hj4872009水质氟化物的测定茜素磺酸锆目视比色法

中华人民共和国国家环境保护标准HJ487—2009代替GB7482-87水质氟化物的测定茜素磺酸锆目视比色法Waterquality–Determinationoffluoride–Visualcolorimetrywithzirconiumalizarinsulfonate（发布稿）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。2009-09-27发布2009-11-01实施环境保护部发布I目次前言…………………………………………………………………………………Ⅱ1适用范围……………………………………………………………………………12方法原理……………………………………………………………………………13试剂和材料…………………………………………………………………………14仪器…………………………………………………………………………25干扰及消除…………………………………………………………………………26样品………………………………………………………………………………27分析步骤……………………………………………………………………………28结果计算………………………………………………………………………39准确度和精密度…………………………………………………………………3附录A（规范性附录）水质氟化物的测定含干扰离子样品的预处理…………………………5II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，规范水和废水中氟化物的监测方法，制定本标准。本标准规定了饮用水、地表水、地下水、工业废水中氟化物的茜素磺酸锆目视比色测定法。本标准对《水质氟化物的测定茜素磺酸锆目视比色法》（GB7482-1987）进行了修订，本标准首次发布于1987年，原标准起草单位：中国环境监测总站，本次是第一次修订。修订的主要内容：——修改了茜素磺酸锆溶液配制方法；——改变了茜素磺酸锆酸性溶液的加入量。自本标准实施之日起，原国家环境保护局1987年3月14日批准、发布的国家环境保护标准《水质氟化物的测定茜素磺酸锆目视比色法》（GB7482-87）废止。本标准的附录A为规范性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：中国环境监测总站、辽宁省环境监测中心站。本标准环境保护部2009年9月27日批准。本标准自2009年11月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1水质氟化物的测定茜素磺酸锆目视比色法1适用范围本标准规定了饮用水、地表水、地下水和工业废水中氟化物的茜素磺酸锆目视比色测定法。本标准适用于饮用水、地表水、地下水和工业废水中氟化物的测定。取50ml试样，直接测定氟化物的浓度时，本方法检出限为0.1mg/L，测定下限为0.4mg/L，测定上限为1.5mg/L（高含量样品可经稀释后分析）。2方法原理在酸性溶液中，茜素磺酸钠和锆盐生成红色络合物，当样品中有氟离子存在时，能夺取络合物中锆离子，生成无色的氟化锆离子，释放出黄色的茜素磺酸钠，根据溶液由红色褪至黄色的色度不同与标准比色定量。3试剂和材料本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。3.1高氯酸（HClO4）：70%～72%。3.2盐酸（HCl）：ρ20=1.19g/ml。3.3硫酸（H2SO4）：ρ=1.84g/ml。3.4亚砷酸钠（NaAsO2）：ρ=5g/L，称取0.5g亚砷酸钠，溶解于少量水中，稀释至100ml。注：亚砷酸钠剧毒，防止进入口中。3.5氟化物标准贮备溶液ρ=100.0μg/ml，取氟化钠于105℃烘2h，于干燥器中冷却后，精确称取0.2210g，用水溶解，转入1000ml容量瓶中，并用水稀释至刻度。3.6氟化物标准溶液ρ=10.00μg/ml，取10.00ml氟化物标准溶液（3.5），于100ml容量瓶中，用水稀释至刻度。3.7茜素磺酸锆酸性溶液23.7.1茜素磺酸锆溶液：称取0.3g氯氧化锆（ZrOCl2﹒8H2O）于100ml烧杯中，用50ml水溶解后移入1000ml容量瓶中。另称取0.7g茜素磺酸钠（C14H7O7SNa﹒H2O）溶于50ml水中，在不断摇动下，缓慢注入氯氧化锆溶液中。充分摇动后，放置澄清。3.7.2混合酸溶液：量取101ml盐酸（3.2）用水稀释到400ml，另量取33.3ml硫酸（3.3），在不断搅拌下，缓慢加入到400ml水中，冷却后将两酸合并。3.7.3茜素磺酸锆酸性溶液：将混合酸（3.7.2）倾入盛有茜素磺酸锆溶液（3.7.1）的容量瓶中，用水稀释到刻度，摇刀，此溶液在约2h后由红变黄即可使用。此溶液避光保存，可稳定6个月。4仪器4.150ml具塞比色管。4.2蒸馏装置，见A.5.1。5干扰和消除当样品中干扰离子超过下列浓度时，需要预先蒸馏：总碱度（CaCO3）400mg/L、氯化物500mg/L、硫酸根200mg/L、铝0.1mg/L、磷酸根1.0mg/L、铁2.0mg/L、浊度25度、色度25度。6样品6.1采集与保存测定氟化物的水样，采集和贮存样品均使用聚乙烯瓶。6.2试样的制备1.如果水样中含有残留的氯，可按每0.1毫克氯加一滴(0.05毫升)亚砷酸钠溶液，搅刀以除去之。2.水中干扰物质较多，不能直接用比色法测定时，可按附录A进行预蒸馏处理。7分析步骤7.1标准比色系列的配制：分别吸取0.00、0.50、1.00、2.00、2.50、4.00、5.00和7.50ml氟化物标准溶液（3.6），放入50ml比色管中，并用纯水定容。此标准系列氟化物含量分别为：0.00、5.00、10.00、20.00、325.00、40.00、50.00和75.00μg。分别加1.0ml茜素磺酸锆酸性溶液（3.7.3）于上述标准溶液中混刀，放置1h或在50℃水中显色20min，冷却至室温即可目视比色。(选择的标准溶液中，至少有两个低于和两个高于试样中氟化物的浓度，通常以50μg/L或100μg/L的氟为间隔)。此标准色列避光保存可稳定3个月。7.2测定取50ml试样或馏出液置于比色管（4.1）中，氟含量高于2.5mg/L时，可量取少量试样或馏出液，用水稀释到50ml。加1.0ml茜素磺酸锆酸性溶液（3.7.3）于比色管中混刀，放置1h或在50℃水中显色20min，冷却至室温即可与标准色列进行目视比色。7.3空白试验用50ml经预处理后的水样代替样品，所用试剂及其用量与在测定（7.2）中所用的相同，并采用相同的步骤，进行空白测定。8结果计算水样中氟化物(F-)浓度按下式计算：ρ12200VVm×=（1）式中：ρ——水样中氟化物(F-)的浓度，mg/L；m——由标准系列给出的氟化物含量，μg；V2——试份的体积(比色时取样体积)，ml；V1——试样体积(取原水样蒸馏体积)，ml。9精密度和准确度9.1重复性用配制氟化物浓度为1.00mg/L的标准溶液，对其进行11次测定，其实验室内相对标准偏差为9.3%；20个实验室测定下列水样的结果：含氟量为830μg/L的无干扰物质的统一水样：室间相对标准偏差为4.9%，相对误差为3.6%。含氟量为570μg/L的含有干扰物质的统一水样：室间相对标准偏差为11.1%，相对误差为0。49.2准确度实验采用茜素磺酸锆目视比色法对编号为(GSB07-1194-2000201722)的氟化物国家标准样品进行了预蒸馏-目视比色的实验测定，测定结果的平均值为2.40mg/L：在保证值不确定度范围内。9.3方法的比对实验采用本方法与氟离子选择电极法进行对比测定，采用配对t检验进行统计学处理，t值均小于t)5(05.0=2.57,两种方法无显著性差异。10注意事项1.共存离子影响：样品中有硫酸盐、磷酸盐、铁、锰的存在，能使测定结果偏高，铝可与氟离子形成稳定的络合物（（AlF6）3-），使测定结果偏低。2.茜素磺酸钠配制后与锆盐昀好分别保存，使用时再按比例混合，以保持试剂的灵敏度。3.茜素磺酸锆与氟离子在作用过程中颜色的形成，受各种因素的影响，因此在分析时，要控制样品、空白和标准系列加入试剂的量，反应温度、放置时间等条件必须一致,试份与标准比色系列之间的温差不超过2℃。5附录A（规范性附录）水质氟化物的测定含干扰离子样品的预处理A.1水蒸气蒸馏法原理：水中氟化物在含高氯酸(或硫酸)的溶液中，通入水蒸气，以氟硅酸或氢氟酸形式而被蒸出。A.2蒸馏装置：图1水蒸气蒸馏法装置图(1)接收瓶（200ml容量瓶）(2)冷凝管（蛇形或球形）(3)蒸馏瓶（250ml直口三口烧瓶）(4)2000ml平底烧瓶（制水蒸汽用）(5)可调电炉(6)温度计(7)安全管(8)三通管（排气用）A.3步骤：取50ml水样(氟浓度高于2.5mg/L时，可分取少量样品，用水稀释到50ml)于蒸馏瓶（3）中，加10ml高氯酸（3.1），摇刀，按图1连接好，开启冷凝管中的回流水。加热平底烧瓶（4），关闭三通阀当中阀B，开启通往空气的阀A，使其沸腾产生水蒸气。同时加热蒸馏瓶（3），待蒸馏瓶（3）内溶液温度升到约130℃时，开启三通阀当中阀B，关闭通往空气的阀A，开始通入蒸汽，并维持蒸馏瓶（3）温度在130～140℃，蒸馏速度为5～6ml/min。待接收瓶（1）中馏出液体积约200ml时停止蒸馏，并用水稀释至200ml，留测定用。如果水样中有机物含量高时，为避免与高氯酸发生爆炸，用硫酸代替高氯酸（硫酸与水样的体积比为11∶）进行蒸馏，控制温度在145±5℃。蒸馏水样时，勿使温度超过180℃，以防硫酸过多的蒸出。连续蒸馏几个水样时，可待瓶内硫酸溶液温度降低至120℃以6下，再加入另一个水样，蒸馏过一个含氟高的水样后，应在蒸馏另一个水样前加入250ml纯水。用同法蒸馏，以清除可能存留在蒸馏器中的氟化物。蒸馏瓶中的硫酸可以多次使用，直至变黑为止。