空气和废气监测 课件 二氧化硫的测定

任务3.3.1二氧化硫的测定空气和废气监测技术任务3.3.1二氧化硫的测定学习目标：1.掌握分光光度法测定环境空气中二氧化硫的方法原理；2.能规范使用大气采样器进行气体污染物的采样；3.能进行数据处理，并能判断和解决异常测定结果；4.注意安全，确保自己和同伴安全及仪器设备安全；5.

能够理论与实践相结合；6.具有环保意识和节约意识；7.具备认真负责、科学严谨、实事求是、团结协作的精神。（一）指标含义及测定意义

SO2是无色易溶于水，具有刺激性气味的气体。当其通过鼻腔、气管、支气管时多被管腔内膜水分吸收阻留，形成亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。

SO2和气溶胶颗粒一起作用使毒性增加3～4倍。此外，当颗粒物中含有金属成分时，可以催化二氧化硫氧化成酸雾，硫酸雾的刺激作用比二氧化硫约强10倍。一、基本知识（二）控制标准

《环境空气质量标准》（GB3095-2012）规定的SO2的浓度限值：《室内空气质量标准》（GB/T18883-2022）规定，SO2的1小时限值为0.50mg/m3。（三）测定方法及原理1.

测定方法甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（HJ482-2009），若用10ml吸收液采样30L，测定下限为0.007mg/m3；若用50ml吸收液连续24h采样288L，取10ml样品测定时，检出限为0.004mg/m3，测定下限为0.014mg/m3，测定上限为0.347mg/m3。四氯汞盐吸收-副玫瑰苯胺分光光度法（HJ483—2009）,当使用5ml吸收液采样30L时，检出限为0.005mg/m3，测定下限为0.020mg/m3，测定上限为0.18mg/m3；当使用50ml吸收液采样288L时，检出限为0.005mg/m3，测定下限为0.020mg/m3，测定上限为0.19mg/m3。（三）测定方法及原理2.

测定方法原理甲醛吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法：气样中SO2用甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物，在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色络合物，其颜色深浅与SO2含量成正比，最大吸收波长为577nm，用分光光度计测定吸光度，从而确定气样中SO2的浓度。四氯汞盐吸收－副玫瑰苯胺分光光度法：用氯化钾（KCl）和氯化汞（HgCl2）配制成四氯汞钾溶液，气样中的SO2用该溶液吸收，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深浅与SO2含量成正比，可用分光光度法于波长575nm处测定。（四）所需仪器与用具（1）吸收管：10ml多孔玻板吸收管（短时间采样）；50ml多孔玻板吸收管（24小时连续采样）。（2）空气采样器：短时间采样流量范围0～1L/min；用于24h连续采样流量范围0.1～0.5L/min。（3）空盒气压表、计时钟、温度计。（4）橡胶管：内径6mm。（5）分光光度计及配套比色皿；10ml具塞比色管。（6）容量瓶、移液管、试剂瓶等实验室常用用品。（7）恒温水浴器：广口冷藏瓶内放置圆形比色管架，插一支长约150mm、0～40℃的酒精温度计，其误差应不大于0.5℃。（一）标定1.硫代硫酸钠标准溶液

吸取三份20.00ml碘酸钾基准溶液分别置于250ml碘量瓶中，加入70ml新煮沸但已冷却的水，加1g碘化钾，振摇至完全溶解后，再加10ml盐酸溶液，立即盖好瓶塞，摇匀。于暗处放置5min后，用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失为止，记录用量。二、实训操作硫代硫酸钠标准溶液的浓度c1按下式计算：式中：c1——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；V——滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的用量，ml。2.亚硫酸钠溶液取6个250ml的碘量瓶（A1、A2、A3、B1、B2、B3），其中A1、A2、A3用于空白试验。在A1、A2、A3内各加入25.00ml乙二胺四乙酸二钠盐溶液。在B1、B2、B3内加入25.00ml亚硫酸钠溶液，分别加入50.0ml碘溶液和1.00ml冰乙酸，盖好瓶盖，摇匀。A1、A2、A3、B1、B2、B3六个瓶子于暗处放置5min后，用上述标定获取的硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加5ml淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好褪去为终点。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积。平行滴定所用硫代硫酸钠溶液的体积之差应不大于0.05ml，取其平均值。二氧化硫标准贮备液的质量浓度（μg/ml）按下式计算：式中：ρ(SO2)——二氧化硫标准贮备溶液的质量浓度，μg/ml；

V0——空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的平均体积，ml；

V——滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的平均体积，ml；

c2——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；

32.02——二氧化硫(1/2S02)的摩尔质量。（二）采样1.

采样器流量校准采样前要用皂膜流量计校准空气采样器流量（转子流量计流量）。2.

采样器连接短时间（1h之内）采样，吸取10.0ml甲醛吸收液于多孔玻板吸收管中，用橡胶管把吸收管的玻璃球端支管与空气采样器的入口相连接。连续24h采样时，用内装50ml甲醛吸收液的多孔玻板吸收瓶与采样器连接。（二）采样3.采样器气密性检验打开电源，用手指堵住吸收管进气端，观察乳胶管和流量计浮子，如出现管子发瘪的迹象、流量计浮子回零，说明气密性检验合格。4.采样短时间采样：0.5L/min采空气45～60min（浓度高时缩短采样时间）。连续24小时采样：0.2L/min采样。采样时吸收液温度保持在23～29℃的范围。采样同时记录现场温度、空气压力和采样起止时间等。样品在采集、运输和贮存过程中应避免阳光照射。（二）采样5.现场空白将装有吸收液的采样管带到采样现场，除不采气之外，其他环境条件与样品相同。（三）绘制校准曲线取14支10ml具塞比色管，分A、B两组，每组7支，分别对应编号。A组按表3-18配制校准溶液系列。在A组各管中分别加入0.5ml氨磺酸钠溶液和0.5ml氢氧化钠溶液，混匀。（三）绘制校准曲线在B组各管分别加入1.00mlPRA溶液。将A组各管溶液迅速全部倒入对应编号并盛有PRA溶液的B管中，立即加塞混匀后放入恒温水浴中显色（25~30℃条件下）。显色温度与室温之差不超过3℃，按表3-19选择显色温度与显色时间。在波长557nm处，用10mm比色皿，以水为参比溶液测量吸光度。以空白校正（扣除零浓度）后的吸光度为纵坐标，对应SO2的含量（μg）为横坐标，用最小二乘法统计回归方程或绘制标准曲线。吸光度对二氧化硫含量（μg）的回归方程式或标准曲线为：式中：y——（A－A0）标准溶液吸光度A与试剂空白吸光度A0之差；x——二氧化硫含量，μg；b——回归方程的斜率（由斜率倒数可求得校准因子：Bs=1/b）；a——回归方程的截距。（四）样品测定样品溶液中如有混浊物，应离心分离除去。样品放置20min以使臭氧分解。短时间样品：将吸收管中的样品溶液移入10ml比色管中，用少量甲醛缓冲吸收液洗涤吸收管，洗液并入比色管中并稀释至标线。加入0.5ml氨磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰。以下步骤同校准曲线的绘制。连续24h样品：将吸收瓶中样品移入50ml容量瓶（或比色管）中稀释至标线。吸取适当体积的试样于10ml比色管中，其他同上。（五）数据处理及结果表示环境空气（样品）中二氧化硫的质量浓度ρ（mg/m3）按下式计算：：式中：A——样品溶液的吸光度；

A0——试剂空白溶液的吸光度；

b——校准曲线的斜率，吸光度/μg；

a——校准曲线的截距（一般要求小于0.005）；

Vt——样品溶液的总体积，ml；

Va——测定时所取溶液的体积，ml；

Vr——换算成参比状态下（298.15K，1013.25hPa）的采样体积，L。计算结果准确到小数点后三位。（六）注意事项（1）采样时检查采样系统的气密性、流量，用皂膜流量计校准流量，做好采样记录。（2）标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致。（3）温度、酸度、显色时间等因素影响显色反应，最好用恒温水浴控制显色温度，标准溶液和试