环境空气二氧化硫的测定

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1、实验八 环境空气二氧化硫的测定一、实验目的 掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中二氧化硫浓 度的分析原理和操作技术。二、原理：SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物，在溶液中 加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出的SO2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处进行测定吸光度。该方法适用范围 0.003-1.07mg/l三、仪器1、多孔玻板吸收管：10ml (用于短时间采样)2、空气采样器：短时间采样的采样器，流量范围 01L/min3、分光光度计(可见光波长 380780nm)4、具塞比色管： 10ml。5

2、、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, 040C 温度计，其误差范围不大于0.5Co四、试剂1、氢氧化钠溶液，C(NaOH)=1.5mol/L 称取氢氧化钠 6g 溶于水中，稀释至 100ml。2、环己二胺四乙酸二钠溶液( CDTA-2Na)： 0.050mol/L称取1.82g反式1, 2-环己二胺四乙酸CDTA，加入6.5ml氢氧化钠溶液 (1.5mol/l)，溶解后用水稀释至100ml。3、甲醛缓冲吸收液贮备液：吸取36%38%的甲醛溶液5.5ml，上述CDTA-2Na溶液20.00ml，称取2.04g 邻苯二甲酸氢钾，溶于少量水中，将三种溶液合并用水稀释至1

3、00ml，贮于冰箱。4、甲醛缓冲吸收液：用时现配。用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释100倍。此溶液每毫升含0.2mg甲醛。5、0. 60 % (m/V)氨磺酸钠溶液：称取0.60g氨磺酸(H2NSO3H)于烧杯中，加入氢氧化钠(1)溶液4.0ml，完全溶解后移入 100ml 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液密封保存可用10 天。6、碘贮备液，C=(l/2【2)=0.10mol/l称取12.7g碘(I2)于烧杯中，加入40g碘化钾和25ml水，搅拌至完全溶解， 用水稀释至1000m 1,贮存于棕色细口瓶中。7、碘使用溶液， C(1/2I2) =0.05mol/l量取碘贮备液250ml，用水稀

4、释500ml，贮于棕色细口瓶中。8、0.5淀粉溶液：称取 0.5g 可溶性淀粉，用少量水调成糊状(可加 0.2g 二氯化锌防腐)，慢 慢倒入100m 1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。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 C干燥2h)溶于水，移入1000ml 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。10、( 1+9)盐酸溶液：量取10ml浓盐酸溶于90ml水中。11、硫代硫酸钠贮备液C(Na2S2O3)=0.10mol/l。称取25.0g硫代硫酸钠(Na2S2O3.5H2)溶于1000ml新煮

5、沸但已冷却的水中， 加入0.20g无水碳酸钠(Na2CO3)，贮于棕色细口瓶中，放置一周后备用。如溶 液呈现浑浊，必须过滤。12、硫代硫酸钠标准溶液， C( Na2S2O3) =0.05mol/l。取250.0ml硫代硫酸钠贮备液置于500ml容量瓶中，用新煮沸但已冷却的水 稀释至标线，摇匀，贮于棕色细口瓶中。标定方法：吸取三份0.1000mol/l的碘酸钾标准溶液10.00ml，分别置于250ml碘量瓶中， 加70ml新煮沸但已冷却的水，加1g碘化钾，振摇至完全溶解后，加10ml (1+9) 盐酸溶液，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 滴定溶液至浅黄色，加2

6、ml淀粉溶液，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下式计算：厂0.1000 X 10.00C=Na 2 S 2 0 3V式中：Na 2S 2O 硫代硫酸钠标准溶液的浓度， mol/L；V滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL。13、0.05 %（m/v）乙二胺四乙酸二钠盐（Na2EDTA）溶液：称取 0.25gEDTA-2Na 溶于500ml新煮沸但已冷却的水中。14、二氧化硫标准溶液称取0.200g亚硫酸钠（Na2SO4），溶于200ml浓度为0.05%EDTA2Na 溶液（用新煮沸并冷却的水配制），放置23h后标定出准确浓度。此溶液每毫 升相当于 320400ug

7、 二氧化硫。标定方法：吸取三份20.00ml二氧化硫标准溶液，分别置于250m 1碘量瓶中， 加入50ml新煮沸但已冷却的水，0.05mol/L碘使用液20.00ml及1ml冰乙酸，盖 塞，摇匀。于暗处放置 5min 后，用 0.05mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至 浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定至溶液兰色刚好褪去为终点。记录体积消 耗量 V。另吸取三分配制亚硫酸钠溶液所用的0.05%EDTA2Na溶液各20ml，用同 法进行空白实验。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V0，ml。注：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

8、下式计算：（V - V）x C32.02CSO 2 = 0叽S2O3）X 1000SO220.00式中：C二氧化硫标准溶液的浓度，yg/ml；V0一空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；V滴定二氧化硫标准溶液所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；C（Na2S2O3） 硫代硫酸钠标准溶液的浓度， mol/l； 32.02二氧化硫摩尔质量， g/mol。15、二氧化硫标准储备液：（实验员配好）待标定出亚硫酸钠溶液中二氧化硫准确浓度后，立即用甲醛缓冲溶液吸收液 将亚硫酸钠溶液稀释成每毫升含10.00ug二氧化硫的标准溶液贮备液（存于冰箱, 可存三个月）。16、二氧化硫标准使用溶液（实验时，由学生

9、配制）：用吸收液 稀释储备液，为每毫升含1.00ug二氧化硫的标准溶液为使用液, 用于绘制标准曲线。在冰箱中5C保存。17、0.20g/100ml盐酸副玫瑰苯胺（prarosaniline,简称PRA,即副品红或对品红） 贮备液。取正丁醇和1.0mol/L盐酸溶液各500ml，放入1000ml分液漏斗中，盖塞，振荡3 min，使其互溶达到平衡，静置15min待完全分层后，将下层水相和上层 有机相分别移入细口瓶中备用。称取0.100g盐酸副玫瑰苯胺（CeHNsCMHCl） 放入小烧杯中，加平衡过的1.0mol/L盐酸40ml，用玻棒搅拌至完全溶解后，移 入 250ml 分液漏斗中，再用 80ml

10、 平衡过的正丁醇洗涤小烧杯数次，洗涤液并入 同一分液漏斗中，盖塞，振荡3min，静置15min，待完全分层后，将下层水相 移入另一 250ml分液漏斗中，再加80ml平衡过的正丁醇，依上法反复提取8 10次后，将水相滤入50ml容量瓶中，用1.0mol/L盐酸溶液稀释至标线，摇匀此 贮备液为橙黄色。18、0.05g/100ml 盐酸副玫瑰苯胺使用液：吸取经0.2%的 PRA 贮备液 25.00ml 移入 100ml 容量瓶中，加 30ml 85%的浓 磷酸， 12ml 浓盐酸，用水稀释至标线，摇匀，放置过夜后使用。避光密封保存 可使用 9 个月。五、测定步骤1、标准曲线的绘制：取 14 支 1

11、0ml 具塞比色管，分 A、 B 两组，每组 7 支，分 别对应编号。A 组按表 1 配制标准溶液系列：表 1 二氧化硫标准系列管号（A组）0123456二氧化硫标准溶液（ml）00.501.002.005.008.0010.00甲醛吸收液（ml）10.009.509.008.005.002.000其二氧化硫含量（“g00.501.002.005.008.0010.00B 组：各管加入 1.00mL0.05PRA 溶液。 A 组各管分别加入 0.60氨磺酸 钠溶液0.5mL和1.5mol/L氢氧化钠溶液0.5ml，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

12、放入恒温水浴中显色， 显色温度与室温之差应不超过3C，根据不同季节和环境条件按表2选择显色温 度与显色时间。表 2 B 组 显色温度与显色时间显色温度/C1015202530显色时间/min402520155稳定时间/min3525201510用 1cm 比色皿，在波长 577nm 处，以水为参比，测定吸光度。可以用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式：y二bx+a式中：Y （A-A0）:校准溶液吸光度A与试剂空白吸光度A0之差，X二氧化硫含量，（pg）b回归方程的斜率（由斜率倒数求得校正因子：Bs=l/b）；a回归方程的截距（一般要求小于0.005）要求校准曲线斜率为0.0440.002，试剂

13、空白吸光度A在显色规定条件下波 动范围不超过15%。也可以用校正吸光度-含量mg直接绘制标准曲线。2、采样采取短时间采样：采用内装 10.00ml 吸收液的多孔玻板吸收管，以 0.5L/min 流量避光采样60分钟（小时平均至少45分钟）。采样、运输和储存应避光。采 样时吸收液温度的最佳范围在2329C范围。3、样品测定：样品溶液中如有浑浊物，则应离心分离除去。采样后样品放置 20min,以使臭氧分解。短时间样品：将吸收管中样品溶液全部移入 10ml 比色管中，用甲醛吸收液稀 释至标线，加0.5ml氨基磺酸钠溶液，混匀，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。如样品吸光

14、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。六、数据处理计算：s （/） a - A ）x B VSO , mg / m3 丿二0s x2VVna式中：A样品溶液的吸光度A0一试剂空白溶液的吸光度（用吸收液未吸收空气）Bs校正因子1/b, pg /吸光度Vt样品溶液总体积，mlV测定时所取样品溶液体积，mlaVn标准状况下的采样体积L (0C, 101.325Kpa)。七、注意事项：1、因为温度对显色影响较大，一般需用恒温水浴法进行控制温度2、对品红的提纯很重要，因提纯后可降低试剂空白值和提高方法的灵敏度。提 高酸度虽可降低空白值，但灵敏度也有下降。3、六价铬能使紫红色络合物退色，产生负干扰，所以应尽量避免用硫酸或铬酸 洗液洗涤玻璃器皿，若已洗，则要用(1+1)盐酸浸泡1h,用水充分洗涤，除去 六价铬。4、此操作关键的一步是将含有标准溶液或样品溶液、吸收液、氨基磺酸钠及氢 氧化钠溶液倒入对品红溶液时，一定要倒干净，为此在绘制标准曲线及进行测定 时，应尽量选择台肩小的比色管，同时每倒3个溶液后，等3min,再倒3 个, 依次进行，以确保每支比色管的显色时间皆为 15min。5、用过的比色管及比色皿及时用酸洗涤，否则红色难于洗净，比色管用(1+4) 的盐酸及1/3体积的95%乙醇混合液洗涤。