5-Br-PADAP、乳化剂OP分光光度法测定电镀废水中微量锌

目前用光度法测锌的显色剂有多种，但主要问题都是干扰严重，选择性差。特别是电镀废水试样中共存元素多，分离手续繁杂，有的甚至需要用剧毒试剂氰化物作掩蔽剂，因而给分析工作带来不便，且会造成环境污染。本文根据有关资料，结合生产实际，采用5-Br-PADAP和乳化剂OP(非表面活性剂)胶束增溶光度法对电镀废水中微量锌的测定进行了探讨。实验表明，在pH值7.5～10.0酸度条件下，5-Br-PADAP在非表面活性剂乳化剂OP存在下，与锌离子反应能生成可溶于水的紫红色络合物，其最大吸收波长在552nm处，摩尔吸光系数ε552=130000L/(mol cm)，络合物组成比1∶2，锌含量在0～25g/50mL内，符合朗伯-比尔定律。在DL-氨荒丙酸铵及六偏磷酸钠、丁二酮肟存在下，废水中的铁、锰、铜、镍、铅、镉、钴等离子可被掩蔽，不需要分离，其分析结果与标准方法(锌试剂法)相吻合。该方法操作简便、快速、重现性好，准确度、灵敏度高，分析成本低，适合于生产企业、环保监测、实验室日常分析使用。
1 实验部分
1.1 实验仪器及试剂
UV-754紫外可见光光度计；电子天平；PHS-3F酸度计。5-Br-PADAP(ρ=0.5g/L乙醇溶液)；Na2B4O7-HCl缓冲溶液(pH=8.5～9.0)；乳化剂OP(20%水溶液)；六偏磷酸钠(ρ=150g/L水溶液)；丁二酮肟(ρ=2g/L)；DL-氯荒丙酸铵(ρ=40g/L)；锌标准溶液(0.005mg/mL)。
1.2 实验步骤
取一定量锌标准溶液于50mL容量瓶中，加对硝基酚溶液2滴，用浓度为0 25mol/L的NaOH溶液中和至黄色出现，加pH=8 7缓冲溶液2mL、乳化剂OP4mL、5-Br-PADAP乙醇溶液2mL，用水稀释至刻度，摇匀。放置15min后，以试剂空白作参比，在754型紫外可见光光度计上，用1cm比色皿，于552nm处测量吸光度。
2 结果与讨论
2.1 吸收光谱
按1.2实验步骤绘制Zn2+-5-Br-PADAP-乳化剂OP的吸收光谱，见图1。
2.2 显色酸度和缓冲溶液用量
按实验步骤，使用不同pH值的Na2B4O7-HCl缓冲溶液，分别测量相应吸光度，实验表明在pH值7.5～10.0范围内，吸光度稳定。本法采用pH值8.5～9.0的Na2B4O7-HCl缓冲溶液。按实验步骤，改变Na2B4O7-HCl缓冲溶液用量，分别测量相应吸光度，结果见图2。图2表明，缓冲液用量在1～4mL内吸光度稳定。本法选用pH值8 7的Na2B4O7-HCl缓冲液2.0mL。
2.3 显色剂用量
按实验步骤，改变5-Br-PADAP加入量并分别测定其相应吸光度，结果见图3。图3表明，ρ=0.5g/L的5-Br-PADAP乙醇溶液用量在1～3mL内吸光度达稳定的最大值。本法选用2mL。
2.4 乳化剂OP用量的影响
按实验步骤，改变乳化剂加入量，显色后测量相应的吸光度，结果表明20%的乳化剂OP水溶液在3～6mL内吸光度达稳定的最大值。本法选用4mL。
2.5 显色时间
实验表明，在15min后显色完全，吸光度达稳定的最大值，稳定时间为6h。
2.6 络合物组成
应用连续变化法测定了Zn2+-5-Br-PADAP在络合物中的络合比，结果证实Zn∶R=1∶2。
2.7 干扰元素的消除
电镀废水中主要存在铁、锰、铜、铅、铝、钴等元素，它们干扰测定。实验表明：采用六偏磷酸钠水溶液2mL、DL-氨荒丙酸铵2mL、丁二酮肟溶液0.2mL可以掩蔽上述干扰离子，消除干扰。
2.8 工作曲线
在6个50mL容量瓶中分别加入1.00、2.00……6.00mL的ρ=0.005mg/mL锌标准溶液，按实验步骤分别显色，以试剂空白为参比，于552nm处用1cm比色皿测量吸光度，结果见图4。由图4可知，锌量在0～25μg/50mL范围内符合朗伯-比尔定律。
工艺流程中多功能池是经过改造的气浮池，使该池既能进行气浮处理又具有沉淀处理的功能。在操作时先将废水混凝沉淀，等污泥排放之后再将生物反应池的出水回流到多功能池，进行加压气浮。生化处理装置我们选择SBR生物反应池进行，这样既可以节省处理设备的搭建，又可以配合前面多功能池进行间歇式操作。整个小试工艺经过一个多月的运行后，各个处理设备运行基本稳定。乳化油废水经过絮凝沉淀和气浮除油，能够去除废水中80%左右的COD值，去除水中97%以上的色度。SBR反应池采用16h为一周期的循环操作，出水的COD值能控制在150mg/L左右，出水色度小于50。
3 结论
通过实验阶段和小试阶段的运行证明了，采用混凝沉淀、气浮除油和生化处理三级处理工艺可以达到对乳化油废水的有效处理。本文的实验数据和小试中的数据可作为设计实际处理工艺的参考。