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浅谈分析化学实验中重金属废液的处理方法

发布时间:2020-11-09 01:21 论文编辑:admin 价格: 所属栏目:毕业论文

摘要 :本文主要针对分析化学实验室常见重金属废液的处理进行了研究分析, 含锰废液、铅铋废液、含银废液分别利用重金属的理化性质进行处理, 将重金属从废液中分离出来已达到废水的排放要求。 关键词 :分析化学实验室; 重金属废液处理; 含锰废液; 铅铋废液;

摘要:本文主要针对分析化学实验室常见重金属废液的处理进行了研究分析, 含锰废液、铅铋废液、含银废液分别利用重金属的理化性质进行处理, 将重金属从废液中分离出来已达到废水的排放要求。

  关键词:分析化学实验室; 重金属废液处理; 含锰废液; 铅铋废液; 含银废液;

分析化学论文配图

  在分析化学实验室实验过程中会产生或多或少的重金属废液, 对环境和人体都有一定的不利影响。分析化学实验室常见的三种废液的处理进行了细致的探讨, 希望对实验室废水处理操作的提高有一定裨益。

  1 重金属废液、实验仪器及药品

  1.1 重金属废液

  分析化学实验室中常见的重金属废液包括含锰废液、铅铋废液、含银废液。

  1.2 实验仪器

  AB204-S/FACT电子天平;S210-KPH计;7230G可见分光光度计;BZ-5-12高温箱式电阻炉, JH841热风循环烘箱;电炉;抽滤设备;坩埚;烧杯等。

  1.3 实验药品

  氢氧化钠, 盐酸, 硝酸, 明矾, 硫化钠, 氨水, 抗坏血酸等, PH试纸, 滤纸若干。

  2 重金属废液的处理

  2.1 含锰废液的处理

  按照国家污水综合排放标准 (以下简称“标准”) 规定总锰的一级排放标准为2.0mg/L。实验用废液取自“高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气”实验中生成含有氯化锰的废液中, Mn2+浓度约为0.1mol/L。

  2.1.1 废液处理原理

  向含锰废液中加入强碱氢氧化钠, 将废液PH调至大于等于11, 将废液中的游离Mn2+在碱性条件下生成Mn (OH) 2沉淀, 在通入氧气的情况下继续反应生成Mn O2难溶物。

  根据PH对Mn2+浓度的影响曲线图可知, 当PH大于10时废液中Mn2+含量急剧下降, 当PH到达10.5时Mn2+含量下降趋缓, 当PH大于11时, Mn2+含量趋于稳定, 达到最低值。

  2.1.2 操作步骤

  向含锰废液中加入氢氧化钠, 调节废液PH至11, 进行充分混匀搅拌后静置12h, 使用漏斗及滤纸、烧杯等器材将沉淀滤出并存放, 滤液使用分光光度计进行检测, 锰含量达标即可排放, 否则继续之前操作, 直至锰含量达标为止。

  2.2 含铅铋废液的处理

  定量分析实验中常使用络合滴定法测定混合液中Pb2+和Bi3+含量, 实验完成后会产生大量的含铅铋的混合废液。铅和铋对人类环保和身体健康造成影响, 同时从资源节约的角度出发, 有必要对废液进行无害化处理排放。

  2.2.1 废液处理原理

  向铅铋混合废液中加入过量硫化钠, 使得Pb2+和Bi3+与之反应生成Pb S和Bi2S3黑色沉淀。再经过过滤、水洗后, 在硝酸溶液中加热溶解, 分离出不溶物, 并将溶液稀释达到排放标准即可。

  2.2.2 操作步骤

  取已有的3L铅铋进行加热至沸腾, 加入过量硫化钠溶液, 边搅拌边测定混合液PH值, 当混合液PH值达到12.0~13.0时停止加入硫化钠, 根据沉淀效果理想与否, 可加入适量明矾以增加絮凝沉降速度, 充分搅拌后静置若干小时。静置沉淀充分后倒出上清液, 经过氧化脱硫处理即可排放。下层沉淀物使用清水进行水洗, 每次使用1L清水进行洗涤, 反复操作三次, 最后使用蒸馏水再冲洗两次。根据沉淀物的多少加入适量的浓硝酸, 加热环境下溶解沉淀物, 待沉淀物基本溶解完毕后继续加热2-3分钟, 去除通风橱中在反应产生的二氧化氮。室温冷却并静置, 过滤不溶物, 并将过滤液稀释至1000m L。

  2.3 含银废液的处理

  在“莫尔法测定氯化物中氯含量”实验中产生的含银废液可采用抗坏血酸还原法, 在“佛尔哈德法测定银盐中银含量”实验只能怪产生的含银废液可采用沉淀灼烧法。

  2.3.1 废液处理原理

  2.3.1. 1 抗坏血酸还原法

  将氯化银沉淀加入到浓氨水中, 反应生成银氨溶液, 之后使用抗坏血酸还原银氨溶液中的银离子, 最终产生银单质。

  2.3.1. 2 沉淀灼烧法

  由于银离子沉淀中硫化银的溶度积Ksp非常小, 溶液中游离银离子含量极低, 可将含银废液与Ag SCN混合产生硫化银沉淀, 过滤、水洗操作后, 将沉淀进行高温灼烧可得到银单质。

  2.3.2 操作步骤

  2.3.2. 1 抗坏血酸还原法

  向废液中加入过量浓氨水, 实验中先产生沉淀后沉淀消失, 待沉淀消失后加入抗坏血酸溶液, 在磁力加热搅拌器中搅拌, 待无沉淀继续产生时, 处理完成得到银单质。

  2.3.2. 2 沉淀灼烧法

  向废液中加入过量硫化钠, 搅拌并静置, 必要时加入适量明矾溶液, 一段时间后无沉淀继续产生, 经过酸洗和水洗后置于烘箱中烘干。之后进行高温灼烧1h左右可得到银单质。

  3 结语

  针对分析化学实验室中产生的含锰废液、铅铋废液、含银废液, 根据不同废液的中重金属的性质选择合理的方式使得重金属废液最终产生重金属化合物沉淀或重金属单质, 达到去除溶液中重金属离子的目的。但废水处理过程操作复杂, 成本较高, 有待进一步研究改进。

  参考文献
  [1]段睿, 杨翠英, 马小隆, 邱阳, 石宁.分析化学实验室常见重金属废液处理[J].实验室研究与探索, 2014, 07:297-300.
  [2]唐欢, 姜煜, 王盼盼.分析化学实验室常见重金属废液处理[J].化工管理, 2016, 17:268.
  [3]崔海燕, 左国强.化学实验室中常见废液的初步处理[J].漯河职业技术学院学报, 2013, 05:1-3.