2022年SO的测定方法 .pdf
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1、实验十七大气二氧化硫的测定一、甲醛缓冲溶液吸收盐酸副玫瑰苯胺分光光度法(A1)1 实验目的1.1 掌握本方法的基本原理1.2 巩固大气采样器及吸收液采集大气样品的操作技术。1.3 学会用比色法测定SO2的方法。2 实验原理二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物。在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解,释放出的二氧化硫与盐酸副玫瑰苯胺、甲醛作用,生成紫红色化合物,根据颜色深浅,用分光光度计在577nm 处进行测定。本方法的主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金属元素。加入氨磺酸钠可消除氮氧化物的干扰;采样后放置一段时间可使臭氧自行分解;加入磷酸及环己二胺四乙酸二钠盐可以消除
2、或减少某些金属离子的干扰。在10mL 样品中存在50 g 钙、镁、铁、镍、锰、铜等离子及5 g 二价锰离子时不干扰测定。本方法适宜测定浓度范围为0.0031.07mg/m3。最低检出限为0.2 g/10mL 。当用10mL 吸收液采气样10L 时,最低检出浓度为0.02mg/m3;当用 50mL 吸收液, 24h 采气样 300L 取出 10mL 样品测定时,最低检出浓度为0.003mg/m3。3 实验试剂除非另有说明, 分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。3.1 氢氧化钠 (NaOH)溶液,1.5mo1/L 称取 60g NaOH 溶于 1000mL 水中。3.2 环
3、已二胺四乙酸二钠(CDTA-2Na) 溶液,0.05mo1/L 称取 1.82g 反式 1, 2-环已二胺四乙酸(trans-l , 2-cyclohexylenedinitrilo)tetra-acetic acid,简称 CDTA ,加入氢氧化钠溶液(3.1)6.5mL ,用水稀释至100mL 。3.3 甲醛缓冲吸收液贮备液:1(A)本方法与GB/T15262 94 等效。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 11 页 - - - - - - - - - 吸
4、取 36 38甲醛溶液 5.5mL,CDTA-2Na 溶液(3.2)20.00mL;称取 2.04g 邻苯二甲酸氢钾,溶于少量水中;将三种溶液合并,再用水稀释至100mL,贮于冰箱可保存1 年。3.4 甲醛缓冲吸收液用水将甲醛缓冲吸收液贮备液(3.3)稀释 100 倍而成。临用现配。3.5 氨磺酸钠溶液,6g/L 称取 0.60g 氨磺酸 (H2NS03H)置于 100mL 容量瓶中,加入4.0mL 氢氧化钠溶液(3.1),用水稀释至标线,摇匀。此溶液密封保存可用10 天。3.6 碘贮备液, C(1/2I2) =0.1mol/L 称取 12.7g 碘 (I2)于烧杯中,加入40g 碘化钾 (K
5、I) 和 25mL 水,搅拌至完全溶解,用水稀释至 1000mL,贮存于棕色细口瓶中。3.7 碘溶液, C(1/2I2)0.05mol/L 量取碘贮备液(3.6)250mL ,用水稀释至500mL,贮于棕色细口瓶中。3.8 淀粉溶液, 5g/L 称取 0.5g 可溶性淀粉,用少量水调成糊状,慢慢倒入100mL 沸水中,继续煮沸至溶液澄清,冷却后贮于试剂瓶中。临用现配。3.9 碘酸钾标准溶液,C(1/6KIO3)0.1000mol/L 。称取 3.5667g 碘酸钾 (KIO3优级纯, 经 110干燥 2h)溶于水,移入1000m1 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。3.10 盐酸溶液, (19)
6、 量取 1份盐酸( HCl )和 9 份水混合均匀。3.11 硫代硫酸钠 (Na2S2O3)贮备液, 0.10mol/L 。称取 25.0g 硫代硫酸钠 (Na2S2O3 5H2O),溶于 1000mL 新煮沸但已冷却的水中,加入0.2g 无水碳酸钠,贮于棕色细口瓶中,放置一周后备用。如溶液呈现混浊,必须过滤。3.12 硫代硫酸钠 (Na2S2O3)标准溶液,0.05mol/L 。取 250mL 硫代硫酸钠贮备液(3.11)置于 500mL 容量瓶中,用新煮沸但已冷却的水稀释至标线,摇匀。标定方法:吸取三份10.00mL 碘酸钾标准溶液(3.9)分别置于250mL 碘量瓶中,加70mL 新煮沸
7、但已冷却的水,加 1g 碘化钾, 振摇至完全溶解后,加 10mL 盐酸溶液 (3.10),立即盖好瓶塞,摇匀。于暗处放置5min 后,用硫代硫酸钠标准溶液(3.12)滴定溶液至浅名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - 黄色,加2mL 淀粉溶液 (3.8),继续滴定溶液至蓝色刚好褪去为终点。硫代硫酸钠标准溶液的浓度按式(1)准确计算:Cv10.000.1000(1)式中: C硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L ;V滴定
8、所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL 。3.13 乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na) 溶液, 0.5g/L 称取 0.25g EDTA CH2N(CH2COONa)CH2COOH2 H2O 溶于 500mL 新煮沸但已冷却的水中。临用现配。3.14 二氧化硫标准待标液。称取 0.200g 亚硫酸钠 (Na2SO3),溶于 200mL EDTA2Na 溶液 (3.13)中,缓缓摇匀以防充氧,使其溶解。放置23h 后标定。此溶液每毫升相当于320400 g 二氧化硫。3.15 标定方法吸取三份 20.00mL 二氧化硫标准待标液(3.14), 分别置于 250mL 碘量瓶中,加入 50mL新煮沸
9、但已冷却的水,20.00mL 碘溶液 (3.7)及 1mL 冰乙酸, 盖塞,摇匀。于暗处放置5min后,用硫代硫酸钠标准溶液(3.12)滴定溶液至浅黄色,加入 2mL 淀粉溶液 (3.8),继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V,mL。另吸取三份EDTA-2Na 溶液 (3.13)20mL ,用同法进行空白试验。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液 (3.12)的体积 V0,mL 。平行样滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液体积之差应不大于0.04mL。取其平均值。二氧化硫标准溶液浓度按式(2)计算:C100020.0032.02CV)-Vo()322(NaOS(2)式中: C二氧化
10、硫标准待标液的浓度, g/mL;V0 空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积平均值,mL;V 二氧化硫标准待标液滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积平均值,mL;C(Na2S2O3)硫代硫酸钠标准溶液(3.12)的浓度, mol/L ;32.02 二氧化硫 (1/2SO2)的摩尔质量。3.16 二氧化硫的标准溶液贮备液标定出二氧化硫标准待标液(3.14)的准确浓度后, 立即用吸收液(3.4)稀释为每毫升含 10.00 g 二氧化硫的标准溶液贮备液,可稳定6 个月。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
11、 - - - - 第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - 3.17 二氧化硫标准溶液临用时用吸收液(3.4)把二氧化硫标准储备液(3.16)稀释为每毫升含1.00 g 二氧化硫标准溶液。在冰箱中5保存,可稳定1 个月。3.18 副玫瑰苯胺 (Pararosaniline,简称 PRA,即副品红,对品红)贮备液,2g/L。其纯度应达到质量检验的指标,检验方法见方法(二)(9)。3.19 PRA 溶液,0.5g/L 。吸取 25.00mLPRA 贮备液 (3.18)于 100mL 容量瓶中,加30mL 的浓磷酸( =1.69),12mL 浓盐酸( =1.181.19),用水稀
12、释至标线,摇匀,放置过夜后使用。避光密封保存。4 实验仪器设备除一般通用化学分析仪器外,还应具备:4.1 分光光度计 (可见光波长380780nm)。4.2 多孔玻板吸收管10mL,用于短时间采样。多孔玻板吸收瓶50mL,用于 24h 连续采样。4.3 恒温水浴器:广口冷藏瓶内放置圆形比色管架,插一支长约150mm,040的酒精温度计,其误差应不大于0.5。4.4 具塞比色管: 10mL 。4.5 空气采样器。用于短时间采样的普通空气采样器,流量范围01Lmin。用于 24h 连续采样的采样器应具有恒温、恒流、计时、自动控制仪器开关的功能。流量范围0.20.3Lmin。各种采样器均应在采样前进
13、行气密性检查和流量校准。吸收器的阻力和吸收效率应满足技术要求。5 采样及样品保存5.1 短时间采样:根据空气中二氧化硫浓度的高低,采用内装10mL 吸收液的U 形多孔玻板吸收管,以0.5L/min 的流量采样。采样时吸收液温度的最佳范围在2329。5.2 24h 连续采样: 用内装 50mL 吸收液的多孔玻板吸收瓶,以 0.2 0.3L/min 的流量连续采样24h。吸收液温度须保持在2329范围。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 11 页 - - - -
14、- - - - - 5.3 放置在室 (亭)内的 24h 连续采样器,进气口应连接符合要求的空气质量集中采样管路系统,以减少二氧化硫气样进入吸收器前的损失。5.4 样品运输和储存过程中,应避光保存。6 分析步骤6.1 标准曲线的制作取 14 支 10mL 具塞比色管,分A、B 两组,每组7 支,分别对应编号。A 组按表 3-2配制标准溶液系列:表 3-2 管号0 1 2 3 4 5 6 二氧化硫标准溶液(3.17),mL 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 10.00 甲醛缓冲吸收液(3.4), mL 10.00 9.50 9.00 8.00 5.00 2.00 0 二氧化硫
15、含量, g 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 10.00 B 组各管加入1.00mL PRA 溶液 (3.19),A 组各管分别加入0.5mL 氨磺酸钠溶液 (3.5)和 0.5mL 氢氧化钠溶液(3.1),混匀。再逐管迅速将溶液全部倒入对应编号并盛有PRA 溶液的 B 管中,立即具塞混匀后放入恒温水浴中显色。显色温度与室温之差应不超过3,根据不同季节和环境条件按表3-3 选择显色温度与显色时间:表 3-3 显色温度 ,10 15 20 25 30 显色时间 ,min 40 25 20 15 5 稳定时间 ,min 35 25 20 15 10 试剂空白吸收光度A00.03
16、 0.035 0.04 0.05 0.06 在波长 577nm 处,用 1cm 比色皿,以水为参比,测量溶液吸光度。回归计算标准曲线:Y bX(3)式中: Y (AA0)标准溶液吸光度A 与试剂空白吸光度A0之差;X二氧化硫含量,g;b回归方程的斜率(由斜率倒数求得校正因子:BSl/b) ;a回归方程的截距(一般要求小于0.005)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 11 页 - - - - - - - - - 本标准的校准曲线斜率为0.044 0.002,
17、 试剂空白吸光度A0在显色规定条件下波动范围不超过 15。正确掌握本标准的显色温度、显色时间,特别在2530条件下,严格控制反应条件是实验成败的关键。6.2 样品测定6.2.1 样品溶液中如有混浊物。则应离心分离除去。6.2.2 样品放置20min.以使臭氧分解。6.2.3 短时间采样:将吸收管中样品溶液全部移入10mL 比色管中,用吸收液(3.4)稀释至标线,加0.5mL 氨磺酸钠溶液(3.5)、混匀,放置10min 以除去氮氧化物的干扰,以下步骤同校准曲线的绘制。如样品吸光度超过校准曲线上限,则可用试剂空白溶液稀释,在数分钟内再测量其吸光度,但稀释倍数不要大于6。6.2.4 连续 24h
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