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陶瓷电热板:固体废弃物测定四大元素方法
来源: 仪德 发布日期: 2020-12-15


固体废弃物的危害

固体废弃物特别是危险废弃物会对环境和人体健康造成污染和危害,主要表现在:


1、污染大气

废物的细粒被风吹起,增加了大气中的粉尘含量,加重了大气的尘污染;生产过程中由于除尘效率低,使大量粉尘直接从排气筒排放到大气环境中,污染大气;堆放的固体废物中的有害成分由于挥发及化学反应等,产生有毒气体,导致大气的污染。


2、污染水体

大量固体废物排放到江河湖海会造成淤积,从而阻塞河道、侵蚀农田、危害水利工程。有毒有害固体废物进入水体,会使一定的水域成为生物死区。与水(雨水、地表水)接触,废物中的有毒有害成分必然被浸滤出来,从而使水体发生酸性、碱性、富营养化、矿化、悬浮物增加,甚至毒化等变化,危害生物和人体健康。


3、污染土壤

固体废物露天堆存,不但占用大量土地,而且其含有的有毒有害成分也会渗入到土壤之中,使土壤碱化、酸化、毒化,破坏土壤中微生物的生存条件,影响动植物生长发育。许多有毒有害成分还会经过动植物进入人的食物链,危害人体健康。


4、影响环境卫生,广泛传染疾病

垃圾粪便长期弃往郊外,不作无害化处理,简单地作为堆肥使用,可以使土壤碱度提高,使土质受到破坏;还可以使重金属在土壤中富集。被植物吸收进入食物链;还能滋生蚊蝇,传播大量的病源体,引起疾病。


为了更好综合处理利用固体废弃物,采用陶瓷加热板对固体废物进行前处理消解,测定钡元素含量实验,为固废回收、利用等工作提供有效经验。

固废的危害


操作部分


一、实验设备

陶瓷加热板或石墨消解仪(HT-300,格丹纳;DS-360-36X,格丹纳);

分析天平;

三角瓶:150ml;

聚四氟乙烯坩埚。


二、试剂

硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸、硝酸均为优级纯。


三、制备固废样品

3.1、固体或半固体

固态或可干化半固态样品,称取10g样品叫,精确至0.01g),自然风干或冷冻干燥,再次称重im2,精确至0.01g),研磨,全部过100目筛备用。


3.2、固体废物浸出液

浸出液如不能很快进行处理分析,应加硝酸酸化(1ml浸出液加入10ml硝酸)并尽快消解,不要超过24h。


四、固体废物消解方法

固体废物通常采用湿法消解进行前处理,分别对固体状态、半固体状态及固废浸出液进行分类消解,详细方法如下。


4.1、固体状态、半固体状态消解方法

称取0.1g固体废物样品(精确至0.000lg)于50ml聚四氟乙烯坩埚中。用少量水湿润后加入10ml盐酸,将坩埚置于通风橱内的陶瓷加热板上,通过PID远程控制器设置升温温度及加热恒温时间,100℃加热,使样品初步分解有机质含量较高的样品,需提前加入盐酸浸泡过夜。待蒸发至约剩3ml时取下稍冷。加入5ml硝酸、5ml氢氟酸、3ml高氯酸,加盖再放置陶瓷加热板上,升温至125℃加热,保持1h。开盖,陶瓷加热板温度控制在145℃,继续加热,并经常摇动坩埚。当加热至冒浓白烟时,加盖使黑色有机碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后,开盖,驱赶白烟并蒸至内容物呈黏稠状。视消解情况,可补加3ml硝酸、3ml氢氟酸、1ml高氯酸,重复上述消解过程。取下坩埚稍冷,加入2ml硝酸溶液,温热溶解可溶性残渣。冷却后进行定容操作,等待上机检测。(此方法也可以使用石墨消解仪替代电热板消解样品,操作更加便捷,具体可参照上述步骤进行)。同时做空白试样。

陶瓷电热板

(陶瓷电热板)


4.2、固体废物浸出液消解方法

量取50.0ml浸出液于150ml三角瓶中,加入2ml硝酸,混匀。在三角瓶口插入小漏斗后置于陶瓷加热板上,同样设置陶瓷加热板,让温度在100℃进行加热,溶液少于20ml时取下冷却。用少量实验用水冲洗小漏斗和三角瓶内壁,如消解液中含有较多杂质,则需进行过滤,抽滤装置需用硝酸溶液润洗。全量消解液转移到50ml容量瓶中,用实验用水淋洗三角瓶,将淋洗液转移至容量瓶定容,同时做空白试样。


五、实验精密度测定

根据上述的消解方法对固体废物钡含量为(213±20)mg/kg、(296±26)mg/kg标准样品进行6次重复测定。实验结果陶瓷加热板法相对误差分别为-8.0~1.9%、-5.4~1.0%;相对误差最终值分别为-2.4%±6.2%、-2.8%±4.6%。实验数据符合要求,适用于实验室对固废研究。


六、结论

实验采用陶瓷加热板对固废样品做预消解,测定固废中金属元素含量,结果满足实验要求,该方法适用于固废样品的消解。实验室过程中陶瓷加热板采用的是分体式设计,可让操作人员远离实验进行操作而不受酸雾及热源的伤害;整机密闭且涂层特氟龙涂层双层防腐,有效保护设备长期使用而不生锈;玻璃陶瓷面板耐酸碱、耐高温、加热均匀,有效保证样品重复性一致化。


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