什么是硫化物吹掃裝置

  地下水(特別是溫泉水)及生活污水，通常含有硫化物，其中一部分是在厭氧條件下，由于細菌的作用，使硫酸鹽還原或由含硫有機物的分解而產生的。某些工礦企業，如焦化、造氣、選礦、造紙、印染和制革等工業廢水亦含有硫化物。

    水中硫化物包括溶解性的H2S、 HS¯、 S2¯，存在于懸浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及末電離的有機、無機類硫化物。硫化氫易從水中逸散于空氣，產生臭味，且毒性很大，它可與人體內細胞色素、氧化酶及該類物質中的二硫鍵（—S—S—)作用，影響細胞氧化過程，造成細胞組織缺氧，危及人的生命。硫化氫除自身能腐蝕金屬外，還可被污水中的生物氧化成硫酸進而腐蝕下水道等。因此，硫化物是水體污染的一項重要指標(清潔水中，硫化氫的嗅閥值為0.035µg／L)。

    本書所列方法測定的硫化物是指水和廢水中溶解性的無機硫化物和酸溶性金屬硫化物。

1．方法的選擇

    測定上述硫化物的方法，通常有亞甲藍比色法和碘量滴定法以及電極電位法。當水樣中硫化物含量小于1mg／L時，采用對光度法，樣品中硫化物含量大于1mg／L時，采用碘量法。電極電位法具有較寬的測量范圍，它可測定10-6--101mo1／L之間的硫化物。

2．水樣保存

    由于硫離子很容易氧化，硫化氫易從水樣中逸出。因此在采集時應防止曝氣，并加入一定量的乙酸鋅溶液和適量氫氧化鈉溶液，使呈堿性并生成硫化鋅沉淀。通常1L水樣中加入2mo1/L[1／2Zn(Ac)2)]的乙酸鋅溶液2ml，硫化物含量高時，可酌情多加直至沉淀*為止。水樣充滿瓶后立即密塞保存。

水 樣 的 預 處 理

    由于還原性物質，例如硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽和各種固體的、溶解的有機物都能與碘起反應，并能阻止亞甲藍和硫離子的顯色反應而干擾測定；懸浮物、水樣色度等也對硫化物的測定產生干擾。若水樣中存在上述這些干擾物時，必須根據不同情況，按下述方法進行水樣的預處理。

1．乙酸鋅沉淀-過濾法

    當水樣中只含有少量硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽等干擾物質時，可將現場采集并已固定的水樣，用中速定量濾紙或玻璃纖維濾膜進行過濾，然后按含量高低選擇適當方法，直接測定沉淀中的硫化物。

2．酸化—吹氣法

    若水樣中存在懸浮物或渾濁度高、色度深時，可將現場采集固定后的水樣加入一定量的磷酸，使水樣中的硫化鋅轉變為硫化氫氣體，利用載氣將硫化氫吹出，用乙酸鋅—乙酸鈉溶液或2%氫氧化鈉溶液吸收，再行測定。

3．過濾—酸化—吹氣分離法  

    若水樣污染嚴重，不僅含有不溶性物質及影響測定的還原性物質，并且濁度和色度都高時，宜用此法。即將現場采集且固定的水樣，用中速定量濾紙或玻璃纖維濾膜過濾后，按酸化吹氣法進行預處理。

    預處理操作是測定硫化物的一個關健性步驟，應注意既消除干擾物的影響，又不致造成硫化物的損失。

儀    器

    (1) 中速定量濾紙或玻璃纖維濾膜。

    (2) 吹氣裝置。

試    劑

    (1) 乙酸鉛棉花：稱取10g乙酸鉛(化學純)溶于100m1水中，將脫脂棉置于溶液中浸泡0.5h后，晾干備用。

    (2) 1十1磷酸。

    (3) 吸收液：①乙酸鋅-乙酸鈉溶液：稱取50g二水合乙酸鋅和12.5g三水合乙酸鈉溶于水中，用水稀釋至1000ml。若溶液渾濁，應過濾。

    ② 2%氫氧化鈉溶液。

       以上兩種吸收液可任選一種使用。

(4) 載氣：氮氣(＞99.9%)。

步    驟

1．適用碘量法的吹氣步驟

    (1) 連接好吹氣裝置，通載氣檢查各部位是否漏氣。完畢后，關閉氣源。

    (2) 向吸收瓶3、4中，各加入50m1水及10m1吸收液①或60m1吸收液②(不加水)。

    (3) 向500ml平底燒杯中放入采樣現場已固定并混勻的水樣適量(硫化物含量0.5—20mg)，加水至200ml，放入水浴鍋內，裝好導氣管和分液漏斗。開啟氣源，以連續冒泡的流速(由轉子流量計控制流速)吹氣5-10min(驅除裝置內空氣，并再次檢查裝置的各部位是否嚴密)，關閉氣源。

    (4) 向分液漏斗6中加入1十1磷酸10m1，開啟分液漏斗活塞，待磷酸全部流入燒瓶后，迅速關閉活塞。開啟氣源，水浴溫度控制在65-80℃，以控制好載氣流速，吹氣45min。將導氣管及吸收瓶取下，關閉氣源。按碘量法分別測定兩個吸收瓶中的硫化物含量。

2．用于光度法的吹氣法  

    (1) 連接好吹氣裝置，通載氣檢查各部位是否漏氣。

    (2) 向吸收管(包式吸收管或50m1比色管)中，加入10m1吸收液(同碘量法)。

    (3) 按碘量法吹氣步驟(3)、(4)吹氣45min, 然后將導氣管及吸收管取下，關閉氣源。

       按光度法步驟測定吸收管中硫化物含量。

注意事項

   （1）吹氣速度影響測定結果，流速不宜過快或過慢。必要時，應通過硫化物標準溶液進行回收率的測定，以確定合適的載氣流速。在吹氣40min后，流速可適當加大，以趕盡zui后殘留在容器中的H2S氣體。     

    (2) 注意載氣質量，必要時應進行空白試驗和回收率測定。

    (3) 浸入吸收液部分的導管壁上，常常粘附一定量的硫化鋅，難以用熱水洗下。因此，無論用碘量法或比色法，均應進行定量反應后，再取出導氣管。

    (4) 當水樣中含有硫代硫酸鹽或亞硫酸鹽時，可產生干擾，這時應采用乙酸鋅沉淀過濾—酸化—吹氣法。

    (5) 應注意磷酸質量。當磷酸中含氧化性物質時，可使測定結果偏低。

一、對氨基二甲光度法

概    述

1．方法原理

在含高鐵離子的酸性溶液中，硫離子與對氨基二甲苯胺作用，生成亞甲藍，顏色深度與水中硫離子濃度成正比。

2．干擾及消除

    亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽超過10mg／L時，將影響測定。必要時，增加硫酸鐵銨用量，則其允許量可達40mg／L。亞硝酸鹽達0.5mg／L時，產生干擾。其他氧化劑或還原劑亦可影響顯色反應。亞鐵可生成藍色，產生正干擾。

3．方法的適用范圍

本法zui低檢出濃度為0.02mg／L(S2¯)，測定上限為0.8mg／L。當采用酸化--吹氣預處理法時，可進一步降低檢出濃度。酌情減少取樣量，測定濃度可高達4mg／L。

儀    器

    (1) 分光光度計，10mm比色皿。

    (2) 50ml比色管。

試    劑

   (1) 無二氧化碳水：將蒸餾水煮沸15min后，加蓋冷卻至室溫。所有實驗用水均為無二氧化碳水。  

   (2) 硫酸鐵銨溶液：取25g十二水合硫酸高鐵銨溶解于含有5ml硫酸的水中，稀釋至200m1。  

   (3) 0.2%(m／V)對氨基二溶液：稱取2g對氨基鹽酸鹽溶于700ml水中，緩緩加入200ml硫酸，冷卻后，用水稀釋至1000m1。

   (4) 1十5硫酸。

   (5) 0.1mo1／L硫代硫酸鈉標準溶液：稱取24.8g五水合硫代硫酸鈉，溶于無二氧化碳水中，轉移至1000ml棕色容量瓶內，稀釋至標線，搖勻。按本節(三)碘量法、試劑(4)進行標定。

   (6) 2mo1／L乙酸鋅溶液：

   (7) 0.05mo1／L (l／2 I2)碘標準溶液：準確稱取6.400g碘于250m1燒杯中，加入20g碘化鉀，加適量水溶解后，轉移至1000m1棕色容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。

   (8) 1%淀粉指示液。

   (9) 硫化鈉標準貯備液：取一定量結晶九水合硫化鈉置布氏漏斗中，用水淋洗除去表面雜質，用干濾紙吸去水分后，稱取7.5g溶于少量水中，轉移至1000ml棕色容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻備測。

標定：在250ml碘量瓶中，加入10ml  1mo1／L乙酸鋅溶液，10.00ml待標定的硫化鈉溶液及0.1mo1／L的碘標準溶液20.00m1，用水稀釋至60ml，加入1十5硫酸5m1，密塞搖勻。在暗處放置5min，用0.1mol／L硫代硫酸鈉標準溶液，滴定至溶液呈淡黃色時，加入1ml淀粉指示液，繼續滴定至藍色剛好消失為止，記錄標準液用量。

          同時以10ml水代替硫化鈉溶液，作空白試驗。

          按下式計算1m1硫化鈉溶液中含硫化物的毫克數：

硫化物（mg／m1)＝

式中，V1——滴定硫化鈉溶液時，硫代硫酸鈉標準溶液用量(m1)；

      V0——空白滴定時，硫代硫酸鈉標準溶液用量(m1)； 

      c——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度(mo1／L)；

      16.03——1／2 S2-的摩爾質量(g／mo1)。  

  (10) 硫化鈉標準使用液的配制：①吸取一定量剛標定過的硫化鈉溶液，用水稀釋成1.00ml含5.0µg硫化物(S2-)的標準使用液，臨用時現配。

   ② 吸取一定量剛標定過的硫化鈉溶液，移入已盛有2m1乙酸鋅-乙酸鈉溶液和800m1水的1000m1棕色容量瓶中，加水至標線，充分混勻，使成均勻的含硫(S2-)濃度為5.0µg／m1的硫化鋅混懸液。該溶液在20℃下保存，可穩定1—2周，每次取用時，應充分振搖混勻。

          以上兩種使用液可根據需要選擇使用。

步    驟

1．校準曲線的繪制

    分別取0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00m1的硫化鈉標準使用液①或②置50ml比色管中，加水至40ml，加對氨溶液5ml，密塞。顛倒一次，加硫酸鐵銨溶液1m1，立即密塞，充分搖勻。10min后，用水稀釋至標線，混勻。用10mm比色皿，以水為參比，在665nm處測量吸光度，并作空白校正。

2．水樣測定

    將預處理后的吸收液或硫化物沉淀轉移至50ml比色管或在原吸收管中，加水至40m1。以下操作同校準曲線繪制，并以水代替試樣，按相同操作步驟，進行空白試驗，以此對試樣作空白校正。

計    算

硫化物(S2—， mg/L) =

式中， m——從校準曲線上查出的硫量(µg)， 

       V——水樣體積(m1)。

精密度和準確度

    六個實驗室分析含0.029---0.043mg／L的硫化物加標水樣，回收率為65-108%；單個實驗室的相對標準偏差不超過12%；單個實驗室分析含0.289—0.350mg／L的硫化物加標水樣，回收率為80—97%；相對標準偏差不超過16%。

注意事項 

  (1) 水樣中硫化物濃度波動較大，為此，可先按下述手續進行定性試驗：分取25—50m1混勻并已固定的水樣，置于150ml錐形瓶中，加水至50m1，加1十1硫酸2ml及數粒玻璃珠，立即在瓶口覆蓋濾紙，并用橡皮筋扎緊。在濾紙中央滴加10%(m／V)乙酸鉛溶液1滴，置電熱板上加熱至沸，取下錐形瓶。冷卻后，取下濾紙，查看朝液面的斑點是呈淡棕色還是呈黑褐色，從而判斷水樣中含硫化物的大致含量，以確定水樣取用量。

  (2) 顯色時，加入的兩種試劑均含硫酸，應沿管壁徐徐加入，并加塞混勻，避免硫化氫逸出而損失。

  (3) 繪制校準曲線時，向反應瓶中加入的水量應與測定水樣時的加入量相同。