水質(zhì) 硫化物的測定 氣相分子吸收光譜法(HJ/T 200─2005)
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、海水、飲用水、生活污水及工業(yè)污水中硫化物的測定。使用202.6nm波長,方法的檢出限為0.005mg/L,測定下限,0.020mg/L,測定上限10mg/L;在228.8nm波長處,測定上限500mg/L。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
下列文件中的條文通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文,與本標(biāo)準(zhǔn)同效。
GB/T 16489─1996水質(zhì) 硫化物的測定 對氨基二甲基苯胺光度法(亞甲藍(lán)法)
當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)被修訂時,應(yīng)使用其最新版本。
3術(shù)語與定義
下列定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1氣相分子吸收光譜法
在規(guī)定的分析條件下,將待測成分轉(zhuǎn)變成氣態(tài)分子載入測量系統(tǒng),測定其對特征光譜吸收的方法。
4原理
在5%~10%磷酸介質(zhì)中將硫化物瞬間轉(zhuǎn)變成H2S,用空氣將該氣體載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管中,在202.6nm等波長處測得的吸光度與硫化物的濃度遵守比耳定律。
5試劑
本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑均為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑;實驗用水,除配制硫化物標(biāo)準(zhǔn)用水外,均為電導(dǎo)率≤1μS/cm的去離子水。
5.1堿性除氧去離子水:將去離子水,加蓋表面皿煮沸約20min,冷卻后,調(diào)至pH=8~9。密塞,保存于聚乙烯瓶中。
5.2硫酸:C(H2SO4)=3mol/L。
5.3磷酸(H3PO4):10%水溶液。
5.4過氧化氫(H2O2):30%。
5.5氫氧化鈉溶液C(NaOH)=1mol/L:稱取4g氫氧化鈉,溶解于水,稀釋至100ml,搖勻。
5.6無水高氯酸鎂(Mg(ClO4)2):8~10目顆粒。
5.7碘化鉀(KI):固體。
5.8淀粉溶液,1%:稱取1g可溶性淀粉于小燒杯中,用水調(diào)成糊狀,加入沸水100ml,攪拌均勻。
5.9乙酸鋅溶液C(Zn(Ac)2)=1mol/L:稱取220g乙酸鋅(Zn(Ac)2.H2O),溶于水,稀釋至1000ml,搖勻。
5.10乙酸鋅+乙酸鈉固定液:稱取50g乙酸鋅(Zn(Ac)2.H2O)和12.5g乙酸鈉(NaAc.H2O),溶解于1000ml水中,搖勻。
5.11乙酸鋅Zn(Ac)2)+乙酸鈉(NaAc)混合洗液:該洗液為含有1%Zn(Ac)2.H2O及0.3%NaAc.H2O的水溶液。
5.12碳酸鋅(ZnCO3)絮凝劑:配制3%Zn(NO3)2.6H2O和1.5%Na2CO3水溶液,分別保存。用時以等體積混合。
5.13乙酸鉛棉:將脫脂棉浸泡在10%Pb(AC)2.3H2O溶液中10min,取出晾干備用。
5.14重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L:準(zhǔn)確稱取于105℃~110℃烘干2小時的基準(zhǔn)或優(yōu)級純重鉻酸鉀(K2Cr2O7)2.453g溶解于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。
5.15硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C(Na2S2O3)≈0.05mol/L:稱取12.40g硫代硫酸鈉(Na2S2O3.5H2O)溶解于新煮沸3~5min并冷卻至室溫的水中,移入1000ml棕色容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。放置5~7天后標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。
標(biāo)定方法:于250ml碘量瓶中,加入1g碘化鉀(5.7)及50ml水,加入10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.14)及5ml硫酸(5.2),密塞混勻,置于暗處5min,用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液(5.15)滴定至溶液呈淡黃色時,加入1ml淀粉溶液(5.8),繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失,記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。同時做空白滴定。
硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度由下式計算:
5.16碘標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/2I2)=0.05mol/L:準(zhǔn)確稱取6.400g碘,于250ml燒杯中,加入20g碘化鉀(5.7),加入少量水溶解后,移入1000ml棕色容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻,置蔭涼避光處保存。
5.17硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)原液:取1~2g結(jié)晶狀硫化鈉(Na2S.9H2O),置于布氏漏斗或小燒杯中,用水淋洗,除去表面雜質(zhì),用干濾紙仔細(xì)吸去水分后,稱取0.7g溶解于少量水,轉(zhuǎn)移至100ml棕色容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。該原液標(biāo)定使用完畢后,應(yīng)當(dāng)舍棄,不能保存再進(jìn)行標(biāo)定使用。
標(biāo)定方法:在250ml碘量瓶中,加入10ml1mol/L乙酸鋅溶液(5.9)、10ml待標(biāo)定的硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)原液(5.17)及20ml0.1mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.16),用水稀釋至60ml,加入硫酸(5.2)5ml,密塞搖勻,于暗處放置5min。用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.15)滴定至溶液呈淡黃色時,加入1ml淀粉溶液(5.8),繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失,記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。同時以10ml水代替硫化鈉溶液做空白滴定。
按下式計算1ml硫化鈉原液中硫的mg數(shù):
5.18硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.00μg/ml):準(zhǔn)確吸取一定量剛配制并經(jīng)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)原液,邊搖邊滴加到含有5ml乙酸鋅(Zn(Ac)2)+乙酸鈉(NaAc)固定液(5.10)和800ml堿性除氧去離子水(5.1)的1000ml棕色容量瓶中,用堿性除氧去離子水(5.1)稀釋至刻度,搖勻后,立即分取部分溶液于棕色試劑瓶中,作為日常使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)使用液常溫下保存于暗處,可使用6個月。
6儀器、裝置及工作條件
6.1儀器及裝置
6.1.1氣相分子吸收光譜儀。
6.1.2鋅(Zn)空心陰極燈。
6.1.3可調(diào)定量加液器:500ml無色玻璃瓶,加液量0~10ml,用硅膠軟管連接定量加液器嘴與反應(yīng)瓶蓋的進(jìn)液管。
6.1.4具塞比色管,50ml。
6.1.5混合纖維素濾膜,ф35mm,孔徑3μm。
6.1.6聚碳酸酯減壓過濾器,ф35mm。
6.1.7水流減壓抽濾泵及抽濾瓶。
6.1.8醫(yī)用不銹鋼長柄鑷子。
6.1.9氣液分離裝置(見示意圖):清洗瓶1及樣品反應(yīng)瓶3為容積50ml標(biāo)準(zhǔn)磨口玻璃瓶;干燥管4中裝入無水高氯酸鎂(5.6)。將各部分用PVC軟管連接于儀器(6.1.1)。儀器(6.1.1)的收集器中裝入乙酸鉛棉(5.13)。
6.2參考工作條件
空心陰極燈電流:3~5mA;載氣(空氣)流量:0.5L/min;工作波長:202.6nm;光能量保持在100%~117%范圍內(nèi);測量方式:峰高或峰面積。
7水樣的采集與保存
水樣采集在棕色玻璃瓶中,在現(xiàn)場及時固定,并防止曝氣。采樣前先向采樣瓶中加入以每升水為3~5ml的乙酸鋅+乙酸鈉固定液(5.10),注入水樣后,用氫氧化鈉(5.5)調(diào)至弱堿性。硫化物含量高時,酌情多加一些固定液,直至硫化物沉淀完全。水樣應(yīng)充滿采樣瓶,使瓶內(nèi)無氣泡,并立即密塞,運(yùn)輸途中避免陽光直射。采集的水樣在4℃冰箱保存,并在24h內(nèi)測定。
8干擾的消除
9步驟
9.1測量系統(tǒng)的凈化
每次測定之前,將反應(yīng)瓶蓋插入裝有約5ml水的清洗瓶中,通入載氣,凈化測量系統(tǒng),調(diào)整儀器零點。測定后,水洗反應(yīng)瓶蓋和砂芯。
9.2校準(zhǔn)曲線的繪制
逐個吸取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00ml標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.18)于樣品反應(yīng)瓶中,加水至5ml,加2滴過氧化氫(5.4),將反應(yīng)瓶蓋與樣品反應(yīng)瓶密閉,用定量加液器(6.1.3)加入5ml磷酸(5.3),通入載氣,依次測定各標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度,以吸光度與相對應(yīng)的硫化物的量(μg)繪制校準(zhǔn)曲線。
9.3水樣的測定
對于基體簡單的水樣,取5ml(硫含量不大于20μg)于樣品反應(yīng)瓶中,以下操作同9.2校準(zhǔn)曲線的繪制。
對于基體特別復(fù)雜的水樣,充分搖勻后,取10~40ml(含硫量≤200μg)于比色管(6.1.4)中,加入2~10ml碳酸鋅絮凝劑(5.12),加水至標(biāo)線搖勻,吸取10ml經(jīng)濾膜(6.1.5)抽濾,用洗液(5.11)洗滌沉淀5~6次(含揮發(fā)性有機(jī)物洗滌8~10次)。用鑷子(6.1.8)將濾膜,豎著放入樣品反應(yīng)瓶,無沉淀的一面貼住下部瓶壁,加入2滴過氧化氫(5.4),密閉反應(yīng)瓶蓋,用定量加液器(6.1.3)加入10ml磷酸(5.3),豎著旋轉(zhuǎn)搖動反應(yīng)瓶1~2min,使濾膜上沉淀完全溶解脫落后,通入載氣,測定吸光度。
測定水樣前,測定空白樣,進(jìn)行空白校正。
10結(jié)果的計算
硫化物的含量按下式計算:
11精密度和準(zhǔn)確度
11.1精密度
六個實驗室對硫化物含量1.97mg/L±0.09mg/L的統(tǒng)一標(biāo)樣進(jìn)行測定,重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%,再現(xiàn)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.4%;對含2.42~7.53mg/L的地表水、海水、生活污水和工業(yè)(化工、印染、制約、造紙)污水的實際樣品進(jìn)行測定(n=6),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%~3.3%。
11.2準(zhǔn)確度
六個實驗室測定1.97mg/L±0.09mg/L的統(tǒng)一標(biāo)樣,測得平均值為1.98mg/L,相對誤差為0.5%;對硫化物含量0.24~12.87μg的地表水、海水、生活污水和工業(yè)(化工、印染、造紙)污水的實際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,加標(biāo)量為0.50~10.00μg,加標(biāo)回收率在92.0%~104%之間。