紫外分光光度法測定工作場所空氣中硫化氫

呂雪穎

（江蘇省歐薩環境檢測技術有限公司，江蘇 南京 210032）

硫化氫有劇毒，同時也是一種強烈的神經毒物，對人體的危害巨大，因此在職業病危害檢測中對于硫化氫的檢測屬于重點檢測因素。當前在職業衛生日常檢測中，主要是采用目視比色法測定工作場所空氣中硫化氫濃度，該檢測方法需要檢測人員肉眼觀察，易因主觀判斷產生誤差，測試的準確性和重復性較差；同時在每次測樣時需要重新繪制標準曲線，工作量較大，不利于實際測試作業[1-3]。本試驗建立紫外可見分光光度法進行硫化氫濃度方法，并確定最優實驗參數。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

1.1.1 實驗材料

硫酸（AR），密度為1.84 g/mL；亞砷酸鈉（AR）；硝酸銀溶液（AR）；硫代硫酸鈉標準溶液（AR），0.1 mol/L。以上材料均購自國藥集團上海化學試劑公司。

1.1.2 實驗儀器

紫外分光光度計選用UV-2450 型，日本島津公司生產，帶10 mm 石英比色皿+10 mL 多孔玻板吸收管+25 mL 具塞比色管。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗原理

工作場所空氣中的硫化氫用多孔玻板吸收管采集后，與硝酸銀反應生成硫化銀膠體，用紫外可見分光光度計測定，得到實際濃度[4]。

1.2.2 實驗步驟

取11 只具塞比色管，加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60、2.00、2.25 mL 硫化氫標準溶液，加吸收液稀釋至5.0 mL，配制為0.0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、4.0、4.5 μg/mL 硫化氫標準溶液，加入0.5 mL 淀粉溶液，搖勻，加入2.0 mL 硝酸銀溶液，靜置，于波長275 mm 處用10 mm 石英比色皿測定吸光度。

2 實驗結果與討論

2.1 特征吸收波長實驗

制作1.5、3.0、4.5 μg/mL 3 個質量濃度的硫化氫標準樣品，在確定其他實驗條件一致的情況下，用紫外可見分光光度計在190～900 nm 波長內光譜掃描[5-6]。結果表明，發現3 個標樣準品在經過全波長掃描后均在270～280 nm 波長范圍內吸光度均已達到最大值且較為平穩，如圖1 所示。經綜合比較確定實驗中硫化氫最大特征吸收波長為275 nm。

圖1 硫化氫波長選擇曲線圖

2.2 靜置時間實驗

在確定其他實驗條件一致的情況下，對硫化氫標準樣品在不同靜置時間內（10、20、30、40、50、60、70、80 min）的吸光度進行實驗測定，測定結果分別為0.78、0.82、0.97、0.97、0.97、0.96、0.89、0.86。

當靜置時間從10 min 增大到80 min 的過程中，吸光度前期表現為增大趨勢，中期表現為穩定趨勢，后期表現為減小趨勢；當靜置時間在30～60 min 時，吸光度基本穩定在最大值0.97 左右。經綜合比較確定實驗中溶液靜置時間為30 min 較為合適。

2.3 顯色溫度的選擇

在確定其他實驗條件一致的情況下，對硫化氫標準樣品在不同溫度下（5、10、15、20、25、30、35、40 ℃）的吸光度進行實驗測定，測定結果分別為0.64、0.75、0.81、0.92、0.92、0.92、0.84、0.71。

當顯色溫度從5 ℃增大到40 ℃的過程中，吸光度前期表現為增大趨勢，中期表現為穩定趨勢，后期表現為減小趨勢；當顯色溫度在20～40 ℃時，吸光度基本穩定在最大值0.92 左右。經綜合比較確定實驗中顯色溫度為25 ℃較為合適。

2.4 標準曲線的線性關系及方法檢出限

最優條件：在最大特征吸收波長為275 nm，溶液靜置時間為30 min，溫度為25 ℃時，在5d 時間內10 次進行硫化氫標準系列吸光度的測試，在0.0～4.0 μg/mL 質量濃度范圍內硫化氫的標準曲線如圖2所示。

圖2 硫化氫的標準曲線

由圖2 數據可知，在0.0～4.0 μg/mL 質量濃度范圍內硫化氫標準曲線的吸光度在0～1.00 范圍內線性良好，斜率為0.216 8，線性相關系數R≥0.999。

在上述最優條件下，取標準系列中質量濃度為0 μg/mL 的空白管連續進行20 次吸光度測試，以3 倍標準差即為對應待測物濃度的檢出限。測定得到檢出限為0.05 g/mL，最低檢出質量濃度為0.07 mg/m3，滿足相關規定。該方法有效降低了測定硫化氫的檢出限和最低檢出濃度。

2.5 精密度和準確度測定

根據實驗方法測定硫化氫標準曲線的條件，分別測定低（1.5 μg/mL）、中（3.0 μg/mL）、高（4.5 μg/mL）3 組（每組8 個樣品）質量濃度的加標回收值，計算標準偏差（RSD）及回收率，結果如表1 所示。RSD 值在0.9%～2.7%，回收率在95.6%～99.8%，精確度及準確度較理想，符合要求。

表1 樣品加標回收實驗結果

2.6 實際測試

采用上述分光光度法及相應最優參數對某工作面作業場所硫化氫濃度進選擇測定，實際測得作業場所硫化氫平均質量濃度為0.39 mg/m3，采用目視比色法對該作業場所硫化氫測試的平均質量濃度為0.52 mg/m3。對比分析可知：采用上述分光光度法及相應最優參數測試作業場所硫化氫質量濃度的方法具有較好的確定度，而目視比色法的測試結果準確性偏低，有一定的主觀性。

3 結論

本文建立了采用紫外分光光度法測定作業場所中硫化氫質量濃度的實驗方法，最優實驗參數為：最大特征吸收波長275 nm、靜置時間30 min、顯色溫度25 ℃，檢測限降低至0.05 μg/mL，最低檢出質量濃度降低至0.07 mg/m3，RSD 值在0.9%～2.7%，回收率在95.6%～99.8%，精確度及準確度較理想。紫外分光光度法的建立，有效地避免了以往目視比色法中因檢測人員對顏色主觀感受不而而引起的判斷誤差產生。紫外分光光度法標準曲線線性良好，在對工作場所的硫化氫測定時可多次重復使用，不需要每次都要重新建立標準曲線，大幅度降低工作人員工作量，在工作量大的實際檢測工作場所較為適用。