二氧化硫的测定电子教案

教师姓名

单元教学计划学时数

(完整)二氧化硫的测定电子教()6日期课程（学习领）名称项目六单元主要教学容

班级

上课地点环境监测空气质量监测任务3二化硫的测定能力（技能）标

知识目标

素质目标1。会气采样器的操作规程1。掌握空气采样器的结构、教学目标

与日常维护；2。能甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法定环境空气中二氧化硫；3.会液的配制方法及关键溶液的浓度确；4.会示污染物浓度与评价结果；5。能订监测过程的质量控

工作原理及操规程;2.掌空气中二氧化硫的测定方法与测原理;3。掌握甲醛吸收—副玫苯胺分光光度测的主要过程；4。掌握溶液的配制方法关键溶液浓度定;5。掌握污染物浓度表示结果评价；

1.吃苦耐劳2.严谨认真，3。交合作能力训练任务教学重点教学难点教学方法、手教学组织形式

制措施。6.理解监过程的质量控制措施。校园空气中二化硫测定的实验准备测定重点：1.空采样器的结、工作原理及操作规程2。环空气二氧化测定方法与测定原;3。甲吸收—副玫苯胺分光光度法测定二化硫的主要过；4.污染物浓度示与结果评价难点：1。空气采样器的结构及工作原理2。甲吸收副玫瑰苯胺分光光度法测定二氧化硫主要过；3.监测过程的量控制措施任务驱动，讲、讨论和现场训练相合根据测定环境气中二氧化硫的国标法原理与测定过程析项目主要任务，配制实验试剂完成采样、测试、结分析与报告编写等工作对测定结果进行分析讨论，步评价校园空气质量并对其管理提出建议工。作备

业注

1.二氧化硫测的实验报告；2.预习环空中PM的测定方法。2.5

(完整)二氧化硫的测定电子教()项六空质监任务二氧化硫的测1.采方法采仪器空气中的气态染物种类繁多按污染物类可为气无污染物和气态有机污染物由于二者分析测试手段差别大择采样方法时存在较差异的来说气态染物常用的采样方法及仪器如下所.1.1样采方法（1）接样法直接采样法按采样容器不同分为玻璃注射器样法、塑料袋采样法、球胆采样法、采气管采样法采样瓶采样法等。

玻璃注射器采：用大型玻璃注射器如100mL注射器直接抽取一定体的现场气样，密封进气，送回实验室分析注意取样前应必须现场气体冲洗注射器3次样品需当天分析完。

塑料袋采样用塑料袋直接取现场气,取样量以塑料袋略呈正压为宜注：应选择与采集气体中的染物不起化学应，不吸附、不渗漏塑料袋；取样前应先用联橡皮球打进场空气冲洗塑料袋2次

球胆采样求所采集气体与橡胶不起应吸附先试漏取样时同样先用现场气洗球胆～3次后方可采集口。

采气管采样采气管是两端具有旋塞的管式玻璃容器，其积100（图).采样时打开两端旋塞将联或抽气泵接在管的一端迅速抽进比采样管容积大6～10倍欲采气体使采气中原有体被完全置换出，上两端旋塞，采气体即为采气管的容积。

采样瓶采样：样瓶是一种用耐压玻制成的固定容器，容积（)。采时先将内抽成真空并测量余压力，携带至现场开瓶塞，则被测空气在力差的作用下动充进瓶中，关闭瓶，带回实验室分析采样体积按式计算：V

0

P1P式中：——采样体积V—真空瓶容积,L;0P——大压力，；P—真空瓶中剩余气体压力,kPa.1

(完整)二氧化硫的测定电子教()（2富浓）样法浓采样法有以下几种，根据监测目的和要求进选:a。溶液收法：用抽气装置使待测空以一定的流量入装有吸收液的吸收，待测组分与吸收液发生化学反应或理作用,使测污染物溶解于吸收液中采结束后,取出吸收液,析吸收液中被测组分量。根据采样积和测定结果计算大污染物质的浓度.常用的吸收液水、水溶液、有机溶等。吸收液吸收污染物原理分为两种一种是气体分子溶解溶液中的物理用例如用水吸收甲醛；另一种是基于发生学应的吸收，例如用碱性液吸收酸性气伴有化学反应吸收速度显然大于只溶解作用的吸收速度。此，除溶解度常大的气体外,一般都选用伴有化学反应吸收液。

对吸收液的要：对气态污染物质溶度大，与之发生化学反的速度快；污染物质在吸收中有足够的稳定时间要便于后续分析定工作；价格便宜，易得到。根据吸收原理同，常用吸收管可分气泡式吸收管、冲击式收管、多孔筛吸收管（瓶3种型。吸收管（瓶）构见图。

气泡式吸收管:管内装有5~10mL吸收，进气管插至收管底部气在穿过吸收液时，形成气,增了气体与吸收的界面接触面积，有于气体中污染物质的吸。气泡吸收管要用于吸收气态、蒸态物质。

冲击式吸收管适宜采集溶胶态物质因为该收的进气管喷嘴孔径距瓶底很,当被采气样快速从喷嘴喷冲向管底时气胶颗粒因性作用冲击到管底被散从而易被吸收液吸收但冲击式吸收管不适合采集态和蒸气态物质，因气体分子的惯性小，在速抽气情况下容易随空气一起逃逸冲击式吸收管的吸效率是由喷嘴口径的小和喷嘴距瓶底的距离定的。

多孔筛板吸收(瓶体过多孔筛板吸收管的多筛后，形成很小的气泡同时气体的阻留时间

(完整)二氧化硫的测定电子教()延长，大大地加了气—液接触面从提高了吸收效果.各种多筛板的孔径大不一，要根据阻力要求进行选择.多孔筛板吸收（瓶不适用于集气态和蒸气态物质也适用于采集气溶胶态物质。溶液吸收法的收效率主要决定于吸速度而吸收速度又取决于收液对待测物的溶解速度和待测质与吸收液的接面积和接触时间。因必须根据待测物质的性和在大气中的在形式正确地择吸收溶液和吸收管以提高吸收效率。b。填充阻法：填充柱是用一根长6～10cm内径3~5mm的玻璃或塑料管，内装颗粒填充剂制成。采样时，气样以一定流速通过充柱，欲测组分因吸附溶解或化学反等作用被阻留在填充上，达到浓缩采样目的。采样后,通过解吸或溶剂洗脱，使被组分从填充剂释放出来进行测定。据填充剂阻留作用原，填充柱可分为吸附、分配型和反应型三种型。吸附型填充柱:填剂是固体颗粒状吸附如活性炭、硅胶、分子、高分子多孔球等多孔性物质，具有较大的比面积,吸附强对气体、蒸气分子有强的吸附性。吸附剂对质的吸附能力不同的，一般说来,极性吸附剂极性物质吸附力，非极性吸附剂对非极物质的吸附力。测定不同物质应选用不同的吸附剂为填充剂。然而，吸剂吸附能力越大，被测质的解吸就越难，所以,选择吸附剂时，应综合考虑吸剂对被测物质的吸附解吸两方面的因素。分配型填充柱填充柱内装填充剂是面涂有高沸点有机溶剂如异十三烷）惰性多孔颗粒物(如硅藻土)，高沸点有机溶称为固定液，惰性多孔粒物称为固定。采样时，气样通过充柱，在有机溶剂中分配系数大组分保留在填充剂上被富.如用涂有5％甘的硅酸铝载体做固体附剂把气中的六六六、狄剂(Dieldrm)、DDT、多氯联苯(PCB)等污染阻留富集.富集后，用醇出吸附物分析测定。反应型填充柱反应型填充柱的填充可以是能与被测物起反的纯金属细丝细粒（如Al、Au、Ag、Cu、Zn等,也以用固体颗粒物（石英砂玻微球等)或纤维物（滤纸、玻璃棉等表面涂一层能被测物起反应的学试剂制成。当气体过反应型填充柱时，被物质在填充剂面上发生化学反应而阻留下来。采样后将反应产物用适当的剂洗脱或加热吹气解吸来进行分析测。c。低温凝样法低温冷凝采样法是将U形管或蛇形采样管插入冷阱中，大气流经采样管,被组分因冷凝从态转变为液态凝结于样管底部，达到分离和集的目的.常的致冷剂有水—盐水（-10、干冰-乙醇(-72℃态空气—190℃)、液氮—183℃）等。如图所示。空气中的水蒸二化硫甚至氧通过冷阱也会冷凝对采样成干扰因,应在采样管进气端装置选择性过滤器消除空气中水蒸气、氧化硫、氧等物质的干

(完整)二氧化硫的测定电子教()d.自然集法利用质的自然重力、空气动力浓扩散作用采集大气中的被物，如硫酸盐化速率、氟化物大气样品的采集。这方法不需要动力设备，单易行，且采时间长，测定结果能好地反映大气污染况。(2)样品集步气态污染物较，测定项目比较多，测的项目有：SO、NO、CO、光化学化剂及臭氧、硫酸盐化速22率、总烃及非烷烃、氟化物、汞等且多数污染项目监测方不止不种，但其分析测定方法来说以分为以下几种简易速测定法学法如盐酸副玫瑰苯胺比色法测二氧化硫酸萘乙二胺比色法测NOx连续自动监测(如：非色散红法测CO；库仑滴定法测二氧化硫污染物分析方法如表列。样品采集步骤要根据选监测方法确定。具体作步骤参见各监测项目家标准监测方。对于没有标准分析法的监测项目，可用《空气和废气监测析方法》中推荐的方法表常见项污染物分析方法污染物名称二氧化硫总悬浮颗粒可吸入颗粒氮氧化物

分析方法(1)甲醛收副玫瑰苯胺分光光度法（2)四氯汞盐副玫苯胺分光度法(3）紫荧光法①重量法重量法(1)Saltzman法(2）化发光法②

来源GB/T15262-1994GB/T8913—1998GB/T15432—95GB6921—86GB/T15436-95二氧化氮(1）Saltzman法（2）化学发光②臭氧(1靛蓝二磺钠分光光度法（2)紫外光度法(3）化发光法③

GB/T15436—95GB/T15437—95GB/T15438-95一氧化碳苯并芘【a】铅氟化物（以F计）

非分散红外（1)乙酰化滤纸层—荧光分光度法（2)高效液相色谱火焰原子吸分光光度（1）滤膜氟离选择电极④(2））石滤纸氟离选择电极⑤

GB/T9801—88GB9871—88GB/T15439—95GB/T15264—94GB/T15434—95GB/T15433-95注：①②③分暂用国际标准ISO/CD10498、ISO7996、ISO10313,国家标准发布后执行国家标准④用于日平均和1小平均标准；⑤用于月平和植物生长季均标准

(完整)二氧化硫的测定电子教()1采器构与理气态污染物样采集方法不同,采用采样器也不同。这里以动采样为例，介绍常用的样仪器的结构及原理。气体污染物采系统如图所示。用于集大气中气态和蒸气态质，采样流量。5～2.0L/min.不同厂家提供的不型号的仪器各不相同但基本结构相同:包气样捕集装置、流量计和样力；另外一些配套辅助设备,主有：干燥装置、流量节控制器、电子时间控器等。各类采器的适用范围和使方法参见配套说明。1-吸收；2—干燥装置滤水井3—流量计4流量调阀；5抽气泵；6稳流器；7—电动机8—电;9—定时器图

间断气体采系统装置意图①样集装：根据境空气中气态污染物的理特及其监测分析方法的检限，可采用相气样捕集装置，通采用气样捕集装置包装有吸收液的多孔玻璃板吸收瓶（、气泡式吸收瓶)、冲击式吸收瓶、装吸附剂的采样支管、乙烯或铝箔袋、采气瓶低温冷缩管及射器等。当多孔玻板收瓶装有10ml吸收液，样流量为。5L/min时，阻力应为4。7±0.7kPa且采样时多孔玻板上的气应布均匀。②量：测量气体流量的仪器，而流量是算采样气体体必知的参数。常用的量计有转子流量计、孔口流量和限流孔等采流量范围。10~1。00L/min，流量计应不低于2.5级③样：提气体采样动力的装置应根所需采样流量、样体积、所用收集器及样点的条件进行选择.2采器使方（1)流校准新购置或维修的采样器在启用前,需进行流量校准对于空气采样器常用皂膜流量计进行流校准。皂膜流量计是一根标有体积刻度的璃管和橡皮球组成，玻管下端处有一管，橡皮球内装满肥水，当挤压橡球时，使肥皂水液面升，由支管进来的气体起皂膜，并在璃管内缓慢上升。用表准确记录通过一体积时所需要时间于膜本身重量轻其在沿管壁移时摩擦力极（10～30P阻力

(完整)二氧化硫的测定电子教()并有很好气密,且积和时间可以准确测，所以皂膜流量计是一种测量气体流量较为确量具。用它来作流量计的准，是一个最简单和靠的方法，在很宽的流范围内，误差小于1％。（2操规程①样准备根据所监项目及采样时间备用的气样捕集装置或采样器按要求连接采样系统并检查连接是正确；气密性检查，查采样系统是否有漏气象。若有，应时排除或更换新的装；采样流量校准，动抽气泵，将采样器量计的指示流量调节至需采样流量。经检定合格的标准流计对采样器流量计行校准。②样:将样捕集装置串联到采样系中核对样品编号，并将采流量调至所需采样流量，开始采样。记录采流量、开始采样时间气样温度、压力等参数气样温度和压可分别用温度计和气表进行同步现场测。③样束后：下样品，将气体捕集装置进、出气口密封录采样流量、采样结束时间、气样温、压力等参数。相应项目的标准监测析方法要求运送和保存测样品.④意采样人员应及时准确记录各项采条件及参数,采记录内容应完，字迹清晰、书写工、数据更正规范常用采样记录的内容格式如表所示。表

气态污染物场采样记表＿＿＿＿市县)＿＿＿＿＿测点＿＿＿＿＿

污染物：＿＿＿＿＿采样时间

大气压

采样流量

采样体积

天气日期

样品号

气℃)开始

结束

(kPa）

（L/min）

Vs（L

状况采样人＿＿＿＿＿

审核人＿＿＿＿＿(3质保证质控制为保证采样质,除做到本书9所相规定外还需按以下要求进行连采质量证对于续采样量保证,应到以下几个方面：采样管及采样支管定期清洗,干燥后方可使用.采样总管至少6个清洗1次采样支管至少每月清洗1次吸收瓶阻力测定应每月1次，当测定值与上测定结果之差于0.3kPa时应吸效率测试,吸收效率应大于95%.不符合要者，不能继续使用采样系统不得有漏气象，每次采样前应进行样系统的气密检查。确认不漏气后方可采样。流量应期校准。及时更换干器中硅胶，干燥器硅胶1/2变色者，需更换。间采质量证对间断采样质量保证，应到以下几个方：每次采样前，应对采样系统气密性进行认真查，确认无漏气现象,方可进行采。应使用经计量检定单位定格的采样器.使前必须经过流量准，流量误差应不大5%;采时流量应稳定。使用气袋或真空瓶采样,使用前气袋和真空瓶应用气样复洗涤三次；采样后,旋塞应拧紧，以防漏气。使用吸附样管采样时，样前应做气样中

(完整)二氧化硫的测定电子教()污染物穿透试,以保证吸收效率或避样品损失。3二化硫测3.1方与理环境空气甲醛收—副玫瑰苯胺分光度法：二氧化硫被甲醛冲溶液吸收后生成稳定的羟甲基磺加成化合物,在品溶液中加入氢氧化使加成化合物分解，释出的二氧化硫副玫瑰苯胺、甲醛用，生成紫红色化物，用分光光度计在长77nm处测吸光度。3.2试和料（1）酸(KIO）优纯，经10℃燥2h。3(2)氢氧化溶液，（NaOH）=1.5mol/L:取。0gNaOH，于00ml水。(3）己二胺四乙酸二钠溶液c（CDTAmol/L：称取1。82g反式1，2-环己二胺四乙[简称，入氢氧化钠溶6.5ml，水稀释100ml。（4）醛缓冲吸收贮备液:吸36％～38%的甲醛溶液。5ml,CDTA-2Na溶液20。00；称取2邻苯二甲酸氢钾溶于少量水中；将三溶液合并，再用水稀释00ml，贮于冰箱可保存年（5）醛缓冲吸收液；用水将甲醛缓冲吸收贮备液释100.用时现配。(6）磺酸钠溶液ρ（NaH2NSO3)=6。0g/L:称取。60g氨酸H2NSO3H]置于100ml烧杯中，加4。0ml氧化钠（4.2，用水搅拌至完全溶后稀释至100ml，匀此液密封可保存0d。（7）贮备液，(1/2I2）=0。10mol/L:称1。7g碘（）于烧杯,加入4g碘化钾25ml水搅拌至完全溶，用水稀释1000ml，贮存于棕色细口瓶中。（8）溶,c（1/2I2)=0。010mol/L：量碘备50，用水释500ml，贮于色细口瓶中。（9）粉溶液,ρ淀粉=5。0：称取。5可性粉于150ml烧杯中用量调成糊状，慢慢倒入100ml沸水，继续煮沸至溶液澄清，冷却后贮于试瓶。(10)碘酸钾准溶液，（1/6KIO3)=0.1000：准确称取。5667酸钾溶于水，移入1000ml容量瓶中,用水稀至标线摇匀。（11）盐溶液，（HClmol/L:量100ml浓盐酸加到00ml水中。(12）硫代酸钠标贮备液，c(NaSO）=0.10mol/L：称取5.0g硫代硫钠，溶于ml，煮223沸但已冷却的中加0.2g无水酸钠，贮于棕色细口中，放置一周后备.如溶液呈现混浊，必须过滤标定方法：吸三份0.00ml碘钾基准溶液分别置于50ml碘量瓶中，加0ml新沸但已冷却的,加g碘化钾，振摇至完全溶解后，加0盐酸溶液，立即盖好瓶塞摇.于暗处放置5min，用硫硫酸钠标准溶液定溶液至浅黄色，加ml淀粉溶液继续滴定至蓝色刚好去为终点。硫代硫酸钠准液的浓度按式（1）计算：mol/

1020.00（1）

(完整)二氧化硫的测定电子教()式中：c硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L；1V——滴所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml。（13）硫硫酸钠标准溶液，(NaSO）。01000mol/L取0.0ml硫代硫酸钠贮备液于ml223容量瓶中，用煮沸但已冷却的水稀至标,摇匀。（14）乙胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na）溶，ρ（EDTA—2Na。50g/L：取.25g乙二胺四乙酸二钠盐溶于500ml新煮沸但已冷却的水中。临用时现配。（15）亚酸钠溶液，ρ(NaSO）=1g/L：称取亚硫酸钠（NaSO），于ml溶2323液中,缓缓匀以防充氧，使其溶解放~3h后标定。此溶液每毫升相当于20～400μg二氧化硫。标定方法：a。取个ml碘量瓶(A1、A2、A3、B1、B2），在A1、A2、A3内各入5ml乙二胺四乙酸二钠盐溶液，在、B2、B3内加25.00ml亚硫酸钠液分别加入50ml碘溶液和1.00ml冰乙酸，盖好瓶盖，摇匀。b。立吸2。00ml亚硫酸溶液加一个已装有0～50ml甲醛吸收液的ml容量瓶，并用甲醛吸收液稀释标线、摇匀。此溶液为二氧化硫标准贮备溶，在4~5℃冷藏，可稳6个。c.A1、A2、A3、B1、B2、B3六个瓶子于暗放5min后，用硫代硫酸钠溶滴定至浅黄色，5ml淀粉指示剂继续滴定至蓝色刚刚消失。平行滴定所硫硫酸钠溶液的体积之差应大0。05ml。二氧化硫标准备溶液的质量浓度由计算：式中：ρ(SO）二氧化标准贮备溶液的质量浓,μg/ml;2-—空滴定所用硫代酸钠溶液的体积ml;0V——样滴定所用硫代硫酸钠溶液的体积,ml；—-硫硫酸钠溶液的浓度,mol/L。2（16）二化硫标准溶液，ρ（SO2)=1。00μg/ml：用甲醛吸收液将二化硫标准贮备溶液稀释成每毫升含1μg二氧化硫的标准溶液此溶液用于绘制准曲线，4～5℃下冷，可稳定个月（17）盐副玫瑰苯胺溶液，ρ(PRAg/L：吸取ml副玫瑰苯胺贮备于00ml容瓶中加30ml85%的浓磷酸，12ml浓盐酸，用稀释至标线，摇匀，放置过夜后使.避光密封保存。（18）盐酸乙醇清洗液：由三份(）盐酸和一份5％醇混合配制而成用清洗比色管和比色皿。3。3仪和设（1）光光度计。（2)多孔板吸收管：10ml多玻板吸收管，用于短时间采样；50多孔玻板吸收管用于24连续采样。(3）温水浴：0～40℃,控制精为±℃。（4)具塞色管：10ml。用过的比色和比色皿应及时用盐酸—乙醇清洗液浸洗，则色难以洗净。

(完整)二氧化硫的测定电子教()(5）气采样器：用于短时间样的普通空气样器，流量范0.1～1L/min，应有保温装置。用于24连续采样的采样应具备有恒温、恒流、时、自动控制关的功能，流量范围0.1L/min。(6）般实验室常用仪器3.4样采集保（1）时间采样：采用内10吸收液的多孔玻板吸收管，以0。5L/min的流量气45～60min。吸收液温度保持23~29℃范(2）24连续采样：用内装50ml吸液的多孔玻板吸收瓶0.2L/min的流量连续采样24。吸收液温度保持在℃范围。（3）场空白：将装有吸收液的采样管带到采样现,除了不采气之外其他环境件与样品相同。注:样品采集、运输和贮存程中应避免阳光照射。注:放置在室(亭内的4连续采样器进气口应连接符合要求的空气质量集中采样路统，以减少二氧化硫进吸收瓶前的损失.3分析步骤(1）准曲的制取6支0ml具塞比色管，分、B两，每组支分别对应号。A组按表1配校准系列。表二

氧化硫校准系列管号二氧化硫标溶液（1.00μg/ml）/ml甲醛缓冲吸液ml二氧化硫含/μg

0010.000

109.500.50

2191

328.002.00

4555

58.0028.00

610。00010.00温水浴装置中色。在波长77nm处，用0mm比色皿以为参比测量吸光度。以空校后各管的吸光度为纵坐标以二氧化硫的含量(μg)为横坐标，用最小二乘建立校准曲线回归方程。显色温度与室之差不应超过℃.根据季节和环境条件表选合适的显色温度与显色时间。表2显温度与显时间显色温度/℃显色时间/min稳定时间/min试剂空白吸度A0

1040350

1525250.035

2020200.040

2515150

305100(2）品测定样品溶液中如混浊物则应离心分离除去样品放0min，以使臭氧分.

(完整)二氧化硫的测定电子教()短时间采集的品将吸收管中的样品溶液移入0ml比色管中，用少量甲醛吸收液洗涤吸收管，洗液并入比色管中并释至标加入.5氨磺酸钠溶液，混匀放1以除去氮氧化物的干扰.以下步骤同校准曲线的绘。连续2采集的样品：将吸收瓶中样移入50ml容量瓶（比色管）中，用少量醛吸收液洗涤吸收瓶后再倒入容（或比色管并用吸收液稀释至标吸适当体积的试（浓度高低而决定取~10ml)于0比色管中，再用收液稀释至标线，加0.5ml氨酸溶液混匀,放置min以除氮氧化物的干扰，以下骤同校准曲线的绘制3。6果示空气中二氧化的质量浓度按（3)计：