀释至 10ml 左右，摇匀。置于沸水浴上加热 5min，取下，冷却至室温后，加入 10ml（1+1）HCl 溶液（4.10），用水稀释至标线，摇匀。用 20mm 比色皿，于波长 570nm 处，以水为参比测定吸光度。以扣除试剂空白的吸光度对应钴含量绘制校准曲线。7.2 样品分析 4 7.2.1 吸取清洁水样 210ml（视水样中钴含量而定）于 25ml 具塞比色管中，以下步骤同（7.1）。7.2.2 用经消解处理的试样（6.2.1），或用巯基棉法预富集的试样（6.2.2.2），以下步骤同（7.1）。注意：若水样中含铁量高，应适当多加焦磷酸钠溶液，制备校准曲线时焦磷酸钠溶液的用量应与测定水样相同。注意：若水样中含铁量高，应适当多加焦磷酸钠溶液，制备校准曲线时焦磷酸钠溶液的用量应与测定水样相同。7.2.3 经 XAD-2 型树脂预富集的试样（6.2.2.3），同校准曲线的比色条件直接进行吸光度测定。7.3 空白试验 用 10mL 水代替样品，按与样品测定（7.2）相同的步骤测量吸光度。8 结果计算 样品中的总钴含量 按照公式（1）计算 bVaAA=0(Co)（1）式中：(Co)水样中总钴的含量，mg/L；A水样的吸光度；A0空白试验的吸光度；a校准曲线的截距；b校准曲线的斜率；V水样体积，ml。9 精密度和准确度 9.1 精密度 六个实验室采用不同前处理方法，对含钴浓度为 0.001mg/L0.130mg/L 的地下水、地表水和工业废水统一样品进行测定，实验室间相对标准偏差为 0.223.0。9.2 准确度 六个实验室采用不同前处理方法，对含钴浓度为 0.001mg/L0.130mg/L 的地下水、地表水和工业废水统一样品进行加标测定，加标回收率为 90120。六个实验室对含钴浓度为 0.099 mg/L 标准物质进行测定，相对误差为-5%2%。5