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水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法(HJ/T 200─2005)

2018.7.06

1范围

  本标准适用于地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水及工业污水中硫化物的测定。使用202.6nm波长,方法的检出限为0.005mg/L,测定下限,0.020mg/L,测定上限10mg/L;在228.8nm波长处,测定上限500mg/L。

  2引用标准

  下列文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文,与本标准同效。

  GB/T 16489─1996水质 硫化物的测定 对氨基二甲基苯胺光度法(亚甲蓝法)

  当上述标准被修订时,应使用其最新版本。

  3术语与定义

  下列定义适用于本标准。

  3.1气相分子吸收光谱法

  在规定的分析条件下,将待测成分转变成气态分子载入测量系统,测定其对特征光谱吸收的方法。

  4原理

  在5%~10%磷酸介质中将硫化物瞬间转变成H2S,用空气将该气体载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中,在202.6nm等波长处测得的吸光度与硫化物的浓度遵守比耳定律。

  5试剂

  本标准所用试剂均为符合国家标准的分析纯化学试剂;实验用水,除配制硫化物标准用水外,均为电导率≤1μS/cm的去离子水。

  5.1碱性除氧去离子水:将去离子水,加盖表面皿煮沸约20min,冷却后,调至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过氧化氢(H2O2):30%。

  5.5氢氧化钠溶液C(NaOH)=1mol/L:称取4g氢氧化钠,溶解于水,稀释至100ml,摇匀。

  5.6无水高氯酸镁(Mg(ClO4)2):8~10目颗粒。

  5.7碘化钾(KI):固体。

  5.8淀粉溶液,1%:称取1g可溶性淀粉于小烧杯中,用水调成糊状,加入沸水100ml,搅拌均匀。

  5.9乙酸锌溶液C(Zn(Ac)2)=1mol/L:称取220g乙酸锌(Zn(Ac)2.H2O),溶于水,稀释至1000ml,摇匀。

  5.10乙酸锌+乙酸钠固定液:称取50g乙酸锌(Zn(Ac)2.H2O)和12.5g乙酸钠(NaAc.H2O),溶解于1000ml水中,摇匀。

  5.11乙酸锌Zn(Ac)2)+乙酸钠(NaAc)混合洗液:该洗液为含有1%Zn(Ac)2.H2O及0.3%NaAc.H2O的水溶液。

  5.12碳酸锌(ZnCO3)絮凝剂:配制3%Zn(NO3)2.6H2O和1.5%Na2CO3水溶液,分别保存。用时以等体积混合。

  5.13乙酸铅棉:将脱脂棉浸泡在10%Pb(AC)2.3H2O溶液中10min,取出晾干备用。

  5.14重铬酸钾标准溶液C(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L:准确称取于105℃~110℃烘干2小时的基准或优级纯重铬酸钾(K2Cr2O7)2.453g溶解于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

  5.15硫代硫酸钠标准溶液C(Na2S2O3)≈0.05mol/L:称取12.40g硫代硫酸钠(Na2S2O3.5H2O)溶解于新煮沸3~5min并冷却至室温的水中,移入1000ml棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。放置5~7天后标定其准确浓度。

  标定方法:于250ml碘量瓶中,加入1g碘化钾(5.7)及50ml水,加入10.00ml重铬酸钾标准溶液(5.14)及5ml硫酸(5.2),密塞混匀,置于暗处5min,用待标定的硫代硫酸钠溶液(5.15)滴定至溶液呈淡黄色时,加入1ml淀粉溶液(5.8),继续滴定至蓝色刚好消失,记录标准溶液的用量。同时做空白滴定。

  硫代硫酸钠标准溶液的浓度由下式计算:

  5.16碘标准溶液C(1/2I2)=0.05mol/L:准确称取6.400g碘,于250ml烧杯中,加入20g碘化钾(5.7),加入少量水溶解后,移入1000ml棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,置荫凉避光处保存。

  5.17硫化钠标准原液:取1~2g结晶状硫化钠(Na2S.9H2O),置于布氏漏斗或小烧杯中,用水淋洗,除去表面杂质,用干滤纸仔细吸去水分后,称取0.7g溶解于少量水,转移至100ml棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。该原液标定使用完毕后,应当舍弃,不能保存再进行标定使用。

  标定方法:在250ml碘量瓶中,加入10ml1mol/L乙酸锌溶液(5.9)、10ml待标定的硫化钠标准原液(5.17)及20ml0.1mol/L的碘标准溶液(5.16),用水稀释至60ml,加入硫酸(5.2)5ml,密塞摇匀,于暗处放置5min。用硫代硫酸钠标准溶液(5.15)滴定至溶液呈淡黄色时,加入1ml淀粉溶液(5.8),继续滴定至蓝色刚好消失,记录标准溶液的用量。同时以10ml水代替硫化钠溶液做空白滴定。

  按下式计算1ml硫化钠原液中硫的mg数:

  5.18硫化物标准使用液(5.00μg/ml):准确吸取一定量刚配制并经标定的标准原液,边摇边滴加到含有5ml乙酸锌(Zn(Ac)2)+乙酸钠(NaAc)固定液(5.10)和800ml碱性除氧去离子水(5.1)的1000ml棕色容量瓶中,用碱性除氧去离子水(5.1)稀释至刻度,摇匀后,立即分取部分溶液于棕色试剂瓶中,作为日常使用的标准溶液。标准使用液常温下保存于暗处,可使用6个月。

  6仪器、装置及工作条件

  6.1仪器及装置

  6.1.1气相分子吸收光谱仪。

  6.1.2锌(Zn)空心阴极灯。

  6.1.3可调定量加液器:500ml无色玻璃瓶,加液量0~10ml,用硅胶软管连接定量加液器嘴与反应瓶盖的进液管。

  6.1.4具塞比色管,50ml。

  6.1.5混合纤维素滤膜,ф35mm,孔径3μm。

  6.1.6聚碳酸酯减压过滤器,ф35mm。

  6.1.7水流减压抽滤泵及抽滤瓶。

  6.1.8医用不锈钢长柄镊子。

  6.1.9气液分离装置(见示意图):清洗瓶1及样品反应瓶3为容积50ml标准磨口玻璃瓶;干燥管4中装入无水高氯酸镁(5.6)。将各部分用PVC软管连接于仪器(6.1.1)。仪器(6.1.1)的收集器中装入乙酸铅棉(5.13)。

  6.2参考工作条件

  空心阴极灯电流:3~5mA;载气(空气)流量:0.5L/min;工作波长:202.6nm;光能量保持在100%~117%范围内;测量方式:峰高或峰面积。

  7水样的采集与保存

  水样采集在棕色玻璃瓶中,在现场及时固定,并防止曝气。采样前先向采样瓶中加入以每升水为3~5ml的乙酸锌+乙酸钠固定液(5.10),注入水样后,用氢氧化钠(5.5)调至弱碱性。硫化物含量高时,酌情多加一些固定液,直至硫化物沉淀完全。水样应充满采样瓶,使瓶内无气泡,并立即密塞,运输途中避免阳光直射。采集的水样在4℃冰箱保存,并在24h内测定。

  8干扰的消除

  9步骤

  9.1测量系统的净化

  每次测定之前,将反应瓶盖插入装有约5ml水的清洗瓶中,通入载气,净化测量系统,调整仪器零点。测定后,水洗反应瓶盖和砂芯。

  9.2校准曲线的绘制

  逐个吸取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00ml标准使用液(5.18)于样品反应瓶中,加水至5ml,加2滴过氧化氢(5.4),将反应瓶盖与样品反应瓶密闭,用定量加液器(6.1.3)加入5ml磷酸(5.3),通入载气,依次测定各标准溶液吸光度,以吸光度与相对应的硫化物的量(μg)绘制校准曲线。

  9.3水样的测定

  对于基体简单的水样,取5ml(硫含量不大于20μg)于样品反应瓶中,以下操作同9.2校准曲线的绘制。

  对于基体特别复杂的水样,充分摇匀后,取10~40ml(含硫量≤200μg)于比色管(6.1.4)中,加入2~10ml碳酸锌絮凝剂(5.12),加水至标线摇匀,吸取10ml经滤膜(6.1.5)抽滤,用洗液(5.11)洗涤沉淀5~6次(含挥发性有机物洗涤8~10次)。用镊子(6.1.8)将滤膜,竖着放入样品反应瓶,无沉淀的一面贴住下部瓶壁,加入2滴过氧化氢(5.4),密闭反应瓶盖,用定量加液器(6.1.3)加入10ml磷酸(5.3),竖着旋转摇动反应瓶1~2min,使滤膜上沉淀完全溶解脱落后,通入载气,测定吸光度。

  测定水样前,测定空白样,进行空白校正。

  10结果的计算

  硫化物的含量按下式计算:

  11精密度和准确度

  11.1精密度

  六个实验室对硫化物含量1.97mg/L±0.09mg/L的统一标样进行测定,重复性相对标准偏差为1.7%,再现性相对标准偏差为2.4%;对含2.42~7.53mg/L的地表水、海水、生活污水和工业(化工、印染、制约、造纸)污水的实际样品进行测定(n=6),相对标准偏差为1.4%~3.3%。

  11.2准确度

  六个实验室测定1.97mg/L±0.09mg/L的统一标样,测得平均值为1.98mg/L,相对误差为0.5%;对硫化物含量0.24~12.87μg的地表水、海水、生活污水和工业(化工、印染、造纸)污水的实际样品进行加标回收试验,加标量为0.50~10.00μg,加标回收率在92.0%~104%之间。


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