化工园区废水处理中金属离子化学检测的必要性探讨

化工园区废水处理中金属离子化学检测的必要性探讨

概括：

新时代的发展将我国整体经济推向了新的高度，而经济体系的快速形成和运转也离不开各行业的发展贡献。其中，我国的工业发展作为推动经济向前发展的重要力量，在国家建设进程中始终占据着重要的地位。近年来，我国化工行业不断前进，化工园区在经济效益的影响下不断扩张，导致化工园区生产后的废水产生量不断增加。为了避免生态污染，保障人类健康，对化工园区废水处理中的金属离子进行相应的化学检测是十分必要的。因此，本文将对化工园区废水处理中金属离子的化学检测技术进行探讨。

化工行业与人类的生产生活息息相关，化工行业作为工业领域中的一员，对我国经济发展至关重要。然而近年来化工行业不断发展，各类化工园区规模不断扩大，导致化工生产过程中产生的废水量日益增多。化工园区废水中含有多种金属离子，这些离子不仅会通过链式传递造成生态污染，还可能对人体健康造成损害。因此在化工行业的发展中，对化工园区废水的处理尤为重视，尤其是将化学检测技术应用到化工园区废水处理中的金属离子检测过程中。

根据目前的发展情况，针对化工园区废水处理中金属离子的化学检测技术有多种，可根据检测人员的熟练程度和化工园区废水处理的实际情况选择合适的化学检测技术，有效避免金属离子造成的生态污染，更好地保障人类的生命健康。

1 金属离子的概念

金属离子是指物质溶于水时形成的金属元素的离子。简单地说，不同的分子在合成过程中形成的物质含有金属元素。大多数金属离子是阳离子，但IVB-VIII族金属可以形成阴离子。金属离子在维持许多系统的渗透平衡和广泛的酶反应中起着重要作用。

随着化工行业的发展和化工园区规模的扩大，排入污水管网的废水量也日益增多，这些废水中含有较高浓度的金属离子，为了保证化工生产安全和人体健康，有必要对化工园区废水中的金属离子进行化学检测。

2 金属离子化学检测技术类型

随着化工园区规模的扩大，生产过程中会产生大量的废水，其中含有丰富的金属离子。金属离子的种类繁多，化学检测可应用的技术类型也多种多样，每种化学检测技术都有其独特的应用优势和特点。在对化工园区废水中的金属离子进行检测时，应根据实际情况选择最合适的化学检测技术，以提高检测精度。

2.1 溶出伏安法

溶出伏安法在金属离子检测中具有准确性一定的优势，其灵敏度能够被测试者明显感受到，且该方法抗干扰能力强，操作也比较简便，因此被广泛应用。

溶出伏安法又称反向溶出伏安法，其原理是在电极上施加适当的还原电位，当电极电位高于某种金属离子的析出电位时，金属离子就会在电极表面聚集并最终还原。随后，整体电极电位发生变化，聚集的物质反复溶解，形成峰电流并释放出电子。测试人员需要根据测量情况记录电压值和电流，并结合伏安曲线进行综合分析。

2.2 原子荧光光谱法

采用原子荧光光谱法测定时，待测化工废水样品中的原子蒸气受到辐射能的激发，聚集并产生荧光，测试仪根据荧光强度的变化即可测定溶液中金属离子的浓度。原子荧光光谱法灵敏度高，准确度高。原子荧光光谱法如图1所示。

2.3 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是基于原子吸收原理的检测方法，应用过程中，测试人员选定气体样品，采用宽谱光源波长，完全覆盖被检测金属的特征谱线。蒸汽是最佳检测物质，待测元素含量必须与朗伯-比尔定律的特征吸收谱线光强相匹配，使所有波长的光强减弱。测试人员只需根据特征谱线光强的减弱即可测定废水中金属离子的含量。原子吸收光谱法在废水检测中具有一定的准确度和灵敏度，但检测成本高，整个检测过程相对复杂。原子吸收光谱法基本结构如图2所示。

2.4 电位溶解分析

电位溶解分析法在化工园区的废水处理检测中应用十分广泛，此方法可以准确检测出废水中的不同金属离子。应用过程中，保持恒定电位，将待测溶液放入电解池中进行电解，使相应的物质聚集在电极上，测试人员只需选择适当的化学试剂，将聚集在电极上的物质氧化或还原，观察并记录溶解过程，即可确定金属离子的浓度。

2.5 紫外可见分光光度法

紫外可见分光光度法是一种利用光电检测代替人眼判断的方法，是在目视比色法的基础上发展起来的。该方法在应用过程中，对溶液中的重金属离子进行深度分析，实现定性定量检测，具有强大的判断溶液中金属离子浓度的功能。这样，可以得到更为准确的测试结果。

3 金属离子化学检测技术在化工园区废水处理中的应用

3.1 金属汞检测

首先，在化工废水中，汞离子是以汞蒸气的形式存在的，汞离子吸收紫外线能形成共振荧光，通过分析荧光强度可以深入分析和测定汞的浓度比例。

其次，冷原子荧光法在化工园区废水处理中使用时，检测原理是特定的化学物质与金属离子发生碰撞、融合，产生不同的化学反应，根据检测出的化合物的颜色进行判断，发生不同的化学反应后，颜色差别比较大，说明汞含量高：反之，则汞含量低。

另外，采用冷原子吸收法时，需在试液中加入高锰酸钾，使汞化合物热分解为无机二价汞离子，整个过程中原子蒸气会被循环利用，对于汞蒸气，标准辐射吸收波长保持在253.7m，检测波长越大，汞含量越高，反之，汞含量越低。

最后，使用二硫硫酮分光光度法时，需将待测溶液保持在95℃以内，并加入高锰酸钾和过硫酸钾，使溶液中的汞全部转化为二价汞。在高锰酸钾的酸性条件下，二硫硫酮溶剂溶液中的离子相互结合，产生不同的化学反应。此时整体呈现为橙色混合物质。通过提取有机溶剂化合物即可进行波长光度检测。测试人员只需使用标准曲线法即可测定测试溶液中的汞含量和详细浓度。

3.2 金属锌检测

第一，在化工园区废水处理过程中，金属锌的污染主要集中在化工园区的生产制造过程中。锌离子具有剧毒，且具有长时间不可降解的特点。随着工业废水排放量的不断增加，锌离子会在水生生物中积累，使得水生生物携带一定的毒性。这种毒性最终通过生态系统和食物链的循环传递到人类的生存环境中。当人们通过食物链摄入了含有锌离子的食物后，可能引发重金属中毒等一系列疾病。

其次，在化工园区废水中锌离子浓度的测定方法中，总体原理是基于锌离子的酸性环境，与铅试剂二硫代噻吩发生化学反应后，会逐渐形成红色的螯合物，这种化合物在背光波长下能被充分吸收。具体的检测方法是根据实际测量数据配置不同浓度的标准液，根据情况制定标准曲线。在待测溶液中加入适量的醋酸钠缓冲液和硫代硫酸钠溶液，形成酸性环境。

最后将溶液静置几分钟后，加入适量的四氯化二硫脲溶液，经过一段时间的化学反应后，测试人员只需用棉绒将溶液部分过滤，再将过滤后的溶液放入比色皿中即可进行下一步的测试，最后即可测量溶液的吸光度，根据标准曲线的走势，便可以较为准确的测定化工园区废水中锌离子的浓度。

3.3 金属检测

第一，化工园区废水中含有金属，正常情况下少量的金属对人体健康影响不大，但如果化工园区废水中金属含量较高，通过食物链进入人体后，大量积累，就会对人体健康造成严重影响。

其次，化工园区废水中金属离子的检测通常采用光化学检测技术、原子荧光光谱法或吸收光谱法，在选择合适的金属离子检测方法时，通常根据实际情况选择原子吸收光谱法，这是检测废水中金属离子的常用方法。

最后，在采用原子吸收光谱法检测化工园区废水中金属元素浓度时，检测人员需要先用石墨原子吸收再进行核磁共振分析，进一步确定金属含量，最后通过调节溶液、曲线变化等方式，确定化工园区废水中金属元素的实际浓度。

3.4 镍金属检测

首先化工园区排出的大量废水中会含有大量的金属镍，为了检测金属镍的含量，通常采用分光光度法。其次，采用分光光度法进行金属镍检测时，需要用到光度计，检测过程中需要在待测溶液中加入适量的二乙酰酮，二乙酰酮的加入会引起金属镍的化学反应。最后，一般情况下可以选择1：4比例的溶液，二乙酰酮和金属镍会融合形成新的化合物，这种化合物在特定的波长范围内会吸收光。然后采用光度计对溶液中的金属镍进行定性分析，最终得到溶液中金属镍的实际含量。

3.5 金属铅检测

首先化工园区废水中金属铅含量较高，因此金属铅的检测至关重要。实际检测中常采用示波极谱法，即通过阴极示波器观察极谱曲线，记录曲线变化的电解方法。随后测量电解后的电流、电位、电压，深入分析曲线变化，最终确定溶液中铅的浓度。

其次，在金属铅检测过程中，还可以采用阳极溶出伏安法。这种方法是基于电解电位的原理。当在电极上施加负电压时，铅离子会聚集在阳极，最终回到初始状态。然后，通过改变电极电位，增加正向电压，铅离子就会溶解到电极中，产生电流信号，形成溶解曲线。通过观察溶解曲线，测试人员可以确定溶液中金属铅的浓度。

最后，还可以根据实际环境选择吸收分光光度法。在特定的环境下，铅元素具有选择性吸收光的特性，检测人员要利用这一特性，使用光谱仪检测溶液中金属铅的含量。通常情况下，选择高纯度的单色光可以提高金属铅检测结果的准确性。

4。结论

综上所述，随着我国化工行业的快速发展和化工园区规模的不断扩大，工业废水的排放量也越来越大，为了保证化工行业的安全生产和人体健康，对化工园区废水中的金属离子进行检测显得十分重要。

因此相关检测人员需要重视化学检测技术的使用，根据不同的金属离子选择合适的化学检测方法，提高金属离子检测的准确性。