水中硫化物快速测定方法的研究

水中硫化物快速测定方法的研究

目前，国家环境监控方法包括：蓝分光光度法、直接分光光度法和碘吡啶法。由于硫离子很容易氧化,硫化氢易从水样中逸出。因此,在采集时应防止曝气,并需要加入一定量的乙酸锌溶液和适量氢氧化钠溶液,使呈碱性并生成硫化锌沉淀。这几种方法主要缺点表现在:(1)测定准确度与精密度不理想;(2)仪器、试剂携带不便,不适宜现场即时分析。我们研制开发的“水质快速分析测试管”系列产品突破了实验室传统静态、非直接的操作方法,运用比色分析的朗伯-比尔定律和真空工艺设计,将复杂繁琐的实验室测试方法和操作程序有机的融合在测试管中,使实验室测试手段和方法产品化、商品化,不仅使实验室传统的分析方法变得简单、快捷、实用,而且为实现水质的原位、实时、动态分析提供了可行、新颖的检测方法,测定结果的准确度与精密度能够满足水中硫化物突发性污染事故应急监测及现场督查工作的要求。1反应物亚甲基兰的制备水中硫离子与测试管中显色剂对氨基二甲基苯胺在酸性、Fe3+存在条件下快速定量地反应生成亚甲基兰,颜色的深浅与水样中的硫化物含量成正比,通过与标准色阶对照,得到水样中硫化物含量。反应式:S2-+对氨基二甲基苯胺+助剂黄−→−−−H+‚Fe3+→Η+‚Fe3+混配络合物蓝2主要设备和试剂主要仪器为硫化物水质快速测试管及其色标、722可见分光光度计等。主要试剂为对氨基二甲基苯胺等。3试验、管理和颜色检测3.1显色剂的选择采用环境监测中现行的硫化物标准比色分析方法所用显色剂对氨基二甲基苯胺作为硫化物测试管显色剂,配合其它助剂制成硫化物测试液。3.2测试管生产过程玻璃管切底—→玻璃管清洗—→药液灌装—→减压熔封3.3颜色基准生产3.3.1调配和特殊处理经过大量的实验,从众多有色化合物中筛选出一种稳定的化合物。通过调配和特殊处理,使得其色调分别与各硫化物测定管显色后的色调相匹配,即标准色阶和对应的测定液显色后的可见光区最大吸收波长一致。因此,人们目视时,二者的色调相同。3.3.2硫化浓度的调节标准色阶制作过程:准确标定硫化物的浓度,用测试管按规定的操作步骤对其进行测定。用分光光度计测定测试管中液体在665nm处的吸光度,设为A。通过调节色标液的浓度,使色标液在665nm处的吸光度亦为A。此时,调节好的色标液就相当于对应的硫化物浓度。按以上方法,做出不同浓度硫化物的色标液吸光度为B、C、D等。作出工作曲线,在工作曲线上找出特点浓度对应的吸光度,从而完成标准色阶液的制作。将调配好后的色阶液真空密封,然后固定在色标架上,经检验合格后即可作为标准色阶使用。硫化物测试管设置两个色标系列:系列1:0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.6,0.8,1.0mg/L系列2:1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,8.0,10mg/L3.3.3hpa处理为检验其稳定性,对色标成品进行如下实验:(1)在126°C,0.14Mpa条件下连续处理2h,与对照组相比,不发生任何变化。(2)在强烈阳光下(夏季晴天)连续爆晒5d×5h,无任何变化。(3)在室温下储存2a以上,吸光度未发生变化。实际上,从我们掌握的资料来看,标准色阶可使用5年以上。4体系中硫化含量的测定测试管使用方法:将测试管尖端插入装有待测水样的烧杯中折断,待水样充入测试管后取出,来回倒置几次,显色5min与对应的标准色阶对照,最接近的色阶所对应的数值即为水样中硫化物的含量。若测试管的颜色介于两个色阶之间,则取二者的平均值。如果水样中硫化物浓度超出色标上限时,按比例稀释后再测定,测定结果乘以稀释倍数。4.1试验管道的检出限制和测量极限硫化物水质快速测试管法检出限为0.05mg/L;测定范围0.1~10.0mg/L。4.2ph测试该方法测试水样pH适用范围小于10。4.3干扰试验试验表明,水中SO2−332-、S2O2−332->40mg/L时干扰;NO-2、Fe(CN)2−442->0.5mg/L时干扰。4.4显色时间和温度实验经试验,水温≤10℃时,显色10min读数;水温10~30℃时,显色5min读数;水温≥30℃时,显色1~2min读数。4.5热贮稳定性试验测试液中复配有稳定剂,又处于真空保护状态,减缓了测试液分解反应的速度。按照《FAO》规则,对硫化物测试管在54±2℃水浴条件下做了热贮稳定性试验,结果表明硫化物测试管经热贮12d以上仍然稳定,与未经热贮的结果一致;热贮14d后稳定性稍有下降,测试结果与未经热贮的测试结果的相对偏差在8.3%~12.5%之间。由此可定,硫化物测试管常温贮存有效期在2a以上。4.6测试液、测试管的优化色标采用与测试管相同材料制成,基本消除了系统误差;测试液按技术规程严格批量配制,消除了偶然误差;测试管为真空定量管,消除了人为操作误差。通过试验,硫化物测试管各批次间差异不大。4.7法测定值的比对取含硫化物不同浓度的试样,分别用测试管法和法测定值进行比对,结果见表1。由表1可知,采用两种方法测定两组试样测定值的相对偏差不大于5.0%,基本符合环境监测水质分析的要求。4.8监测结果比较表2为郑州大学分析测试中心验证试验结果;表3、表4分别为郑州市环境保护监测中心站和新乡市环境监测站应用试验监测结果。验证试验与应用试验结果表明,测试管法测试结果与常规法基本吻合,可以进行水中硫化物的现场测定。5日常法测定水水质样品,适用于早期污染事故应急监测及现场监督(1)硫化物水质快速测试管是根据比色分析原理,采用真空技术,选用与环境监测常规比色法相同的高灵敏度显色剂研制而成的高新技术产品。方法检出限为0.05mg/L,测定范围为0.1~10.0mg/L,使用该测试管所得测试数据与常规分光光度法相比相对偏差<10%,基本能够满足水质现场分析的要求。可用于地表水、地下水、饮用水、工业废水、油田注水等水质的检测,特别适宜于突发性污染事故应急监测及现场监督。(2)该测试管主要特点:①快速。用常规法测定水中待测元素(从配制试剂溶液到测试完毕)约需3~5个小时,而本测试管只需10min。②经济。本测试管法试剂用量少,节约了大量的测试费用。常规法测试单样费用约为5~10元,本法仅需1~2元。③便携、简便、易掌握。常规法一般分析过程复杂、操作繁琐,有的还需要专门的仪器,不易掌握、不利于现场或野外作业。而本测试管整套装置小而轻便,便于携带和野外现场测定。即使非专业人员也可在5~10分钟内学会并掌握,便于现场执法部门及基层单位推广使用。(3)由于硫离子很容易氧化,硫化氢易从水样中逸出,在采集时应防止曝气,并需要现场固定。另外