【知识拓展】

更新于 2026年10月10日 版权声明
【知识拓展】

一、气相分子吸收光谱法测定水中硫化物

(1)方法原理

水中硫化物包括溶解性的H2 S、HS-、S2-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H2 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200 nm附近测定吸光度来进行水和污水中硫化物的快速测定。若水样基体复杂,含干扰成分多,则采用快速沉淀过滤与吹气分离的双重去除干扰手段来进行测定。

(2)方法的适用范围

本法最低检出浓度为0.005 mg/L,测定上限为10 mg/L。可用于各种水样中硫化物的测定。

(3)操作步骤

①仪器装置

a.气相分子吸收光谱仪(或原子吸收分光光度计在原子化器上方附加气体吸收管)。

b.锌空心阴极灯。

c.具磨口塞的比色管,50 mL。

d.混合纤维素滤膜,φ35 mm,孔径3μm。

e.减压过滤器,φ35 mm。

f.水流减压抽滤泵。

g.医用不锈钢长柄镊子。

h.气液分离吸收装置,参照硝酸盐氮的气相分子吸收光谱法。

②试剂

a.除氧去离子水:将去离子水通入高纯氮(99.99%)15~20 min或加热煮沸15~20 min,冷却后,装入塑料容器密闭保存备用。

b.碱性除氧去离子水:将除氧去离子水调至pH=11±1,临用时配制。

c.乙酸锌[Zn(Ac)2]+乙酸钠(NaAc)固定液:5g Zn(Ac)2·2H2O及1.25 gNaAc·3H2 O溶于100 mL水中,摇匀,备用。

d.乙酸锌[Zn(Ac)2]+乙酸钠(NaAc)混合洗液:该洗液中含1%Zn(Ac)2·H2 O及0.3%NaAc·3H2 O,装入塑料容器中,密闭保存。

e.磷酸:10%水溶液。

f.碳酸锌沉淀剂:分别配制3%Zn(NO3)2·6H2 O和1.5%Na2 CO3水溶液,用时以等体积混合。

g.过氧化氢,30%。

h.乙酸铅(Pb(Ac)2)棉:将脱脂棉置于10%Pb(Ac)2·3H2O水溶液中,浸泡10 min后,取出晾干备用。

i.硫化钠(Na2 S)标准使用液:准确吸取一定量刚配制并标定好浓度的硫化钠标准储备液,边摇边滴加含有0.51 mL醋酸锌+醋酸钠固定液和80 mL碱性除氧去离子水于100 mL棕色容量瓶中。加水至标线,充分摇匀,使其成为均匀的含有S2-浓度为5.00μg/mL的混悬液。保存于暗处,可使用6个月。

③测定步骤

a.装置的安装及测定的准备

气液分离吸收装置的净化器及收集器中放入适量乙酸铅棉,干燥管中加入固体大颗粒的高氯酸镁,定量加液器加入适量10%磷酸溶液。锌灯装在工作灯架上,点燃并设定灯电流,工作波长为202.6 nm。装置的连接及工作条件的设定均参照硝酸盐氮测定方法(气相分子吸收光谱法)。

b.校准曲线的绘制

用键盘输入5.00、10.00、15.00、20.00、25.00μg的标准系列,然后在反应瓶中依次加入0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL硫化物的标准使用液和水,使体积为5 mL。各加两滴过氧化氢,密闭反应瓶盖后,用定量加液器分别加入5 mL 10%的磷酸进行测定,绘制校准曲线。

c.一般水样的测定

当水样中无挥发性气体或不需沉淀分离干扰时,将现场固定好的水样充分摇匀,直接吸取不大于5 mL的水样于反应瓶中,加入两滴过氧化氢,盖上反应瓶盖。用定量加液器加入10%的磷酸,使体积保持在10 mL,参照校准曲线的绘制进行测定。

测定水样前,将上述零标准溶液的吸光度输入计算机即可进行空白校正。(https://www.daowen.com)

d.基体复杂水样的测定

水样基体复杂或含有产生吸收的挥发性气体时,将现场固定好的水样充分摇匀,立即吸取10 mL于50 mL具塞比色管中,加入10 mL碳酸锌沉淀剂,加水至标线。充分摇匀,立即吸取10 mL于预先装好滤膜的过滤器中,开启水流泵进行抽滤,用含有乙酸锌+乙酸钠的洗液洗涤沉淀8~10次(不含有机物,洗5~6次)。用不锈钢镊子取出滤膜,小心地竖放在反应瓶底部(有沉淀的一面向内),使滤膜紧贴瓶壁,滴入两滴过氧化氢,以下的操作同一般水样的测定,但需加入10 mL 10%磷酸,并要竖着旋转摇动反应瓶1~2 min,使滤膜上的硫化锌沉淀完全溶解后再行测定。

④计算

a.将水样体积输入仪器计算机中,可自动计算分析结果,或按下式计算:

图示

式中 m——根据校准曲线计算出的硫的量,μg;

   v——取样体积,mL。

b.经沉淀分离的水样,将水样体积、定容体积及分取量输入仪器计算机中,可自动计算分析结果,或按下式计算:

图示

式中 m——根据校准曲线计算出的硫的量,μg;

   v——取样体积,mL。

(4)注意事项

①精密度和准确度。对含硫化物9.36 mg/L,相对标准偏差为2.3%的国家二级标准样品,连续测定6次,相对标准偏差为0.97%。用某化验室排放水、化工厂排放水及钢铁厂排放水进行加入20μg的硫化物标准的回收试验,所得回收率为100%~102%。

②硫化物标准使用液的配制和标定,参照亚甲蓝分光光度法严格配制。标定好的标准母液不能保存起来再行标定使用,应当丢弃。长期保存会生成部分亚硫酸盐,致使标定的浓度不准确。

③测定硫化物的吸光管、干燥管和输送硫化氢的聚氯乙烯管一定要和测定亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、汞等项目的分开使用。

④硫化锌沉淀用磷酸溶解需要时间,特别是室温低于25℃时,时间需要2min以上。硫化物国家二级标样加有稳定剂,溶解时间要长一些,否则结果偏低。

⑤长时间测定,吸光管及反应气输送管等残留少量的硫化物,使空白增高,吸光度不稳定。当空白吸光度大于0.0005时,要用盐酸浸泡吸光管及输送管等,并用水洗净,干燥备用。

⑥其他注意事项,参照亚硝酸盐氮等的气相分子吸收光谱法。

二、在线监测硫化物

操作硫化物分析仪之前应认真阅读仪器的使用说明书,最好经过生产厂家的认真培训。硫化物分析仪的操作内容主要包括仪器参数的设定、仪器的校准、仪器的维护和故障处理等。

①仪器参数的设定设定 参数主要有分析周期(或分析频次)、测量范围、报警限值、系统时间等,设定方法参照说明书。

②仪器的校准 硫化物分析仪在使用前需要对工作曲线进行校准,在使用中需要定期校准。校准前应先配制不同浓度的标准溶液,可根据仪器的需要进行一点校准或多点校准,校准时将标准溶液从水样进样口导入,并按照说明书逐点进行校准。

③仪器的维护 硫化物分析仪在使用中应严格按照说明书要求定期维护,以保证仪器正常工作,一般硫化物分析仪需定期进行以下维护:

a.定期添加试剂,添加频次根据单次试剂用量、分析频次和试剂容器容量来确定。

b.定期更换泵管,防止泵管老化而损坏仪器。更换频次每3~6个月一次,与分析频次有关,主要参照使用说明书。

c.定期清洗采样头,防止采样头堵塞而采不上水,一般2~4周清洗一次,主要根据水质情况而定,水质越差清洗周期越短。

d.定期校准工作曲线,以保证测量结果准确,一般每3个月或半年校准一次,主要参照使用说明书和现场水质变化情况来定,对水质变化大的地方,应相应缩短校准周期。

④故障处理 在硫化物分析仪运营维护过程中,个别仪器可能要出现故障。对一般的故障,运营人员应及时处理,快速恢复仪器运行;对复杂的故障,运营人员应及时与生产厂家联系,及时修复仪器,如不能及时修复的,应提供备用机,保证系统连续运行。

阅读有益

硫化物在线分析仪工作原理

在仪器控制下,水样中的硫化物在酸性条件下与氢离子反应生成硫化氢,由净化的空气携出至吸收液,硫化氢与吸收液生成黄色络合物,在420 nm的波长下测吸光度A,由A值查询标准工作曲线,得出水样中硫化物的浓度。硫化物在线分析仪工作流程如图3-1-3所示。

图示

图3-1-3 硫化物在线分析仪工作流程

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