关于硫化物测定几个影响因素的探讨
朱金秀 刘晶
(大连市环境监测中心 大连 116023)
摘要:通过改变实验室温度、显色时间、是否加入乙酸锌-乙酸钠、稀释水的酸碱性等试验条件,探讨硫化物的最佳测定条件。试验结果表明,在温度为18~22℃、稀释水pH在8~10、使用液中加入乙酸锌-乙酸钠时,采用亚甲基蓝分光光度法测定硫化物标准样品,可以得到较准确的测定结果。
关键词:硫化物;测定;亚甲蓝分光光度法;影响因素 1前言
硫化物主要存在于地下水及生活污水中,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。某些工矿企业,如焦化、造气、选矿、造纸、
-2-印染和制革等工业废水也含有硫化物。水中硫化物包括溶解性的H2S、HS、S,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类、无机类硫化物等。硫化氢易从水中逸散于空气中,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,还可被水中的微生物氧化成硫酸。因此硫化物是水体污染的一项重要指标。当前测定硫化物的方法有亚甲蓝分光光度法、离子选择电极法、间接原子吸收法、气相分子吸收法、碘量法等。这些方法中应用比较广泛的是亚甲蓝分光光度法,而这种方法
[1~3]
在实际操作中有很多细节需要注意,而这些细节将对测定结果的准确性起关键作用。
2试验部分 2.1仪器和试剂
2.1.1 721型分光光度计,30mm比色皿; 2.1.2 100mL比色管;
2.1.3 无二氧化碳水(或者二次蒸馏水); 2.1.4 硫酸铁铵(FeNH4(SO4)2·12H2O),分析纯;
2.1.5 对氨基二甲基苯胺盐酸盐(C6H4NH2N(NH3)2·2HCl),分析纯; 2.1.6 乙酸锌(ZnAc2·2H2O),分析纯; 2.1.7 乙酸钠(NaAc·3H2O),分析纯; 2.1.8 硫酸(H2SO4),ρ=1.84g/mL;
2.1.9 硫化钠标液、硫化钠标样:购买具有证书的硫化钠标准溶液;
2.1.10乙酸锌-乙酸钠溶液:称取50g乙酸锌和12.5g乙酸钠溶于1000mL水中。 2.2试验方法
2.2.1基本试验方法
2.2.1.1标准使用液的制备:向200mL容量瓶中加入100mL左右的水,加入0.8mL乙酸锌-乙酸钠溶液(2.1.10),吸取一定量的标准储备液(购买有证书的标准溶液),注入容量瓶中,注意将大肚吸管的尖端插入液面下,并且同时摇晃容量瓶,使储备液均匀溶入含有乙酸锌-乙酸钠的溶液中。样品的稀释过程与标准使用液相同。
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2.2.1.2标准曲线的制备:取14个100mL比色管,准确吸取浓度为2.0mg/L 硫化钠标准使用液0.00、1.00、2.00、4.00、5.00、6.00、8.00mL 配制成标准系列,由于硫化物的测定
[4]
结果不很稳定,每个浓度梯度测定两组值,按测量样品步骤进行测定。以曲线各点所含硫化钠的量(单位:微克)为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线如图1所示。曲线的斜率为0.0316,截距为0.0032,相关系数为0.9998。
0.6000.5000.4000.3000.2000.1000.0000.000A5.00010.000m(ug)15.00020.000
图1 硫化物标准曲线
2.2.2温度控制条件试验:将五个实验室的温度分别控制在18℃、20℃、22℃、24℃和28℃,测定同一样品的浓度平均值。 2.2.3显色时间试验:在显色时间分别为10min、20min、30min、60min、120min以及180min时,测定同一样品的浓度平均值。
2.2.4稀释水酸碱性试验:测定采用pH分别为5.6、7.2和8.9的无二氧化碳水作为稀释水的同一样品的浓度平均值。
2.2.5乙酸锌-乙酸钠对显色反应的影响:样品显色前溶液中分别含有0.0、5.0、10.0、15.0和20.0乙酸锌-乙酸钠固定液,测定含有不同浓度乙酸锌-乙酸钠的样品平均浓度。 2.2.6溶液均一性检验:吸取使用液前,未对容量瓶进行摇匀,测定样品浓度。
3 结果讨论
3.1试验温度对测定结果的影响
在不同温度条件下测定标准样品(保证值为85.4±2.0mg/L),测定结果见表1,样品的浓度随温度的变化曲线见图2。
表1 不同温度条件下测定结果
单位:mg/L
序号 1 2 3 4 5 6 平均值
18 84.1 85.1 83.8 85.4 83.2 86.0 84.6
温度T(℃) 20 22 85.1 86.7 85.7 87.0 85.7 85.4 85.9
83.5 83.5 84.5 84.1 84.8 83.2 83.9
24 83.2 84.1 82.6 83.2 83.5 82.2 83.1
28 80.3 81.3 82.2 81.0 81.6 81.6 81.3
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8786C(mg/L)85848382811618202224262830T(℃)
图2浓度随温度的变化曲线
从图2中可以看出,当温度大于20℃时,随着温度的变化,标准样品浓度的测定值逐渐降低,当温度大于24℃时标准样品的测定值超出了保证值的范围,均小于83.4mg/L。当温度在18~22℃时,测定结果均在保证值范围内。因此,实验的温度选择在18~22℃为宜。 3.2显色时间对测定结果的影响
当实验室温度为20℃时,可以得到理想的测定结果。以下实验均在20℃条件下进行。样品浓度随显色时间变化曲线见图3。
8786.5C(mg/L)8685.58584.584050100t(min)150200
图3浓度随显色时间的变化曲线
由图3可以看出,显色时间从10min~180min,标准样品测定结果的平均值变化范围为85.1~85.9mg/L,变化不大。因此,亚甲蓝分光光度法测定硫化物加入显色剂10min后即可比色,并且络合物亚甲基蓝至少可稳定3h。 3.3稀释水的酸碱性对测定结果的影响
在温度为20℃、显色时间为10min的条件下,采用pH=5.6、7.2和8.9的稀释水对标准样品进行稀释,标准样品的平均测定结果见表2。
从表2中可以看出当采用pH=5.6、7.2和8.9的稀释水对标准样品进行稀释,标准样品的平均测定结果分别为82.6、84.2和85.9 mg/L。因此当稀释水的pH为8.9时,可以得到比较满意的测定结果;当pH=5.6和7.2时,测定结果都会有一定的偏差,并且超出了保证值范围。因此,采用pH为8~10的水作为稀释用水是必要的。
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表2 不同酸碱条件下测定结果
单位:mg/L 序号 1 2 3 4 5 6 平均值
5.6 81.9 82.2 82.6 83.2 82.2 83.2 82.6
pH 7.2 83.2 84.5 84.8 83.8 83.8 85.1 84.2
8.9 85.1 86.7 85.7 87.0 85.7 85.4 85.9
3.4乙酸锌-乙酸钠对测定结果的影响
标准样品测定平均浓度随乙酸锌-乙酸钠加入量的变化曲线见图4。
86.58685.58584.58483.58382.5820510152025乙酸锌-乙酸钠加入量(mL)C(mg/L)
图4 浓度随的变化曲线
由图4可以看出,随着乙酸锌-乙酸钠加入量的逐渐增多,标准样品的测定结果逐渐减小,并且当乙酸锌-乙酸钠加入量大于10mL时,测定结果已经超出保证值范围。因此,在测定标准样品时,绘制标准曲线的各比色管中可以不加入乙酸锌-乙酸钠溶液。 3.5溶液的均一性对测定结果的影响
在配制使用液以及标准样品时,在容量瓶中加入乙酸锌-乙酸钠后,容量瓶内有时会出现絮状悬浊液。在取用已经稀释的标准样品前,将容量瓶摇晃均匀,6次测定结果与在取用已经稀释的标准样品前,仅将容量瓶摇晃一次,6次测定结果相比较见表3。
表3 均一性试验分析结果
序 号 均 匀样品浓度 (mg/L)
1
2
3
4 87.0
5 85.7
6 85.4
平均值 标准偏差 85.9 103.8
0.74 20.7
85.1 86.7 85.7
不均匀样品浓度
86.7 84.6 88.2 113.2 114.1 136.2
(mg/L)
由表3可以看出,,均匀样品的平均值为85.9 mg/L,标准偏差为0.74 mg/L,平行性
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非常好并且测定结果在保证值范围内;不均匀样品的平均值为103.8 mg/L,
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标准偏差为20.7mg/L,测定结果的偏差非常大。因此,在每次测定前,应将絮状悬浊液混合均匀。
4 小结
4.1采用亚甲基蓝分光光度法测定硫化物标准样品时,实验的温度选择在18~22℃为宜。 4.2亚甲蓝分光光度法测定硫化物加入显色剂10min后即可比色,并且络合物亚甲基蓝至少可稳定3h。
4.3采用pH为8~10的水作为稀释用水是必要的。
4.4在测定标准样品时,绘制标准曲线的各比色管中可以不加入乙酸锌-乙酸钠溶液。 4.5每次吸取使用液前,将容量瓶中的悬浊液混合均匀,避免取样不均匀对测定结果的影响。
参考文献
[1] GB/T16489-1996 中华人民共和国国家标准 水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法 [2] 金世洲,张景欣,张万峰. 亚甲蓝分光光度法测定水中硫化物的影响因素的探讨[J].黑龙江环境通报,2004.02:85-86
[3] 桂烈勇.关于水和废水中硫化物测定的几个问题[J].中国环境监测,2004.02:35-37
[4] 国家环境保护总局,水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].2002.12,第四版
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)
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