浅析水质中硫化物的测定方法
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作者: 林艺群
摘 要：硫化物存在于多种工业废水及硫酸盐型湖泊水体中,由于硫化物有强烈的毒性,因此是环境及渔业水质监测的重要项目之一。本文就地表水中硫化物的测定方法进行选择, 对亚甲蓝法和硫离子选择电极法的实验条件进行试验进行了分析。
关键词：工业废水；硫化物；测定
中图分类号:X832 文献标识码:A
硫化物是环境中的一项重要污染源，在厌氧处理过程中，硫酸盐被硫酸盐还原菌用作电子受体，硫化物是其末端产物。水中硫化物包括溶解性H2S、HS-、S2-,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、无机类硫化物。H2S易从水中逸散于空气,产生臭味且毒性很大,可与人体内细胞色素、氧化酶及其中的二硫键作用,造成细胞组织缺氧,危机人的生命。因此,硫化物是水体污染的一项重要指标, 其测定对环境污染调查和环境保护有着十分重要的意义。
1.测定方法原理
亚甲蓝法(分光光度法):在含高铁离子的酸性溶液中, 硫离子与对氨基二甲苯胺作用,生成亚甲蓝,颜色深度与水中硫离子浓度成正比。硫离子选择电极法(电极电位法):用硫离子选择电极做指示电极, 饱和甘汞电极为参比电极, 用标准硝酸铅溶液滴定硫离子,以伏特计测定电位变化指示反应终点。
2.实验部分
2.1 亚甲蓝法分析步骤
绘制校准曲线;分别取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml的5.0μg/mL硫化钠标准溶液置于50mL比色管中,加水至40mL,加对氨基二甲基苯胺溶液5mL,密塞。颠倒一次,加硫酸铁胺溶液1mL,立即密塞,充分摇匀。10min后,用水稀释至标线,混匀。用10mm比色皿以水为参比,在665nm处测量吸光度,并作空白校正。水样测定同校准曲线。
2.2 硫离子选择电极法分析步骤
吸取上述试液50.0ml于100ml烧杯中,放入搅拌子,将烧杯至于电磁搅拌器上,插入硫离子选择电极和饱和甘汞电极, 搅拌以不起漩涡为宜。将滴定管的管尖刚好插入液面,慢慢加入标准硝酸铅溶液,同时记录电位值。当电位发生突变后,再加入0.1mL滴定液, 记录电位值和消耗标准硝酸铅溶液的体积数(mL)。
3. 结果与讨论
3.1 对比两种方法的实验条件
亚甲蓝法:7230G分光光度计、50mL比色管、10mm比色皿。硫离子选择电极法:PHS-3C 型数字酸度、电磁搅拌器、微量滴定管、硫离子选择电极以及饱和甘汞电极。硫离子选择电极法所需的仪器设备和量器明显多于亚甲蓝法且复杂, 这就给实验条件及经费加大了难度。此外,在实验过程中使用的仪器设备和量器越多,随之产生的误差也会越多。因此, 在实验条件的选择上亚甲蓝法优于硫离子选择电极法。
3.2 对比两种方法的分析步骤
经上述分析步骤对比, 亚甲蓝法需绘制校准曲线, 硫离子选择电极法则直接滴定。校准曲线是分析化学质控的一种手段,能够直接影响到样品分析结果的准确与否,与电极电位滴定法相比,具有更高的准确度和精密度。亚甲蓝法与硫离子选择电极法就分析步骤相比,质控手段更完善,结果更准确。
3.3 对比两种方法的计算方式
亚甲蓝法计算公式: 硫化物( mg/L)= m/V
式中: m- 从校准曲线上查得的硫量(μg);V-水样体积(mL)。
硫离子选择电极法计算公式: 以二阶微分简化求出终点时的准确体积数, 然后代入公式:硫化物(mg/L)=M・V32.06 103/V 试
式中:M-标准硝酸铅溶液浓度(moL/L);V- 标准硝酸铅溶液滴定的准确体积(mL);V试-水样体积(mL)。
从上述计算公式可以看出, 亚甲蓝法较硫离子选择电极法的计算公式相对简便。下面以09年7月份某地区地表水中硫化物的测定结果为例,分别使用亚甲蓝法和硫离子选择电极法分析,结果见表1。
表1亚甲蓝法和硫离子选择电极法分析硫化物结果
由表1可见:由于地表水中硫化物的含量较小, 硫离子选择电极法的电极电位变化差异不大, 以致计算不出测定结果。所以,在地表水中硫化物的计算上,亚甲蓝法优于硫离子选择电极法。
3.4 共存离子干扰情况
亚甲蓝法在亚硫酸盐、硫代硫酸盐超过10mg/L时,将影响测定。.必要时,增加硫酸铁铵用量,则其允许量可达到40mg/L。硫离子选择电极法不受色深、浑浊的影响。Hg2+、Ag+、Cu2+、Cd2+等干扰测定,加入抗氧缓冲溶液(SAOB),可防止硫离子的氧化,且能与多种金属离子如Fe3+、Cu2+、Cd2+等生成稳定的络合物。但是,硫离子极易被氧化, 不易保持稳定的浓度, 且电极易受损、老化。因此, 亚甲蓝法与硫离子选择电极法相比更普遍应用。
3.5 检出限和精密度试验
对亚甲蓝法的空白进行连续性11次测定,求出标准偏差,计算出最低检出限为0.02mg/L。硫离子选择电极法适应的硫离子浓度范围为10-1-103,同样对其空白进行连续性11次测定,计算出最低检出限为0.2 mg/L。使用国家环保局标样所编号为205506质控样(保证值:1.97±0.09mg/L)平行测定5次:亚甲蓝法测定均值1.95mg/L,标准偏差0.05,相对标准偏差2.6%;硫离子选极法测定均值1.90mg/L,标准偏差0.07,相对标准偏差3.7%。对同一质控样5次平行测定的结果,亚甲蓝法的相对标准偏差小于硫离子选极法的, 且检出限更低, 具有较好的精密度、准确度, 与硫离子选择电极法相比更适合浓度偏低的地表水的测定。
结束语
综上所述, 水质硫化物的测定既有国家标准方法,也有推荐方法。 在地表水中硫化物测定方法的选择上,亚甲蓝法从实验条件、分析步骤、计算方式及共存离子干扰情况都优于硫离子选择电极法,且具有更高的精密度、准确度, 更适合地表水中硫化物的测定。
参考文献
[1] 曾祥晖,熊纬.水体中硫化物测定的影响因素[N].九江学院学报，2009.03
[2] 汤家红，潘春龙.连续流动分析法测定水和废水中的硫化物[N].环境科学导刊，2009，04
[3] 刘群.循环水中硫化物测定方法可靠性研究[J].石油化工腐蚀与防护，2009.04
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