、砷
元素砷毒性极低,而砷的化合物均有剧毒,三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。砷化物容易在人体内积累,造成急性或慢性中毒。砷污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、玻璃、制革等工业废水。
测定水体中砷的方法有新银盐分光光度法、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法和原子吸收分光光度法等。
(一)新银盐分光光度法
该方法基于用硼氢化钾在酸性溶液中产生新生态氢,将水样中无机砷还原成砷化氢(AsH3,即胂)气体,以硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收,则砷化氢将吸收液中的银离子还原成单质胶态银,使溶液呈黄色,其颜色强度与生成氢化物的量成正比。该黄色溶液对400nm光有*大吸收,且吸收峰形对称。以空白吸收液为参比测其吸光度,用标准曲线法测定。显色反应式如下:
KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H]
[H]+As3+(As5+)→AsH3↑
AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3
(黄色胶态银)
图2-27(图略)为砷化氢发生及吸收装置示意图。图中1为反应管,水样中的砷化物在此转变成AsH3(胂);2为U形管,装有二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇胺、三乙醇胺混合溶剂浸渍的脱脂棉,用以消除锑、铋、锡等元素的干扰;3为脱胺管,内装吸有无水硫酸钠和硫酸氢钾混合粉的脱脂棉,用于除去有机胺的细沫或蒸气;4为吸收管,装有吸水液,吸收AsH3并显色。吸收液中的聚乙烯醇是胶态银的良好分散剂,但通入气体时,会产生大量的泡沫,在此加入乙醇作消泡剂。吸收液中加入硝酸,有利于胶态银的稳定。
对于清洁的地下水和地面水,可直接取样进行测定;对于被污染的水,要用盐酸-硝酸-高氯酸消解。水样经调节pH值,加还原剂和掩蔽剂后移入反应管中测定。
该方法适用于地面水和地下水痕量砷的测定,其*大优点是灵敏度高(但操作条件要求较严格),其应用范围还在不断扩大。据近期资料介绍,其*低检测限可达0.16ppb(As3+),并可进行不同形态砷的分析。
(二)二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法
在碘化钾、酸性氯化亚锡作用下,五价砷被还原为三价砷,并与新生态氢反应,生成气态砷化氢(胂),被吸收于二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中,生成红色的胶体银,在510nm波长处,以三氯甲烷为参比测其经空白校正后的吸光度,用标准曲线法定量。显色反应式如下:
H3AsO4+2KI+2HCl→H3AsO3+I2+2KCl+H2O
I2+SnCl2+2HCl→SnCl4+2HI
H3AsO4+SnCl2+2HCl→H3AsO3+SnCl4+H2O
H3AsO3+3Zn+6HCl→AsH3↑3ZnCl2+3H2O
清洁水样可直接取样加硫酸后测定;含有机物的水样应用硝酸-硫酸消解。水样**存锑、铋和硫化物时干扰测定。氯化亚锡和碘化钾的存在可抑制锑、铋干扰;硫化物可用乙酸铅棉吸收去除。砷化氢剧毒,整个反应应在通风橱内进行。
该方法*低检测浓度为0.007mg/L砷,测定上限为0.50mg/L。