环境空气-硫化氢直接显示分光光度法
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5.步骤
5.1校准曲线的绘制
5.1.1取七支反应瓶,从每支反应瓶A处加入5ml硫酸,加水至200ml,盖上瓶塞A。取七支吸收管,每支管中加入3.00ml吸收显色剂,以单个反应瓶的出气口与吸收管的进气口相连为一组。
5.1.2启动大气采样器,检查采样器运转是否正常,调节流量一般控制在0.3-0.5L/min。
/ml使用前上下振摇3-5次,用完后放回1-15℃冰箱内保存,临用时从冰箱中取出这样可稳定3-4年不变。
4.采样
采集空气中硫化氢气体,只需将大气中采样器放于已选定的、阳光直射不到的位置,吸取3ml“空气中硫化氢吸收显色剂”放入气泡吸收管中,在吸收管进气口前连接气体分离管,以0.5L/min的采气流量,采集时间视现场硫化氢含量与吸收显色剂显色程度而决定,采集10-60min。采集完毕后,带回实验室直接测定吸光度,从校准曲线上计算出吸收液中硫化氢含量。
放置5-7d后标定其准确浓度。
标定方法:
于250ml碘量瓶中,加入1g碘化钾、50ml水,加入10.00ml重铬酸钾标准溶液和5ml硫酸(3mol/L),盖塞摇匀,暗处放置5min,用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为终点,记下硫代硫酸钠标准溶液的用量,同时做空白试验;
Y=bx+a
式中:
y——(A-A
0),标准溶液吸光度(A)与试剂空白液吸光度(A
0)之差;x——硫化物含量,ug;
b——回归方程式的斜率;
a——回归方程式的截距
6.计算
硫化氢(H
2S,mg/m3
)=
式中:
A——样品溶液吸光度Fra Baidu bibliotekA0——试剂空白液吸光度;
b——回归方程式的斜率;
a——回归方程式的截距;Vn——换算成标准状态(0℃,101325Pa)下的采样体积,L。
/ml)
5.1.5待最后一组硫化物标准使用液加完、冲洗后,调节采样器抽气流量至
0.5L/min,并开始计时,待反应、吸收、显色15min后,先降低采样器抽气流量至0.2L/min左右,从后往前逐组取下吸收管与反应瓶,最后取下第一组。
5.2样品测定
以原“空气中硫化氢吸收显色剂”作参比,用1cm比色皿,于波长400nm处测量吸收显色液的吸光度,以吸光度为纵坐标,硫化物标准量作横坐标绘制标准曲线,或以最小二乘法求出标准曲线方程式:
AA
0
a
bVn7.说明
①吸收管与比色皿用完后,每次需用硝酸(7.5mol/L)浸泡3~5min,然后用自来水冲洗2~3次,最后用纯水洗2~3次,晾干备用。
②“空气中硫化氢吸收显色剂”是一种无色、无臭、无毒透明试剂,该试剂应放于室温、阴凉、避光处保存,能长期稳定不变质。其物理性质与纯水相近,属于(GB/T17133-1997硫化物测定方法中)“硫化氢吸收显色剂”的同类产品,但比“硫化氢吸收显色剂”更灵敏,能直接吸收、显色测定空气中更低量硫化氢气体含量,生成一种可稳定(5~7d)的棕黄色化合物,于波长400nm处有最大的吸收峰值。
2.4硫化氢反应-吸收装置
2.5分光光度计
2.6气体分离管的制作
3.试剂
3.1氢氧化钠溶液C(NaOH)=1.5mol/L:
称取15.0g氢氧化钠溶解于250ml水中,冷却后,转入250ml塑料瓶中保存。
3.2硫酸溶液C(H
2SO
4)=9mol/L:
先加入400ml水于2000ml烧杯中,在不断搅拌下,缓慢加入500ml硫酸,待完全冷却后至室温后转入1000ml玻璃瓶中,加水稀释至1000ml,混匀。
硫代硫酸钠标准溶液准确浓度按下式计算:
C=0.050010.00V1V2式中:
C——硫代硫酸钠标准溶液准确浓度,mol/L;V
1、V
2——分别为滴定重铬酸钾标准溶液和空白溶液所消耗的硫代硫酸
钠标准溶液体积,ml。
3.14硫化钠标准储备液:
称取0.2g无水固体硫化钠溶于100ml弱碱性水中,用Φ9cm中速定量滤纸过滤于100ml容量瓶中,摇匀,待标定。标定方法:
2、66ugHCl、42ugO
3的干扰。
方法检出限为0.2ugH
2S/3ml。当吸收显色剂为3ml,采气流量为0.5L/min,采气时间为60min时,方法检出浓度为0.006mgH
2S/m3
2.仪器
2.1吸收管:
气泡吸收管
2.2大气采样器(流量0-1L/min)
2.3硫化氢生成反应器(容积约为350ml)
于250ml碘量瓶中,按顺序加入10ml乙酸锌溶液,10.00ml待定的硫化钠标准储备液,摇匀。再加入20.00碘标准溶液,用水稀释至60ml,加入5ml硫酸(3mol/L),
盖塞摇匀,放置暗处5min,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为终点,记下硫代硫酸钠标准溶液的用量,同时做空白试验。
称取220g乙酸锌溶于水,并用水稀释至1000ml,混匀。
3.10弱碱性水溶液:
约取500ml水,用氢氧化纳(1.5mol/L)于硫酸溶液(3mol/L)调至Ph8-10
3.11碘标准溶液C(
2)=0.05mol/L:
称取6.400g碘于250ml烧杯中,加入20g碘化钾,以少量水溶解后移入1000ml棕色容量瓶中,以水稀释至标线,摇匀,放置阴凉避光处。
③“硫标准稀释稳定剂”是一种无色、无臭、无毒、透明的稳定剂,其物理性质与纯水相近,专门用于配制硫化物标准,该试剂保存于阴凉避光处,能长期稳定不变质。该试剂属于(GB/T17133-1997)“硫标准稀释稳定剂”的同一品种。
3.6不含结晶水的固体硫化钠:
指除含负二价硫外,不含其它硫化物,试剂贮存于干燥器内保存。
3.7硫标准稀释稳定剂:
专门用于配制硫化物标准液。
3.8空气中硫化氢吸收显色剂:
专门用于吸收显色测定H
2S气体,放置阴凉避光处,使用前上下充分振摇3-5次。
3.9乙酸锌溶液C(Zn(C
2H
3O
2)
2·2H
2O)=1mol/L:
5.1.3将一组吸收管的出气口与缓冲瓶及大气采样器的进气口串联,如图
5.1.4加硫化物标准使用液前,先启动采样器,检查是否有漏气现象,调节抽气量为0.3-0.5L/min,从第一组反应瓶B处加入定量硫化物标准使用液,用1-2ml水冲洗B处内壁,接着将第二组的吸收管出气口与第一组反应瓶的进气口串联,从第二组反应瓶B处加不同量的硫化物标准使用液后,每次均用1-2ml水冲洗B处内壁,以同样方式串联第三、第四组。绘制校准曲线时,加入硫化物标准使用液分别为0,0.20,0.50,1.00,2.00,3.00,4.00ml(5ugS2-
硫化钠标准储备液准确浓度按下式计算:
硫化物(S2-
,mg/L)=V2V
1
C16.03
10.001000式中:V
1、V
2——分别为滴定硫化钠标准溶液及空白溶液时,所用硫代硫酸钠
标准溶液的体积,ml;
C——硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L
3.15硫化物标准使用液,准确吸取一定量标定后的硫化钠标准储备液,放入已盛有150ml硫标准稀释稳定剂的200ml容量瓶中,边加入边振摇,最后用硫标准稀释稳定剂稀释至标线,摇匀。使配制的标准溶液呈均匀的乳状液。所配制的硫化物标准使用液浓应5.0ugS2-
3.12重铬酸钾标准溶液C(
2Cr
2O
7)=0.05mol/L:
准确称取经105-110℃烘干2h,冷却至室温的重铬酸钾2.4530g溶于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
3.13硫代硫酸钠标准溶液C(Na
2S
2O
3)≈0.05mol/L:
称取12.40g硫代硫酸钠溶于新煮沸并冷却至室温的水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
环境空气
直接显色分光光度法
1.原理
硫化氢气体被空气中硫化氢吸收显色剂直接吸收的同时,发生显色反应,生成一种稳定5-7d的棕黄色化合物,于波长400nm处有最大峰值。空气中氧不干扰测定100ugCr、100ugMn、100mgNO
2、10mgSO
2对测定无影响,氯气、氯化氢、臭氧干扰测定,可用气体分离管去除约356ugCl
3.3硫酸溶液C(H
2SO
4)=3mol/L:
量取9 mol/L硫酸83.3ml于250ml玻璃瓶中,加水稀释至250ml,混匀。
3.4硝酸溶液C(HNO
3)=7.5mol/L:
量取250ml浓硝酸于500ml水中,混匀,转入500ml玻璃瓶中保存。
3.5淀粉溶液(10g/L):
称取0.5g淀粉于100ml烧杯中,加入50ml沸水,使其溶解,冷却后备用。
5.1校准曲线的绘制
5.1.1取七支反应瓶,从每支反应瓶A处加入5ml硫酸,加水至200ml,盖上瓶塞A。取七支吸收管,每支管中加入3.00ml吸收显色剂,以单个反应瓶的出气口与吸收管的进气口相连为一组。
5.1.2启动大气采样器,检查采样器运转是否正常,调节流量一般控制在0.3-0.5L/min。
/ml使用前上下振摇3-5次,用完后放回1-15℃冰箱内保存,临用时从冰箱中取出这样可稳定3-4年不变。
4.采样
采集空气中硫化氢气体,只需将大气中采样器放于已选定的、阳光直射不到的位置,吸取3ml“空气中硫化氢吸收显色剂”放入气泡吸收管中,在吸收管进气口前连接气体分离管,以0.5L/min的采气流量,采集时间视现场硫化氢含量与吸收显色剂显色程度而决定,采集10-60min。采集完毕后,带回实验室直接测定吸光度,从校准曲线上计算出吸收液中硫化氢含量。
放置5-7d后标定其准确浓度。
标定方法:
于250ml碘量瓶中,加入1g碘化钾、50ml水,加入10.00ml重铬酸钾标准溶液和5ml硫酸(3mol/L),盖塞摇匀,暗处放置5min,用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为终点,记下硫代硫酸钠标准溶液的用量,同时做空白试验;
Y=bx+a
式中:
y——(A-A
0),标准溶液吸光度(A)与试剂空白液吸光度(A
0)之差;x——硫化物含量,ug;
b——回归方程式的斜率;
a——回归方程式的截距
6.计算
硫化氢(H
2S,mg/m3
)=
式中:
A——样品溶液吸光度Fra Baidu bibliotekA0——试剂空白液吸光度;
b——回归方程式的斜率;
a——回归方程式的截距;Vn——换算成标准状态(0℃,101325Pa)下的采样体积,L。
/ml)
5.1.5待最后一组硫化物标准使用液加完、冲洗后,调节采样器抽气流量至
0.5L/min,并开始计时,待反应、吸收、显色15min后,先降低采样器抽气流量至0.2L/min左右,从后往前逐组取下吸收管与反应瓶,最后取下第一组。
5.2样品测定
以原“空气中硫化氢吸收显色剂”作参比,用1cm比色皿,于波长400nm处测量吸收显色液的吸光度,以吸光度为纵坐标,硫化物标准量作横坐标绘制标准曲线,或以最小二乘法求出标准曲线方程式:
AA
0
a
bVn7.说明
①吸收管与比色皿用完后,每次需用硝酸(7.5mol/L)浸泡3~5min,然后用自来水冲洗2~3次,最后用纯水洗2~3次,晾干备用。
②“空气中硫化氢吸收显色剂”是一种无色、无臭、无毒透明试剂,该试剂应放于室温、阴凉、避光处保存,能长期稳定不变质。其物理性质与纯水相近,属于(GB/T17133-1997硫化物测定方法中)“硫化氢吸收显色剂”的同类产品,但比“硫化氢吸收显色剂”更灵敏,能直接吸收、显色测定空气中更低量硫化氢气体含量,生成一种可稳定(5~7d)的棕黄色化合物,于波长400nm处有最大的吸收峰值。
2.4硫化氢反应-吸收装置
2.5分光光度计
2.6气体分离管的制作
3.试剂
3.1氢氧化钠溶液C(NaOH)=1.5mol/L:
称取15.0g氢氧化钠溶解于250ml水中,冷却后,转入250ml塑料瓶中保存。
3.2硫酸溶液C(H
2SO
4)=9mol/L:
先加入400ml水于2000ml烧杯中,在不断搅拌下,缓慢加入500ml硫酸,待完全冷却后至室温后转入1000ml玻璃瓶中,加水稀释至1000ml,混匀。
硫代硫酸钠标准溶液准确浓度按下式计算:
C=0.050010.00V1V2式中:
C——硫代硫酸钠标准溶液准确浓度,mol/L;V
1、V
2——分别为滴定重铬酸钾标准溶液和空白溶液所消耗的硫代硫酸
钠标准溶液体积,ml。
3.14硫化钠标准储备液:
称取0.2g无水固体硫化钠溶于100ml弱碱性水中,用Φ9cm中速定量滤纸过滤于100ml容量瓶中,摇匀,待标定。标定方法:
2、66ugHCl、42ugO
3的干扰。
方法检出限为0.2ugH
2S/3ml。当吸收显色剂为3ml,采气流量为0.5L/min,采气时间为60min时,方法检出浓度为0.006mgH
2S/m3
2.仪器
2.1吸收管:
气泡吸收管
2.2大气采样器(流量0-1L/min)
2.3硫化氢生成反应器(容积约为350ml)
于250ml碘量瓶中,按顺序加入10ml乙酸锌溶液,10.00ml待定的硫化钠标准储备液,摇匀。再加入20.00碘标准溶液,用水稀释至60ml,加入5ml硫酸(3mol/L),
盖塞摇匀,放置暗处5min,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为终点,记下硫代硫酸钠标准溶液的用量,同时做空白试验。
称取220g乙酸锌溶于水,并用水稀释至1000ml,混匀。
3.10弱碱性水溶液:
约取500ml水,用氢氧化纳(1.5mol/L)于硫酸溶液(3mol/L)调至Ph8-10
3.11碘标准溶液C(
2)=0.05mol/L:
称取6.400g碘于250ml烧杯中,加入20g碘化钾,以少量水溶解后移入1000ml棕色容量瓶中,以水稀释至标线,摇匀,放置阴凉避光处。
③“硫标准稀释稳定剂”是一种无色、无臭、无毒、透明的稳定剂,其物理性质与纯水相近,专门用于配制硫化物标准,该试剂保存于阴凉避光处,能长期稳定不变质。该试剂属于(GB/T17133-1997)“硫标准稀释稳定剂”的同一品种。
3.6不含结晶水的固体硫化钠:
指除含负二价硫外,不含其它硫化物,试剂贮存于干燥器内保存。
3.7硫标准稀释稳定剂:
专门用于配制硫化物标准液。
3.8空气中硫化氢吸收显色剂:
专门用于吸收显色测定H
2S气体,放置阴凉避光处,使用前上下充分振摇3-5次。
3.9乙酸锌溶液C(Zn(C
2H
3O
2)
2·2H
2O)=1mol/L:
5.1.3将一组吸收管的出气口与缓冲瓶及大气采样器的进气口串联,如图
5.1.4加硫化物标准使用液前,先启动采样器,检查是否有漏气现象,调节抽气量为0.3-0.5L/min,从第一组反应瓶B处加入定量硫化物标准使用液,用1-2ml水冲洗B处内壁,接着将第二组的吸收管出气口与第一组反应瓶的进气口串联,从第二组反应瓶B处加不同量的硫化物标准使用液后,每次均用1-2ml水冲洗B处内壁,以同样方式串联第三、第四组。绘制校准曲线时,加入硫化物标准使用液分别为0,0.20,0.50,1.00,2.00,3.00,4.00ml(5ugS2-
硫化钠标准储备液准确浓度按下式计算:
硫化物(S2-
,mg/L)=V2V
1
C16.03
10.001000式中:V
1、V
2——分别为滴定硫化钠标准溶液及空白溶液时,所用硫代硫酸钠
标准溶液的体积,ml;
C——硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L
3.15硫化物标准使用液,准确吸取一定量标定后的硫化钠标准储备液,放入已盛有150ml硫标准稀释稳定剂的200ml容量瓶中,边加入边振摇,最后用硫标准稀释稳定剂稀释至标线,摇匀。使配制的标准溶液呈均匀的乳状液。所配制的硫化物标准使用液浓应5.0ugS2-
3.12重铬酸钾标准溶液C(
2Cr
2O
7)=0.05mol/L:
准确称取经105-110℃烘干2h,冷却至室温的重铬酸钾2.4530g溶于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
3.13硫代硫酸钠标准溶液C(Na
2S
2O
3)≈0.05mol/L:
称取12.40g硫代硫酸钠溶于新煮沸并冷却至室温的水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
环境空气
直接显色分光光度法
1.原理
硫化氢气体被空气中硫化氢吸收显色剂直接吸收的同时,发生显色反应,生成一种稳定5-7d的棕黄色化合物,于波长400nm处有最大峰值。空气中氧不干扰测定100ugCr、100ugMn、100mgNO
2、10mgSO
2对测定无影响,氯气、氯化氢、臭氧干扰测定,可用气体分离管去除约356ugCl
3.3硫酸溶液C(H
2SO
4)=3mol/L:
量取9 mol/L硫酸83.3ml于250ml玻璃瓶中,加水稀释至250ml,混匀。
3.4硝酸溶液C(HNO
3)=7.5mol/L:
量取250ml浓硝酸于500ml水中,混匀,转入500ml玻璃瓶中保存。
3.5淀粉溶液(10g/L):
称取0.5g淀粉于100ml烧杯中,加入50ml沸水,使其溶解,冷却后备用。