水中硫化物兩種測定方法的比較

古昕玲

(廣東省水文局湛江分局,廣東 湛江 524037)

硫化物既是重要的化工原料,同時又是污染環境的有害物質。在2002年頒布的我國地表水和水源水新規定中,將硫化物列為必測的監測項目。檢測硫化物常用人工法是亞甲基藍比色法,這種方法的樣品前處理過程復雜,操作不便,靈敏度低。本文介紹了采用連續流動分析法,選用SKALAR San++連續流動分析儀,對水中的硫化物進行測定,利用儀器自動化操作,大大提高了靈敏度。在實際測定中對上述兩種測定方法進行全面的分析比對,并著重對連續流動分析儀測定水中硫化物的實用性進行研究與分析。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器:荷蘭SKALAR San++連續流動分析儀;硫化物分析模塊;日本 UV2401紫外可見分光光度計;Mili p純水器;10mm玻璃比色皿;常用玻璃器皿。

試劑:0.2%對氨基-2甲基苯胺鹽酸鹽-鹽酸-Brij35顯色劑溶液;

1.33 g/L氯化鐵溶液 (不用時放入冰箱);

0.2 %對氨基苯胺溶液;

125g/L硫酸亞鐵銨溶液;

2%(m/v)NaOH溶液;

硫化物標準使用液:含硫 (S2-)濃度為5mg/L,介質為2%的NaOH溶液。

1.2 原理

連續流動分析法是亞甲基藍方法的自動化版。其原理是利用在酸性三價鐵離子存在的條件下,水中硫化物與對氨基-2甲基苯胺鹽酸鹽反應生成亞甲基藍。亞甲基藍呈藍色,其顏色深度與硫化物的濃度成正比。我們通過測定亞甲基藍的顏色深度,在線性條件下,推出硫化物的濃度,本文在660nm處測定亞甲基藍吸光度。

1.3 實驗方法與流程圖

(1)實驗方法:為了降低液體的擴散度,使反應更加完全并降低樣品的相互污染,連續流動分析儀會在連續的流動液體中加入均勻氣泡,確保每兩個氣泡所相隔形成的液體為一個完整反應體系。實驗過程:自動進樣器→蠕動泵→硫化物分析模塊→檢測器→數據處理系統。

圖1 分析流程圖

(2)測定參數:濾光片:660nm;速率:20個/h。

2 結果與分析

2.1 樣品的預處理

常用的亞甲基藍分光光度法,往往需要進行吹氣分離對水樣進行預處理,操作繁瑣,樣品前處理時間長,易造成硫化物損失,分析結果波動性達。而連續流動分析法是通過在線處理樣品,操作簡便又能準確、快速。

2.2 方法的線性及檢出限

連續流動分析法[1]是在同一條件下分析標準和樣品的,且在分析前后按程序預設插入同一標尺扣除漂移,提高分析的準確性和重現性。

在本實驗條件下,硫化物標準濃度在0.02～2.00mg/L范圍內線性關系良好。

r=0.9998,重復測定空白試樣11次,求得其標準平均偏差,依據檢出限 (MDL)=3.143δ得出方法檢出限的值為0.0015mg/L,而常用的亞甲基藍分光光度法的方法檢出限為0.005mg/L,檢測上限為0.7mg/L

2.3 方法的精密度和準確度

選取高、低兩種濃度的硫化物標準溶液,分別平行測定10次,分析數據如下 (見表1)。

表1 兩種方法的分析結果 (mg/L)

從表1可計算出連續流動分析法的相對標準偏差為0.5%～0.7%,亞甲基藍分光光度法的相對標準偏差為0.6%～1.5%,連續流動分析法的重現性明顯優于手工法的亞甲基藍分光光度法。

同時,從兩種方法對硫化物標準樣品的測定結果可以看出,測定值均符合要求,只是與標準值的接近程度有所差異,連續流動分析法測試硫化物標樣的相對誤差為0.9%～6.2%,

2.4 連續流動分析法的優點

(1)連續流動分析法采用全自動分析手段,完全消除了人為誤差,使得每一個樣品的反應溫度[2]、時間、試劑量等條件一樣。從表1的實驗數據可以看出。

(2)連續流動分析法測定水中硫化物,采用單獨模塊分析,模塊間互不干擾,可以同時進行多項目分析。其分析速度快,達每小時20個樣品,試劑使用量小,能滿足大批量樣品的快速檢測。與手工法相比,其準確度也高。

2.5 連續流動分析法的使用前景

連續流動分析法的自動化以及它的在線樣品預處理能力,為我們實驗室減輕分析員的勞動強度,提高工作效率和分析數據的準確性打下堅實基礎,尤其是在環境應急監測中更能體現出它的優勢。它的快速、準確、大大縮短了分析數據反饋到行政管理部門的時間,為我們對水資源管理和保護爭取了寶貴的時間。因此,利用連續流動分析儀進行檢測硫化物越來越廣泛地被應用于實驗室中。

[1]SKALAR San++連續流動分析儀水質分析手冊[J].荷蘭SKALAR公司培訓資料

[2]曾祥暉,熊緯.水體中硫化物測定的影響因素[C].九江學院學報,2009,152(3):84-85