职称论文发表：工业废水化学分析法的应用研究

    摘要：文章从原子吸收分光光度法、电化学原理等角度入手，对工业废水化学分析法的主要分析途径进行逐一分析；围绕硫、镍、铅、苯酚以及有机氨五种常见污染物来入手，研究了工业废水相关化学分析法的应用表现。
   
    关键词：工业废水,化学分析途径,应用
   
    近年来，随着我国社会现代化建设进程的日益推进，工业领域亦实现了飞跃式的蓬勃发展，为人民生活质量的提高起到了极大的助推作用。但是随之而来的，各类废气、废水污染情况也不断加剧，导致我们赖以生存的自然环境与社会环境出现逐渐恶化的严峻形势。在此背景下，化学分析法作为一种行之有效的废水处理方法，我们有必要对其展开探究与讨论。
   
    1 工业废水的主要化学分析途径
   
    1.1 运用原子吸收分光光度法进行工业废水分析
   
    原子吸收分光光度法亦称为“原子光谱法”，是基于原子光辐射吸收原理而产生的一种水质分析方法。现阶段，该技术方法被广泛应用在环境检测、渔业养殖、工业生产等多个领域当中，可实现灵敏度高、选择性强、抗干扰能力好的工业污水污染分析效果。原子吸收分光光度法主要以铅、铬、汞、镉等重金属为检测对象，并需要根据不同被测金属元素更换不同类型的专用灯源，因此具有较高的成本需求。同时，若工业废水的成分结构相对复杂，或同时存在测定多种污染物成分的要求，原子吸收分光光度法的测定结果也比较容易发生波动，导致其可靠性有所下降。
   
    1.2 基于电化学原理进行工业废水分析
   
    物质均具有其自身的化学性质与电学性质，基于电化学原理的废水分析方法正是鉴于这两个性质间的相互关系而产生的工业废水检测技术。在电化学分析方法的实践与应用过程中，相关人员可通过电极与废水样品的有效接触，实现对工业废水的电位、电流值、电阻值、电导率等电学性质数据的测定，进而分析出水中污染物的离子成分及浓度，实现工业废水污染程度的科学评估。近年来，在电化学分析方法的应用与发展过程中，化学传感器逐渐成为污水检测领域的热门研究方向。化学传感器——即利用某些新型材料对传统电极进行修饰处理，使其具备更高的电化学检测能力。在此基础上，将化学传感器的电极置于工业废水当中，便可在短时间内完成特定污染物的含量检测。通过这样的方式，既提高了工业废水检测效率，又显着降低了检测仪器的投入成本与制作难度。
   
    1.3 基于活性酶褪色作用进行工业废水分析
   
    通过检测评估工业废水样品中酶的细胞活性，可实现水污染情况的科学分析。在无氧条件下，工业废水中的生物染料会与细菌紧密交融，继而在细菌脱氢酶的作用下发生褪色现象。此时，相关人员对生物染料的褪色速度、褪色程度进行量化采集与运算分析，便可推导出被测细菌的实际含量。例如，将亚甲基蓝这一生物染料按比例投放到工业废水样品中，相关人员即可运用动力学比色法实现亚甲基蓝褪色速度的测定，进而分析工业废水当前的化学组成与污染状态。
   
    1.4 基于质量守恒原理进行工业废水分析
   
    在质量守恒定律的视域下，化学反应中反应前物质的质量总和与反应后物质的质量总和相等。此时，通过分析天平检测化学反应物生成后废水样品的重量变化，即可实现工业废水污染程度的测量。现阶段，这种基于质量守恒原理的常用分析法又名重量分析法，主要有沉淀法与挥发法两种。当相关人员应用沉淀法进行工业废水的分析测定时，需要向废水样品中加入适量的沉淀剂，使被测污染物在沉淀作用下被析出。其后，再通过多次的过滤、洗净、再沉淀、干燥、灼伤等处理环节，得到可准确称量的反应物。最后，将反应物重量换算为被测污染物在单位体积废水样品内的含量，便可得知工业废水的实际污染情况；当相关人员应用挥发法进行工业废水的分析测定时，可通过添加化学试剂、水浴加热等方式，使废水样品中的易挥发物质充分逸出。其后，再对废水样品处理前后的重量数据进行比对，便可推算出废水中被测污染物的含量。
   
    结合行业实际来看，上述两种方法中沉淀法应用较多，并且以工业废水中硫酸盐的含量测定为主。例如：将含有钡离子的沉淀剂加入到废水样品中，硫酸根离子可与钡离子发生反应生成硫酸钡沉淀，并经由抽滤、水洗、酸洗、干燥等环节得到硫酸钡晶体，从而通过称重换算出硫酸盐的浓度。此类方法虽然检测精度较高，但操作流程相对烦琐，会消耗相关人员较多的时间与精力。
   
    1.5 运用络合滴定方法进行工业废水分析
   
    当配位原子与水体中的金属离子相结合时，会发生络合反应，并形成相应的络合物。此时，相关人员对络合物进行化学分析，即可得知工业废水中金属污染物的成分类型。在络合滴定分析法的技术应用中，配位原子主要由络合剂提供。最常见的络合剂为乙二胺四乙酸，其可与金属离子快速进行络合，并呈现出较明显的颜色变化，以此表明络合滴定的基本完成。在使用络合滴定分析法时，相关人员应着重控制好工业废水样本的p H值，以免对络合剂的作用效果产生影响。
   
    1.6 运用酸碱滴定方法进行工业废水分析
   
    酸碱滴定分析法是化学定量分析领域的主要技术方法之一。通常来讲，只要工业废水中被测污染物可与酸碱物质发生直接或间接的质子传递，均可使用酸碱滴定分析法进行工业废水的检测。在该方法的实际运用中，滴定剂主要为强酸性或强碱性化学试剂，如硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠等。此类滴定剂在相关市场中具有价格低廉、易于购得的特点，为酸碱滴定分析法的广泛推广提供了极大助力。但需要注意的是，在选择滴定剂时，应对其化学性质的稳定性进行着重考量，保证滴定剂不会与被测污染物发生化学反应，以免对测定结果造成波动影响，降低工业废水污染分析的可靠性与价值性。
   
    2 工业废水化学分析法的具体应用
   
    2.1 化学分析法在工业废水硫元素检测中的应用
   
    硫元素多见于煤化工工业排放的废气和废水当中，其对大气、自然水体等均有很强的污染性，进而间接对人类的健康安全构成威胁。现阶段，业内主要利用滴定法进行工业废水中硫元素含量的测定，具体操作方法为：首先，分别称量0.075g、0.15g的硫化钠置于1000ml的实验容器中，并用少量水进行稀释处理。加入3ml乙酸锌溶液，并加入蒸馏水定容至1000ml刻度处。其后，选取200ml含硫工业废水样本加入到500ml的碘量瓶当中，并加入10ml浓度为0.01mol/L的碘标准液以及5ml盐酸溶液，摇匀后置于暗处静待10min左右。最后，加入浓度为0.01mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定至混合溶液呈现淡黄色，再加入1ml淀粉溶液，并继续滴定至溶液蓝色恰好消失。基于此，通过检测硫代硫酸钠的消耗量级，便可见解求得工业废水中硫化物的具体含量。
   
    2.2 化学分析法在工业废水镍元素检测中的应用
   
    现阶段，镍主要作为表面镀层金属材料广泛应用于工业生产当中，进而引发工业废水的重金属污染问题。现阶段，镍元素的检测同样以原子光谱法为主，具体操作方法为：先对工业废水样本进行碱性处理，将水体中的含镍物质氧化还原为高价态的镍离子。其后，在水体中加入二酮肟试剂，使其与高价镍离子发生络合反应，促进络合物的生成。同时，将水体中加入柠檬酸铵，以此避免废水样本中其他金属元素对试验结果产生影响。最后，再利用光谱仪对废水样本的颜色变化及分布进行分光度测定，便可得出工业废水中镍元素的实际含量。
   
    2.3 化学分析法在工业废水铅元素检测中的应用
   
    铅是重金属污染中最常见的金属元素之一，通常以有色金属冶炼、煤矿生产、颜料加工等工业领域为主要来源，是现代社会中各类铅中毒事件的主要元凶。对于这一重金属污染元素，主要可采取阳极溶出的电化学检测方法。在技术实践中，相关人员可利用电位差将工业废水样本中的含铅物质还原为铅离子并析出。其后，在正反电压条件下对特定电流的曲线变化进行分析，即可得出废水样本中铅元素的具体含量。
   
    2.4 化学分析法在工业废水苯酚检测中的应用
   
    苯酚具有高毒性、腐蚀性等污染特点，较多出现在油田、电镀、煤化工、化工合成等工业领域的生产废水当中。在2017年世界卫生组织下属机构发布的致癌物清单中，苯酚处在3类致癌物的范畴当中，其危害性可见一斑。因此，必须要对工业废水中苯酚的检测工作提起重视，避免超标污水流入到外部环境当中。现阶段，工业废水苯酚检测中常用的化学分析法有两种，分别为三氯化铁测量法和亚硝酸测量法。在三氯化铁测量法的应用中，苯酚在与三氯化铁接触后，会形成显色反应，继而使得工业废水样本呈现出明显的紫色变化。其后，相关人员对废水样本紫色的深浅程度进行观察，即可大致判断出被测水体当前的苯酚污染程度。与之相似，在亚硝酸测量法的应用中，苯酚作为酚类物质可在亚硝酸反应的作用下发生变色现象。此时，相关人员便可基于废水样本呈现出的蓝色程度，实现苯酚含量的判定。
   
    2.5 化学分析法在工业废水有机氨检测中的应用
   
    大量的有机氨存在于工业废水当中，若不及时进行科学处理，将会对自然环境产生不可逆性的侵害性损伤。现阶段，业内主要利用凯氏法进行工业废水中有机氨含量的测定。具体操作为：首先，将硫酸溶液加入到工业废水样本当中，并进行加热处理。其后，再放入适量的硫酸铜溶液作为催化剂，使样本溶液反应生成硫酸氨基。最后，再对溶液进行蒸馏提取，即可检测出水中氨元素的具体含量。在此基础上，结合质量守恒定律对氨元素测定值进行运算推导，即可得知工业废水中有机氨污染的程度。
   
    3 结论
   
    综上所述，工业废水污染具有很强的复杂性与危害性等特点，对自然环境保护与人民健康保障形成了极大阻碍。同时，随着对污染问题重视程度的日益加深，我国社会中也保有了多种科学的污染检测技术手段。所以，相关人员在污染分析与治理的实践过程中，应结合检测对象、试验条件、投入预期等多方面因素考虑，做好化学分析方法的合理选择，以达成污染检测工作可靠性、经济性与便捷性的有机统一。
   
    参考文献  
    [1]刘晓元.浅谈工业废水的化学分析方法[J].安徽化工,2020, 46(02):17-18.  
    [2]邹展,赵许群,史海.核废水中硝酸肼、硝酸羟胺的分析方法[J].工业用水与废水, 2019, 50(01):83-87.  
    [3]张文婷.工业废水污染检测中化学检测技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版), 2018(25):79.  
    [4]陈志文.化学检验技术在工业废水成分检测的有效应用[J].化工设计通讯, 2016, 42(04):50-51.