[發(fā)明專利]一種水中過一硫酸鹽含量的測(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310552081.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN103592295A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬軍;鄒景;謝鵬超;張劍橋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/78
• 分類號(hào): G01N21/78;G01N21/31
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種過一硫酸鹽的測(cè)定方法，尤其涉及一種基于利用二價(jià)鈷活化過一硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基降解偶氮染料的測(cè)定水中過一硫酸鹽含量的方法。

背景技術(shù)

近年來，基于活化過一硫酸鹽產(chǎn)生自由基的高級(jí)氧化法被廣泛應(yīng)用于降解難降解有毒有機(jī)物及滅活水生細(xì)菌。常見的活化過一硫酸鹽的方法有以二價(jià)鈷及二價(jià)鐵離子為代表的金屬離子活化法、以CoFe₂O₄及CuFe₂O₄等尖晶石磁性磁性材料為代表的非均相活化法，以及利用紫外輻射、微波輻射及超聲空化等為代表的外加能量活化法。在這些過一硫酸鹽的活化體系中，均需要測(cè)定其中剩余的過一硫酸鹽來考察其利用率，操作負(fù)責(zé)。

目前，水中過一硫酸鹽的測(cè)定方法主要包括熒光光度法、色譜法及滴定法。熒光光度法主要添加能激發(fā)產(chǎn)生熒光的物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，雖然熒光光度法具有靈敏度高、檢測(cè)限低的優(yōu)點(diǎn)，但需要購置昂貴的熒光光度計(jì)及熒光劑，存在分析測(cè)定成本高昂的缺點(diǎn)，因而熒光光度法在實(shí)際應(yīng)用中受到極大的限制。色譜法主要為高效液相色譜法；色譜法需要配置昂貴的高效液相色譜及特定的分離柱，盡管測(cè)定過一硫酸鹽的檢出限低，但對(duì)水體中各類背景雜質(zhì)要求嚴(yán)格，不僅分析測(cè)定成本高昂，而且分析步驟復(fù)雜測(cè)定速度慢，測(cè)定一個(gè)樣往往需要十多分鐘，因此色譜法在實(shí)際測(cè)定也不適于廣泛使用。滴定法中最常用的為碘量法，碘量法也是目前水中過一硫酸鹽含量的主要測(cè)定方法，碘量法不需要昂貴的儀器設(shè)備，測(cè)量成本低廉，同時(shí)還具有抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；但是，碘量法在實(shí)際應(yīng)用中存在操作復(fù)雜繁瑣、測(cè)定反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，滴定終點(diǎn)不易控制，在實(shí)際應(yīng)用中測(cè)量誤差較大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有測(cè)定方法操作步驟復(fù)雜繁瑣，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)定結(jié)果誤差大，適用范圍窄，設(shè)備成本高的問題，而提供的一種水中過一硫酸鹽含量的測(cè)定方法。

本發(fā)明的一種水中過一硫酸鹽含量的測(cè)定方法，它是按以下步驟進(jìn)行：

步驟一：制作標(biāo)準(zhǔn)曲線：將二價(jià)鈷化合物溶液和偶氮染料溶液加入超純水中，得混合物A，然后將混合物A的pH值調(diào)為4-8，測(cè)定混合物A中的偶氮染料在特征峰處的吸光度值，記為a；向所得的混合物A中加入過一硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)樣，使過一硫酸鹽形成濃度梯度；然后對(duì)混合物A進(jìn)行脫色反應(yīng)0.5-5min后，測(cè)定脫色后偶氮染料在特征峰處的吸光度值，記為b；以a與b的差值為橫坐標(biāo)，以過一硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)樣濃度為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線；其中，二價(jià)鈷化合物溶液濃度為10-150mmol/L，偶氮染料溶液濃度為0.25-5mmol/L；二價(jià)鈷化合物溶液、偶氮染料溶液與超純水的體積比為（0.01-0.1）：（0.01-0.15）：1；其中所述的加入過一硫酸鹽形成濃度梯度是指使過一硫酸鹽的終濃度達(dá)到0、10、20、40、80、150、200、300、400、500、600、700、800及1000μmol/L；

步驟二：將二價(jià)鈷化合物溶液和偶氮染料溶液加入超純水中，得混合物C，然后將混合物C的pH值調(diào)為4-8，測(cè)定混合物C中的偶氮染料在特征峰處的吸光度值，記為c；其中，二價(jià)鈷化合物溶液濃度為10-150mmol/L，偶氮染料溶液濃度為0.5-5mmol/L；二價(jià)鈷化合物溶液、偶氮染料溶液與超純水的體積比為（0.01-0.1）：（0.01-0.15）：1；

步驟三：向步驟二中所得的混合物C中加入待測(cè)的過一硫酸鹽水樣對(duì)混合物C中的偶氮染料進(jìn)行脫色反應(yīng)，反應(yīng)0.5-5min后，測(cè)定脫色后偶氮染料在特征峰處的吸光度值，記為d；其中，過一硫酸鹽水樣與混合物C的體積比為（0.001-0.15）：1；

步驟四：將步驟二和步驟三所得的c和d的差值帶入到步驟一中所得的標(biāo)準(zhǔn)曲線公式中，計(jì)算得出待測(cè)水樣中過一硫酸鹽的含量。

本發(fā)明包含以下有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用二價(jià)鈷活化過一硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基降解偶氮染料，二價(jià)鈷和過一硫酸鹽投加到含有偶氮染料的反應(yīng)液中時(shí)，二價(jià)鈷與過一硫酸鹽首先劇烈反應(yīng)生成硫酸根自由基，然后偶氮染料與生成硫酸根自由基快速反應(yīng)并脫色。二價(jià)鈷和過一硫酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸根自由基氧化還原電位非常高，高達(dá)2.5～3.1V，因此氧化性強(qiáng)，可以和低氧化還原電位的偶氮染料發(fā)生快速的定量脫色反應(yīng)，達(dá)到測(cè)定投加的過一硫酸鹽含量的目的。在二價(jià)鈷、過一硫酸鹽及偶氮染料的反應(yīng)體系中通過下述1～9反應(yīng)式進(jìn)行反應(yīng)：