亚甲基蓝分光光度法和碘量法测水中硫化物方法对比
2020-04-29王倩倩
王倩倩
摘 要:硫化物是指水中溶解性无机硫化物(H2S、HS-、S2-)以及酸溶性金属硫化物,毒性很大,是水体污染的一项重要指标。到现在为止测定水中硫化物办法众多,简单、迅速的办法为亚甲基蓝分光光度法、碘量法。碘量法适合使用于高液体浓度硫化物的剖析,而亚甲基蓝分光光度法适用于低含量硫化物的测定。该论文通过一系列的试验数据来证明分光光度法和碘量法的检出限。
关键词:硫化物;亚甲基蓝分光光度法;碘量法;检出限
1 操作步骤
1.1 硫化物的测定--亚甲蓝分光光度法
1.1.1 方法原理
在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子与对氨基二甲苯胺作用,生成亚甲蓝,颜色深度与水中硫离子浓度成正比。
1.1.2试剂
①无二氧化碳水:将蒸馏水煮沸15min后加盖冷却至室温;
②硫酸铁铵溶液:取25g硫酸铁铵[FeNH4(SO4)2·2H2O]溶解于含有5mL浓硫酸的水中,稀释至200mL;
③对氨基二甲苯胺溶液:0.2%(m/v)。称取2g对氨基二甲苯胺盐酸盐,溶于700mL水中,缓缓加入200mL浓硫酸,冷却后用水稀释至1000mL;
④乙酸锌--乙酸钠溶液,称取50g乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]和12.5g乙酸钠(CH3COONa·3H2O)溶于水中,用水稀释至1000mL,若溶液浑浊,应过滤;
⑤硼酸盐缓冲液:pH=9.18。称取3.80克十水合四硼酸钠溶于无二氧化碳水中,稀释至1000mL。或者将市售的缓冲溶液试剂包整包溶解,并稀释至250mL;
⑥1mol/L乙酸锌溶液:称取220g乙酸锌,溶解后定容到1000mL。
1.1.3 仪器
①分光光度计:665nm 1cm比色皿;
②50mL具塞比色管;
③离心机。
1.1.4 分析步骤
①水样的预处理。取50mL水样于离心管中,加入10mL9.18硼酸盐缓冲液,0.5mL1mol/L乙酸锌溶液、摇匀,于离心机中离心,取出,弃去上清液,保留沉淀;
②测定。将离心后所得沉淀转移至50mL比色管中,加水至40mL,加对氨基二甲苯胺溶液5mL,密塞、颠倒一次,加硫酸铁铵溶液1mL,立即密塞充分摇匀。10min后,用水稀释至标线,混匀。用1cm比色皿,以零浓度为参比在665nm处测量吸光度。并以蒸馏水代替水样,按相同操作步骤,作空白,测出水样吸光度。
1.1.5 结果计算
以mg/L表示的水样中硫化物含量按下式计算:
式中:
A-水样吸光度;
64.405-线性曲线的斜率;
0.4233-线性曲线的截距;
V-取水样体积,mL。
1.2 水中硫化物的测定--碘量法
1.2.1 测定原理
试样中的硫化氢与醋酸锌[Zn(Ac)2]溶液作用生成硫化锌(ZnS)沉淀被分解后,加过量的碘(I2)在酸性介质中,硫化锌(ZnS)沉淀被分解后,与过量的碘(I2)作用再用硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液滴定剩余的碘,采用淀粉指示剂。
反应如下:
1.2.2 试剂
①2.5%的醋酸锌溶液:称取25g分析纯醋酸锌,溶解于蒸馏水中,加冰醋酸5mL,稀至1000mL;
②1+5盐酸溶液:将一份的盐酸和五份的盐酸混匀即可;
③0.5%淀粉指示剂;
④0.01mol/L(1/2Na2S2O3)标准溶液;
⑤0.01mol/L(1/2I2)标准溶液。
1.2.3 试验步骤
取50mL试样装于有30.0mL2.5%醋酸锌溶液的300mL碘量瓶中,加入10mL0.01mol/L(1/2I2)标准溶液和l+5盐酸溶液2mL,加盖后放置暗处3min,然后用0.01mol/L(1/2Na2S2O3)标准溶液滴定,近终点(淡黄色)时加入lmL0.5%淀粉指示剂继续滴定至溶液蓝色刚好消失,即为终点,同时进行空白试验。
1.2.4 计算
式中:
V0-空白试验所消耗的硫代硫酸钠标准溶液mL;
V1-滴定试样时消耗的硫代硫酸钠标准溶液mL;
C-硫代硫酸钠标准溶液的浓度mol/L;
V-取样体积mL;
16-硫化氢的摩尔质量的一半。
2 数据结果
硫化钠标准溶液:1.03mg/mL
标准溶液1(0.0103mg/L):取标准溶液0.01mL定容至1000mL。
标准溶液2(0.0206mg/L):取标准溶液0.01mL定容至500mL。
标准溶液3(0.103mg/L):取标准溶液0.1mL定容至1000mL。
标准溶液4(0.206mg/L):取标准溶液0.1mL定容至500mL。
标准溶液5(0.515mg/L):取标准溶液0.5mL定容至1000mL。
標准溶液6(1.03mg/L):取标准溶液1mL定容至1000mL。
标准溶液7(2.06mg/L):取标准溶液2mL定容至1000mL。
标准溶液7(5.15mg/L):取标准溶液5mL定容至1000mL。
标准溶液8(10.03mg/L):取标准溶液10mL定容至1000mL。
标准溶液9(20.06mg/L):取标准溶液20mL定容至1000mL。
2.1 亚甲基蓝分光光度法数据结果(见表1)
2.2 碘量法数据结果(见表2)
V0=9.98mL
3 总结
亚甲基蓝分光光度计适用于水和废水中硫化物的测定,最低检出限为0.01mg/L,测定上限为1.0mg/L,若含量太大,酌情减少取样量,测定浓度可达5mg/L。
碘量法适用于水和废水中硫化物的测定,最低检出限为0.1mg/L,测定上限为30mg/L。
总之,亚甲基蓝分光度法适用于低含量硫化物检测,碘量法适用于高含量硫化物的检测。
参考文献:
[1]《水和废水监测分析方法》编委汇.水和废水监测分析方法(第三版)[M].北京:中国环境科学出版社,1997.