56. Quali sono i metodi per misurare il petrolio?
Il petrolio è una miscela complessa composta da alcani, cicloalcani, idrocarburi aromatici, idrocarburi insaturi e piccole quantità di ossidi di zolfo e di azoto. Negli standard di qualità dell'acqua, il petrolio è specificato come indicatore tossicologico e indicatore sensoriale umano per la protezione della vita acquatica, poiché le sostanze petrolifere hanno un forte impatto su di essa. Quando la concentrazione di petrolio nell'acqua è compresa tra 0,01 e 0,1 mg/L, può interferire con l'alimentazione e la riproduzione degli organismi acquatici. Pertanto, gli standard di qualità dell'acqua per la pesca nel mio paese non devono superare 0,05 mg/L, gli standard per l'acqua di irrigazione agricola non devono superare 5,0 mg/L e gli standard per lo scarico di acque reflue miste secondarie non devono superare 10 mg/L. In generale, il contenuto di petrolio nelle acque reflue che entrano nella vasca di aerazione non può superare 50 mg/L.
A causa della complessa composizione e delle proprietà ampiamente variabili del petrolio, unitamente alle limitazioni dei metodi analitici, è difficile stabilire uno standard unificato applicabile ai vari componenti. Quando il contenuto di petrolio nell'acqua è >10 mg/L, si può utilizzare il metodo gravimetrico per la determinazione. Lo svantaggio è che l'operazione è complessa e l'olio leggero si perde facilmente quando l'etere di petrolio viene evaporato e asciugato. Quando il contenuto di petrolio nell'acqua è compreso tra 0,05 e 10 mg/L, si possono utilizzare la fotometria infrarossa non dispersiva, la spettrofotometria infrarossa e la spettrofotometria ultravioletta per la misurazione. La fotometria infrarossa non dispersiva e la fotometria infrarossa sono gli standard nazionali per l'analisi del petrolio (GB/T16488-1996). La spettrofotometria UV è utilizzata principalmente per analizzare gli idrocarburi aromatici odorosi e tossici. Si riferisce a sostanze che possono essere estratte con etere di petrolio e presentano caratteristiche di assorbimento a specifiche lunghezze d'onda. Non include tutti i tipi di petrolio.
57. Quali sono le precauzioni da adottare per la misurazione del petrolio?
L'agente di estrazione utilizzato nella fotometria infrarossa dispersiva e nella fotometria infrarossa è il tetracloruro di carbonio o il triclorotrifluoroetano, mentre l'agente di estrazione utilizzato nel metodo gravimetrico e nella spettrofotometria ultravioletta è l'etere di petrolio. Questi agenti di estrazione sono tossici e devono essere maneggiati con cautela e sotto cappa aspirante.
L'olio standard deve essere etere di petrolio o estratto di tetracloruro di carbonio dalle acque reflue da monitorare. Talvolta si possono utilizzare anche altri prodotti a base di olio standard riconosciuti, oppure una miscela di n-esadecano, isooctano e benzene in proporzione di 65:25:10, calcolata in base al rapporto volumetrico. L'etere di petrolio utilizzato per l'estrazione dell'olio standard, la costruzione delle curve di calibrazione e la misurazione dei campioni di acque reflue deve provenire dallo stesso lotto, altrimenti si verificheranno errori sistematici dovuti a valori di bianco differenti.
Per la misurazione dell'olio è necessario un campionamento separato. Generalmente, si utilizza una bottiglia di vetro a bocca larga per il campionamento. Non si devono usare bottiglie di plastica e il campione d'acqua non deve riempire completamente la bottiglia, lasciando uno spazio vuoto. Se il campione d'acqua non può essere analizzato lo stesso giorno, si può aggiungere acido cloridrico o acido solforico per determinare il valore del pH.<2 to inhibit the growth of microorganisms, and stored in a 4oc refrigerator. piston on separatory funnel cannot be coated with oily grease such as vaseline.
58. Quali sono gli indicatori di qualità dell'acqua per i metalli pesanti più comuni e per le sostanze tossiche e nocive inorganiche non metalliche?
I metalli pesanti e le sostanze tossiche e nocive inorganiche non metalliche più comuni presenti nell'acqua includono principalmente mercurio, cadmio, cromo, piombo, solfuri, cianuro, fluoruro, arsenico, selenio, ecc. Questi indicatori di qualità dell'acqua sono tossici e necessari per garantire la salute umana o proteggere la vita acquatica. La norma nazionale completa sullo scarico delle acque reflue (GB 8978-1996) prevede rigide normative sugli scarichi di acque reflue contenenti queste sostanze.
Per gli impianti di depurazione le cui acque reflue in ingresso contengono queste sostanze, è necessario analizzare attentamente il contenuto di tali sostanze tossiche e nocive nelle acque in ingresso e nell'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria per garantire il rispetto degli standard di scarico. Qualora si riscontri un superamento degli standard nelle acque in ingresso o nell'effluente, è necessario intervenire immediatamente per garantire che l'effluente raggiunga al più presto i limiti consentiti, potenziando il pretrattamento e regolando i parametri operativi dell'impianto di depurazione. Nei trattamenti secondari convenzionali delle acque reflue, i solfuri e i cianuri sono i due indicatori più comuni di qualità dell'acqua, rappresentati da sostanze tossiche e nocive inorganiche non metalliche.
59. Quante forme di solfuro esistono nell'acqua?
Le principali forme di zolfo presenti nell'acqua sono solfati, solfuri e solfuri organici. Tra questi, il solfuro si presenta in tre forme: H2S, HS- e S2-. La quantità di ciascuna forma è correlata al valore del pH dell'acqua. In condizioni acide, quando il valore del pH è superiore a 8, lo zolfo si presenta principalmente sotto forma di H2S. Quando il valore del pH è maggiore di 8, si presenta principalmente sotto forma di HS- e S2-. La presenza di solfuro nell'acqua spesso indica una contaminazione. Le acque reflue scaricate da alcune industrie, in particolare quelle di raffinazione del petrolio, contengono spesso una certa quantità di solfuro. Sotto l'azione di batteri anaerobici, il solfato presente nell'acqua può essere ridotto a solfuro.
Il contenuto di solfuri nelle acque reflue provenienti dalle parti interessate dell'impianto di depurazione deve essere attentamente analizzato per prevenire l'avvelenamento da acido solfidrico. In particolare, per l'acqua in ingresso e in uscita dall'unità di desolforazione a strippaggio, il contenuto di solfuri riflette direttamente l'efficacia dell'unità stessa e funge da indicatore di controllo. Al fine di prevenire un'eccessiva presenza di solfuri nei corpi idrici naturali, la normativa nazionale sullo scarico delle acque reflue stabilisce che il contenuto di solfuri non deve superare 1,0 mg/L. Quando si utilizza il trattamento biologico secondario aerobico delle acque reflue, se la concentrazione di solfuri nell'acqua in ingresso è inferiore a 20 mg/L, se l'attività dei fanghi è buona e i fanghi residui vengono scaricati tempestivamente, il contenuto di solfuri nell'acqua del serbatoio di sedimentazione secondaria può rientrare nei limiti previsti. Il contenuto di solfuri dell'effluente dal serbatoio di sedimentazione secondaria deve essere monitorato regolarmente per verificare se l'effluente rispetta i limiti e determinare come regolare i parametri operativi.
60. Quanti metodi vengono comunemente utilizzati per rilevare il contenuto di solfuro nell'acqua?
I metodi comunemente utilizzati per rilevare il contenuto di solfuro nell'acqua includono la spettrofotometria con blu di metilene, la spettrofotometria con p-ammino N,N dimetilanilina, il metodo iodometrico, il metodo con elettrodo ionico, ecc. Tra questi, il metodo standard nazionale per la determinazione del solfuro è la spettrofotometria con blu di metilene (GB/T16489-1996) e la spettrofotometria diretta del colore (GB/T17133-1997). I limiti di rilevamento di questi due metodi sono rispettivamente 0,005 mg/L e 0,004 mg/L. Quando il campione d'acqua non è diluito, in questo caso, le concentrazioni massime rilevabili sono rispettivamente 0,7 mg/L e 25 mg/L. L'intervallo di concentrazione di solfuro misurato dalla spettrofotometria con p-ammino N,N dimetilanilina (CJ/T60–1999) è 0,05~0,8 mg/L. Pertanto, il suddetto metodo spettrofotometrico è adatto solo per rilevare bassi contenuti di solfuro. Acquoso. Quando la concentrazione di solfuro nelle acque reflue è elevata, si può utilizzare il metodo iodometrico (HJ/T60-2000 e CJ/T60-1999). L'intervallo di concentrazione rilevabile del metodo iodometrico è di 1~200 mg/L.
Quando il campione d'acqua è torbido, colorato o contiene sostanze riducenti come SO32-, S2O32-, mercaptani e tioeteri, ciò può interferire seriamente con la misurazione e richiede una pre-separazione per eliminare le interferenze. Il metodo di pre-separazione comunemente utilizzato è quello di acidificazione-stripping-assorbimento. Il principio è che, dopo l'acidificazione del campione d'acqua, il solfuro presente nella soluzione acida si trova allo stato molecolare di H2S, viene espulso con un gas, quindi assorbito dal liquido di assorbimento e infine misurato.
Il metodo specifico consiste nell'aggiungere innanzitutto EDTA al campione d'acqua per complessare e stabilizzare la maggior parte degli ioni metallici (come Cu2+, Hg2+, Ag+, Fe3+) ed evitare interferenze causate dalla reazione tra questi ioni metallici e gli ioni solfuro; si aggiunge inoltre una quantità appropriata di cloridrato di idrossilammina, che può prevenire efficacemente le reazioni di ossidoriduzione tra le sostanze ossidanti e i solfuri nei campioni d'acqua. Durante l'estrazione di H2S dall'acqua, il tasso di recupero è significativamente più elevato con agitazione rispetto a senza agitazione. Il tasso di recupero del solfuro può raggiungere il 100% con agitazione per 15 minuti. Quando il tempo di estrazione con agitazione supera i 20 minuti, il tasso di recupero diminuisce leggermente. Pertanto, l'estrazione viene solitamente effettuata con agitazione per 20 minuti. Quando la temperatura del bagno d'acqua è compresa tra 35 e 55 °C, il tasso di recupero del solfuro può raggiungere il 100%. Quando la temperatura del bagno d'acqua è superiore a 65 °C, il tasso di recupero del solfuro diminuisce leggermente. Pertanto, la temperatura ottimale del bagno d'acqua viene generalmente scelta tra 35 e 55 °C.
61. Quali sono le altre precauzioni da adottare per la determinazione dei solfuri?
⑴ A causa dell'instabilità del solfuro in acqua, durante il prelievo dei campioni d'acqua, il punto di campionamento non deve essere aerato o agitato violentemente. Dopo il prelievo, è necessario aggiungere tempestivamente una soluzione di acetato di zinco per ottenere una sospensione di solfuro di zinco. Se il campione d'acqua è acido, è necessario aggiungere una soluzione alcalina per prevenire il rilascio di acido solfidrico. Una volta riempita la bottiglia, questa deve essere tappata e inviata al laboratorio per l'analisi il prima possibile.
⑵ Indipendentemente dal metodo di analisi utilizzato, i campioni d'acqua devono essere pretrattati per eliminare le interferenze e migliorare i livelli di rilevamento. La presenza di coloranti, solidi sospesi, SO32-, S2O32-, mercaptani, tioeteri e altre sostanze riducenti influenzerà i risultati dell'analisi. I metodi per eliminare l'interferenza di queste sostanze possono includere la separazione per precipitazione, la separazione mediante insufflazione d'aria, lo scambio ionico, ecc.
⑶ L'acqua utilizzata per la diluizione e la preparazione delle soluzioni reagenti non deve contenere ioni di metalli pesanti come Cu2+ e Hg2+, altrimenti i risultati dell'analisi saranno inferiori a causa della formazione di solfuri insolubili in acido. Pertanto, non utilizzare acqua distillata proveniente da distillatori di metalli. È preferibile utilizzare acqua deionizzata o acqua distillata da un distillatore interamente in vetro.
⑷Analogamente, anche tracce di metalli pesanti contenute nella soluzione di assorbimento di acetato di zinco influenzeranno i risultati della misurazione. È possibile aggiungere goccia a goccia 1 ml di soluzione di solfuro di sodio 0,05 mol/L appena preparata a 1 l di soluzione di assorbimento di acetato di zinco, agitando sufficientemente, e lasciare riposare per una notte. Quindi, ruotare e agitare, filtrare con carta da filtro quantitativa a grana fine e scartare il filtrato. Questo può eliminare l'interferenza di tracce di metalli pesanti nella soluzione di assorbimento.
⑸La soluzione standard di solfuro di sodio è estremamente instabile. Minore è la concentrazione, più facile è che si alteri. Deve essere preparata e calibrata immediatamente prima dell'uso. La superficie del cristallo di solfuro di sodio utilizzato per preparare la soluzione standard spesso contiene solfito, che può causare errori. È preferibile utilizzare cristalli a particelle grandi e sciacquarli rapidamente con acqua per rimuovere il solfito prima della pesatura.
Data di pubblicazione: 4 dicembre 2023
