二氧化硫测定方法介绍--碘量法测定
二氧化硫的分析方法有碘量法和甲醛缓冲-盐酸副玫瑰笨胺分光光度法前者测定范围宽、设备简单、操作方便、易于掌握,准确度能满足监测要求;后方法灵敏,适用于低浓度二氧化硫的测定。仪器分析法有定电位电解法、自动滴定碘量法、溶液电导法、非分散红外吸收法、紫外吸收法,适用于废气中二氧化硫的测定,仪器为便携式,可直接测出浓度,使用方便。
以下介绍碘量法。
一、原理
烟气中的二氧化硫被氨基磺酸铵和硫酸铵混合液吸收用碘标准溶液滴定按滴定量计算出二氧化硫浓度。反应式如下:
测定范围:100～6000mg/m3。
二、仪器
①烟气采样器。
②多孔玻板吸收瓶:75ml。
③棕色酸式滴定管:25或50ml。
④大气压力计。
三、试剂
除特殊规定外,均采用分析纯试剂,水为去离子水或蒸馏水。
①吸收液:称取11.0g氨基磺酸铵,7.0g硫酸铵,加入少量水,搅拌使其溶解,继续加水至1000ml,再加入5ml稳定剂摇匀,贮存于玻璃瓶中。冰箱保存,有效期三个月。
②稳定剂:称取5.0g乙二胺四乙酸二钠盐(Na2-EDTA),溶于热水,冷却后加入50ml异内醇,用水稀释至500ml,贮存于玻璃瓶或聚乙烯瓶中。冰箱保存,有效期三个月。
③淀粉指示剂:称取0.20g可溶性淀粉,加少量水调成状,慢慢倒入100ml沸水中,继续煮沸至溶液澄清,冷却后于细门瓶中,临用现配。
④3.0g/L碘酸钾标准溶液C(1/6KIO3):称取1.5g碘酸钾(KIO3,优级纯,110℃烘干2h),准确到0.0001g,溶于水,移入500ml容量瓶中,用水稀释至标线。冰箱保存,有效期半年。
⑤盐酸溶液C(HCI)=1.2mol/L:量取100ml浓盐酸,用水稀释至1000ml。
⑥硫代硫酸钠溶液C(Na2S2O3)=0. 1mol/L:称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3 • 5H2O),溶于新煮沸并已冷却的水中,加0.20g无水碳酸钠,贮于标色细口瓶中,放置一周后标定其浓度。若溶液呈现浑浊时,应加以过滤。冰箱保存,有效期半年,每月标定一次。
标定方法:吸取碘酸钾标准溶液25.00ml,置于250ml量瓶中,加70ml新点沸并已冷却的水,加1.0g碘化钾,振荡至完全溶解后,再加入1.2mol/L盐酸溶液10.0ml,立即盖好瓶塞,混匀。在暗处置放5min后,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黃色,加淀粉指示剂5ml,继续滴定至蓝色劇好褪去。按下式计算硫代酸钠溶液的浓度:
式中:C(Na2S2O3)——硫代硫酸钠溶液的浓度,mol/L;
W——称取的碘酸钾重,g;
V——滴定所用硫代硫酸钠溶液的体积,ml;
3.67——相当于1L 1mol/L硫代硫酸钠溶液C(Na2S2O3)的碘酸钾(I/6KIO3)的 质量,g。
⑦碘贮备液C(1/2I2)=0.1molL:称取40.0g化钾,12.7g碘(I2),加少量水溶解后,用水稀释至1000ml。加滴盐酸,贮于棕色瓶中,保存于暗处。每月用硫代硫酸钠溶液标定一次。
标定方法:吸取0.10mol/L碘贮备液25.00ml,用0.10mol/L硫代硫酸钠标准溶液标定,至溶液由红棕色变为淡黄色后,加淀粉指示剂5.0ml,继续用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚好消失为止。按下式计算碘贮备液浓度:
式中:C(1/2I2)——碘贮备液的浓度,mol/L;
C(Na2S2O3)——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;
V——滴定消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积,ml;
25.00——滴定时移取碘贮备液的体积,ml。
⑧碘标准溶液C(1/2I2)=0.010mol/L;吸取0.10mol/L碘贮备液100ml于1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮于棕色瓶中,冰箱保存,有效期三个月。
四、采样
①采样:用两个75ml多孔玻板吸收瓶串联采样,每瓶各加入30～40ml吸收液,以0.5L/min流量采样。可在吸收瓶外用冰浴或冷水浴控制吸收液温度,以提高吸收效率。
②采样时间影响:为保证具有较高的吸收效率,对不同烟气二氧化硫浓度,要控制不同的采样时间。当烟气二氧化硫浓度低于1000mg/m3时,采样时间应控制在20～30min;烟气二氧化硫浓度高于1000mg/m3时,采样时间应控制在13～15min。加有稳定剂的吸收液,在测定范围内,其吸收效率>96%。
五、步骤
①采样后应尽快对样品进行滴定,样品放置时间不应超过1h。将两吸收瓶中的样品全部转入碘量瓶,用少量吸收液分别洗涤吸收瓶两次,洗涤液亦并入碘量瓶,摇匀。加淀粉指示剂5.0ml,用0.010mol/L碘标准溶液滴定至蓝色,记录消耗量V(ml)。
②另取同体积吸收液,同法进行空白滴定,记求消耗量V(ml)。
③若烟气二氧化硫浓度较高,可取部分吸收液进行滴定。此时,按下述六中所列计算公式计算,结果应除以部分吸收液占总吸收液的比值。
六、计算
式中:V、V0——分别为滴定样品溶液、空白溶液所消耗的碘标准溶液的体积,ml;
C(1/2I2)——碘标准溶液浓度,mol/L;
Vnd——标准状态下干气的采样体积,L;
32.0——1L 1mo/L碘标准溶液(1/2I2)相当的二化硫(1/2SO2)的质量,g。
七、说明
①当有硫化氢等还原性物质存在时,使测定结果产生正误差,可用乙酸铅棉消除硫化氢的干扰。除硫化过滤管的制备方法:取内径为5mm的玻璃管,内装3～4cm用乙酸铅浸泡过的脱脂棉,排气端用少量棉花堵塞。乙酸铅脱脂棉的制备方法:称取10g乙酸铅,溶解于90ml水,加丙三醇10ml,搅拌均匀后将脱脂棉浸入,然后取出挤十,放在没有硫化氢的室内自然晾干,贮于广口瓶中备用。锅炉正常工况下,烟气中硫化氢等还原物质极少,可忽略不计。垃圾焚烧炉排气中含有硫化氢,测定二氧化硫前,应除去硫化氢。
②吸收液中的氨基磺酸铵可消除二氧化氮的干扰。
③采样过程中应确保采样系统不泄漏,采样管应加热至120℃,以防止二氧化硫溶于冷凝水中,造成测试结果偏低。
④如果二氧化硫浓度很低,在滴定样品溶液时,可用微量滴定管,以减少误差。如果二氧化硫浓度很高,可将样品溶液定容后,取出适量样品溶液滴定。
