淺談甲醛法測定空氣二氧化硫標準曲線斜率

張 凱

（東莞市華粵建筑工程室內(nèi)環(huán)境檢測有限公司，廣東 東莞 523000）

隨著社會的發(fā)展和進步，人們的居住環(huán)境受到廣泛的關(guān)注，環(huán)境污染的治理也就成了人們改善生活質(zhì)量、實施可持續(xù)發(fā)展策略的重要課題。對大氣中二氧化硫監(jiān)測的研究常有報道，它包括采樣吸收和測定兩個部分。國際上常采用的方法有過氧化氫——高氯酸吸收、高氯酸鋇沉淀、過量鋇與釷試劑生成有色配合物進行光度分析。國標采用的四氯汞鉀吸收、鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定，但四氯汞鉀有劇毒，對人體有害，故大多數(shù)監(jiān)測站都采用的是甲醛吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定二氧化硫。甲醛對二氧化硫吸收率高，且吸收在甲醛中的二氧化硫相當穩(wěn)定，但鹽酸副玫瑰苯胺溶液在不同溫度下吸光度可改變，顯色溶液穩(wěn)定時間較短。顯色溫度、顯色時間的選擇及操作時間的掌握是本實驗成敗的關(guān)鍵。

1 材料與方法

本實驗的試劑與操作步驟采用國家標準局環(huán)境空氣二氧化硫測定方法（GB/T15262－94）。

2 原理

由光源發(fā)射出的紫外光通過光源濾光片，進入反應室。空氣中二氧化硫分子抽入儀器的反應室，吸收紫外光生成激發(fā)態(tài)二氧化硫，當它回到基態(tài)時，放射出熒光紫外線，其放射熒光強度與二氧化硫濃度成正比。通過第二個濾光片，用光電倍增管接受熒光紫外線，并轉(zhuǎn)化為電信號經(jīng)過放大器輸出，即可測量二氧化硫濃度。

3 結(jié)果與分析

3.1 顯色溫度對標準曲線斜率的影響

在空調(diào)實驗室中，模擬四季不同的室溫，選擇適宜的水浴顯色時間，滿足|T室溫－T水溫|≤3 ℃的條件，利用同一Na2SO3標準溶液（其他試劑條件相同），各做5條校準曲線，見表1。

表1 顯色溫度對標準曲線斜率的影響

由表1可見，隨溫度變化，斜率相應發(fā)生變化，溫度升高，斜率降低，在顯色溫度為 28 ℃時，斜率出現(xiàn)低于范圍值，均值已處于范圍下限。

3.2 二氧化硫標準溶液標定后放置時間對標準曲線斜率的影響

現(xiàn)討論當濃度為10.0 μg/mL的二氧化硫標準溶液貯備液放置時間與斜率之間的關(guān)系。設(shè)定室溫22 ℃，顯色水溫20 ℃左右，并保證每次實驗在相同環(huán)境條件下進行，選擇顯色時間為20 min。吸收液現(xiàn)做現(xiàn)配，分別在二氧化硫標準溶液貯備液放置當天、30 d、63 d、80 d、92 d和100 d時，各做5條標準曲線，見表2。

表2 二氧化硫標準溶液標定后放置時間對斜率的影響

由表2可見，二氧化硫標準貯備液貯存于冰箱中，60 d內(nèi)標準曲線斜率在允許范圍內(nèi)遞減；在80 d時，斜率已低于范圍下限；到90 d時，斜率均值只有0.0402，已不符合引用標準中標準曲線的斜率0.044±0.002的要求，與可放置冰箱6個月有一定出入。而放于常溫下，30 d時斜率已低達0.0407，是范圍的下限；30d后已不可用。

3.3 顯色反應對標準曲線斜率的影響

在實驗條件等同的情況下，影響斜率因素還有顯色反應時試劑的投放順序。應將標準溶液、氨磺酸鈉及氫氧化鈉溶液的混合液（A管）較快地倒入強酸性PRA溶液（B管）中，如改變操作順序，將PRA溶液直接加到堿性的A管中，則會影響斜率。

本實驗在其他操作條件相同的基礎(chǔ)上，分別用2種顯色方法各作5條標準曲線，得到其相對應的標準曲線斜率的平均值和相關(guān)系數(shù)平均值，結(jié)果見表3。

表3 2種顯色方法的比較結(jié)果

由表3可見，將混合溶液倒入B管中所得的斜率的均值高于PRA直接加入A管所得的斜率。PRA直接加入A管所得的斜率的平均值不符合要求。

4 結(jié)論與討論

對標準曲線的斜率影響因素有顯色溫度及顯色時間、標準溶液放置時間、操作步驟順序。由此可以看出，空氣中二氧化硫是一個對實驗測定條件比較敏感的指標，每個條件參數(shù)甚至某些微小的操作細節(jié)都可能影響標準曲線，以致測定結(jié)果。因此，在測定空氣二氧化硫的實驗分析過程中，必須嚴格掌握操作條件，嚴格遵循操作步驟，需注意以下幾點：

4.1 顯色溫度、顯色時間的選擇及操作時間的控制

在非空調(diào)實驗室應根據(jù)實驗室條件，不同季節(jié)的室溫選擇適宜的顯色溫度及時間，操作中嚴格控制各反應條件。在5～30 ℃的高溫顯色時，發(fā)色快，褪色也快，所以應事先做好準備工作，測定吸光值時，操作要準確、敏捷，不超過顏色的穩(wěn)定時間，以免標準曲線斜率偏低。

4.2 顯色反應中應注意試劑加放順序

顯色反應中應將A管混合液迅速倒入B管。因為顯色反應需要在酸性溶液中進行，A溶液迅速倒入B管中，能使混合液瞬間呈酸性，利于顯色反應進行，保證標準曲線斜率落在要求范圍內(nèi)。否則酸性不強，導致顯色不完全，而致斜率明顯偏低。

4.3 二氧化硫標準溶液標定后不可存放過久

二氧化硫標準溶液放置于冰箱中，60 d內(nèi)斜率在允許范圍內(nèi)遞減，在80 d時斜率已低于范圍下限，到90 d時斜率均值已不符合國標要求；而放于常溫下，30 d時斜率已低達范圍的下限。因此，筆者認為，實驗標準溶液應現(xiàn)標定現(xiàn)使用，若貯存于冰箱，不得超過60 d；貯存于室溫，不得超過30 d。