二苯碳酰二肼分光光度法测定工作场所空气中的二氧化硫

黄 锋

（昭通市疾病预防控制中心，云南 昭通 657000）

二苯碳酰二肼分光光度法测定工作场所空气中的二氧化硫

黄 锋11

（昭通市疾病预防控制中心，云南 昭通 657000）

建立一种用分光光度法间接测定工作场所空气中二氧化硫的新方法。用（1+1000）高氯酸溶液吸收空气中的二氧化硫，使其氧化成硫酸根，加铬酸钡悬浊液反应生成硫酸钡沉淀，释放出铬酸根，在酸性条件下用二苯碳酰二肼显色测定铬，由此间接测定二氧化硫的含量。方法曲线的相关系数为r = 0.9985，检出限为0.10µg·mL-1，线性范围为0～5µg·L-1，相对标准偏差为2.87%～4.52%，加标回收率为96%～107%。本方法操作简单、准确、重复性好、灵敏度高，结果满意。

二苯碳酰二肼；分光光度法；空气；二氧化硫；间接测定

二氧化硫是空气中的主要污染气体，可对人体造成严重危害，严重中毒可在数小时内发生肺水肿；极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而窒息。皮肤接触或眼部接触发生炎症或灼伤。准确检测工作场所的二氧化硫浓度，对保护劳动者健康是一项非常有意义的工作。目前对空气中二氧化硫的监测，一般采用盐酸副玫瑰苯胺比色法[1～2]、碘量法及库仑滴定法等。但由于四氯汞钠溶液有剧毒，对分析人员及环境均造成危害。文献报道过间接分光光度法测定二氧化硫[3]，采用三价铁盐作为二氧化硫的吸收液，但本方法采用高氯酸做吸收液吸收空气中的二氧化硫，用分光光度法间接测定其空气中的二氧化硫[4～5]。此方法操作简单，灵敏度较高，显色稳定时间长，不受温度的影响，结果准确度高、试验重现性好、所用试剂安全无毒。

1 仪器材料与原理方法

1.1 主要仪器

721 分光光度计，多孔板吸收管。

1.2 主要试剂

吸收液：1mL高氯酸与1000mL水混匀。实验用水全部采用二次蒸馏水。

二氧化硫标准溶液：称取1.3200g硫酸钠用吸收液溶解于500.00mL-1容量瓶中，用吸收液稀释至刻度。此溶液为1.0mg·mL-1标准储备液。将配置好的二氧化硫标准溶液装入细口棕色试剂瓶中，置于冰箱保存，使用时用吸收液稀释到10.0μg·mL-1工作使用液。二氧化硫标准溶液每次取用时应随时注意密闭，避免剧烈震荡和阳光直射，置于室温下平衡温度后在使用。

混合酸：用浓盐酸1mL和35mL混合，再用水稀释至500mL。

二苯碳酰二肼溶液（2.5g·L-1）:称取0.25g二苯碳酰二肼溶于100mL丙酮中。

1.3 实验原理

工作场所空气中的二氧化硫用含有10mL（1+1000）的高氯酸吸收液的多孔板吸收管进行采集，亚硫酸根被氧化成硫酸根，在酸性条件下，与铬酸钡反应生成硫酸钡沉淀同时释放出铬酸根。再向试液中加氨水中和，多余的铬酸钡被析出，加丙酮降低沉淀的溶解度。用慢速滤纸干过滤，取滤液用分光光度法测定铬，间接得到二氧化硫的含量。

1.4 样品的采集

在采样点，用一只装有10.0mL吸收液的多孔板吸收管以0.5L·min-1的流量采集20min空气样品。

1.5 实验方法

分别吸取二氧化硫标准工作使用液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于7支10mL干燥的具塞比色管中，在分别加吸收液5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0mL，加入铬酸钡悬浊液1.0mL摇匀，再加0.6mL的氨水、4.0mL丙酮并及时摇匀。用慢速滤纸干过滤于另一套10mL干燥的具塞比色管中，向其中加入3.0mL二苯碳酰二肼溶液，立即摇匀，放置15min。在波长535nm处以二次蒸馏水为参比测定其吸光度值。

十八大以来，中国经济进入“新常态”，经济发展由高速增长阶段转向高质量发展阶段，供给侧结构性改革、国资国企改革和电力市场化改革持续深化，电力行业特别是发电行业的发展面临着异常严峻的形势。全社会电量需求增长放缓，发电装机容量又大大超过需求容量，导致机组利用小时大幅下降；煤炭企业降库存，导致煤炭价格不断攀升，发电企业成本压力剧增；电力交易市场化改革，交易电量激烈竞争导致发电企业不计成本下调电价。产能过剩和供需矛盾引发的电力能源行业投资下降，发电侧主营业务经营业绩持续下滑，国内出现发电企业大面积亏损的局面，应对行业激烈竞争，低成本战略成为发电企业生存发展的必由之路。

2 结果与讨论

2.1 吸收液的选择

高氯酸吸收液对二氧化硫的吸收效率高，被吸收的二氧化硫稳定，能完全被氧化成硫酸根。

2.2 铬酸钡悬浊液的加入量

仅改变铬酸钡的用量进行试验，结果表明，标准管空白的吸光度值随铬酸钡用量的增加而增大，0.2μg·mL-1及0.4μg·mL-1二氧化硫试液加入0.5～1.0mL铬酸钡悬浊液时，其吸光度值趋于稳定。实验选用加入0.8mL的铬酸钡悬浊液。

2.3 加入铬酸钡悬浊液后的摇振次数

通过试验，摇动0.5min与摇动3.0min的吸光度值变化很小，说明硫酸根置换铬酸钡中的铬酸根从而形成硫酸钡的过程反应迅速并完全。

2.4 丙酮的用量

通过试验，当丙酮用量小于3.0mL时，其沉淀的溶解度大，空白值也随着增大，说明氯仿对降低沉淀的溶解度作用很大。实验选用丙酮加入量为4.0mL。

2.5 氨水的用量

通过试验，加入0.2～0.6mL（1+1）氨水吸光度值变化很小，加入小于0.4mL氨水时，因其中和量不足而使吸光度值偏高，实验选用氨水加入量为0.6mL。

2.6 加入氨水、丙酮后放置时间

试验表明，加入氨水、丙酮后摇匀后立即过滤与放置30min后过滤对结果的测定没有影响。

2.7 吸收曲线的绘制

按试验方法进行显色反应，反应后冷却至室温，在470～600nm处测定其吸光度值，同时做空白试验。以吸光度值为纵坐标，波长为横坐标做吸收曲线图。结果表明，样品的最大吸收波长仍然在540nm处。

2.8 工作曲线的绘制

分别准确移取不同体积的二氧化硫标准溶液，配置成不同浓度的二氧化硫溶液，后按方法进行显色和测定，结果见表1。对测定结果进行线性回归处理得到线性方程：A = 0.0725V + 0.0250；在0～5μ g·mL-1浓度范围内具有较好的关系，线性相关系数r = 0.9985。通过0.4μg·mL-1的10次测定，计算出标准偏差，得到方法的检出限为0.10μg·mL-1。

表1 二氧化硫标准溶液不同浓度吸光度测定结果Tab.1 Standard solution of different concentration of SO2

2.9 精密度及回收率实验

为考察测定结果的准确性，进行了样品的回收率实验。采集空气样品6次进行检测，分析结果为1.18 μg·mL-1，分别加入不同量的标准溶液进行加标回收试验，其回收率在96%～107%之间，相对标准偏差（RSD）在2.87%～4.52%。

3 结论

通过大量的实验，提出了利用二苯碳酰二肼间接分光光度法测定空气中的二氧化硫量的新方法。实验证明该方法用于空气中二氧化硫量的测定具有准确、简便、易掌握、准确度好、灵敏度高、检出限低等特点。

[1] GBZ/T160.33-2004，二氧化硫的四氯汞钾-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法[S].

[2] GBZ/T160.33-2004，二氧化硫的甲醛缓冲液-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法[S].

[3] 李小娟，龙亿涛，夏芸.间接分光光度法测定空气中二氧化硫[J].卫生研究，1993，10（4）:18-20

[4] 金关莲，汪志达.环境科学与技术[M].北京:高等教育出版社，1998.189-221.

[5] 金米聪，童维明，符展明.萃取吸光光度法测定空气中痕量二氧化硫[J].环境监测报，1999，35（9）:390-391.

Determination of Sulfur Dioxide in Air of Workplace by Diphenylcarbazide Spectrophotometry

HUANG Feng
（Zhaotong Centers for Disease Prevention and Control， Zhaotong 657000， China）

A new method for the indirect determination of sulfur dioxide in air of workplace by spectrophotometry was proposed.The sulfur dioxide in the air of workplace was absorbed by （1+1000） perchloric acid solution and oxidized to sulfate radical. After adding barium chromate suspension， the barium sulfate precipitate was produced and the chromate was released. Using spectrophotometry at 550nm to determine chromium， the trace sulfur dioxide in air was obtained indirectly. The correlation coefficient of the curves obtained by the methods was 0.9985， the detection limit was 0.10μg/mL， linear range was 0～5μg/mL， the relative standard daviation was 2.87%～4.52%， and the average recovery of samples was between 96%～107%. The method used for determination of sulfur dioxide in air of workplace was simple-operation， fast and accurate.

diphenylcarbazide; spectrophotometry; air; sulfur dioxide; indirect determination

O 657.3

A

1671-9905（2010）09-0036-02

黄 锋（1979 - ），男（汉族），湖南澧县人，理学硕士，主要从事理化检验分析研究，E-mail:ztcdc898@yahoo.com.cn

2010-04-23