硫化物检测方法.docx

1、硫化物检测方法硫 化 物地下水 (特别是温泉水 )及生活污水，平时含有硫化物，其中一部分是在厌氧条件下，由于细菌的作用，使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。某些工矿企业，如焦化、造气、选矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。水中硫化物包括溶解性的 H2S、 HS、 S2，存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及末电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气，产生臭味，且毒性很大，它可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键（ SS)作用，影响细胞氧化过程，造成细胞组织缺氧，危及人的生命。硫化氢除自己能腐化金属外，还可被污水中的生物氧化成硫酸进而腐化下水道等。因

2、此，硫化物是水体污染的一项重要指标 (干净水中，硫化氢的嗅阀值为 0.035 gL) 。本书所列方法测定的硫化物是指水和废水中溶解性的无机硫化物和酸溶性金属硫化物。1方法的选择测定上述硫化物的方法， 平时有亚甲蓝比色法和碘量滴定法以及电极电位法。当水样中硫化物含量小于 1mgL 时，采用对氨基二甲基苯胺光度法，样品中硫化物含量大于 1mg L 时，采用碘量法。电极电位法拥有较宽的测量范围，它可测定 10-6-101mo1L 之间的硫化物。2水样保存由于硫离子很简单氧化，硫化氢易从水样中逸出。因此在采集时应防范曝气，并加入必然量的乙酸锌溶液和合适氢氧化钠溶液，使呈碱性并生成硫化锌积淀。平时 1L

3、水样中加入 2mo1/L1 2Zn(Ac) 2) 的乙酸锌溶液 2ml ，硫化物含量高时，可酌情多加直至积淀完好为止。水样充满瓶后马上密塞保存。水 样 的 预 处 理由于还原性物质，比方硫代硫酸盐、亚硫酸盐和各种固体的、溶解的有机物都能与碘起反应， 并能阻拦亚甲蓝和硫离子的显色反应而搅乱测定；悬浮物、水样色度等也对硫化物的测定产生搅乱。若水样中存在上述这些搅乱物时， 必定依照不相同情况， 按下述方法进行水样的预办理。1乙酸锌积淀 -过滤法当水样中只含有少量硫代硫酸盐、亚硫酸盐等搅乱物质时，可将现场采集并已固定的水样，用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜进行过滤，尔后按含量高低选择合适方法，直接测定积淀

4、中的硫化物。2酸化 吹气法若水样中存在悬浮物或浑浊度高、色度深时，可将现场采集固定后的水样加入必然量的磷酸，使水样中的硫化锌转变为硫化氢气体，利用载气将硫化氢吹出， 用乙酸锌 乙酸钠溶液或 2%氢氧化钠溶液吸取， 再行测定。3过滤 酸化 吹气分别法若水样污染严重，不但含有不溶性物质及影响测定的还原性物质，并且浊度和色度都高时，宜用此法。马上现场采集且固定的水样，用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜过滤后，按酸化吹气法进行预办理。预办理操作是测定硫化物的一个关健性步骤， 应注意既除掉搅乱物的影响，又不致造成硫化物的损失。仪 器(1)中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜。(2)吹气装置。试剂(3)乙酸铅棉花：称取

5、10g乙酸铅 (化学纯 )溶于 100m1水中，将脱脂棉置于溶液中浸泡后，晾干备用。(4)1十1磷酸。(5)吸取液：乙酸锌 -乙酸钠溶液：称取 50g二水合乙酸锌和 12.5g 三水合乙酸钠溶于水中，用水稀释至 1000ml。若溶液浑浊，应过滤。2%氢氧化钠溶液。以上两种吸取液可任选一种使用。(4)载气：氮气 (99.9%)。步骤1适用碘量法的吹气步骤(1)连接好吹气装置，通载气检查各部位可否漏气。达成后，关闭气源。(2)向吸取瓶 3、4中，各加入 50m1水及 10m1吸取液或 60m1吸取液 (不加水 )。(3)向500ml平底烧杯中放入采样现场已固定并混匀的水样合适(硫化物含量20mg)

6、，加水至 200ml，放入水浴锅内， 装好导气管和分液漏斗。 开启气源，以连续冒泡的流速 (由转子流量计控制流速 )吹气 5-10min(驱除装置内空气，并再次检查装置的各部位可否严实 )，关闭气源。(4)向分液漏斗 6中加入 1十1磷酸 10m1，开启分液漏斗活塞，待磷酸全部流入烧瓶后，迅速关闭活塞。开启气源，水浴温度控制在65-80，以控制好载气流速，吹气 45min。将导气管及吸取瓶取下，关闭气源。按碘量法分别测定两个吸取瓶中的硫化物含量。2用于光度法的吹气法(1)连接好吹气装置，通载气检查各部位可否漏气。(2)向吸取管 (包式吸取管或 50m1比色管 )中，加入 10m1吸取液 (同碘

7、量法 )。(3)按碘量法吹气步骤 (3)、(4)吹气 45min, 尔后将导气管及吸取管取下，关闭气源。按光度法步骤测定吸取管中硫化物含量。注意事项（1）吹气速度影响测定结果，流速不宜过快或过慢。必要时，应通过硫化物标准溶液进行回收率的测定， 以确定合适的载气流速。在吹气 40min后，流速可合适加大，以赶尽最后残留在容器中的H2S气体。(2)注意载气质量，必要时应进行空白试验和回收率测定。(3)浸入吸取液部分的导管壁上，常常粘附必然量的硫化锌，难以用热水洗下。因此，无论用碘量法或比色法，均应进行定量反应后，再取出导气管。(4)当水样中含有硫代硫酸盐或亚硫酸盐时，可产生搅乱，这时应采用乙酸锌积

8、淀过滤 酸化 吹气法。(5)应注意磷酸质量。当磷酸中含氧化性物质时，可使测定结果偏低。一、对氨基二甲基苯胺光度法概 述1方法原理在含高铁离子的酸性溶液中，硫离子与对氨基二甲苯胺作用，生成亚甲蓝，颜色深度与水中硫离子浓度成正比。2搅乱及除掉亚硫酸盐、硫代硫酸盐高出 10mgL 时，将影响测定。必要时，增加硫酸铁铵用量，则其赞同量可达 40mgL 。亚硝酸盐达L 时，产生搅乱。其他氧化剂或还原剂亦可影响显色反应。亚铁氰化物可生成蓝色，产生正搅乱。3方法的适用范围本法最低检出浓度为 L(S2)，测定上限为 L。当采用酸化 -吹气预办理法时，可进一步降低检出浓度。酌情减少取样量，测定浓度可高达 4mg

9、L 。仪 器(1)分光光度计， 10mm比色皿。(2)50ml比色管。试剂(1)无二氧化碳水：将蒸馏水煮沸 15min后，加盖冷却至室温。全部实验用水均为无二氧化碳水。(2)硫酸铁铵溶液：取 25g十二水合硫酸高铁铵溶解于含有 5ml硫酸的水中，稀释至 200m1。(3)0.2%(mV) 对氨基二甲基苯胺溶液： 称取 2g对氨基二甲基苯胺盐酸盐溶于 700ml水中，慢慢加入 200ml硫酸，冷却后，用水稀释至1000m1。(4)1十5硫酸。(5)L硫代硫酸钠标准溶液：称取五水合硫代硫酸钠，溶于无二氧化碳水中， 转移至 1000ml棕色容量瓶内，稀释至标线，摇匀。按本节 (三)碘量法、试剂 (4

10、)进行标定。(6)2mo1L乙酸锌溶液：(7)L (l 2 I2)碘标准溶液：正确称取碘于 250m1烧杯中，加入 20g碘化钾，加合适水溶解后，转移至 1000m1棕色容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。(8)1%淀粉指示液。(9)硫化钠标准贮备液：取必然量结晶九水合硫化钠置布氏漏斗中，用水淋洗除掉表面杂质，用干滤纸吸去水分后，称取溶于少量水中，转移至 1000ml棕色容量瓶中， 用水稀释至标线， 摇匀备测。标定：在 250ml碘量瓶中，加入 10ml 1mo1 L 乙酸锌溶液，10.00ml 待标 定 的 硫 化 钠溶 液 及 L 的 碘标 准 溶 液，用水稀释至 60ml，加入 1十5硫酸

11、5m1，密塞摇匀。在暗处放置 5min，用L 硫代硫酸钠标准溶液，滴定至溶液呈淡黄色时，加入 1ml淀粉指示液，连续滴定至蓝色恰巧消失为止，记录标准液用量。同时以 10ml水代替硫化钠溶液，作空白试验。按下式计算 1m1硫化钠溶液中含硫化物的毫克数：硫化物（ mgm1) V0 V1 式中，V 1 滴定硫化钠溶液时，硫代硫酸钠标准溶液用量 (m1)； V0 空白滴准时，硫代硫酸钠标准溶液用量 (m1)； c 硫代硫酸钠标准溶液的浓度 (mo1L) ； 12 S2-的摩尔质量 (gmo1)。(10)硫化钠标准使用液的配制：吸取必然量刚标定过的硫化钠溶液，用水稀释成含5.0 g硫化物 (S2-)的标

12、准使用液，临用时现配。 吸取必然量刚标定过的硫化钠溶液， 移入已盛有 2m1乙酸锌 -乙酸钠溶液和 800m1水的 1000m1棕色容量瓶中， 加水至标线，充分混匀，使成均匀的含硫 (S2-)浓度为 5.0 g m1的硫化锌混悬液。该溶液在 20下保存，可牢固 12周，每次取用时，应充分振摇混匀。以上两种使用液可依照需要选择使用。步 骤1校准曲线的绘制分别取 0、的硫化钠标准使用液或置 50ml比色管中，加水至 40ml，加对氨基二甲基苯胺溶液 5ml，密塞。颠倒一次，加硫酸铁铵溶液 1m1，马上密塞，充分摇匀。 10min 后，用水稀释至标线，混匀。用 10mm比色皿，以水为参比，在 665

13、nm 处测量吸光度，并作空白校正。2水样测定将预办理后的吸取液或硫化物积淀转移至 50ml比色管或在原吸取管中，加水至 40m1。以下操作同校准曲线绘制，并以水代替试样，按相同操作步骤，进行空白试验，以此对试样作空白校正。计 算硫化物 (S2 ， mg/L) = mV式中， m 从校准曲线上查出的硫量 ( g)，V 水样体积 (m1)。精美度和正确度六个实验室解析含 L 的硫化物加标水样，回收率为65-108%；单个实验室的相对标准偏差不高出 12%；单个实验室解析含L 的硫化物加标水样， 回收率为 8097%；相对标准偏差不高出 16%。注意事项(1)水样中硫化物浓度颠簸较大，为此，可先按下

14、述手续进行定性试验：分取 2550m1混匀并已固定的水样，置于 150ml锥形瓶中，加水至 50m1，加 1十1硫酸 2ml及数粒玻璃珠，马上在瓶口覆盖滤纸，并用橡皮筋扎紧。在滤纸中央滴加 10%(mV) 乙酸铅溶液 1滴，置电热板上加热至沸，取下锥形瓶。冷却后，取下滤纸，查察朝液面的斑点是呈淡棕色还是呈黑褐色，进而判断水样中含硫化物的大体含量，以确定水样取用量。(2)显色时，加入的两种试剂均含硫酸，应沿管壁逐渐加入，并加塞混匀，防范硫化氢逸出而损失。(3)绘制校准曲线时，向反应瓶中加入的水量应与测定水样时的加入量相同。二、碘 量 法概 述1方法原理硫化物在酸性条件下，与过分的碘作用，节余的碘

15、用硫代硫酸钠溶液滴定。由硫代硫酸钠溶液所耗资的量，间接求出硫化物的含量。2搅乱及除掉还原性或氧化性物质搅乱测定。水中悬浮物或浑浊度高时，对测定可溶态硫化物有搅乱。遇此情况应进行合适办理。3方法的适用范围本方法适用于含硫化物在 1mgL以上的水和废水的测定。仪 器(1)250m1碘量瓶。(2)中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜。(3)25m1或50m1滴定管 (棕色 )。试剂(4)1mo1L 乙酸锌溶液：溶解 220g二水合乙酸锌于水中， 用水稀释至1000ml。(5)1%淀粉指示液。(6)1十5硫酸(7)L 硫代硫酸钠标准溶液：称取五水合硫代硫酸钠溶于水中，稀释至 1000ml，加入无水碳酸钠，保存于

16、棕色瓶中。标定：向 250ml碘量瓶内，加入 lg 碘化钾及 50m1水，加入重铬酸钾标准溶液 (l 6K2Cr2O7)，加入 1十5硫酸5ml，密塞混匀。置暗处静置 5min，用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时， 加入 1m1淀粉指示液，连续滴定至蓝色恰巧消失，记录标准液用量 (同时作空白滴定 )。硫代硫酸钠标准溶液的浓度按下式计算：c(Na2S2O3) V1V2式中， V1滴定重铬酸钾标准溶液耗资硫代硫酸钠标准溶液体积(ml) ；V2 滴定空白溶液耗资硫代硫酸钠标准溶液体积 (ml) ； 重铬酸钾标准溶液的浓度 (mo1L) 。其他试剂拜会本节对氨基二甲基苯胺光度法。步 骤将

17、硫化锌积淀连同滤纸转入 250ml碘量瓶中，用玻璃棒搅碎，加50ml水及碘标准溶液，5m1 1十5硫酸溶液，密塞混匀。暗处放置 5min，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时，加入 1ml淀粉指示液，连续滴定至蓝色恰巧消失，记录取量。同时作空白试验。水样若经酸化吹气预办理，则可在盛有吸取液的原碘量瓶中，同上加入试剂进行测定。计 算硫化物（ S2，mgL) V0 V1 c 16.03 1000V式中： V0 空白试验中，硫代硫酸钠标准溶液用量 (m1)； V1 水样滴准时，硫代硫酸钠标准溶液用量 (m1)； V 水样体积 (ml) ； 硫离子 (12S2-)摩尔质量 (gmol) ； c 硫

18、代硫酸钠标准溶液浓度 (mo1L) 。注意事项当加入碘液和硫酸后，溶液为无色，说明硫化物含量较高，应补加合适碘标准溶液，使呈淡黄棕色止。空白试验亦应加入相同量的碘标准溶液。三、硫离子选择电极电位滴定法概 述1方法原理用硫离子选择电极作指示电极，双桥饱和甘汞电极为参比电极，用标准硝酸铅溶液滴定硫离子，以伏特计测定电位变化指示反应终点。Pb2+ 十 S2 PbS硫化铅的溶度积 1 10-28 。等当点时，硫离子浓度为 10-14mol/L ，若在等当点前 S2 10-6 mo1L ，此时浓度变化 8个数量级。依照能斯特方程：E = E02(25)s29loga式中， E 电极电位；E0 标准电极电

19、位；2as 硫离子活度。从方程中看出，硫离子浓度变化 8个数量级时，电位变化 29 8mV 。在终点时电位变化有突跃。用二阶微分法算出硝酸铅标准溶液的用量，即可求出样品中硫离子的含量。2搅乱及除掉工业废水大多色深、 浑浊，含有机物、阳离子、阴离子，成份复杂；且硫离子极易被氧化，不易保持牢固的浓度。本法不受色深、浑浊的影响。 Hg2+、 Ag +、 Cu2+、 Cd2+等搅乱测定。加入抗氧缓冲溶液 (SAOB) ，可防范硫离子的氧化。 SAOB溶液中含有水扬酸，能与多种金属离子如 Fe3+ 、Fe2+、Cu2+、 Cd2+ 、Zn2+、Cr3+等生成牢固的络合物，也能与 Pb2+络合，但很不牢固

20、。故能游离出金属硫化物中的硫离子于溶液中。 SAOB溶液中的抗坏血酸能还原 Hg2+、 Ag +。阴离子 CN，SH的搅乱可在滴定前加入几滴丙烯腈的异丙醇 (10%)溶液予以除掉。阴离子 C1、 SO42、SiO32、SO32、S2O32、PO43等不干扰本法测定。若水样中含有胶体，如栲胶等存在，在滴定前加入约 固体硝酸钙破坏胶体。3方法的适用范围1 3本法适用样品中硫离子浓度范围 10一 10 mgL，检测下限浓度为L。经六个以上实验室考据，本法可用于制革、化工、造纸、印染等工业废水以及地表水中硫离子含量的测定。4采样与保存采集水样时， 应马上正确加入等体积 SAOB(50%)溶液，用塞子塞

21、紧瓶口。样品应赶忙解析。水样在 3d内，其被测组分浓度下降 3%。仪 器(l ) 精美酸度计或毫伏计。(2)硫离子选择电极。(3)双盐桥饱和甘汞电极。(4)电磁搅拌器。(5)微量滴定管：或5.0ml(110或120刻度 )。试剂（1）L 标准硝酸铅溶液：正确称取解析纯硝酸铅 33120g溶于去离子水中， 转移到 1000m1容量瓶中并稀释至标线。 用时可将此溶液再正确稀释成L 或L 的标准溶液。(2)标准硫化钠溶液： 取九水合硫化钠晶体， 用去离子水冲洗表面，配成 1102mo1L 的溶液。该浓度用标准硝酸铅溶液来标定。(3)SAOB( 硫化物抗氧缓冲溶液 )贮备液：溶解 80g氢氧化钠于 5

22、00ml 去离子水中，慢慢加入 320g水扬酸钠，搅拌至全部固体溶解后，再加入 72g抗坏血酸，并加水至 1L 。通氮气 5min除氧后，用塞子塞紧放于暗处备用。 此溶液可保存个月。当此溶液变黑时即无效。若无氮气，亦可用新煮沸并冷却的去离子水配制，先将氢氧化钠和水扬酸钠配好，用时再按比率加入抗坏血酸。SAOB(50% ，VV) ：取上述贮备液与等体积去离子水混杂。步 骤1取 样获取水样马上正确加入等体积 SAOB(50%)溶液。用塞子塞紧。2测 定吸取上述试样于100m1烧杯中，放入搅拌子， 将烧杯置于电磁搅拌器上，插入硫离子选择电极和双盐桥饱和甘汞电极， 开动搅拌器，搅拌以不起旋涡为宜。将滴

23、定管的管尖恰巧插入液面（如不够长，可接一个尖嘴玻管），慢慢加入标准硝酸铅溶液。同时记录电位值。当电位发生突变后，再加入滴定液，记录电位值和耗资标准硝酸铅溶液的体积数（ ml）。注：使用标准硝酸铅溶液的浓度，应依照水样中硫化物浓度确定，以下表所示。标准硝酸铅的浓度使 用 硝 酸 铅 浓 （mol/L ）110210310适 合 的 硫 化 物 浓 度（ mg/L ）103- 102102- 1010-10计 算先以二阶微分法求出硝酸铅溶液的终点时正确体积数。精美度和正确度13个实验室对工业废水中硫化物浓度 l0 1103mgL 范围测定的相对偏差为 3%；回收率为 95%以上。注意事项（1）标准硫化钠溶液的配制，用于本方法的考据与回收率试验。当用碘量法标定硫化钠溶液浓度时，因硫化钠中杂质含量将耗资碘，故标定数据要加以校正。（2）抗氧化缓冲溶液中的水扬酸钠可用 Na2-EDTA 盐代替。即溶解120g氢氧化钠和 186g Na2-EDTA盐于 600ml水中，定容至 1L，贮于塑料瓶中，用时将抗坏血酸量按取此液加入。此液可使用较长时间。（3）由于是积淀反应，为了保护和冲洗电极方便，滴定样品中硫化物的浓度不宜太高。该法的测定下限一般可到 510-6mol L 。