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摘要:对吹气时间、吹气速率及水浴温度对国标法测定硫化物的影响进行了分析。结果显示,吹气时间在25min以上时回收率率较为稳定;吹气速率宜控制在250~350L/min;水浴温度低于10℃将明显降低硫化物的回收率;而当水浴温度高于50℃时,回收率也有一定程度的降低。进而提出了改进双吸收法,提高了硫化物测定的回收率和测定方法的准确度。
关键词:硫化物、双吸收管、回收率
Discussion on Improving Recovery Rate of Sulfide in Water by Spectrophotometry
HUANG Wen-ting,Chen Qian
(Changzhou Environmental Monitoring Center,Changzhou,213001)
Abstract:Steps for determination of sulfide in water by spectrophotometry was improved and optimized.The effect of blowing time and blowing rate and bath temperature on the test results was verified.An improved double absorption method is proposed to improve the recovery of sulfide determination and the accuracy of the method.The research progress of sulfide determination is also discussed.
Keywords:sulfide;double absorption tube;recovery
硫化物通常存在于天然水和污水中,对水生生物和人体具有很高的毒性,是水污染评价的一项重要指标[1]。硫化物影响细胞的氧化过程,造成细胞组织缺氧,导致鱼类死亡,甚至危及人类生命。国家环境保护标准中,硫化物测定采用亚甲基蓝分光光度法[2],由于硫化物易被氧化又极不稳定,在实际监测过程中,如稍有不慎,都将使测定的结果偏低,再加上样品在酸化-吹气预处理时存在着一定的损耗,样品的回收率一直不高。为提高监测方法的准确性,对监测过程中的每一步骤都进行了反复实践和探讨,对细节问题进行了改进,在实践中取得的一些经验,对提高硫化物测定的准确度有实际意义。[ 作者简介:黄文婷(1985—),女,工程师,硕士,主要从事环境监测工作。]
1试验部分
1.1方法原理
在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,颜色深度与水中硫离子浓度成正比。
1.2仪器
硫化物吹气装置(包括恒温水浴锅),北京斯珀特科技有限公司;723PC分光光度计,上海现科分光仪器有限公司;100ml具塞磨口比色管。
1.3试剂
磷酸、硫酸、氢氧化钠、乙酸锌、乙酸钠均为分析纯;硫代硫酸钠标准溶液100 ug/mL;硫代硫酸钠标准使用液10 ug/mL。
1.4样品分析
样品先经过酸化-吹气法预处理,将吹出的硫化氢气体用乙酸锌-乙酸钠溶液吸收,然后在此吸收液里加入对氨基二甲基苯胺10mL,密塞混匀,最后加入1mL硫酸铁铵溶液,再密塞混匀。放置10min,定容至100mL,于665nm处比色测定吸光值。
2提高回收率方法探讨
2.1吹气时间、吹气速率及水浴温度
按照国标要求,酸化吹气时间为30min,吹气速率控制在200~300L/min,而对水浴温度无要求。
通过多次试验,吹气时间和吹气速率对回收率的影响见下表:
实验结果表明,吹气时间在25min以上时回收率较为稳定,且随时间变化不明显,说明形成的化合物较稳定。吹气速率宜控制在250~350L/min,此时的回收率稳定在80%左右,吹气速率提高减少了硫化氢与吸收液的反应时间从而降低硫化物的回收率。
同时对水浴温度的实验结果表明,水浴温度低于10℃将明显降低硫化物的回收率。而当水浴温度高于50℃时,回收率也有一定程度的降低,原因可能是水温过高而室温较凉时,反应瓶内上部壁上沾有水雾,认为这将吸附少量硫化氢气体,影响样品的回收率。
2.2 改进的双吸收法
本实验采用北京斯珀特科技有限公司设计生产的酸化-吹气装置。在此基础上笔者提出双管串联的方式。实验中,两根吸收管中分别加10mL乙酸锌-乙酸钠吸收液,以300 L/min吹气30min后分别测定其吸收量。通过多次实验,两管的吸收效率实驗结果见表3。
实验结果表明,双吸收管法对硫化物的回收率改善效果明显,尤其是较高浓度时,回收率达到90%以上。原因是缩小了吸收管的管径并增加了吸收液的高度,使吸收反应时间增加,吸收效率得到明显提高。
2.3 有关的研究进展
水中硫化物的测定中,回收率偏低是普遍存在的问题,不少学者在这方面做了深入研究。张瑛[3]提出管道简化并将吸收管直接改为比色管,以减少部分气路损失。胡秋霞[4]指出测定温度直接影响最大显色时间,随着温度提升,硫化物吸光度也会产生明显变化。朱金秀[5]通过试验得出:在温度18~22℃、稀释水pH在8~10、使用液中加入乙酸锌-乙酸钠时,可得到较准确的测定结果。
仪器分析让硫化物的检测变得更简单快捷。扬子毅[6]采用连续流动分析法和亚甲基蓝分光光度法分别对水体中的硫化物进行了测定,结果表明两种方法均满足水质监测的技术要求。王艳君[7]等建立了一种捕集、解析、氧化、紫外荧光检测技术用于水中痕量总挥发性有机硫化物的检测。
3 结论
分光光度法测定硫化物,由于硫化物易被氧化又极不稳定,测定样品时进行的酸化-吹气预处理环节中,硫化氢气体易挥发,不可能完全被吸收液吸收,样品的回收率不可避免地要受到影响。实验证明,控制好硫化物测定的吹气时间、速率及水浴温度,尤其是改进吸收装置,样品中硫化物的回收率可显著提高。
参考文献:
[1]唐杰,黄德乾,徐博磊,等.环境水样中硫化物的分析方法研究进展[J].环境监测管理与技术,2011(23).
[2]环境保护部.水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法:GB/T16489-1996[S].
[3]张瑛.水中硫化物预处理测定方法的改进分析[J].资源节约与环保,2015(1):33-33.
[4]胡秋霞.浅议亚甲基蓝分光光度法测定水中硫化物的影响因素分析[J].化工管理,2016(15),73-73.
[5]朱金秀.关于水中硫化物测定几个影响因素的探讨[J].环境与可持续发展,2015(4):103-105.
[6]杨子毅,李灯海.连续流动分析法和亚甲基蓝分光光度法测定水体中硫化物的比较研究[J].仪器仪表与分析监测,2017(2).
[7]王艳君,郑晓玲,何鹰,等.环境水中总挥发性有机硫化物的检测方法[J].中国环境科学,2012,32(6).
(作者单位:常州市环境监测中心)
关键词:硫化物、双吸收管、回收率
Discussion on Improving Recovery Rate of Sulfide in Water by Spectrophotometry
HUANG Wen-ting,Chen Qian
(Changzhou Environmental Monitoring Center,Changzhou,213001)
Abstract:Steps for determination of sulfide in water by spectrophotometry was improved and optimized.The effect of blowing time and blowing rate and bath temperature on the test results was verified.An improved double absorption method is proposed to improve the recovery of sulfide determination and the accuracy of the method.The research progress of sulfide determination is also discussed.
Keywords:sulfide;double absorption tube;recovery
硫化物通常存在于天然水和污水中,对水生生物和人体具有很高的毒性,是水污染评价的一项重要指标[1]。硫化物影响细胞的氧化过程,造成细胞组织缺氧,导致鱼类死亡,甚至危及人类生命。国家环境保护标准中,硫化物测定采用亚甲基蓝分光光度法[2],由于硫化物易被氧化又极不稳定,在实际监测过程中,如稍有不慎,都将使测定的结果偏低,再加上样品在酸化-吹气预处理时存在着一定的损耗,样品的回收率一直不高。为提高监测方法的准确性,对监测过程中的每一步骤都进行了反复实践和探讨,对细节问题进行了改进,在实践中取得的一些经验,对提高硫化物测定的准确度有实际意义。[ 作者简介:黄文婷(1985—),女,工程师,硕士,主要从事环境监测工作。]
1试验部分
1.1方法原理
在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,颜色深度与水中硫离子浓度成正比。
1.2仪器
硫化物吹气装置(包括恒温水浴锅),北京斯珀特科技有限公司;723PC分光光度计,上海现科分光仪器有限公司;100ml具塞磨口比色管。
1.3试剂
磷酸、硫酸、氢氧化钠、乙酸锌、乙酸钠均为分析纯;硫代硫酸钠标准溶液100 ug/mL;硫代硫酸钠标准使用液10 ug/mL。
1.4样品分析
样品先经过酸化-吹气法预处理,将吹出的硫化氢气体用乙酸锌-乙酸钠溶液吸收,然后在此吸收液里加入对氨基二甲基苯胺10mL,密塞混匀,最后加入1mL硫酸铁铵溶液,再密塞混匀。放置10min,定容至100mL,于665nm处比色测定吸光值。
2提高回收率方法探讨
2.1吹气时间、吹气速率及水浴温度
按照国标要求,酸化吹气时间为30min,吹气速率控制在200~300L/min,而对水浴温度无要求。
通过多次试验,吹气时间和吹气速率对回收率的影响见下表:
实验结果表明,吹气时间在25min以上时回收率较为稳定,且随时间变化不明显,说明形成的化合物较稳定。吹气速率宜控制在250~350L/min,此时的回收率稳定在80%左右,吹气速率提高减少了硫化氢与吸收液的反应时间从而降低硫化物的回收率。
同时对水浴温度的实验结果表明,水浴温度低于10℃将明显降低硫化物的回收率。而当水浴温度高于50℃时,回收率也有一定程度的降低,原因可能是水温过高而室温较凉时,反应瓶内上部壁上沾有水雾,认为这将吸附少量硫化氢气体,影响样品的回收率。
2.2 改进的双吸收法
本实验采用北京斯珀特科技有限公司设计生产的酸化-吹气装置。在此基础上笔者提出双管串联的方式。实验中,两根吸收管中分别加10mL乙酸锌-乙酸钠吸收液,以300 L/min吹气30min后分别测定其吸收量。通过多次实验,两管的吸收效率实驗结果见表3。
实验结果表明,双吸收管法对硫化物的回收率改善效果明显,尤其是较高浓度时,回收率达到90%以上。原因是缩小了吸收管的管径并增加了吸收液的高度,使吸收反应时间增加,吸收效率得到明显提高。
2.3 有关的研究进展
水中硫化物的测定中,回收率偏低是普遍存在的问题,不少学者在这方面做了深入研究。张瑛[3]提出管道简化并将吸收管直接改为比色管,以减少部分气路损失。胡秋霞[4]指出测定温度直接影响最大显色时间,随着温度提升,硫化物吸光度也会产生明显变化。朱金秀[5]通过试验得出:在温度18~22℃、稀释水pH在8~10、使用液中加入乙酸锌-乙酸钠时,可得到较准确的测定结果。
仪器分析让硫化物的检测变得更简单快捷。扬子毅[6]采用连续流动分析法和亚甲基蓝分光光度法分别对水体中的硫化物进行了测定,结果表明两种方法均满足水质监测的技术要求。王艳君[7]等建立了一种捕集、解析、氧化、紫外荧光检测技术用于水中痕量总挥发性有机硫化物的检测。
3 结论
分光光度法测定硫化物,由于硫化物易被氧化又极不稳定,测定样品时进行的酸化-吹气预处理环节中,硫化氢气体易挥发,不可能完全被吸收液吸收,样品的回收率不可避免地要受到影响。实验证明,控制好硫化物测定的吹气时间、速率及水浴温度,尤其是改进吸收装置,样品中硫化物的回收率可显著提高。
参考文献:
[1]唐杰,黄德乾,徐博磊,等.环境水样中硫化物的分析方法研究进展[J].环境监测管理与技术,2011(23).
[2]环境保护部.水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法:GB/T16489-1996[S].
[3]张瑛.水中硫化物预处理测定方法的改进分析[J].资源节约与环保,2015(1):33-33.
[4]胡秋霞.浅议亚甲基蓝分光光度法测定水中硫化物的影响因素分析[J].化工管理,2016(15),73-73.
[5]朱金秀.关于水中硫化物测定几个影响因素的探讨[J].环境与可持续发展,2015(4):103-105.
[6]杨子毅,李灯海.连续流动分析法和亚甲基蓝分光光度法测定水体中硫化物的比较研究[J].仪器仪表与分析监测,2017(2).
[7]王艳君,郑晓玲,何鹰,等.环境水中总挥发性有机硫化物的检测方法[J].中国环境科学,2012,32(6).
(作者单位:常州市环境监测中心)