淺析水質(zhì)中硫化物的測(cè)定方法

林藝群

(江門市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站；廣東 江門 529000)

硫化物是環(huán)境中的一項(xiàng)重要污染源，在厭氧處理過程中，硫酸鹽被硫酸鹽還原菌用作電子受體，硫化物是其末端產(chǎn)物。水中硫化物包括溶解性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未電離的有機(jī)、無機(jī)類硫化物。H2S易從水中逸散于空氣,產(chǎn)生臭味且毒性很大,可與人體內(nèi)細(xì)胞色素、氧化酶及其中的二硫鍵作用,造成細(xì)胞組織缺氧,危機(jī)人的生命。因此,硫化物是水體污染的一項(xiàng)重要指標(biāo),其測(cè)定對(duì)環(huán)境污染調(diào)查和環(huán)境保護(hù)有著十分重要的意義。

1.測(cè)定方法原理

亞甲藍(lán)法(分光光度法):在含高鐵離子的酸性溶液中,硫離子與對(duì)氨基二甲苯胺作用,生成亞甲藍(lán),顏色深度與水中硫離子濃度成正比。硫離子選擇電極法(電極電位法):用硫離子選擇電極做指示電極,飽和甘汞電極為參比電極,用標(biāo)準(zhǔn)硝酸鉛溶液滴定硫離子,以伏特計(jì)測(cè)定電位變化指示反應(yīng)終點(diǎn)。

2.實(shí)驗(yàn)部分

2.1 亞甲藍(lán)法分析步驟

繪制校準(zhǔn)曲線; 分別取 0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml 的 5.0μg/mL 硫 化 鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50mL比色管中,加水至40mL,加對(duì)氨基二甲基苯胺溶液5mL,密塞。顛倒一次,加硫酸鐵胺溶液1mL,立即密塞,充分搖勻。10min后,用水稀釋至標(biāo)線,混勻。用10mm比色皿以水為參比,在665nm處測(cè)量吸光度,并作空白校正。水樣測(cè)定同校準(zhǔn)曲線。

2.2 硫離子選擇電極法分析步驟

吸取上述試液50.0ml于100ml燒杯中,放入攪拌子,將燒杯至于電磁攪拌器上,插入硫離子選擇電極和飽和甘汞電極,攪拌以不起漩渦為宜。將滴定管的管尖剛好插入液面,慢慢加入標(biāo)準(zhǔn)硝酸鉛溶液,同時(shí)記錄電位值。當(dāng)電位發(fā)生突變后,再加入0.1mL滴定液,記錄電位值和消耗標(biāo)準(zhǔn)硝酸鉛溶液的體積數(shù)(mL)。

3.結(jié)果與討論

3.1 對(duì)比兩種方法的實(shí)驗(yàn)條件

亞甲藍(lán)法:7230G分光光度計(jì)、50mL比色管、10mm比色皿。硫離子選擇電極法:PHS-3C型數(shù)字酸度、電磁攪拌器、微量滴定管、硫離子選擇電極以及飽和甘汞電極。硫離子選擇電極法所需的儀器設(shè)備和量器明顯多于亞甲藍(lán)法且復(fù)雜,這就給實(shí)驗(yàn)條件及經(jīng)費(fèi)加大了難度。此外,在實(shí)驗(yàn)過程中使用的儀器設(shè)備和量器越多,隨之產(chǎn)生的誤差也會(huì)越多。因此,在實(shí)驗(yàn)條件的選擇上亞甲藍(lán)法優(yōu)于硫離子選擇電極法。

3.2 對(duì)比兩種方法的分析步驟

經(jīng)上述分析步驟對(duì)比,亞甲藍(lán)法需繪制校準(zhǔn)曲線,硫離子選擇電極法則直接滴定。校準(zhǔn)曲線是分析化學(xué)質(zhì)控的一種手段,能夠直接影響到樣品分析結(jié)果的準(zhǔn)確與否,與電極電位滴定法相比,具有更高的準(zhǔn)確度和精密度。亞甲藍(lán)法與硫離子選擇電極法就分析步驟相比,質(zhì)控手段更完善,結(jié)果更準(zhǔn)確。

3.3 對(duì)比兩種方法的計(jì)算方式

亞甲藍(lán)法計(jì)算公式:硫化物 (mg/L)=m/V

式中:m-從校準(zhǔn)曲線上查得的硫量(μg);V- 水樣體積(mL)。

硫離子選擇電極法計(jì)算公式:以二階微分簡(jiǎn)化求出終點(diǎn)時(shí)的準(zhǔn)確體積數(shù),然后代入公式:硫化物(mg/L)=M·V32.06103/V 試

式中:M-標(biāo)準(zhǔn)硝酸鉛溶液濃度(moL/L);V-標(biāo)準(zhǔn)硝酸鉛溶液滴定的準(zhǔn)確體積(mL);V試-水樣體積(mL)。

從上述計(jì)算公式可以看出,亞甲藍(lán)法較硫離子選擇電極法的計(jì)算公式相對(duì)簡(jiǎn)便。下面以09年7月份某地區(qū)地表水中硫化物的測(cè)定結(jié)果為例,分別使用亞甲藍(lán)法和硫離子選擇電極法分析,結(jié)果見表1。

表1 亞甲藍(lán)法和硫離子選擇電極法分析硫化物結(jié)果

由表1可見:由于地表水中硫化物的含量較小,硫離子選擇電極法的電極電位變化差異不大,以致計(jì)算不出測(cè)定結(jié)果。所以,在地表水中硫化物的計(jì)算上,亞甲藍(lán)法優(yōu)于硫離子選擇電極法。

3.4 共存離子干擾情況

亞甲藍(lán)法在亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽超過10mg/L時(shí),將影響測(cè)定。.必要時(shí),增加硫酸鐵銨用量,則其允許量可達(dá)到40mg/L。硫離子選擇電極法不受色深、渾濁的影響。Hg2+、Ag+、Cu2+、Cd2+等干擾測(cè)定,加入抗氧緩沖溶液(SAOB),可防止硫離子的氧化,且能與多種金屬離子如 Fe3+、Cu2+、Cd2+等生成穩(wěn)定的絡(luò)合物。但是,硫離子極易被氧化,不易保持穩(wěn)定的濃度,且電極易受損、老化。因此,亞甲藍(lán)法與硫離子選擇電極法相比更普遍應(yīng)用。

3.5 檢出限和精密度試驗(yàn)

對(duì)亞甲藍(lán)法的空白進(jìn)行連續(xù)性11次測(cè)定,求出標(biāo)準(zhǔn)偏差,計(jì)算出最低檢出限為0.02mg/L。硫離子選擇電極法適應(yīng)的硫離子濃度范圍為10-1-103,同樣對(duì)其空白進(jìn)行連續(xù)性11次測(cè)定,計(jì)算出最低檢出限為0.2 mg/L。使用國(guó)家環(huán)保局標(biāo)樣所編號(hào)為205506質(zhì)控樣 (保證值:1.97±0.09mg/L)平行測(cè)定5次:亞甲藍(lán)法測(cè)定均值1.95mg/L,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.05,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.6%;硫離子選極法測(cè)定均值1.90mg/L,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.07,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差3.7%。對(duì)同一質(zhì)控樣5次平行測(cè)定的結(jié)果,亞甲藍(lán)法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于硫離子選極法的,且檢出限更低,具有較好的精密度、準(zhǔn)確度,與硫離子選擇電極法相比更適合濃度偏低的地表水的測(cè)定。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,水質(zhì)硫化物的測(cè)定既有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法,也有推薦方法。 在地表水中硫化物測(cè)定方法的選擇上,亞甲藍(lán)法從實(shí)驗(yàn)條件、分析步驟、計(jì)算方式及共存離子干擾情況都優(yōu)于硫離子選擇電極法,且具有更高的精密度、準(zhǔn)確度,更適合地表水中硫化物的測(cè)定。

[1]曾祥暉,熊緯.水體中硫化物測(cè)定的影響因素[N].九江學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.03

[2]湯家紅，潘春龍.連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定水和廢水中的硫化物 [N].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009，04

[3]劉群.循環(huán)水中硫化物測(cè)定方法可靠性研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2009.04