草酸钛钾分光光度法测定Fenton高级氧化系统中的过氧化氢

·582·节能环保建筑工程技术与设计2014年3月中草酸钛钾分光光度法测定Fenton高级氧化系统中的过氧化氢陆平（常州市金坛市环境监测站，江苏金坛213200）【摘要】利用在酸性介质中，过氧化氢与钛离子生成稳定的橙色络合物，本文主要采用了草酸钛钾法测定Fenton高级氧化中的过氧化氢。同过实验，本文确定了草酸钛钾分光光度法的最佳吸收波长为385nm，草酸钛钾投加量为5mL，显色时间为8min。与KMnO4法的实验结果对比，本法的相对偏差低于2%，在0.1~80mg/L的范围内，均具有良好的线性结果。该法具有简便、准确等各项特点，能有效克服氧化还原法的缺陷。【关键词】草酸钛钾；过氧化氢；Fenton高级氧化目前，检测过氧化氢的方法和正在研究的方法主要有下述几类：常规滴定法、分光光度法、化学发光法、荧光光度法、色谱法、共振光散射法、电化学分析法等[1~3]。这些方法各有优缺点。常规法滴定过氧化氢的依据是过氧化氢具有氧化性和还原性，通过氧化还原滴定法（如KMnO4法等）样品中的过氧化氢，目视法确定终点。该方法操作简单，适合于常量分析，但是方法灵敏度低，干扰因素多，具有费时、费料、终点色变不明显、不能连续化、微量化等不足，因此不能用于微量分析，不适于痕量检测的发展趋势。分光光度分析因其操作简单，不需要复杂的设备，选择性较好，在各个领域上得到广泛使用。1试验部分1.1主要试剂与仪器草酸钛钾，阿拉丁试剂；30%过氧化氢，广州化学试剂厂；高锰酸钾，上海试剂三厂；苯酚，广州化学试剂厂；硫酸，广州化学试剂厂；硫酸亚铁，国药集团化学试剂有限公司，以上试剂均为分析纯。UV-2550型分光光度计，SHIMADZU（岛津）；UV-5100型紫外可见光分光光度计，上海元析仪器有限公司；pHS-3CpH计，上海仪电科学仪器股份有限公司。1.2试验方法在蒸馏水和苯酚体系中，将一定量的待测溶液加入系列25mL带塞比色管中，加入一定量草酸钛钾溶液（0.02mol/L），稀释至刻度并摇匀后放置一定时间，用1cm比色皿在最大吸收波长下，以蒸馏水作参比，测定其吸光度。2结果与讨论2.1吸收波长的确定对蒸馏水（A1、A2）和苯酚体系（B1、B2）分别进行最大吸收波长的确定，利用UV-2550型分光光度计扫描，得到其吸收曲线（图1）。由图1可知，在不同体系中，其最大吸其最大吸收波长均为385nm。200300400500600700800012345AbsorbanceWavelength(nm)A1A2B1B2385图1不同波长吸收曲线2.2草酸钛钾用量的确定在最大吸收波长385nm和pH=3的条件下，考察草酸钛钾的用量对测定过程的影响实验结果如图1所示。由图1可见，5mL草酸钛钾（0.02mol/L）与过氧化氢形成络合物溶液的吸光度最大，显色效果最好。02468100.40.50.60.7AbsorbanceVolume(mL)图2草酸钛甲用量对吸光度的影响2.3显色时间的确定在之前确定的条件下，测定不同时间下显色络合物的吸光度，结果如图2所示。051015200.10.20.30.40.50.6AbsorbanceTime(min)图3显色时间对吸光度的影响　　　在草酸钛钾加入待测样后立即生成橙黄色络合物，并且随着时间的变化络合物的吸光度逐渐增大，当显色8min时吸光度达到最大值，之后曲线趋于平缓，说明生成的络合物稳定，能准确测定H2O2含量。2.4标准工作曲线分别选取不同体积的H2O2溶液，加入缓冲液调节pH值为3，在385nm，对浓度进行回归，得到草酸钛钾测定H2O2的标准曲线见图4。由图4可见，当H2O2的浓度在0~75mg·L-1时与吸光度A呈线性关系，回归方程为Y=0.0323X-0.002，相关系数R2=0.9999。（下转517页）·517·建筑论坛建筑工程技术与设计2014年3月中量。拔管速度应均匀缓慢,以防管内出现真空而造成扁管,严禁导管拔出混凝土面而形成断柱。应及时填写水下混凝土灌注记录。本工程钢筋笼采用悬挂式,应特别注意钢筋笼上浮现象,在保证埋管深度的前提下,使导管下口及时进入钢筋笼内,避免浮笼。下混凝土必须连续施工,一气呵成,对浇注过程中的一切故障均应记录备案,灌注到设计要求超灌的高度后,进行探测和取样确认,停止灌注。记录终灌时间,计算充盈系数,不符合要求时要及时向有关部门报告。本工程采用商品混凝土,对混凝土的质量控制为进场的混凝土要进行坍落度检查,在同一根桩每一搅拌车应检查1次,每一车的混凝土在灌注前强拌45s后,才进行灌注,坍落度控制在160～220mm。不符合要求,不能用于本工程并令其退场。4本工程中的重点、难点预控措施4.1成孔过程中的重点、难点预控措施根据勘察报告提供的资料,场内工程地质情况,上部为第四纪全新世细碎屑淤积冲积层,层厚24.70～30.30m,主要岩性有粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、细中砂;中部为第四纪晚更新世细碎屑冲积层,层厚24.3～29.9m,主要岩性为粉质粘土、细中砂;下部为第四纪中更新世细碎屑冲坡积层,层厚17.8m,岩性为粉质粘土、粉土。Φ800的桩,桩端入全新统-1细中砂和上更新统-1粉质粘土中,Φ1000桩,桩端入中更新统粉质粘土中。在成孔过程中易出现的问题有塌孔,缩颈和孔斜。在前期的探孔器检查、井径仪检测和下笼过程中均反映出这种情况,虽经扫孔处理,但造成单桩的成桩时间长,耽误工期。为此在易出现塌孔的粉土、粉细砂、细中砂层中钻进,要求增加泥浆浓度,控制钻进速度,低档慢速，在易出现缩颈的上部粘性土层钻进,采用中速钻进,每钻完一段并进行提杆扫孔，对于孔斜,加强钻机的稳定性,增加钻机下面的枕木,在钻进中增加钻杆垂直度,钻机平整度检查的班报表,每加一根钻杆检查一次,记录检查结果。每隔一段时间检查钻头的形状和直径,防止对钻头的磨损而造成钻头直径变小。通过以上的控制措施,探孔器探孔,井径仪检测一次合格率极大地提高,确保了成孔质量和缩短了单桩成桩的时间。4.2成桩的重点难点预控措施清渣不净,泥浆达不到规范要求,这种情况主要是二清中泥浆处理不当易造成的问题,特别是反映在正循环钻进和清孔的钻孔中。本工程采用泥浆池、沉渣池分离,在二清前及时清理池中沉渣,清孔过程逐渐换浆,从现场验收的情况显示,基本上都能达到一次性验收合格。堵管断桩预控:堵管主要原因有导管破裂,导管密封不紧和混凝土内含有大石块,混凝土搅拌不均等原因,本工程进场导管均进行了密封性试验,合格后才准许使用;到场的预拌混凝土,灌注前强拌45s,坍落度检查合格才准许灌入孔内,又在灌浆斗中加隔栅,防止大石块落入孔内。由于采用了上述预控措施,本工程堵管断桩现象没有发生。5成桩质量效果通过对本桩基工程准备阶段、施工过程中的质量控制和重点、难点的预控,取得了明显的成效,主控项目中的桩位、孔深、桩体混凝土强度以及承载力等都满足设计要求,质量得到了保证。一般项目中的垂直度、桩径、泥浆比重、泥浆面标高、沉渣厚度、灌注均在各工序中进行了检查和验收,均符合要求。参考文献：[1]黄强.桩基工程若干热点技术问题[M].北京:中国建材工业出版社,1996.（上接582页）0102030405060700.00.51.01.52.02.5Y=0.0323X-0.002R2=0.9999AbsorbanceConcentration(mg/L)图4草酸钛钾分光光度法测H2O2标准曲线2.5方法检测限根据国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）对检出限DL的规定：DL=K·Sb/a式中K：根据一定置信水平确定的系数（K=3）；Sb：空白多次测得信号的标准偏差；a：方法的灵敏度（即校正曲线的斜率）。该方法测定空白吸光度标准偏差为9.8×10-4，则最低检测限为0.1mg·L-1。可见钛盐分光光度法测定H2O2的浓度灵敏度高，检测限低，适于测定Fenton高级氧化体系中低浓度的H2O2。2.6与KMnO4法的对比实验（1）纯水体系纯水配制浓度为0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0、80.0和100.0mg·L-1的H2O2溶液，用KMnO4法和钛盐光度法测定其浓度，结果见表1。H2O2(mg/L)H2O2测定值（mg/L）偏差%草酸钛钾法高锰酸钾法0.10.1--0.50.21--11.031.01254.985.0311010.1510.021.32020.1119.980.654039.8939.980.2258079.5679.880.4100-100.25-由表1可看出，高锰酸钾法的测定下限较高，低于1mg/L的样品不能检测出，而草酸钛钾的检测下限浓度为0.1mg/L。但是草酸钛钾法的测定上限为80mg/L，当H2O2的浓度为100mg/L时，草酸钛钾法检测不出，需要稀释过后检测。另外由表1可看出，当H2O2浓度较低时，两种方法的偏差相对较大，最大可达2%。H2O2浓度较高时（20.0mg/L以上），两者偏差较小在±1%之内，均能准确测定H2O2浓度。3结论通过本实验，可看出，草酸钛钾法具有较好的灵敏度，操作简单，同时能克服氧化还原反应的影响。通过本文可得出以下结论。（1）在纯水和高级氧化体系中，对水样做最大波长扫描，两者的扫描结果非常吻合。均在385nm处有最大吸收峰。（2）草酸钛钾的最佳投加量为5mL（0.02mol/L）；显色时间为8min；检测限DL=0.1mg/L。（3）草酸钛钾法与高锰酸钾法的检测结果比较接近，最大偏差为2%。草酸钛钾法的检测上限为80mg/L。草酸钛钾分光光度法测定Fenton高级氧化系统中的过氧化氢作者：陆平作者单位：常州市金坛市环境监测站,江苏金坛,213200刊名：建筑工程技术与设计英文刊名：ArchitecturalEngineeringTechnologyandBesign年，卷(期)：2014(8)引用本文格式：陆平草酸钛钾分光光度法测定Fenton高级氧化系统中的过氧化氢[期刊论文]-建筑工程技术与设计2014(8)