大气中二氧化硫的测定
一、原理
大气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，生成紫红色的络合物，据其颜色深浅，用分光光度法测定。按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少，分为两种操作方法。方法一：含磷酸量少，最后溶液的pH值为1.6±0.1；方法二：含磷酸量多，最后溶液的pH值为1.2±0.1,是我国暂时选为环境监测系统的标准方法。
本实验采用方法二测定。
二、仪器
1．多孔玻璃吸收管（用于短时间采样）；多孔玻璃吸收瓶（用于24h采样）。
2．空气采样器：流量0 —1L/min。
3．分光光度计。
三、试剂
1． 0.04mol/L四氯汞钾吸收液：称取10.9g氯化汞（HgCl2）、6.0g氯化钾和0.070g乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA—Na2）,溶解于水，稀释至1000mL 。此溶液在密闭容器中贮存，可稳定6个月。如发现有沉淀，不能再用。
2．2.0g/L甲醛溶液：量取36—38%甲醛溶液1.1mL，用水稀释至200mL ，临用现配。
3．6.0g/L氨基磺酸铵溶液：称取0.60g氨基磺酸铵（H2NSO3NH4），溶解于100mL 水中，临用现配。
4．碘贮备液（c1/2I2=0.10mol/L）:称取12.7g碘于烧杯中，加入40g 碘化钾和25ml水，搅拌至全部溶解后，用水稀释至1000mL ，贮于棕色试剂瓶中。
5．碘使用液（c1/2I2=0.01mol/L）：量取50mL 碘贮存液，用水稀释至500mL ，贮于棕色试剂瓶中。
6．2g/L淀粉指示剂：称取0.20g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，慢慢倒入100mL沸水中，继续煮沸至至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。
7．碘酸钾标准溶液（c1/6KIO3=0.1000mol/L）：称取3.5668 g 碘酸钾(KIO3，优级纯，110℃烘干2h ），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。
8．盐酸溶液（cHCl=1.2mol/L）：量取100mL浓盐酸，用水稀释至1000mL 。
9．硫代硫酸钠贮备液（cNa2S2O3≈0.1mol/L）：称取25g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）,溶解于1000mL 新煮沸并已冷却的水中，加0.2g无水碳酸钠，贮于棕色瓶中，放置一周后标定其浓度。若溶液呈现混浊时，应该过滤。
标定方法：吸取碘酸钾标准溶液25.00mL，至于250mL碘量瓶中，加70mL 新煮沸并已冷却的水，加1.0g碘化钾，振荡至完全溶解后 ，再加1.2mol/L盐酸溶液10.0mL.立即盖好瓶塞，混匀。在暗处放置5min后，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加淀粉指示剂5mL，继续滴定至蓝色刚好消失。按下式计算硫代硫酸钠溶液的浓度：
c= 25.00×0.1000/V
式中：V—— 消耗硫代硫酸钠溶液的体积（mL）;
c——硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）。
10．硫代硫酸钠标准溶液：取50.00mL硫代硫酸钠贮存液于500mL容量瓶中，用新煮沸并已冷却的水稀释至标线，计算其准确浓度。
11．亚硫酸钠标准溶液：称取0.2g亚硫酸钠（Na2SO3）及0.010g乙二胺四乙酸二钠，将其溶解于200mL新煮沸并已冷却的水中，轻轻摇匀（避免振荡，以防充氧）。放置2—3h后标定。此溶液每毫升相当于含320—400μg二氧化硫。
标定方法:取四个250mL碘量瓶（A1、A2、B1、B2），分别加入0.010mol/L碘溶液50.00mL。
在A1、A2瓶内各加25mL水，在B1瓶内加入25.00mL亚硫酸钠标准溶液，盖好瓶塞。立即吸取2.0mL亚硫酸钠标准溶液于已加有40—50mL四氯汞钾溶液的100mL容量瓶中，使其生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。再吸取25.00mL亚硫酸钠标准溶液于B2瓶内，盖好瓶塞。然后用四氯汞钾吸收液将100mL容量瓶中的溶液稀释至标线。
A1、A2、B1、B2四瓶于暗处放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加5mL淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好退去。平行滴定所用硫代硫酸钠溶液体积之差应不大于0.05mL。
所配100mL容量瓶中的亚硫酸钠标准溶液相当于二氧化硫的浓度由下式计算：
SO2（ug/mL）= ((V0–V)×c×32.02×1000)/25.00 ×2.00/100
式中： V0—滴定A瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL）；
V—滴定B瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值（mL）；
c—硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度（mol/L） ；
32.02—相当于1mmol/L硫代硫酸钠溶液的二氧化硫（1/2SO2）的质量（mg）。
根据以上计算的二氧化硫标准溶液的浓度，再用四氯汞钾吸取液稀释成每毫升含2.0ug二氧化硫的标准溶液，此溶液用于绘制标准曲线，在冰箱中存放，可稳定20天。
12．0.2%盐酸副玫瑰苯胺（PRA，即对品红）贮备液：称取0.20g经提纯的盐酸副玫瑰苯胺，溶解于100mL，1mol/L盐酸溶液中。
13．磷酸溶液（cH3PO4=3mol/L）：量取41mL85%浓磷酸，用水稀释至200mL 。
14．0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液：洗去0.2%盐酸副玫瑰苯胺贮备液20.00mL于250mL容量瓶中，加3mol/L磷酸溶液200mL，用水稀释至标线。至少放置24h方可使用。存放暗处，可稳定9个月。
四、测定步骤
1．标准曲线的绘制：取8支10mL具塞比色管，按下表所列参数配置标准色列。
试剂 | |
0 1 2 3 4 5 6 7 | |
2.0ug/mL亚硫酸钠标准溶液（mL） 0 0.60 1.00 1.40 1.60 1.80 2.20 2.70 四氯汞钾吸收液（mL） 5.00 4.40 4.00 3.60 3.40 3.20 2.80 2.30 二氧化硫含量（ug） 0 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 4.4 5.4 | |
在以上各管中加入6.0g/L氨基磺酸铵溶液0.50mL，摇匀。再加2.0g/L甲醛溶液0.50mL及0.016% 盐酸副玫瑰苯胺使用液1.5mL,摇匀。当室温为15—20℃时，显色30min；室温为20—25℃时，显色20min；室温为25—30℃时，显色15min。 用25px比色皿，于575nm波长处，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对二氧化硫含量（ug）绘制标准曲线，或用最小乘法计算出回归方程式。
2．采样
（1）短时间采样：用内装5mL四氯汞钾吸收液的多孔玻璃吸收管以0.5L/min流量采样10—20L.
（2）24h采样：测定24h平均浓度时，用内装50mL吸收液的多孔玻璃板吸收瓶以0.2L/min流量，10—16℃恒温采样。
3．样品测定：样品混浊时，应离心分离除去。采样后品放置20min，以使臭氧分解。
（1）短时间样品：将吸收管中的吸收液全部移入10mL具塞比色管内，用少量水洗涤吸收管，洗涤液并入具塞管中，使总体积为5mL。加6g/L氨基磺酸铵溶液0.5mL，摇匀，放置10min，以除去氮氧化物的干扰。以下步骤同标准曲线的绘制。
（2）24h样品：将采集样品后的吸收液移入50mL容量瓶中，用少量水洗涤吸收瓶，洗涤液并入容量瓶中，使溶液总体积为50.0mL,摇匀。吸取适量样品溶液置于10mL具塞比色管中，用吸收液定容为5.00mL。以下步骤同短时间样品测定。
五、计算
二氧化硫（SO2,mg/m3）=W/ Vn ×Vt/Va
式中： W——测定时所取样品溶液中二氧化硫含量（μg,由标准曲线查知）；
Vt——样品溶液总体积（mL）；
Va——标定时所取样品溶液体积（mL）；
Vn——标准状态下的采样体积（L）。
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政策法规
