56. Welche Methoden gibt es zur Messung von Erdöl?
Erdöl ist ein komplexes Gemisch aus Alkanen, Cycloalkanen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, ungesättigten Kohlenwasserstoffen sowie geringen Mengen an Schwefel- und Stickoxiden. In den Wasserqualitätsstandards wird Erdöl als toxikologischer und sensorischer Indikator zum Schutz der Wasserlebewesen aufgeführt, da Erdölsubstanzen erhebliche Auswirkungen auf diese haben. Bei einem Erdölgehalt zwischen 0,01 und 0,1 mg/l im Wasser werden Nahrungsaufnahme und Fortpflanzung von Wasserorganismen beeinträchtigt. Daher dürfen die Grenzwerte für Fischereigewässer in meinem Land 0,05 mg/l, für landwirtschaftliche Bewässerungswasser 5,0 mg/l und für die Einleitung von Sekundärabwasser 10 mg/l nicht überschreiten. Im Allgemeinen darf der Erdölgehalt im Abwasser, das in Belüftungsbecken gelangt, 50 mg/l nicht überschreiten.
Aufgrund der komplexen Zusammensetzung und der stark variierenden Eigenschaften von Erdöl sowie der Einschränkungen analytischer Methoden ist es schwierig, einen einheitlichen Standard für die verschiedenen Komponenten festzulegen. Bei einem Ölgehalt in Wasser von >10 mg/L kann die gravimetrische Methode zur Bestimmung eingesetzt werden. Der Nachteil besteht darin, dass die Durchführung aufwendig ist und das Leichtöl beim Verdampfen und Trocknen des Petrolethers leicht verloren geht. Bei einem Ölgehalt in Wasser von 0,05–10 mg/L können nichtdispersive Infrarotphotometrie, Infrarotspektrophotometrie und UV-Spektrophotometrie zur Messung verwendet werden. Nichtdispersive Infrarotphotometrie und Infrarotphotometrie sind nationale Standards für die Erdölprüfung (GB/T16488-1996). Die UV-Spektrophotometrie wird hauptsächlich zur Analyse geruchsintensiver und toxischer aromatischer Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Sie erfasst Substanzen, die mit Petrolether extrahiert werden können und Absorptionseigenschaften bei spezifischen Wellenlängen aufweisen. Sie deckt nicht alle Erdölarten ab.
57. Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Erdölmessung zu beachten?
Bei der dispersiven Infrarotphotometrie und der Infrarotphotometrie wird Tetrachlorkohlenstoff oder Trichlortrifluorethan als Extraktionsmittel verwendet, bei der gravimetrischen Methode und der UV-Spektrophotometrie hingegen Petrolether. Diese Extraktionsmittel sind giftig und müssen mit Vorsicht und unter einem Abzug gehandhabt werden.
Als Standardöl dient ein Petrolether- oder Tetrachlorkohlenstoff-Extrakt aus dem zu untersuchenden Abwasser. Gelegentlich können auch andere anerkannte Standardölprodukte verwendet werden, beispielsweise n-Hexadecan, Isooctan und Benzol im Volumenverhältnis 65:25:10. Der zur Extraktion des Standardöls, zur Erstellung der Standardölkurven und zur Messung der Abwasserproben verwendete Petrolether muss aus derselben Charge stammen, da sonst systematische Fehler aufgrund unterschiedlicher Blindwerte auftreten.
Bei der Ölmessung ist eine separate Probenahme erforderlich. Üblicherweise wird hierfür eine Glasflasche mit weiter Öffnung verwendet. Plastikflaschen sind ungeeignet. Die Wasserprobe darf die Flasche nicht vollständig füllen; es muss ein kleiner Rand vorhanden sein. Kann die Wasserprobe nicht am selben Tag analysiert werden, kann Salzsäure oder Schwefelsäure hinzugefügt werden, um den pH-Wert anzupassen.<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. Was sind die Indikatoren für die Wasserqualität hinsichtlich häufiger Schwermetalle und anorganischer, nichtmetallischer, toxischer und schädlicher Substanzen?
Zu den häufigsten Schwermetallen und anorganischen, nichtmetallischen Schadstoffen im Wasser zählen Quecksilber, Cadmium, Chrom, Blei, Sulfid, Cyanid, Fluorid, Arsen, Selen usw. Diese Schadstoffe sind Indikatoren für die Wasserqualität und gefährden die menschliche Gesundheit sowie den Schutz aquatischer Lebewesen. Die nationale Abwassereinleitungsnorm (GB 8978-1996) enthält strenge Vorschriften für Abwassereinleitungen, die diese Stoffe enthalten.
Bei Kläranlagen, deren Zulaufwasser diese Stoffe enthält, muss der Gehalt dieser toxischen und schädlichen Substanzen im Zulaufwasser und im Ablauf des Nachklärbeckens sorgfältig geprüft werden, um die Einhaltung der Einleitungsnormen zu gewährleisten. Wird festgestellt, dass der Zulauf oder der Ablauf die Norm überschreitet, sind unverzüglich Maßnahmen zu ergreifen, um die Norm schnellstmöglich zu erreichen. Dies kann durch eine verstärkte Vorbehandlung und die Anpassung der Betriebsparameter der Kläranlage erfolgen. In der konventionellen biologischen Abwasserreinigung sind Sulfid und Cyanid die beiden häufigsten Indikatoren für anorganische, nichtmetallische toxische und schädliche Stoffe im Wasser.
59. Wie viele Sulfidformen gibt es im Wasser?
Schwefel kommt im Wasser hauptsächlich in Form von Sulfaten, Sulfiden und organischen Sulfiden vor. Sulfid existiert in drei Formen: H₂S, HS⁻ und S²⁻. Die jeweilige Menge hängt vom pH-Wert des Wassers ab. Unter sauren Bedingungen (pH-Wert über 8) liegt Schwefel hauptsächlich als H₂S vor. Bei einem pH-Wert über 8 liegt er vorwiegend als HS⁻ und S²⁻ vor. Der Nachweis von Sulfid im Wasser deutet oft auf eine Verunreinigung hin. Abwässer aus bestimmten Industriezweigen, insbesondere aus der Erdölraffinerie, enthalten häufig Sulfid. Unter dem Einfluss anaerober Bakterien kann Sulfat im Wasser zu Sulfid reduziert werden.
Der Sulfidgehalt des Abwassers aus den relevanten Teilen der Kläranlage muss sorgfältig analysiert werden, um eine Schwefelwasserstoffvergiftung zu verhindern. Insbesondere im Zu- und Ablaufwasser der Stripp-Entschwefelungsanlage spiegelt der Sulfidgehalt direkt die Leistung der Anlage wider und dient als Kontrollindikator. Um eine übermäßige Sulfidbelastung natürlicher Gewässer zu vermeiden, schreibt die nationale Abwassereinleitungsnorm einen Grenzwert von 1,0 mg/l für den Sulfidgehalt vor. Bei der aeroben biologischen Nachbehandlung von Abwasser kann der Sulfidgehalt im Nachklärbecken den Grenzwert erreichen, wenn die Sulfidkonzentration im Zulauf unter 20 mg/l liegt, die aktive Schlammleistung gut ist und der Restschlamm rechtzeitig abgeführt wird. Der Sulfidgehalt des Ablaufs aus dem Nachklärbecken muss regelmäßig überwacht werden, um die Einhaltung der Grenzwerte zu überprüfen und die Betriebsparameter gegebenenfalls anzupassen.
60. Wie viele Methoden werden üblicherweise zur Bestimmung des Sulfidgehalts in Wasser verwendet?
Gängige Methoden zur Bestimmung des Sulfidgehalts in Wasser umfassen die Methylenblau-Spektrophotometrie, die p-Amino-N,N-Dimethylanilin-Spektrophotometrie, die iodometrische Methode und die Ionenelektrodenmethode. Die nationale Norm für die Sulfidbestimmung ist die Methylenblau-Spektrophotometrie (GB/T16489-1996) und die direkte Farbspektrophotometrie (GB/T17133-1997). Die Nachweisgrenzen dieser beiden Methoden liegen bei 0,005 mg/L bzw. 0,004 mg/L. Bei unverdünnter Wasserprobe betragen die höchsten Nachweisgrenzen 0,7 mg/L bzw. 25 mg/L. Der Messbereich der p-Amino-N,N-Dimethylanilin-Spektrophotometrie (CJ/T60–1999) liegt zwischen 0,05 und 0,8 mg/L. Daher eignet sich diese Methode nur zur Bestimmung niedriger Sulfidkonzentrationen. Wässrig. Bei hohen Sulfidkonzentrationen im Abwasser kann die iodometrische Methode (HJ/T60-2000 und CJ/T60–1999) angewendet werden. Der Nachweisbereich der iodometrischen Methode liegt zwischen 1 und 200 mg/L.
Wenn die Wasserprobe trüb oder gefärbt ist oder reduzierende Substanzen wie SO₃²⁻, S₂O₃²⁻, Mercaptane und Thioether enthält, stört dies die Messung erheblich und erfordert eine Vortrennung zur Beseitigung der Störungen. Die gängigste Vortrennungsmethode ist die Ansäuerung-Stripping-Absorption. Das Prinzip beruht darauf, dass nach der Ansäuerung der Wasserprobe das Sulfid in der sauren Lösung als H₂S-Molekül vorliegt, mit Gas herausgeblasen, anschließend von der Absorptionsflüssigkeit absorbiert und dann gemessen wird.
Die spezifische Methode besteht darin, der Wasserprobe zunächst EDTA zuzusetzen, um die meisten Metallionen (wie Cu²⁺, Hg²⁺, Ag⁺, Fe³⁺) zu komplexieren und zu stabilisieren. Dadurch werden Störungen durch die Reaktion zwischen diesen Metallionen und Sulfidionen vermieden. Zusätzlich wird eine geeignete Menge Hydroxylaminhydrochlorid hinzugefügt, um Redoxreaktionen zwischen oxidierenden Substanzen und Sulfiden in der Wasserprobe wirksam zu verhindern. Beim Ausblasen von H₂S aus Wasser ist die Rückgewinnungsrate mit Rühren deutlich höher als ohne Rühren. Die Sulfidrückgewinnung kann unter Rühren innerhalb von 15 Minuten 100 % erreichen. Bei einer Strippzeit von über 20 Minuten unter Rühren sinkt die Rückgewinnungsrate leicht. Daher wird die Strippung üblicherweise unter Rühren und mit einer Strippzeit von 20 Minuten durchgeführt. Bei einer Wasserbadtemperatur von 35–55 °C erreicht die Sulfidrückgewinnungsrate 100 %. Bei einer Wasserbadtemperatur über 65 °C sinkt die Sulfidrückgewinnungsrate leicht. Daher wird die optimale Wasserbadtemperatur im Allgemeinen auf 35 bis 55 °C eingestellt.
61. Welche weiteren Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Sulfidbestimmung zu beachten?
⑴ Aufgrund der Instabilität von Sulfid in Wasser darf die Probenahmestelle weder belüftet noch stark gerührt werden. Nach der Probenahme muss umgehend Zinkacetatlösung zugegeben werden, um eine Zinksulfidsuspension herzustellen. Bei sauren Wasserproben ist eine alkalische Lösung hinzuzufügen, um die Freisetzung von Schwefelwasserstoff zu verhindern. Sobald die Wasserprobe vollständig aufgenommen ist, muss die Flasche verkorkt und schnellstmöglich zur Analyse ins Labor geschickt werden.
⑵ Unabhängig von der Analysemethode müssen Wasserproben vorbehandelt werden, um Störungen zu beseitigen und die Nachweisgrenze zu verbessern. Farbstoffe, Schwebstoffe, SO₃²⁻, S₂O₃²⁻, Mercaptane, Thioether und andere reduzierende Substanzen beeinflussen die Analyseergebnisse. Zur Beseitigung dieser Störungen können Fällungstrennung, Luftblasentrennung, Ionenaustausch usw. eingesetzt werden.
⑶ Das zur Verdünnung und Herstellung von Reagenzlösungen verwendete Wasser darf keine Schwermetallionen wie Cu²⁺ und Hg²⁺ enthalten, da sonst die Analyseergebnisse durch die Bildung säureunlöslicher Sulfide verfälscht werden. Verwenden Sie daher kein destilliertes Wasser aus Metalldestillierapparaten. Am besten eignet sich deionisiertes Wasser oder destilliertes Wasser aus einer Ganzglasdestillierapparatur.
⑷ Ebenso können Spuren von Schwermetallen in der Zinkacetat-Absorptionslösung die Messergebnisse beeinflussen. Geben Sie 1 ml frisch hergestellte 0,05 mol/l Natriumsulfidlösung unter kräftigem Schütteln tropfenweise zu 1 l Zinkacetat-Absorptionslösung und lassen Sie die Mischung über Nacht stehen. Schütteln Sie anschließend erneut, filtrieren Sie die Lösung mit feinem quantitativem Filterpapier und verwerfen Sie das Filtrat. Dadurch werden Störungen durch Schwermetallspuren in der Absorptionslösung eliminiert.
⑸ Natriumsulfid-Standardlösung ist extrem instabil. Je niedriger die Konzentration, desto leichter ändert sie sich. Sie muss unmittelbar vor Gebrauch zubereitet und kalibriert werden. Die Oberfläche der zur Herstellung der Standardlösung verwendeten Natriumsulfidkristalle enthält häufig Sulfit, was zu Messfehlern führt. Es empfiehlt sich, große Kristallpartikel zu verwenden und diese vor dem Wiegen schnell mit Wasser zu spülen, um das Sulfit zu entfernen.
Veröffentlichungsdatum: 04.12.2023
