FHZHJDQ0147 环境空气 硫化氢的测定 亚甲蓝分光光度法
F-HZ-HJ-DQ-0147
环境空气—硫化氢的测定—亚甲蓝分光光度法
1 范围
本方法规定了用亚甲蓝分光光度法测定居住区空气中硫化氢的浓度。
本方法适用于居住区空气硫化氢浓度的测定,也适用于室内和公共场所空气中硫化氢浓
度的测定。
10mL吸收液中含有 1µg硫化氢应有 0.155±0.010吸光度。
检出下限为 0.15µg/10mL。若采样体积为 30L时,则最低检出浓度为 0.005mg/ m3。
测定范围为 10mL 样品溶液中含 0.15~4µg 硫化氢。若采样体积为 30L 时,则可测浓度
范围为 0.005~0.13mg/m3。如硫化氢浓度大于 0.13mg/m3,应适当减小采样体积,或取部分样
品溶液,进行分析。
由于硫化镉在光照下易被氧化,所以采样期和样品分析之前应避光,采样时间不应超过
1h,采样后应在 6h之内显色分析。空气 SO2浓度小于 1mg/m3,NO2浓度小于 0.6mg/m3,不
干扰测定。
2 原理
空气中硫化氢被碱性氢氧化镉悬浮液吸收,形成硫化镉沉淀。吸收液中加入聚乙烯醇磷
酸铵可以减低硫化镉的光分解作用。然后,在硫酸溶液中,硫化氢与对氨基二甲基苯胺溶液
和三氯化铁溶液作用,生成亚甲基蓝。根据颜色深浅,比色定量。
3 试剂
本法所用试剂纯度为分析纯,所用水为二次蒸馏水,即一次蒸馏水中加少量氢氧化钡和
高锰酸钾再蒸馏制得。
3.1 吸收液:称量 4.3g硫酸镉(3CdSO4·8H2O)和 0.3g氢氧化钠以及 10g聚乙烯醇磷酸铵
分别溶于水中。临用时,将三种溶液相混合,强烈振摇至完全混溶,再用水稀释至 1L。此溶
液为白色悬浮液,每次用时要强烈振摇均匀再量取,贮于冰箱中可保存—周。
3.2 对氨基二甲基苯胺溶液:
3.2.1 储备液:量取 50mL 浓硫酸,缓慢加入 30mL 水中,放冷后,称量 12g 对氨基二甲基
苯胺盐酸盐[N,N-dimethyl-p-phenylenediamine dihydrochloride,(CH3)2NC6H4·2HCl]溶液
中。置于冰箱中,可保存一年。
3.2.2 使用液:量取 2.5mL储备液,用 1+1硫酸溶液稀释至 100mL。
3.3 三氯化铁溶液:称量 100g三氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于水中,稀释至 100mL。若有沉
淀,需要过滤后使用。
3.4 混合显色液:临用时,按 1mL 对氨基二甲基苯胺使用液和 1 滴(0.04mL)三氯化铁溶
液的比例相混合。此混合液要现用现配,若出现有沉淀物生成,应弃之不用。
3.5 磷酸氢二铵溶液:称量 40g磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]溶于水中,并稀释至 100mL。
3.6 0.0100mol/L硫代硫酸钠标准溶液;准确吸量 100mL 0.1000N硫代硫酸钠标准溶液,用
新煮沸冷却后的水稀释至 1L。配制和浓度标定方法见附录 A。
3.7 碘溶液 c(1/2I2)=0.1mol/L,称量 40g 碘化钾,溶于 25mL 水中,再称量 12.7g 碘,溶
于碘化钾溶液中,并用水稀释 1L。移入容量色瓶中,暗处贮存。
3.8 0.01mol/L 碘溶液:精确吸量 100mL 0.1mol/L 碘溶液于 1L棕色容量瓶中,另称量 18g
碘化钾溶于少量水中,移入容量瓶中,用水稀释至刻度。
3.9 0.5g/100mL淀粉溶液:称量 0.5g可溶性淀粉,加 5mL水调成糊状后,再加入 100mL沸
水中,并煮沸 2~3min,至溶液透明,冷却,临用现配。
3.10 1+1盐酸溶液:50mL浓盐酸与 50mL水相混合。
1
中
国
分
析
网
3.11 标准溶液:取硫化钠晶体(Na 2S·9H 2O),用少量水清洗
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
面,用滤纸吸干。称量 0.71g
硫化钠晶体,溶于新煮沸冷却的水中,再稀释至 1L。用下述的碘量法标定浓度。标定后,立
即用新煮沸冷却的水稀释成 1.00mL 含 5µg 的硫化氢标准溶液。由于硫化钠在水溶液中极不
稳定,稀释后应立即做标准曲线,标准溶液必须每次新配,现标定,现使用。
标定方法:精确吸量 20.00mL 0.01mol/L 碘的标准溶液于 250mL碘量瓶中。加 90mL水,
加 1mL(1+1)盐酸溶液,准确加入 10.00mL硫化钠溶液,混匀,放在暗处 3min。再用 0.0100mol/L
硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色,加 1mL 新配制的 0.5g/100mL 淀粉液呈蓝色,用少量水
冲洗瓶的内壁,再继续滴定至蓝色刚刚消失(由于有硫生成,使溶液呈微混浊色。此时,要
特别注意滴定终点颜色突变)。记录所用硫代硫酸钠标准溶液的体积。同时另取 10mL水做空
白滴定,其滴定步骤完全相同,记录空白滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积。样品滴定和
空白滴定各重复做两次,两次滴定所用硫代硫酸钠的体积误差不超过 0.05mL。硫化氢浓度用
下式计算。
17
10
12 ××−= NVVc
式中: c ——硫化氢的浓度,mg/mL;
V2 ——空白滴定所用硫代硫酸钠的体积,mL;
V1 ——样品滴定所用硫代硫酸钠的体积,mL;
N ——硫代硫酸钠标准溶液的当量浓度;
17——硫化氢的当量。
3.12 硫化氢渗透管:购置经国家计量部门用称重法校准过的渗透管,渗透率范围为 0.02~
0.5µg/min,不确定度为 2%。
4 仪器
4.1 大型气泡吸收管:有 10mL刻度线,并配有黑色避光套。
4.2 空气采样器:流量稳定 0.2~2L/min,流量稳定。使用时,用皂膜流量计校准采样前采
样后的流量,流量误差应小于 5%。
4.3 具塞比色管:10mL。
4.4 分光光度计:用 20mm比色皿,在波长 665nm处测吸光度。
4.5 渗透管配气装置:渗透管恒温浴的温度应控制在±0.1℃之内,配气系统中气体流量误差
应小于 2%(详见 GB 5275《气体分析 标准用混合气体的制备 渗透法》)。
5 采样
用一个内装10mL吸收液的大型气泡吸收管,以0.5~1.5L/min流量,避光采空气样品30L。
根据现场硫化氢浓度,选择采样流量,使最大采样时间不超过 1h。采样后的样品也应置于暗
处,并在 6h内显色;或在现场加显色液,带回实验室,在当天内比色测定。记录采样时的温
度和大气压力。
6 操作步骤
6.1 标准曲线的绘制
6.1.1 用标准溶液绘制标准曲线:按下表制备标准系列管,先加吸收液,后加标准液,立即
倒转混匀。
硫化氢标准系列
管 号 0 1 2 3 4 5
吸收液,mL 10.0 9.9 9.0 9.8 9.4 9.2
标准液,mL 0 0.10 0.20 0.40 0.6 0.8
硫化氢含量,µg 0 0.5 1 2 3 4
各管立即加 1mL混合显色液,加盖倒转,缓缓混合均匀,放置 30min。加 1滴磷酸氢二
2
中
国
分
析
网
钠溶液,摇匀,以排除 Fe3+的颜色。用 20mm比色皿,以水作参比,在波长 665nm处测定各
管吸光度。以硫化氢含量(µg)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,并计算回归直
线的斜率,以斜率倒数作为样品测定的计算因子 Bs(µg/吸光度)。
6.1.2 用标准气体绘制标准曲线:将已知渗透率的硫化氢渗透管,在标定渗透率的温度下,恒
温 24h 以上。用纯氮气以较小的流量(约 250mL/min)将渗透出来的硫化氢气体带出,并与
纯空气进行混合和稀释,调节空气的流量得到不同浓度的硫化氢标准气体。用下式计算硫化
氢标准气体的浓度。
21 FF
Pc +=
式中: c ——在标准状况下硫化氢标准气体的浓度,mg/m3;
P ——硫化氢渗透管的渗透率,µg/min;
F1 ——标准状况下氮气流量,L/min;
F2 ——标准状况下稀释空气流量,L/min。
例如渗透率为 0.05µg/min,氮气流量为 0.25L/min,空气流量为 4.75L/min,则硫化氢浓
度为 0.01mg/m3。这样,在可测浓度范围内(0.005~0.13mg/m3),至少制备四个浓度点的硫
化氢标准气体,并以零浓度气体作试剂空白测定。各种浓度点的标准气体,按常规采样的操
作条件(见本法第 5节),采集一定体积的标准气体,采样体积应与预计在现场采集空气样品
的体积相接近(如采样流量 1.0L/min,采气体积 30L)。然后,各浓度点的样品溶液用水补至
采样前的吸收液的体积,按用标准溶液绘制标准曲线的操作步骤显色(见 6.1.1),并测定各
浓度点的样品溶液的吸光度。以硫化氢标准气体的浓度(mg/m3)为横坐标,吸光度为纵坐
标,绘制标准曲线,并计算回归直线的斜率,以斜率的倒数作为样品测定的计算因子 Bg[mg/
(m3·吸光度)]。
6.2 样品测定
采样后,用水补充到采样前的吸收液的体积。由于样品溶液不稳定,应在 6 小时内按用
标准溶液绘制标准曲线的操作步骤显色(见 6.1.1),测吸光度。在每批样品测定的同时,用
10mL未采样的吸收液作试剂空白的测定。如果样品溶液吸光度超过标准曲线的范围,则可将
样品溶液用吸收液稀释后再分析,计算浓度时,要考虑到样品溶液的稀释倍数。
7 结果计算
7.1 用下式将采样体积换算成标准状况下的采样体积。
273
0
0
0 +××= t
T
p
pVV t
式中:V0 ——标准状况下的采样体积,L;
Vt ——采样体积,由采气流量乘以采样时间而得,L;
T0 ——标准状况的绝对温度,273K;
P0 ——标准状况的大气压力,101.3kPa;
P ——采样时的大气压力,kPa;
t ——采样时的空气温度,℃。
7.2 空气中硫化氢浓度计算
7.2.1 用标准溶液制备标准曲线时,空气中硫化氢浓度用下式计算。
D
V
BAA
c s ××−=
0
0 )(
式中:c ——空气中硫化氢浓度,mg/m3;
A ——样品溶液的吸光度;
3
中
国
分
析
网
A0 ——试剂空白的吸光度;
Bs ——由 6.1.1得到的计算因子,µg/吸光度;
D ——分析时样品溶液的稀释倍数。
7.2.2 用标准气体制备标准曲线时,空气中硫化氢浓度用下式计算。
DBAAc g ××−= )( 0
式中:Bg ——由 6.1.2得到的计算因子,mg/(m3·吸光度);
其他符号与 7.2.1式相同。
8 精密度和准确度
8.1 方法的重现性:用标准溶液制备标准曲线时,各浓度点重复测定的平均变异系数为 6%,
斜率平均值在 95%概率的置信范围为 0.155±0.010吸光度/µg。本法对硫化氢渗透管的渗透率
重复测定的变异系数为 2%。
8.2 方法的准确度:流量误差不超过 5%。用本法测定硫化氢渗透管的渗透率与用重量法测
得值(重量法测定的不确定度为 2%)相比较平均为 96%。
9 参考文献
9.1 GB 11742-89
9.2 崔九思,王钦源,王汉平主编,大气污染监测方法(第二版),pp.967~973,化学工业出
版社,北京,1997
附录 A 硫代硫酸钠标准溶液制备和浓度标定方法
A1 试剂配制
A1.1 重铬酸钾基准溶液 [c(1/6K2Cr2O7)] =0.100 0mol/L]:准确称量于 120℃干燥至恒重的
基准重铬酸钾 4.903g,溶于纯水中,移入 1000mL容量瓶,并用纯水稀释至刻度,摇匀。
A1.2 硫代硫酸钠标准溶液 [c(Na2SO3)=0.1mol/L] 称取 25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)
溶于新煮沸冷却后的纯水中,加入 0.2g 无水碳酸钠,并稀释至 1000mL,摇匀。贮于棕色瓶
中。放置两周后过滤,待标定。
A2 浓度标定方法
准确量取 25.00mL 0.1000mol/L重铬酸钾基准溶液(1/6K2Cr2O7)于 500mL碘量瓶中,加
2.0g碘化钾和 20mL硫酸溶液(200g/L),密塞,摇匀,于暗处放置 10min。加 150mL纯水,
用待标定的硫代硫酸钠溶液(A1.2)滴定。近终点时加入 3mL 淀粉指示液(5g/L),继续滴
定至蓝色变为亮绿色,同时做空白试验。记录基准溶液和空白试验所用硫代硫酸钠溶液的体
积。基准溶液和空白试验各重复两次,平行滴定所用硫代硫酸钠溶液体积相差不得大于 0.2
%。
A2.2 计算:
21
722
322
)6/1(
)(
VV
VOCrKc
OSNac −
×=
式中: c(Na2S2O3) ——硫代硫酸钠标准滴定溶液的量浓度,mol/L;
c(1/6K2Cr2O7) ——重铬酸钾基准溶液的量浓度,mol/L;
V ——重铬酸钾基准溶液的用量,mL;
V1 ——硫代硫酸钠标准滴定溶液的用量,mL;
V2 ——空白试验硫代硫酸钠标准滴定溶液的用量,mL。
最后以两次实验的平均值表示结果。
4
中
国
分
析
网