用于检测环境修复工程中残留药剂的方法

文档序号:1589315 发布日期:2020-02-04 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 用于检测环境修复工程中残留药剂的方法 (Method for detecting residual medicament in environmental remediation engineering ) 是由 徐新 唐华晨 王殿二 高国龙 于 2019-12-04 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法。所述药剂包括过氧化氢和过硫酸盐,所述方法包括:步骤S1:获取待检测溶液;步骤S2:采用第一氧化剂标准溶液对待检测溶液进行滴定,获取在所述滴定过程中氧化还原电位值发生第一次突跃时消耗第一氧化剂标准溶液的体积V&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;;步骤S3:向待检测溶液中加入还原剂溶液,充分反应,以使待检测溶液的电位稳定在第一预定值以下;步骤S4:采用第二氧化剂标准溶液对待检测溶液进行滴定,获取在滴定过程中氧化还原电位发生第二次突跃时消耗第二氧化剂标准溶液的体积V;步骤S5:分别计算待检测溶液中的过氧化氢和过硫酸盐的摩尔浓度。根据本发明的方法,能够同时检测过氧化氢和过硫酸盐的浓度。(The invention provides a method for detecting residual medicaments in environmental remediation engineering. The agent comprises hydrogen peroxide and a persulfate salt, and the method comprises: step S1: obtaining a solution to be detected; step S2: titrating a solution to be detected by adopting a first oxidant standard solution to obtain a volume V of the first oxidant standard solution consumed when an oxidation-reduction potential value generates a first sudden change in the titration process 1 (ii) a Step S3: adding a reducing agent solution into the solution to be detected, and fully reacting to enable the potential of the solution to be detected to be stable below a first preset value; step S4: titrating the solution to be detected by adopting a second oxidant standard solution to obtain the volume V of the second oxidant standard solution consumed when the oxidation-reduction potential generates a second sudden change in the titration process; step S5: and respectively calculating the molar concentrations of the hydrogen peroxide and the persulfate in the solution to be detected. According to the method of the present invention, the concentrations of hydrogen peroxide and persulfate can be simultaneously detected.)

用于检测环境修复工程中残留药剂的方法

技术领域

本发明涉及环境保护领域,具体而言涉及一种用于检测环境修复工程中残留过药剂的方法。

背景技术

在污染场地的修复技术中,化学氧化是有机污染土壤和地下水修复的主要处理手段。过硫酸钠是当前注射的最常见过氧化药剂。主要的活化手段有热激活,碱激活、亚铁离子活化和双氧水活化几种处理方式。

在双氧水活化过硫酸钠的方式,由于使用两种氧化剂,无法简单分别测定两种氧化药剂的浓度。双氧水活化过硫酸盐,其中一个重要的机理是过氧化氢,分解产生羟基自由基(OH·),然后该自由基活化过硫酸盐生成硫酸盐自由基,具体反应式如下:

S2O8 2-+OH·→SO4 2-+SO4 ·-+1/2O2+H+

然而,由于过氧化氢的活化时间较短,常伴有大量的分解气体,为了维持过氧化氢的浓度,一般需要多次注射双氧水。因此需要检测地下水修复施工过程中水中残留双氧水和过硫酸盐的浓度。

一种检测双氧水和过硫酸盐浓度的方法是采用指示剂滴定法测定过氧化药剂的残留,由于污染场地中水样品往往浑浊,有色,采用常见的容量指示剂滴定法,终点存在颜色干扰难以判定终点,此外在强氧化剂的作用下有机指示剂也会氧化分解,无法使用。

因此,本发明提供了一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法,用以解决现有技术中的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在

具体实施方式

部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法,所述药剂包括过氧化氢,所述方法包括:

步骤S1:获取待检测溶液,所述待检测溶液的体积为V;

步骤S2:采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定,并记录滴定过程中所述待检测溶液的氧化还原电位,直到所述氧化还原电位发生第一次突跃后,所述氧化还原电位变化趋于稳定,获取在所述氧化还原电位值发生第一次突跃时消耗所述第一氧化剂标准溶液的体积V1,,其中所述第一氧化剂标准溶液的摩尔浓度为C1

步骤S3:向所述待检测溶液中加入还原剂溶液,充分反应,以使所述待检测溶液的电位稳定在第一预定值,并记录所述还原剂溶液的浓度C2和体积V2

步骤S4:采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定,并记录滴定过程中所述待检测溶液的所述氧化还原电位,直到所述氧化还原电位发生第二次突跃后,所述氧化还原电位变化趋于稳定,获取在所述氧化还原电位在发生第二次突跃时消耗所述第二氧化剂标准溶液的体积V3,其中所述第二氧化剂标准溶液的摩尔浓度为C3

步骤S5:分别计算所述待检测溶液中的过氧化氢和过硫酸盐的摩尔浓度。

示例性地,所述待检测溶液中的过氧化氢的摩尔浓度

Figure BDA0002302913630000021

其中m为当量系数,表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的过氧化氢的摩尔数;

所述待检测溶液中的过硫酸盐的摩尔浓度其中,l、n和w为当量系数,分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的所述第一氧化剂的摩尔数、所述过硫酸盐的摩尔数和所述第二氧化剂的摩尔数。

示例性地,所述第一氧化剂标准溶液和所述第二氧化剂标准溶液相同。

示例性地,所述第一氧化剂标准溶液和/或所述第二氧化剂标准溶液包括:硫酸高铈溶液。

示例性地,在所述步骤2中,获取在所述氧化还原电位值发生第一次突跃时消耗所述第一氧化剂标准溶液的体积V1的方法包括:

步骤S21:在采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,绘制关于所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线;

步骤S22:从所述关于所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线中获取第一滴定突跃点,其中,所述第一滴定突跃点为所述氧化还原电位电位变化速率最大点或或一次微分曲线最高点,所述第一滴定突跃点对应的所述第一氧化剂标准溶液的体积为在所述氧化还原电位值突跃时所述第一氧化剂的体积V1

示例性地,在所述步骤5中,获取在所述氧化还原电位在发生第二次突跃时消耗所述第二氧化剂标准溶液的体积V3的方法包括:

步骤S41:在采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,绘制关于所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线;

步骤S42:从所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线中获取第二滴定突跃点,其中,所述第二滴定突跃点为所述氧化还原电位变化速率最大点或所述ΔE/ΔV-V曲线的最高点,所述第二滴定突跃点的所述体积为在所述氧化还原电位值突跃时所述第二氧化剂标准溶液的体积V3

示例性地,在所述步骤S2中,采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,滴入过量的所述第一氧化剂标准溶液。

示例性地,在所述步骤S4中,采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,滴入过量的所述第二氧化剂标准溶液。

示例性地,在所述步骤S2之前,还执行:向所述待检测溶液中加入自由基终止剂以及酸液,以使所述待检测溶液pH小于第一预定pH值。

示例性地,所述步骤S1包括:获取待检测的原水试样,对所述原水试样进行稀释以获得所述待检测的溶液。

根据本发明的用于检测环境修复工程中残留药剂的方法,采用电位滴定的方法对残留药剂中的过氧化氢进行测量,通过氧化剂标准溶液滴定检测溶液中的过氧化氢,通过与过氧化氢之间建立的氧化还原平衡,得到氧化还原电位的变化趋势,通过氧化还原电位突越点得到用以与过氧化氢反应的氧化剂标准溶液的用量,从而确定检测溶液中过氧化氢的含量,通过氧化还原电位可以准确获得氧化剂标准溶液的用量,从而能够准确检测出溶液中过氧化氢的含量,检测过程简单,结果准确。在上述溶液中加入过量的还原剂标准溶液,使还原剂与待检测溶液中的过硫酸盐发生氧化还原反应,充分反应后,使氧化还原的电位低于预定的目标值,滴入第二氧化剂标准溶液,确定与过硫酸盐发生氧化还原反应的还原剂过量的量,间接获得与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量。由于第二氧化剂和还原剂之间建立氧化还原平衡,通过记录体系的氧化还原电位值,获得氧化还原电位突跃时的氧化剂标准溶液的用量,可以计算出检测过程中使用与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量,从而获得待检测溶液中过硫酸盐的含量。与直接电位法相比,电位滴定不需要准确的测量电极电位值,不受温度、液体接界电位的影响,其准确度优于直接电位法;与指示剂滴定法相比,不受检测溶液的浑浊、色度影响,电位滴定具有可用于滴定突跃小或不明显、有色或浑浊试样,适用范围广。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。

附图中:

图1为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法的流程图;

图2为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法中获得的E-V曲线的示意图;

图3为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法中获得的ΔE/ΔV-V曲线的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的描述,以说明本发明的用于检测环境修复工程中残留药剂的方法。显然,本发明的施行并不限于环境保护领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法,包括:

步骤S1:获取待检测溶液,所述待检测溶液的体积为V;

步骤S2:采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定,并记录滴定过程中所述待检测溶液的氧化还原电位,直到所述氧化还原电位发生第一次突跃后,所述氧化还原电位变化趋于稳定,获取在所述氧化还原电位值发生第一次突跃时消耗所述第一氧化剂标准溶液的体积V1,其中所述第一氧化剂标准溶液的摩尔浓度为C1

步骤S3:计算所述待检测溶液中的过氧化氢的摩尔浓度,其中,

所述待检测溶液中的过氧化氢的摩尔浓度其中m为当量系数,表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的过氧化氢的摩尔数;

步骤S4:向执行了步骤S2之后的所述待检测溶液中加入还原剂溶液,以使所述待检测溶液的电位稳定在第一预定值以下,并记录所述还原剂溶液的浓度C2和体积V2

步骤S5:采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定,并记录滴定过程中所述待检测溶液的所述氧化还原电位,直到所述氧化还原电位发生第二次突跃后,所述氧化还原电位变化趋于稳定,获取在所述氧化还原电位在发生第二次突跃时消耗所述第二氧化剂标准溶液的体积V3,其中所述第二氧化剂标准溶液的摩尔浓度为C3

步骤S6:计算所述待检测溶液中的过氧化氢和过硫酸盐的摩尔浓度。

下面参考图1-图3对本发明的用于检测环境修复工程中残留药剂的方法进行示意性说明,其中图1为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法的流程图;图2为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法中获得的E-V曲线的示意图;图3为根据本发明的一个实施例的一种用于检测环境修复工程中残留药剂的方法中获得的ΔE/ΔV-V曲线的示意图。

首先,参看图1,执行步骤S1:获取待检测溶液,所述待检测溶液的体积为V。

在污染场地的修复中,土壤异位搅拌氧化时,还存在土壤施工的不均匀性,在局部过硫酸钠的浓度未达到设计浓度,造成污染物未能有效地氧化分解污染物,需要施工的监控;在场地原位修复中,注药浓度往往高于10%。但是由于水文地质情况的不同,在扩散到土壤和地下水之后的浓度往往各不相同,对修复的效果有直接的影响,过硫酸钠在激活状态下,易反应分解,需保证氧化剂的浓度,补充注射。为了监控工程施工的效果,优化药剂的投加量,监测药剂与污染物的反应情况,需要准确测定修复后土壤和地下水中残留药剂的量。

在本实施例中,待检测溶液为地下水。

示例性地,在获取待检测溶液的过程中,还对待检测溶液进行稀释。后续步骤中对稀释后的待检测溶液进行测量,获得其中的药剂含量,通过乘以稀释的倍数,即可获得获取的待检测溶液中药剂的浓度,即为所检测地下水中药剂的浓度。对获取的地下水待检测溶液进行稀释的过程,是为了避免溶液中的氧化剂过多,导致要加入大量的还原剂的情况。本领域技术人员应当理解,在实际操作过程中稀释或者不稀释均能实现本发明的技术效果。

在根据本发明的一个示例中,吸取50mL去离子水置于250mL锥形瓶中,加入1mL待测的地下水后摇匀,获得本步骤中的待检测液体。

接着,继续参看图1,执行步骤S2:采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定,并记录滴定过程中所述待检测溶液的氧化还原电位,直到所述氧化还原电位变化值稳定,获取在所述氧化还原电位值突跃时消耗所述第一氧化剂标准溶液的体积V1,其中所述第一氧化剂标准溶液的摩尔浓度为C1

采用电位滴定的方法对残留药剂中的过氧化氢进行测量,通过氧化剂标准溶液滴定检测溶液中的过氧化氢,通过与过氧化氢之间建立的氧化还原平衡,得到氧化还原电位的边缘趋势,通过氧化还原电位的突跃点得到用以与过氧化氢反应的氧化剂标准溶液的用量,从而确定检测溶液中过氧化氢的含量,通过氧化还原电位可以准确获得氧化剂标准溶液的用量,从而能够准确检测出溶液中过氧化氢的含量,检测过程简单,结果准确。与直接电位法相比,电位滴定不需要准确的测量电极电位值,不受温度、液体接界电位的影响,其准确度优于直接电位法;与指示剂滴定法相比,不受检测溶液的浑浊、色度影响,电位滴定具有可用于滴定突跃小或不明显、有色或浑浊试样,适用范围广。

示例性地,在执行步骤S2之前还执行:向所述待检测溶液中加入自由基终止剂以及酸液,以使所述待检测溶液的pH小于第一预定pH值。

由于待检测溶液中往往含有过硫酸盐,其能产生强氧化性的硫酸根自由基,为了避免溶液中的硫酸根自由基与污染物反应而影响定量计算,在检测溶液中加入自由基终止剂以及酸液,以使所述待检测溶液的pH小于第一预定pH值,以强化氧化剂的氧化性。

示例性地,自由基终止剂包括乙醇、叔丁醇等。

示例性地,酸液包括稀硫酸或者稀盐酸。

示例性地,稀硫酸的浓度范围为1mol/L-10mol/L。

在根据本发明的一个示例中,加入少量自由基终止剂,示例性地,稀硫酸的用量的范围为0.01-0.05g。再用稀硫酸,将待检测溶液的pH值降低至小于3。示例性地,稀硫酸的用量的范围为1ml-10ml。

示例性地,所述第一氧化剂标准溶液包括硫酸高铈溶液,硫酸高铈具有较高的氧化性,并且其中的Ce4+|Ce3+在后续测量待检测溶液中的过硫酸盐的含量的过程中,Ce4+|Ce3+与Fe3+|Fe2+都是可逆电对,能在反应瞬间建立氧化还原平衡,从而得到准确的测量结果。

其中硫酸高铈溶液滴入待检测溶液后发生的如下反应式(1)所述的反应:

2Ce4++H2O2=2Ce3++2H++O2↑ (1)

通过测量待检测溶液的氧化还原电位值的变化曲线,可以确定与待检测溶液中过氧化氢反应的硫酸高铈的量,从而确定过氧化氢的量。

示例性地,在所述步骤2中,获得在所述氧化还原电位值第一次突跃时所述第一氧化剂标准溶液的体积V1的方法包括:

步骤S21:在采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,绘制关于所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线;

步骤S22:从所述关于所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线中获取第一滴定突跃点,其中,所述第一滴定突跃点为所述氧化还原电位变化速率最大点或所述一次微分曲线中最高点,所述第一滴定突跃点对应的所述第一氧化剂标准溶液的体积为在所述氧化还原电位值突跃时所述第一氧化剂的体积V1

参看图2和图3,分别示出了根据本发明的一个实施例中获得的E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线的示意图。其中,在图2中,A1段示出的曲线表示在步骤S3中获得关于氧化还原电位的E-V曲线,其中,随滴入的氧化剂标准溶液体积变化,氧化还原电位发生变化,其中氧化还原电位发生变化的斜率最大的点为滴定突跃点,在斜率最大点对应的氧化剂标准溶液的体积V1为氧化还原电位值突跃时所述第一氧化剂标准溶液的体积V1。为了进一步获取准确的滴定突跃点,如图3所示,根据图2做出关于氧化还原电位的ΔE/ΔV-V曲线,其中A2段示出对应于图2中A1段的ΔE/ΔV-V曲线,其示出氧化还原电位随着第一氧化剂标准溶液滴入的体积发生变化的斜率的变化趋势,其中斜率最大值处对应的第一氧化剂标准溶液的体积V1为氧化还原电位值突跃时第一氧化剂标准溶液的体积V1

示例性地,在所述步骤S2中,在采用第一氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,滴入过量的所述第一氧化剂标准溶液。为了过氧化氢与第一氧化剂标准溶液完全发生反应,滴入过量的氧化剂标准溶液,从而使获得的E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线上具有明确的电位突跃点,从而能够获得准确的检测结果。

如图2和图3所示,在根据本发明的一个示例中,滴入过量的第一氧化剂标准溶液至V11。示例性地,硫酸高铈标准溶液作为第一氧化剂标准溶液,其中,硫酸高铈标准溶液的浓度范围为0.01mol/L-0.5mol/L,滴入过量的氧化剂标准溶液,记录此时滴入的氧化剂标准溶液的量为V11。V11-V1的范围为2ml-5ml。

需要理解的是,上述对硫酸高铈标准溶液的浓度,以及滴入过量氧化剂标准溶液的体积的范围仅仅是示例性的举例,本领域技术人员可以根据实际检测操作过程中的具体操作进行设置。

接着,继续参看图1,执行步骤S3:向所述待检测溶液中加入还原剂溶液,以使所述待检测溶液的电位稳定在第一预定值,并记录所述还原剂溶液的浓度C2和体积V2

在执行步骤S2之后,向待检测溶液中加入过量还原剂,使还原剂与待检测溶液中的过硫酸盐发生氧化还原反应,电位下降到第一预定值以内,示例性地,第一预定值为500mv,使待检测溶液整体处于稳定的还原态。在后续步骤S4中进行氧化还原电位滴定的过程中,通过滴入第二氧化剂标准溶液,确定与过硫酸盐发生氧化还原反应的还原剂过量的量,间接获得与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量。由于氧化剂和还原剂之间建立氧化还原平衡,通过记录体系的氧化还原电位值,获得氧化还原电位突跃时的氧化剂标准溶液的用量,可以计算出检测过程中使用与还原剂发生氧化还原反应的过硫酸盐的量,从而获得待检测溶液中过硫酸盐的含量,检测过程简单,结果准确。与直接电位法相比,电位滴定不需要准确的测量电极电位值,不受温度、液体接界电位的影响,其准确度优于直接电位法;与指示剂滴定法相比,不受检测溶液的浑浊、色度影响,电位滴定具有可用于滴定突跃小或不明显、有色或浑浊试样,适用范围广。

示例性地,所述还原剂溶液包括:硫酸亚铁铵溶液、硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液。采用包含亚铁离子的盐作为还原剂,在后续氧化还原滴定过程中,Fe3+|Fe2+是可逆点对,能在反应瞬间建立氧化反应平衡,使检测结果更加准确。

在采用包含亚铁离子的盐作为还原剂的示例中,还原剂与过硫酸盐发生如下面反应式(2)所示的反应:

S208 2-+2Fe2+=2SO4 2-+2Fe3+ (2)

在根据本发明的一个示例中,采用硫酸亚铁铵溶液作为还原剂,其中硫酸亚铁铵的摩尔浓度的范围为0.05-1mol/L。硫酸亚铁铵溶液量的用量为5-20ml。

通过加入还原剂与过硫酸盐反应后,保证溶液电位稳定第一预定值,示例性地,第一预定值在500mv以下。

接着,继续参看图1,执行步骤S4,采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定,并记录滴定过程中所述待检测溶液的氧化还原电位,直到所述氧化还原电位变化值稳定,获取在所述氧化还原电位值突跃时消耗所述第二氧化剂标准溶液的体积V3,其中所述第二氧化剂标准溶液的摩尔浓度为C3

示例性地,所述第二氧化剂标准溶液与所述第一氧化剂标准溶液相同。

将滴定过硫酸盐的第二氧化剂标准溶液设置为与滴定过氧化氢的第一氧化剂标准溶液相同,减少氧化剂使用种类,减少反应体系的影响因数,提高准确率。

需要理解的是,本实施例中,将第一氧化剂标准溶液和第二氧化剂标准溶液设置为相同仅仅是示例性地,本领域技术人员应当理解,将第一氧化剂标准溶液和第二氧化剂标准溶液设置为相同或者不同均适用于本发明。

在根据本发明的一个示例中,第一氧化剂标准溶液和第二氧化剂标准溶液均设置为硫酸高铈溶液。

在根据本发明的一个示例中,所述第二氧化剂标准溶液包括:硫酸高铈、高锰酸钾溶液。

氧化剂标准溶液采用硫酸高铈溶液,在采用硫酸高铈溶液作为氧化剂标准溶液和采用硫酸亚铁铵作为还原剂的示例中,在电位滴定过程中发生如下面反应式(3)所示的反应:

Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+ (3)

硫酸高铈具有较高的稳定性,在滴定时,Ce4+|Ce3+和Fe3+|Fe2+都是可逆电对,能在反应瞬间建立氧化还原平衡,从而得到准确的测量结果。

需要理解的是,本实施例采用硫酸高铈溶液作为氧化剂标准溶液仅仅是示例性地,本领域技术人员应当理解,还可以采用其他能实现本发明技术效果的氧化剂,例如,在不存在螯合剂影响的情况下可以采用高锰酸钾。

示例性地,在所述步骤S4中,获取在所述氧化还原电位在发生第二次突跃时消耗所述第二氧化剂标准溶液的体积V3的方法包括:

步骤S41:在采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,绘制关于所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线;

步骤S42:从所述氧化还原电位的E-V曲线和/或ΔE/ΔV-V曲线中获取第二滴定突跃点,其中,所述第二滴定突跃点为所述氧化还原电位变化速率最大点或所述ΔE/ΔV-V曲线中的最高点,所述第二滴定突跃点的所述体积为在所述氧化还原电位值变化最快时所述第二氧化剂标准溶液的体积V3

参看图2和图3,分别示出了根据本发明的一个实施例中获得的E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线的示意图。其中,在图2中,B1段示出的曲线表示在步骤S4中获得氧化还原电位的E-V曲线,其中,随滴入的氧化剂标准溶液体积变化,电位发生变化,其中电位发生变化的斜率最大的点为滴定突跃点,在斜率最大点对应的氧化剂标准溶液的体积V3为氧化还原电位值突跃时所述氧化剂标准溶液的体积V3。为了进一步获取准确的滴定突跃点,如图3所示,根据图2做出ΔE/ΔV-V曲线,其中B2段示出对应于图2中B1段的关于氧化还原电位的ΔE/ΔV-V曲线,其示出电位随着氧化剂标准溶液滴入的体积发生变化的斜率的变化趋势,其中斜率最大值处对应的氧化剂标准溶液的体积V3为氧化还原电位值突跃时所述氧化剂标准溶液的体积V3

示例性地,在所述步骤S4中,采用第二氧化剂标准溶液对所述待检测溶液进行滴定的过程中,滴入过量的所述第二氧化剂标准溶液。同步骤S2一样,滴入过量的所述第二氧化剂标准溶液为了保证第二氧化剂与检测溶液中的还原剂以及过硫酸根离子完全发生反应,从而获得的E-V曲线和ΔE/ΔV-V曲线上具有明确的电位突跃点,从而能够获得准确的检测结果。

如图2和图3所示,在根据本发明的一个示例中,滴入过量的第二氧化剂标准溶液至V31。示例性地,硫酸高铈标准溶液作为第二氧化剂标准溶液,其中,硫酸高铈标准溶液的浓度范围为0.01mol/L-0.5mol/L,滴入过量的氧化剂标准溶液,记录此时滴入的氧化剂标准溶液的量为V31。V31-V3的范围为2ml-5ml。

接着,继续参看图1,执行步骤S5:分别计算所述待检测溶液中的过氧化氢和过硫酸盐的摩尔浓度。

其中,所述待检测溶液中的过氧化氢的摩尔浓度其中m为当量系数,表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的过氧化氢的摩尔数。

当量系数根据氧化剂种类确定。

在根据本发明的一个示例,采用硫酸高铈溶液作为氧化剂标准溶液和采用硫酸亚铁铵作为还原剂,当量系数m为2。

所述待检测溶液中的过硫酸盐的摩尔浓度

Figure BDA0002302913630000112

其中,l、n和w为当量系数,分别表示与单位摩尔数的所述还原剂发生反应的所述第一氧化剂的摩尔数、所述过硫酸盐的摩尔数和所述第二氧化剂的摩尔数。

在根据本发明的一个示例中,第一氧化剂标准溶液与第二氧化剂标准溶液相同,即C1=C3,l=w。

当量系数根据氧化剂和还原剂的种类确定。

在根据本发明的一个示例,采用硫酸高铈溶液作为第一和第二氧化剂标准溶液和采用硫酸亚铁铵作为还原剂,当量系数为l=w=1,当量系数n为2。

以上是对根据本发明的一个示例,对土壤作为待检测样品进行检测的示例性过程图。需要理解的是,其中对还原剂、氧化剂的种类用量、体积的举例仅仅是举例,本领域技术人员在具体实施过程中,可以根据需要做其他选择,在此并不限定。

根据发明的方法的一个示例,为检测本发明的方法的准确性,对本发明的方法进行验证。具体的,取试剂级的双氧水和过硫酸钠,配置成82.5mmol/L的双氧水和44.1mmol/L的过硫酸钠的溶液,按照上述实施例中所述的方法进行验证。

具体的,首先,吸取50mL去离子水置于250mL锥形瓶中。加入1mL待测液体后摇匀,加入2mL±0.5mL6mol/L的硫酸溶液,用浓度为0.0792mol/L的硫酸高铈标准溶液滴定并且记录体系的氧化还原电位值,绘制E-V曲线或ΔE/ΔV-V曲线。得到滴定突跃。记录下滴定突跃体积V1(2批平行样均值)为2.10mL。

接着,在上述步骤的溶液中加入10mL0.1mol/L的六水合硫酸亚铁铵溶液。使该溶液的氧化还原电位稳定在437mv(≦500mv)。再用浓度为0.0792mol/L的硫酸高铈标准溶液滴定并且记录体系的氧化还原电位值,绘制E-V曲线或ΔE/ΔV-V曲线。得到滴定突跃点,该滴定突跃点消耗的硫酸高铈溶液体积V3(2批平行样均值)为13.65mL。最终计算获得的,过氧化氢与过硫酸钠的测定浓度与配置得到的理论浓度对比如下表所示:

Figure BDA0002302913630000121

从表中可以看出,根据本发明的方法能够同时准确检测出溶液中过氧化氢和过硫酸钠的含量,进而证明根据本发明的方法能够同时准确测量出环境修复工程中地下水中过氧化氢和过硫酸钠的含量。

本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

14页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!