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流动分析法测定水中硫化物

来源:海光仪器 阅读数:163 时间:2021-08-19 16:43:07
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,由于细菌得作用,使硫酸盐还原或由含硫有机物得分解而产生的。某些工矿企业,如焦化、造气、造矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。

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。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。城市供水水质标准CJ/T206-2005中规定硫化物不得超过0.02mg/L。‍



01

仪器原理


通过自动进样装置采集样品,样品和试剂在蠕动泵的驱动下进入化学反应系统,在密闭的管路中连续流动反应,反应液流被空气气泡按一定间隔规律地隔开,样品与试剂按照特定的顺序和比例混合、反应,显色完全后进入流动检测池进行光度检测。


02

反应原理


样品与与酸性试剂混合后经蒸馏形成硫化氢气体,用氢氧化钠吸收液吸收,在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺作用,生成亚甲蓝。该化合物在波长660nm处有最大吸收,根据朗伯-比尔定律得出待测物浓度。

03

样品采集与保存


采样前向样品瓶中加入氢氧化钠溶液和抗坏血酸。样品应尽快分析,常温避光保存不超过24h。
由于硫离子很容易被氧化,硫化氢易从水样中逸出,因此在采样时应防止曝气,并加适量的氢氧化钠溶液和乙酸锌-乙酸钠溶液,使水样呈碱性并形成硫化锌沉淀。采样时应先加入乙酸锌-乙酸钠溶液,再加水样。水样应充满瓶,瓶塞下不留空气。
现场采集并固定的水样应贮存在棕色瓶内,保存期为一周。

04

实验部分


(1)主要仪器
HGCF-100型连续流动分析仪(北京海光仪器有限公司)。
(2)试剂
在测试中若未做特别说明,化学试剂均使用分析纯,酸均使用优级纯。配制试剂所用的水为新鲜制备纯净水。均需在测试完毕后放入冰箱冷藏,大部分试剂溶液的保存期在1个月以内。
硫化物标准溶液,从北京计量科学研究院购买。
试剂:盐酸、氨基二甲基苯胺盐酸盐、六水合氯化铁、羟甲基纤维素钠、无水乙醇和氢氧化钠。
(3)实验步骤

①  标准曲线的制备

标准系列:分别移取1.0、2.0、5.0、10.0、15.0、20.0 mL 浓度为10 mg/L的硫化物标准使用液于六个100mL容量瓶中,用纯水定容,摇匀(相应浓度为分别为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L)。
②  仪器工作条件
 蠕动泵泵速:12转/min;实验波长:660nm;取样时间:90s;清洗时间:140s;积分时间:纯水能量值20000左右;计算方法:峰高/峰面积法。
③  样品测定方法
按照顺序依次打开电脑、自动进样器、仪器主机等电源开关,打开操作软件。
设定硫化物对应的仪器条件,新建文件,并输入标准系列的数目及其浓度值,样品个数、样品重复测量次数等参数。将所有试剂管放入纯水中,启动蠕动泵。在基线稳定后,根据测量序列依次测定标准系列和样品溶液。
分析结束后,用纯水清洗管路约20min,然后将所有泵管放在空气中,直至管路中液体全部排空。停止泵,松开泵盖,依次关闭各部件电源。
(4) 结果与讨论
①  线性相关系数
依次测定4.4.1中硫化物标准系列溶液,线性回归方程及相关系数见表1。

实验结果表明,硫化物在0.1~2.0 mg/L浓度范围内线性关系良好。

表1  标准工作曲线方程与线性相关系数

测试项目
线性范围/(mg/L)
线性回归方程
相关系数(r
硫化物
0.1~2.0
Y=0.07269X+0.00308
0.99996
②  精密度
以浓度为0.05mg/L的硫化物标准溶液为测试对象,进行7次重复测定,计算精密度(用测定浓度的相对标准偏差RSD%表示)。
2  精密度测定
测试项目
标液浓度/(mg/L)
测试数据/(mg/L)
精密度
硫化物
1
0.6277、0.6191、0.6194、0.6221、0.6259、0.6117、0.6093
0.9811%
③  检出限实验
以纯水为样品,对仪器检出限进行测试,结果见表4
4  检出限测定
测试项目
测试数据
检出限/(mg/L)
硫化物
0.0022、0.0019、0.0022、0.0022、0.0023、0.0026、0.0025、0.0025、0.0024、0.0028、0.0027
0.0108
 
④  实验结论
通过上述实验可知:
(1)连续流动法测定水中硫化物的标准曲线线性相关系数为0.99996、精密度为0.9811%,仪器检出限为0.0108 mg/L,测定结果准确可靠。
(2)连续流动法分析速度快、试剂消耗量少、可批量检测,减少了试剂对操作人员的伤害。适用于水中硫化物的测定。
05干扰与消除
本方法的主要干扰物为SO32-、S2O32-、SCN-、NO2-、CN-、Cu2+、Pb2+、Hg2+。硫化物含量为0.50mg/L时,样品中干扰物质的最高允许含量分别为20 mg/L SO32-、240 mg/LS2O32-、400 mg/L SCN-、65 mg/LNO2-、200 mg/L NO3-、400 mg/L I-、5 mg/L CN-、2 mg/L Cu2+、25 mg/L Pb2+和4 mg/L Hg2+