3种测定餐厨垃圾中氯离子含量的方法比较周建强

上海农业学报文章编号：种测定餐厨垃圾中氯离子含量的方法比较周建强，方海兰、朱丽，郝冠军，梁晶上海市园林科学研究所，上海摘要：采用硝酸银滴定法、佛尔哈德法和离子色谱法，测定了种餐厨垃圾氯离子含量。结果表明：种方法测定餐厨垃圾中氯离子含量时存在系统误差，且硝酸银滴定法和佛尔哈德法的结果高于离子色谱法；由于餐厨垃圾滤液颜色较深，不易判断终点，导致硝酸银滴定法测定的氯离子含量偏高；佛尔哈德法操作繁琐，且对于低含量的氯离子测定误差较大；而离子色谱法能够克服这些缺点，并兼有操作简单，精确度高等优点；因此建议优先使用离子色谱法测定餐厨垃圾中的氯离子含量。’关键词：硝酸银滴定法；佛尔哈德法；离子色谱法；餐厨垃圾；氯离子中图分类号：文献标识码：，：：；；；；餐厨垃圾为居民在日常生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒〃。将餐厨垃圾发酵熟化成有机改良材料，既能为植物生长提供养分，又能解决餐厨垃圾处置难题，从而变废为宝。但餐厨垃圾富含氯离子，氯离子含量超标对土壤和植物的毒害非常严重，因此要确保餐厨垃圾科学、安全地应用于土壤中，监测餐厨垃圾中的氯离子含量非常重要—。目前，测定氯离子的方法较多，如肥料（复混肥料）中氯离子的测定方法主要是佛尔哈德法（，土壤中氯离子的测定方法有电位滴定和硝酸银滴定法（离子色谱作为一种阴、阳离子分析最有效的工具，已在环境监测、电力和能源行业、电子行业、食品饮料行业、化学工业、制药行业和生命科学等领域得到广泛应用。餐厨垃圾中氯离子含量的检测尚未见标准方收稿日期：基金项目：上海辰山植物园科研攻关专项（上海市农委项目（资助作者简介：周建强（，男，大学本科，助理工程师，主要从事土壤分析工作。通讯作者，46‘周建强，等种测定餐厨垃圾中氯离子含量的方法比较法颁布，也鲜有文献报道。鉴于此，本研究采用硝酸银滴定法、佛尔哈德法和离子色谱法测定餐厨垃圾中氯离子的含量，比较种方法的优劣，为有机改良材料中氯离子含量的测定方法提供依据，对监控土壤有机改良材料的质量，因地制宜地选用有机改良材料改良和平衡施肥提供技术支撑。材料与方法材料选择、、种餐厨垃圾，分别取自上海环垦公司不同时期处理的厨余垃圾。样品制备方法硝酸银滴定法：先称取通过筛孔的风干样品，放入的锥形瓶中，加人去离子水；将锥形瓶放在振荡机上水平振荡振荡后中速定量滤纸过滤，滤液再用微孔滤膜过滤至澄清；清液保存至磨口锥形瓶中，加塞备用。佛尔哈德法：称取、号样品、号样品于烧杯中，加人去离子水加热微沸，冷却后转移到容量瓶中定容，干过滤并弃去最初溶液。离子色谱法：方法同硝酸银滴定法。仪器与试剂主要仪器：型离子色谱仪（美国戴安公司），包括电导检测器、配有阴离子抑制器、高容量阴离子交换柱、定量环；振荡器；和酸式滴定管各根、移液管；电子天平精确到各台）；滤膜；中速定量滤纸；加热电炉，烧杯等。试剂：见和°相关要求。测定方法与条件硝酸银滴定法见，并做加标回收试验。佛尔哈德法见并做加标回收试验。离子色谱法色谱柱：，带型保护柱；淋洗液：碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液洗脱液硫酸溶液，时间抑制器：连续自动再生膜阴离子抑制器；检测器：电导检测器，检测池温度淋洗液流速：进样体积：，直接读出氯离子含量。试验设计每个样品平行测定次并做空白对照试验。回收率：加人一定量的氯化钠标准溶液（以氯离子计），做加标回收试验，计算回收率：。其中：—回收率（％—加标后测得氯离子含量—加标前测得氯离子含量—加人的标准溶液氯离子含量。结果与分析测定结果比较从表可以看出，种测定方法的结果存在一定偏差，其中佛尔哈德法测得的氯离子含量最高，硝酸银滴定法次之，离子色谱法最低。离子色谱法整体的相对标准偏差（较硝酸银滴定法和佛尔哈德法小，其中佛尔哈德法为，硝酸银滴定法为，离子色谱法为，说明离子色谱法测定的精密度优于硝酸银滴定法和佛尔哈德法，在低浓度时更为明显。硝酸银滴定法是农业土壤常用的标准方法，该方法在终点时溶液中存在一定量的氯离子，残留氯离子量计算如下：浓度：：，式中：为滴铬酸钾溶液体积为铬酸钾摩尔质量（；为溶液体积。氯化银溶度积：°；格酸银溶度禾只：；滴定终点时，两种沉淀氯化银和铬酸银共存，同一溶液中银离子浓度相同，故：上海农业学报计算得：浓度：换算成体积浓度为。表种方法测定餐厨垃圾氣离子含置的比较氣离子含量回收率编号方法平行平行平行平行平行平均值硝酸银滴定法佛尔哈德法离子色谱法由此可见，由于硝酸银滴定法中有的氯残留，引起结果偏低，特别是氯离子含量较低时，检测的准确度不高。但分析表可以看出，硝酸银滴定法结果反而高，可能是餐厨垃圾滤液颜色干扰导致结果偏高。佛尔哈德法是复混肥料中氯离子测定的标准方法，基于加人过量的硝酸银反滴定的原理测定其中氯离子含量，适于浓度较高的肥料中氯离子测定。测定结果较另外的两种方法高，低浓度时的精密度不好。离子色谱法是基于离子在流动相和固定相上的不断吸附解吸、不同离子在两相上的分配系数差异而达到分离，并分别在检测器上检出的工作原理，是一种微量至痕量的现代仪器分析方法，故而离子色谱法能够去颜色干扰，并在低浓度时仍有较高的准确度。另外，离子色谱法的分析速度快于传统方法，并能在一定程度上实现自动化。重现性分析随机抽取号做重现性试验，硝酸银滴定法结果为，佛尔哈德法为，离子色谱法为，相对偏差分别为、和种方法测定结果均能表示餐厨垃圾中氯离子的含量，但是离子色谱法的重现性明显优于佛尔哈德法和硝酸银滴定法，更为稳定。准确度分析对个样品分别做加标回收试验，从表可以看出，硝酸银滴定法的回收率为佛尔哈德法的回收率为，离子色谱法的回收率为。由此可见，种方法的准确度均较高。相对偏差分析由表可见，佛尔哈德法与硝酸银滴定法和离子色谱法比较，相对偏差均为正值说明测定结果高于这两种方法，原因有：（种方法的前处理不一致，其中佛尔哈德法前处理是将土样定容至，而另外两个方法采用水土比，而且不同氯离子含量的样品采用的水土比可以不一致，如、的水土比为，为，但计算时仍按计算。因此，佛尔哈德法测定值高于硝酸银滴定法和离子色谱法两种方法。（佛尔哈德法的前处理为煮沸提取，较直接提取更彻底，导致测定结果偏高。（滴定时，有部分银离子吸附在沉淀上，使银离子浓度降低导致显色早于滴定终点。硝酸银滴定法与离子色谱法比较，相对偏差均为正值，说明硝酸银滴定法的测定值均高于离子色谱法，原因可能有：（餐厨垃圾滤液颜色较深，硝酸银滴定法滴定终点难于判断，导致过终点。（餐厨垃圾滤液中有溴、碘等齒素离子以及硫离子、亚硫酸盐等会与氯离子反应生成沉淀，使结果偏高。（餐厨垃圾滤液中如果存在铵盐，在中性和微碱性的环境中，氨会与银生成银氨络离子，增大硝酸银的消耗，使结果偏高。离子色谱法是基于离子交换、离子的吸附与解吸，并不存在以上干扰，因此其测定值会低于滴定法，结果也较之可靠。48 周建强，等种测定餐厨垃圾中氯离子含量的方法比较表种分析方法的差异性分析佛尔哈德法硝酸银滴定法佛尔哈德法离子色谱法硝酸银滴定法离子色谱法相对偏差对偏差相对偏差￡方差分析对种方法做检验置信度为时，由表可知，在较高浓度时、号），种方法精密度方面均不存在显著性差异；低浓度时，佛尔哈德法与另外两种方法均存在精密度方面的显著差异，原因为在较低氯浓度时，佛尔哈德法为反滴定，滴定结果大于空白滴定的甚至于接近空白滴定数），致使精密度较差；而硝酸银滴定法和离子色谱法即使在低浓度时精密度方面仍不存在显著性差异。对种方法做检验，置信度为时，。。。由表可知，计算的值均高于给定的标准值，种方法彼此都存在显著性差异，每两种方法之间均存在系统误差。结论通过硝酸银滴定法、佛尔哈德法和离子色谱法种方法测定了餐厨垃圾中氯的含量，结果显示种方法测定餐厨垃圾中氯离子的含量时，存在系统误差，由于餐厨垃圾滤液颜色较深，不易甚至不能人为判定滴定终点，需要进行脱色处理；当氯离子含量较低时，佛尔哈德法和硝酸银滴定法的准确度降低；而离子色谱法不但可以有效去除滤液中色素大分子的干扰，而且操作简便、结果准确、灵敏度较高、测定误差较小，因此是测定餐厨垃圾中氯离子含量应优先选择的方法。参考文献袁玉玉，曹先艳，牛冬杰，等餐厨垃圾特性及处理技术环境卫生工程方战强，吴坚，鲍伦军餐厨垃圾处置方法探讨华南师范大学学报：自然科学版，王向会，李广魏，孟虹，等国内外餐厨垃圾处理状况概述环境卫生工程，夏越青，周迎艳上海市餐厨垃圾的管理环境卫生工程王星，王德汉，张玉帅，等国外餐厨垃圾的生物处理及资源化技术进展环境卫生工程程亦，张玺李玉华，等蔬菜作物长期施用含氣肥对土壤相关性质的影响明中国农业科学，，吕亮刘帅离子色谱法测定土壤中氯离子的含量农学学报，，范云场，朱岩离子色谱分析中的样品前处理技术川色谱，章明洪，王连军，刘刚，等复混肥料（复合肥料）北京：中国标准出版社周斐德，张万儒，杨光滢，等森林土壤水溶性盐分分析北京：中国标准出版社，堵小东，戴玄吏离子色谱法测定土壤样品中的氧离子的研究现代科学仪器，时艳，李东雷刘玺祥离子色谱法测定土壤中氯、溴吉林地质，“曹建涛，张海洋离子色谱法测定土壤中氯离子与传统方法的比较科技资讯，责任编辑：张睿）