N,N-二乙基对苯二胺光度法
方法提要
硫化物与N,N-二乙基对苯二按及氯化铁作用,生成稳定的蓝色,光度法测定。
本法最低检测质量为1.0mg。取50mL水样测定,检测下限为0.02mg/L。
亚硝酸盐超过40mg/L、硫代硫酸盐超过20mg/L,对本法有干扰水样有颜色或者浑浊亦有干扰,应分别采用沉淀分离或曝气分离法消除干扰。
仪器和装置
分光光度计。
磨口洗气瓶125mL。
高纯氮气钢瓶。
试剂
盐酸。
乙酸。
硫酸。
乙酸锌溶液(220g/L)称取22g乙酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]溶于纯水,稀释至100mL。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
N,N-二乙基对苯二胺溶液称取0.75gN,N-二乙基对苯二胺硫酸盐(简称DPD,也可用盐酸盐或草酸盐)溶于50mL纯水中,加(1+1)H2SO4至100mL,混匀,贮存于棕色瓶中。如发现颜色变红,应予重配。
氯化铁溶液(1000g/L)称取100g氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于纯水中,稀释至100mL。
抗坏血酸溶液(10g/L)现用现配。
EDTA溶液称取3.7g乙二胺四乙酸二钠和4.0gNaOH溶于纯水,稀释至1000mL。
碘标准溶液c(1/2I2)=0.0125mol/L称取40g碘化钾置于玻璃乳钵中,加少许纯水溶解。加入16g碘片,研磨使碘完全溶解,移入棕色瓶内,用纯水稀释至1000mL,用硫代硫酸钠标准溶液标定后保存于暗处,临用时将此碘液稀释为c(1/2I2)=0.01250mol/L的碘标准溶液。
硫代硫酸钠标准储备溶液c(Na2S2O3)≈0.1mol/L 称取26g硫化硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于新煮沸放冷的纯水中,稀释至1000mL。加入0.4gNaOH或0.2g无水Na2CO3,贮存于棕色瓶内,摇匀,放置1个月,过滤。按下述方法标定其准确浓度。
标定 准确称取3份各0.11~0.13g在105℃干燥至恒量的碘酸钾,分别放入250mL碘量瓶中,各加100mL纯水,待碘酸钾溶解后,各加3g碘化钾及10mL乙酸,在暗处静置10min,用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色褪去为止。
按下式计算硫代硫酸钠标准储备溶液的浓度。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c为硫代硫酸钠标准储备溶液的浓度,mol/Lm为称取碘酸钾的质量,gV为硫代硫酸钠溶液的用量,mL35.67为1/6碘酸钾的摩尔质量的数值,单位用g/mol。
淀粉溶液(5g/L)称取0.5g可溶性淀粉,用少量纯水调成糊状,用刚煮沸的纯水稀释至100mL,冷却后加0.1g水杨酸或0.4g氯化锌。
硫代硫酸钠标准溶液c(Na2S2O3)=0.01250mol/L 准确吸取经过标定的硫代硫酸钠标准溶液,用新煮沸放冷的纯水稀释。
硫化物标准储备溶液ρ(S2-)≈0.1mg/L 取硫化钠晶体(Na2S·9H2O),用少量纯水清洗表面,并用滤纸吸干。称取0.2~0.3g,用煮沸放冷的纯水溶解并定容至250mL(临用前制备并标定)。
标定 取5mL乙酸锌溶液置于250mL碘量瓶中,加入20.00mL硫化物标准储备溶液和25.00mL0.01250mol/L碘标准溶液,同时用纯水做空白试验。各加5mL(1+9)HCl,摇匀,于暗处放置15min,加50mL纯水,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈黄色时,加1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失为止。
按下式计算硫化物标准储备溶液中硫化物(以S2-计)的质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(S2-)为硫化物(以S2-计)的质量浓度,mg/mLV0为空白所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,mLV1为硫化钠溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,mLc为硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L16为1/2S的摩尔质量的数值,单位用g/mol。
硫化物标准溶液ρ(S2-)=10.00μg/mL取一定体积新标定的硫化物标准储备溶液,加1mL乙酸,用新煮沸放冷的纯水定容至50mL。
校准曲线
取8支50mL比色管,各加纯水约40mL,再加0mL、0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL硫化物标准溶液(10.00μg/mL),加纯水至刻度,混匀。
临用时取氯化铁溶液和N,N-二乙基对苯二胺溶液按(1+20)混匀,作显色液。向水样管和标准管各加1.0mL显色液,立即摇匀,放置20min。于665nm波长处,用3cm比色皿,以纯水作参比,测量标准系列溶液的吸光度,绘制校准曲线。
分析步骤
由于硫化物(S2-)在水中不稳定,易分解,采样时尽量避免曝气。在500mL硬质玻璃瓶中,加入1mL乙酸锌溶液和1mLNaOH溶液,然后注入水样(近满,留少许空隙),盖好瓶塞,反复摇动混匀,密塞、避光,送回实验室测定。
1)直接比色法(适用于清洁水样)。取50mL均匀水样(含S2-小于10μg),或取适量水样用纯水稀释至50mL。
按校准曲线步骤操作,测定吸光度,从校准曲线上查出试样中硫化物的质量。
水样中硫化物(S2-)的质量浓度的计算参见公式(81.9)。
2)沉淀分离法(适用于含SO2-3和S2O2-3或其他干扰物质的水样)。将采集的水样摇匀,吸取适量于50mL比色管中,在不损失沉淀的情况下,缓缓吸出尽可能多的上层清液,加纯水至刻度。以下按照直接比色法步骤进行测定。
3)曝气法(适用于浑浊、有色或有其他干扰物质的水样)。用硅橡胶或用内涂有一薄层磷酸的橡胶管,按图81.1将各瓶连接成一个分离系统。
取50mL均匀水样,移入洗气瓶中,加2mLEDTA溶液、2mL抗血酸溶液。
经分液漏斗向水样中加5mLHCl,以0.25~0.3L/min的流速通入氮气30min,导管出口端带多孔玻砂滤板。吸收液为约40mL煮沸放冷的纯水,内加1mLEDTA溶液。
取出并洗净导管,用纯水稀释至刻度,混匀后按照直接比色法测定。
Y=0.0091X+0.0069
R=0.9996
水中硫化物的测定原理
水样经酸化后,硫化物转变为硫化氢并转移在乙酸锌一乙酸钠溶液中,与Ⅳ,Ⅳ一二甲基
对苯二胺和硫酸铁铵反应生成蓝色的亚甲基蓝络合物,可被定量测定。水样中含硫代硫酸盐或
亚硫酸盐干扰测定,此时可采用乙酸锌沉淀一过滤一酸化一吹气法。
什么叫水中的硫化物?
某些地下水中含有硫化氢(H2S,当地表水被工业废水污染时,也会有硫化氢。水中含有硫化氢时,即使其浓度只有O.5mg/L;也可以从气味上辨别出来。人造纤维、染料、催化及炼油等工业废水中有游离状态的硫化氢及其盐类;含有蛋白质的工业废水会由于蛋白质的分解而产生硫化氢;含有硫酸盐的废水由于厌气菌的作用,也会被还原成硫化氢。水中溶解状的硫化氢与硫化氢化合物总含量(H2S+HS-+S2-)之间的关系比例与水的pH值有关
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水中硫化物的测定原理
水样经酸化后,硫化物转变为硫化氢并转移在乙酸锌一乙酸钠溶液中,与Ⅳ,Ⅳ一二甲基对苯二胺和硫酸铁铵反应生成蓝色的亚甲基蓝络合物,可被定量测定。水样中含硫代硫酸盐或亚硫酸盐干扰测定,此时可采用乙酸锌沉淀一过滤一酸化一吹气法。什么叫水中的硫化物?
某些地下水中含有硫化氢(H2S),当地表水被工业废水污染时,也会有硫化氢。水中含有硫化氢时,即使其浓度只有O.5mg/L;也可以从气味上辨别出来。
人造纤维、染料、催化及炼油等工业废水中有游离状态的硫化氢及其盐类;含有蛋白质的工业废水会由于蛋白质的分解而产生硫化氢;含有硫酸盐的废水由于厌气菌的作用,也会被还原成硫化氢。
水中溶解状的硫化氢与硫化氢化合物总含量(H2S+HS-+S2-)之间的关系比例与水的pH值有关
硫化物(亚甲基蓝分光光度法)的测定原理是什么?
水样经酸化后,硫化物转变为硫化氢并转移在乙酸锌一乙酸钠溶液中,与Ⅳ,Ⅳ一二甲基对苯二胺和硫酸铁铵反应生成蓝色的亚甲基蓝络合物,可被定量测定。水样中含硫代硫酸盐或亚硫酸盐干扰测定,此时可采用乙酸锌沉淀一过滤一酸化一吹气法。
硫化物(亚甲基蓝分光光度法)是怎样进行测定的?
(1)绘制标准曲线
①准确吸取一定体积硫化钠的标准溶液,分别注入一组100mL具塞、已加入20mL乙酸锌一乙酸钠溶液的比色管中,加水约60mL,沿管壁缓慢加人10mLN,Ⅳ一二甲基对苯二胺溶液,立即密塞,并缓慢倒转一次,加1mL硫酸铁铵溶液,立即密塞,并充分摇放置10min用
水稀释至标线,摇匀。
②使用lOmm比色皿,以水作参比,在波长665nm处测定吸光度,同时作空白试验,以测
定的各标准溶液扣除空白试验的吸光度为纵坐标,对应的标准溶液中硫离子含量为横坐标绘制标准曲线。
(2)水样的测定
①采样时应防止曝气,并加适量氢氧化钠溶液和乙酸锌一乙酸钠溶液,使水样呈碱性并形
成硫化锌沉淀。通常加入量为:每升水中加入1mL氢氧化钠溶液,2mL乙酸锌一乙酸钠溶液,硫化物含量较高时应酌情多加。水样应充满瓶,瓶塞下不留空气。
②无色、透明,不含悬浮物的水样,可采用沉淀法测定。取一定体积的水样注入分液漏斗
中,静置,待沉淀与溶液分层后,将沉淀部分放人100mL具塞比色管中,加水约至60mL,以下按
(1)中①、②步骤进行测定。测得的吸光度扣除空白吸光度后,在标准曲线上查出硫化物的
含量。
③对于含悬浮物、浊度较高、有色不透明的水样,可采用酸化一吹气一吸收法测定:
1)取一定体积水样,加入5mL抗氧化剂溶液,将水样移人反应瓶,加水至总体积约200mL,
接通氮气,以200—300mL/min速度吹气2~3min后关闭气源。
2)向通氮管内加10mI。磷酸溶液,接通氮气,以300m/min速度连续吹气30mi。
3)关闭气源,以少量水冲洗吸收显色管各接口,加水约、60min。
以下按(1)中①、②步骤进行测定。测定的吸光度值扣除空白吸光度值后,在标准曲线
查得硫化物含量。水样中硫化物含量戈(mg/L)可按下式计算:
方法提要
水样中的硫化物同盐酸反应,生成的硫化氢随氮气进入乙酸锌-乙酸钠混合溶液中被吸收。吸收液中的硫离子在酸性条件和三价铁离子存在下,同对氨基二甲基苯胺二盐酸盐反应生成亚甲基蓝,在650nm波长测量吸光度。
方法适用于大洋、近岸、河口水体中含硫化物浓度为10μg/L以下的水样。
检出限(S2-)为0.2μg/L。
图78.6 硫化氢曝气装置
仪器和装置
分光光度计。
硫化氢曝气装置见图78.6。
恒温水浴锅大孔。
包氏吸收管大型。
锥形分液漏斗(50、100mL)。
溶解氧滴定管(20mL)。
定碘烧瓶(250mL)。
砂芯漏斗($60mm,G4)。
硫化氢发生装置见图78.6,改用2000mL曝气瓶,包氏吸收管改用500mL筒形气体洗瓶。
试剂
抗坏血酸。
碘化钾。
碳酸钠。
硫酸。
盐酸。
冰乙酸。
乙酸锌-乙酸钠混合溶液称取50g乙酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]和12.5g乙酸钠(NaAc·3H2O)溶于少量水中,稀释至1000mL,混匀。如浑浊,应过滤。
硫酸铁铵溶液称取25g硫酸铁铵[Fe(NH4)(SO4)2·12H2O]于250mL烧杯中,加入100mL水、5mLH2SO4溶解(可稍加热),加水稀释至200mL,混匀。如浑浊,应过滤。
对氨基二甲基苯胺二盐酸盐溶液称取1g对氨基二甲基苯胺二盐酸盐[NH2C6H4N(CH3)2·2HCl,化学纯]溶于700mL水中,在不断搅拌下,缓缓加入200mLH2SO4,冷却后,稀释至1000mL,混匀,盛于棕色试剂瓶中,置于冰箱中保存。
碘溶液(0.01mol/L)称取10g碘化钾(KI)溶于50mL水中,加入1.27g碘片(I2),溶解后,全量移入1000mL容量瓶中,稀释至标线,混匀。
高锰酸钾溶液(0.01mol/L)。
淀粉溶液(5g/L)称取1g可溶性淀粉(化学纯),用少量水调成糊状,加入100mL沸水,调匀,继续煮至透明。冷却后,加入1mL冰乙酸,稀释至200mL,盛于试剂瓶中。
硫代硫酸钠标准溶液c(Na2S2O3·5H2O)≈0.01mol/L称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O),用刚煮沸冷却的水溶解,加入约2gNa2CO3,移入棕色试剂瓶中,稀释至10L,混匀,置于阴凉处,8~10d后标定其浓度。
标定移取15.00mLKIO3溶液[c(1/2I2)=0.0100mol/L],沿壁注入定碘烧瓶中,用少量水冲洗瓶壁,加入0.5gKI,用刻度吸管沿壁注入1mL(1+3)H2SO4,塞好瓶塞,轻摇混匀,加少量水封口,在暗处放置2min,轻摇旋开瓶塞,沿壁加水50mL稀释后,在不断振摇下,用待标定的N2S2O3溶液,滴定至溶液呈浅黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚刚消失。记录滴定管读数。重复标定,至两次滴定极差不超过0.05mL为止。
由滴定耗硫代硫酸钠溶液的体积和移取重铬酸钾标准溶液体积及其浓度,计算硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L)。
碘酸钾标准溶液c(1/6KIO3)=0.0100mol/L称取预先在120℃烘2h,置于干燥器中冷却的碘酸钾(KIO3)3.567g溶于水中,全量移入1000mL容量瓶中,稀释至标线,混匀,置于阴凉处,此有效期为1个月。使用前稀释至10倍。
硫化钠(Na2S·9H2O)溶液(10g/L)。
硫化物标准储备溶液使用硫化氢曝气装置(图78.6),向200mLN2S溶液中缓缓滴加5.0mL(1+2)HCl。产生的H2S随氮气逸出,被500mL乙酸锌溶液[Zn(Aa)2·2H2O,1g/L]吸收。将吸收液用定量滤纸滤入棕色试剂瓶。
硫化物标准储备溶液浓度的标定移取硫化物标准储备溶液20.00mL于250mL碘容量瓶中,依次加入40mL水、20.00mL碘溶液(0.0100mol/L)、10mL(1+9)HCl,混匀。用已知浓度的N2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚刚消失。记录滴定管读数(V1)。重复标定,至两次滴定差不超过0.05mL为止。
同时移取20.00mL水两份,进行空白滴定,两次读数差不得超过0.05mL。记录读数(V2)。
按下式计算硫化物标准储备溶液中硫(S2-)的质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρS2-为硫的质量浓度,μg/mLV1为标定硫化物标准储备溶液所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mLV2为空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mLcS为硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L20.00为硫化物标准储备溶液的体积,mL。
硫化物标准溶液:20μg/mL(以S2-计)
取一定量的硫化物标准储备溶液,将其质量浓度调整为20μg/mL。按下式计算:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:V4为所取硫化物标准储备溶液体积,mLV3为欲配制的标准使用溶液的体积,mLρ3为标准溶液质量浓度,μg/mLρ4为标准储备溶液质量浓度,μg/mL。
钢瓶氮气氮气纯度99.9%。
校准曲线
取6支25mL具塞比色管,各加入10mL乙酸锌-乙酸钠混合溶液,分别加入0mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL硫化物标准溶液(20μg/mL)。各加入5mL对氨基二甲基苯胺二盐酸盐溶液、1mL硫酸铁铵溶液,混匀。加水定容至25mL,混匀。标准系列各点硫离子浓度分别为0μg/mL、0.16μg/mL、0.32μg/mL、0.48μg/mL、0.64μg/mL、0.80μg/mL。10min后,将溶液置入1cm比色皿中,以水参比调零,于650nm波长测量吸光度Ai。未加硫化物标准使用溶液者为标准空白A0。
以Ai-A0为纵坐标,相应的硫(S2-)浓度(μg/mL)为横坐标,绘制标准曲线。
分析步骤
取2000mL水样(每一水样取两份)于曝气瓶中,加入2g抗坏血酸,安装好曝气装置量取乙酸锌-乙酸钠混合溶液10mL于包氏吸收管中,安放在固定架上,与曝气瓶的出口相接。
加入30mL(1+2)HCl于曝气瓶上端的锥形分液漏斗中,通氮气10min(气流速度1000mL/min),将曝气瓶置于50~60℃水浴中。当曝气瓶内水样温度达到50~60℃后,一次加完锥形漏斗中的HCl,及时关闭锥形漏斗的旋塞,以免空气进入曝气瓶中。继续通氮气30min,取下吸收管。加5mL对氨基二甲基苯胺二盐酸盐溶液、1mLFe(NH4)(SO4)2溶液于吸收管中,充分混匀,全量移入25mL具塞比色管中,稀释至标线。静置10min后,将显色液移入1cm比色皿中,用水参比调零,于650nm波长测量吸光度Aw。
以2000mL纯水代替水样,测定全程分析空白,得吸光度Ab。
按下式计算水样中硫化物的质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρS为水样中硫化物的质量浓度(S2-),μg/Lρ1为标准曲线上与Aw-Ab值对应的硫质量浓度,μg/mLV为水样体积,LV1为吸收液定容体积,mL。
注意事项
1)水样不能立即分析时,1000mL水样应加入2mL乙酸锌溶液(1mol/L),予以固定。
2)对氨基二甲基苯胺二盐酸盐溶液易变质,宜在临用时配制。
3)测定水样与绘制校准曲线,条件必须一致,重新配制试剂或室温变化超过±5℃时,要重新绘制校准曲线。
4)水样中CN-浓度达到500mg/L时,对测定有干扰。
5)氮气中如有微量氧,可安装洗气瓶(内装亚硫酸钠饱和溶液)予以除去。
1 范围
本方法适用于含硫化物在1mg/L以上的水和废水的测定。
还原性或氧化性物质干扰测定。水中悬浮物或浑浊度高时,对测定可溶态硫化物有干扰,遇此情况应进行适当处理。 2 原理
硫化物在酸性条件下,与过量的碘作用,剩余的碘用硫代硫酸钠溶液滴定,根据硫代硫酸钠溶液所消耗的量,间接求出硫化物的含量。 3 试剂
3.1 1mol/L 乙酸锌溶液:溶解 220g 乙酸锌于蒸馏水中,并用蒸馏
水稀释至1000mL。 3.2 淀粉指示液:10g/L 3.3 硫酸溶液:1+5
3.4 0.05mol/L硫代硫酸钠标准溶液:称取12.4g硫代硫酸钠溶于蒸馏水
中, 并稀释至1000mL,加入0.2g无水碳酸钠,保存于棕色瓶中。
标定: 向250mL碘量瓶内,加入1g碘化钾及50mL水, 加入重铬酸钾标准溶液
10.00mL,加入1+5硫酸5mL,密塞混匀,置暗处静置5min,
用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加入1mL淀粉指示液,继续滴定至蓝色刚好消失,记录标准液用量(同时作空白滴定) 硫代硫酸钠标准溶液的浓度按下式计算:
c(
)=15.00×0.05/(V1–V2 )
式中: V1—滴定重铬酸钾标准溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液体积(mL) V2—滴定空白溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液体积(mL)
0.05—重铬酸钾标准溶液的浓度(mol/L)
其余试剂参见HZ-HJ-SZ-0098 水质—硫化物的测定—亚甲基蓝分光光度法。
1升0.1摩尔每升的硫代硫酸钠溶液中含有硫代硫酸钠的质量=1*0.1*158=15.8克
称取15.8克硫代硫酸钠,加入一烧杯中,加适量水溶解,将所得溶液转移到1000毫升容量瓶中,用蒸馏水清洗烧杯两次,将洗液一并转移到容量瓶中,加水稀释到刻度,摇匀即可
地下水及生活污水,通常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于细菌的作用,使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。
测定硫化物的方法
亚甲蓝比色法,碘量滴定法,离子选择电极法,间接原子吸收法,气相分子吸收法大于1mg/L时可采用碘量法。
硫离子很容易氧化,硫化氢易从水样中逸出。因此采集时应防止曝气,并加入一定量的乙酸锌溶液和适量氢氧化钠溶液,使呈碱性并生成硫化锌沉淀。在一周内完成分析测定。
预处理
乙酸锌沉淀-过滤法,测定沉淀中的硫化物
酸化-吹气法
过滤-酸化-吹气分离法
预处理操作是测定硫化物的一个关键性步骤,应注意既消除干扰的影响,又不致造成硫化物的损失。
碘量法
原理:硫化物在酸性条件下,与过量的碘作用,剩余的碘用硫代硫酸钠溶液滴定。由硫代硫酸钠溶液所消耗的量,间接求出硫化物的含量。
当加入碘标准溶液后溶液为无色,说明硫化物含量较高,应补加适量碘标准溶液,呈淡黄色为止。空白试验亦应加入相同量的碘标准溶液。
间接火焰原子吸收法
水和废水中的硫化物,是指水体中可溶解的氢硫酸盐、硫化物及酸可溶性的金属硫化物,以及非离解的硫化氢。
对氨基二甲基苯胺光度法(亚甲蓝法)
原理:在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子对氨基二甲基苯胺作用,生成亚甲蓝,颜色深度与水中硫离子浓度成正比。
亚硫酸盐、硫代硫酸盐超过10mg/L时,将影响测定。
气体分子吸收光谱法
原理:水中硫化物包括溶解性的H(2)S、HS(-)、S(2-)和存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机和无机硫化物。这些硫化物可被较强的酸(5%-10%的磷酸)酸化分解,生成挥发性的H(2)S气体,用空气将其载入气相分子吸收光谱仪的测量系统,在200mm附近测定吸光度来进行水和污水中的硫化物的快速测定。若水样基体复杂,含干扰成分多,则采用快速沉淀过滤与吹起分离的双重去除干扰手段来进行测定。
摘自<水和废水监测分析方法>
2 以亚甲兰法为基础,显色反应在自制的小检测管内进行,通过与标准色列管进行比较来确定样品中S^2-的含量。
3 在含硫污水中加入乙酸锌,通过高速离心法进行预处理,得到硫化锌沉淀,倒出部分上清液,再加入弱碱性水与显色剂反应,最后通过分光度计或比色法测定硫化物的含量。
水中硫化物包括溶解性的H2S、 HS¯、 S2¯,存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及末电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气,产生臭味,且毒性很大,它可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键(—S—S—)作用,影响细胞氧化过程,造成细胞组织缺氧,危及人的生命。硫化氢除自身能腐蚀金属外,还可被污水中的生物氧化成硫酸进而腐蚀下水道等。因此,硫化物是水体污染的一项重要指标(清洁水中,硫化氢的嗅阀值为0.035µg/L)。
1.方法的选择
测定上述硫化物的方法,通常有亚甲蓝比色法和碘量滴定法以及电极电位法。当水样中硫化物含量小于1mg/L时,采用对氨基二甲基苯胺光度法,样品中硫化物含量大于1mg/L时,采用碘量法。电极电位法具有较宽的测量范围,它可测定10-6--101mo1/L之间的硫化物。
2.水样保存
由于硫离子很容易氧化,硫化氢易从水样中逸出。因此在采集时应防止曝气,并加入一定量的乙酸锌溶液和适量氢氧化钠溶液,使呈碱性并生成硫化锌沉淀。通常1L水样中加入2mo1/L[1/2Zn(Ac)2)]的乙酸锌溶液2ml,硫化物含量高时,可酌情多加直至沉淀完全为止。水样充满瓶后立即密塞保存。
水 样 的 预 处 理
由于还原性物质,例如硫代硫酸盐、亚硫酸盐和各种固体的、溶解的有机物都能与碘起反应,并能阻止亚甲蓝和硫离子的显色反应而干扰测定;悬浮物、水样色度等也对硫化物的测定产生干扰。若水样中存在上述这些干扰物时,必须根据不同情况,按下述方法进行水样的预处理。
1.乙酸锌沉淀-过滤法
当水样中只含有少量硫代硫酸盐、亚硫酸盐等干扰物质时,可将现场采集并已固定的水样,用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜进行过滤,然后按含量高低选择适当方法,直接测定沉淀中的硫化物。
2.酸化—吹气法
若水样中存在悬浮物或浑浊度高、色度深时,可将现场采集固定后的水样加入一定量的磷酸,使水样中的硫化锌转变为硫化氢气体,利用载气将硫化氢吹出,用乙酸锌—乙酸钠溶液或2%氢氧化钠溶液吸收,再行测定。
3.过滤—酸化—吹气分离法
若水样污染严重,不仅含有不溶性物质及影响测定的还原性物质,并且浊度和色度都高时,宜用此法。即将现场采集且固定的水样,用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜过滤后,按酸化吹气法进行预处理。
预处理操作是测定硫化物的一个关健性步骤,应注意既消除干扰物的影响,又不致造成硫化物的损失。
仪 器
(1) 中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜。
(2) 吹气装置。
试 剂
(1) 乙酸铅棉花:称取10g乙酸铅(化学纯)溶于100m1水中,将脱脂棉置于溶液中浸泡0.5h后,晾干备用。
(2) 1十1磷酸。
(3) 吸收液:①乙酸锌-乙酸钠溶液:称取50g二水合乙酸锌和12.5g三水合乙酸钠溶于水中,用水稀释至1000ml。若溶液浑浊,应过滤。
② 2%氢氧化钠溶液。
以上两种吸收液可任选一种使用。
(4) 载气:氮气(>99.9%)。
步 骤
1.适用碘量法的吹气步骤
(1) 连接好吹气装置,通载气检查各部位是否漏气。完毕后,关闭气源。
(2) 向吸收瓶3、4中,各加入50m1水及10m1吸收液①或60m1吸收液②(不加水)。
(3) 向500ml平底烧杯中放入采样现场已固定并混匀的水样适量(硫化物含量0.5—20mg),加水至200ml,放入水浴锅内,装好导气管和分液漏斗。开启气源,以连续冒泡的流速(由转子流量计控制流速)吹气5-10min(驱除装置内空气,并再次检查装置的各部位是否严密),关闭气源。
(4) 向分液漏斗6中加入1十1磷酸10m1,开启分液漏斗活塞,待磷酸全部流入烧瓶后,迅速关闭活塞。开启气源,水浴温度控制在65-80℃,以控制好载气流速,吹气45min。将导气管及吸收瓶取下,关闭气源。按碘量法分别测定两个吸收瓶中的硫化物含量。
2.用于光度法的吹气法
(1) 连接好吹气装置,通载气检查各部位是否漏气。
(2) 向吸收管(包式吸收管或50m1比色管)中,加入10m1吸收液(同碘量法)。
(3) 按碘量法吹气步骤(3)、(4)吹气45min, 然后将导气管及吸收管取下,关闭气源。
按光度法步骤测定吸收管中硫化物含量。
注意事项
(1)吹气速度影响测定结果,流速不宜过快或过慢。必要时,应通过硫化物标准溶液进行回收率的测定,以确定合适的载气流速。在吹气40min后,流速可适当加大,以赶尽最后残留在容器中的H2S气体。