水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法

2022年3月1日,为防治生态环境污染,改善生态环境质量,规范水中硫化物的测定方法,新修订的《水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》(HJ 1226—2021)正式实施。与GB/T 16489—1996相比,主要差异如下:——修订了适用范围;——修订了方法检出限;——删除沉淀分离法;——增加了“酸化-蒸馏-吸收”前处理方法;——增加了“质量保证和质量控制”;——增加了“废物处置”。该标准的方法原理为样品中的硫化物经酸化、加热氮吹或蒸馏后,产生的硫化氢用氢氧化钠溶液吸收,生成的硫离子在硫酸铁铵酸性溶液中与 N,N-二甲基对苯二胺反应,生成亚甲基蓝,于665nm 波长处测定其吸光度,硫化物含量与吸光度值成正比。上海元析紧跟标准更新,采用UV-8000双光束紫外可见分光光度计进行了如下实验,并对实验结果进行了相关分析。

1. 实验部分

1.1 试剂与材料

1.1.1 盐酸溶液(1+9)

1.1.2 乙酸

1.1.3 乙酸锌溶液(220 g/L):称取22 g乙酸锌,溶于纯水并稀释至100 mL。

1.1.4 N,N-二乙基对苯二胺溶液:称取0.75 g N,N-二乙基对苯二胺硫酸盐,溶于50 mL纯水中,加硫酸溶液(1+1)至100 mL混匀,保存于棕色瓶中。

1.1.5 氯化铁溶液(1000 g/L):称取100g氯化铁,溶于纯水,并稀释至100mL。

1.1.6碘标准溶液(0.01250 mol/L):称取4 g碘化钾,置于玻璃乳钵内,加少许纯水溶解。加入1.3 g碘片,研磨使碘完全溶解,移入棕色瓶内,用纯水稀释至100 mL,用硫代硫酸钠标准溶液标定后保存在暗处,临用时将此碘液稀释为0.01250 mol/L碘标准溶液。

滴定方法:量取20 mL碘液,加50 mL水,30 mL 0.1mol/L盐酸,用硫代硫酸钠滴定至淡黄色,加30 mL 0.5%淀粉溶液,至无色。

其中,C₁----硫代硫酸钠浓度,mol/L

V₁----硫代硫酸钠溶液,mL

V----碘液体积,mL

1.1.7硫代硫酸钠标准溶液(0.1 mol/L):称取6.5 g硫代硫酸钠,溶于新煮沸放冷的纯水中,并稀释至250 mL。加入0.1 g氢氧化钠,储于棕色瓶内,摇匀,放置1个月,过滤。

滴定方法:准确称取三份约0.11~0.13 g在105℃干燥至恒重的碘酸钾,分别放入250 mL的碘量瓶中,各加100 mL纯水,待碘酸钾溶解后,各加3 g碘化钾及10 mL乙酸,在暗处静置10 min,用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定,溶液呈淡黄色时,加入1 mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色褪去为止。

C=m/(V×0.03567)

其中,C——硫代硫酸钠溶液的浓度,mol/L

m——碘酸钾的质量,g

V——硫代硫酸钠溶液的用量,mL

1.1.8 淀粉溶液(5 g/L):称取0.5 g可溶性淀粉,用少量纯水调成糊状,用刚煮沸的纯水稀释至100 mL,冷却后加0.1 g水杨酸。

1.1.9 硫代硫酸钠标准溶液(0.01250 mol/L):准确吸取经过标定的硫代硫酸钠标准溶液,在容量瓶内,用新煮沸放冷的纯水稀释为0.01250 mol/L。

1.1.10 硫化物标准储备溶液:取硫化钠晶体,用少量纯水清洗表面,并用滤纸吸干。称取0.2~0.3 g,用煮沸放冷的纯水溶解并定容到250 mL(临用前制备并标定)。

滴定方法:取5 mL乙酸锌溶液置于250 mL碘量瓶中,加入20 mL硫化物标准储备溶液及25 mL 0.01250 mol/L碘标准溶液,同时用纯水作空白试验。各加5 mL盐酸溶液,摇匀,于暗处放置15 min,加50 mL纯水,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,至溶液呈淡黄色时,加1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失为止。

ρ(S^2-)=(V₀-V₁)×c×16/20

其中,V₀——空白所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL

V₁——硫化钠溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL

C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L

1.1.11 硫化物标准使用溶液,ρ(S^2-)=10 mg/ml :取一定体积新标定的硫化钠标准储备溶液,加1 mL乙酸锌溶液,用新煮沸放冷的纯水定容至50 mL。

2.1. 仪器与设备

元析UV-8000紫外可见分光光度计(具10 mm光程和30 mm光程比色皿)

250 mL碘量瓶

50 mL具塞比色管

3.1 分析步骤

3.1.1 取8支具塞比色管加入约40mL纯水,再分别加入0.00,0.10,0.20,0.30,0.40,0.60,0.80和1.00mL的硫化物标准使用溶液,加纯水至刻度,混匀;

3.1.2 临用时取氯化铁溶液和N,N-二乙基对苯二胺溶液按1+20混匀,做显色剂;

3.1.3 向比色管中各加1mL的显色剂,立即摇匀,放置20min;

3.1.4在665 nm波长下,以水作参比,测定吸光度,绘制标准曲线。

4.1 结果与讨论

表1水质硫化物的标准工作曲线测试数据

图1水质硫化物的标准工作曲线

配置样品浓度为0.1 mg/ml,测得样品A=0.283 Abs,减去空白,带入公式计算为0.0992 mg/ml。误差率=(0.1-0.0992)/ 0.1*100%= 0.8%。

在本次实验中,UV-8000紫外可见分光光度计测试水中硫化物所得结果误差率小于1%,结果可靠。