今年的实验十八盐酸副玫瑰苯胺比色法测大气中的二氧化硫

-1-实验十五盐酸副玫瑰苯胺比色法测大气中的二氧化硫一﹑实验目的1．学习CS-3型大气采样机使用方法。2．掌握盐酸副玫瑰苯胺比色法测大气中二氧化硫的方法。二﹑实验原理二氧化硫被四氯汞钾吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫红色络合物，比色测定。主要干扰物质为：氮氧化物、臭氧、锰、铁、铬等。加入氨基磺酸铵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；加入磷酸和乙二胺四乙酸二纳盐，可以消除或减少某些重金属的干扰，如在用10mL吸收液时，60µg铁﹑10µg锰﹑10µg铬﹑10µg铜﹑22µg钒没有明显干扰；环境大气中的微量氨﹑硫化物及醛类不干扰。三﹑实验仪器1．吸收管：多孔玻板吸收管﹑小型冲击式吸收管或大型气泡式吸收管，用于30min~60min采样；125mL多孔玻板吸收瓶或125mL洗气瓶，用于24hr采样。2．大气采样器：流量范围0~1L/min。3．721分光光度计。四﹑试剂所用水为除去氧化剂的重蒸水。1．0.04mol/L四氯汞钾吸收液：称取10.9g氯化汞(HgCl2)，6.0g氯化钾(KCl)和0.066g乙二胺四乙酸二纳盐(Na-EDTA)，溶于水中，稀释至1L。此溶液pH约为4，在酸度计上用0.01mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至5.2左右。此试剂可以稳定6个月。2．0.6%的氨基磺酸铵溶液：称取0.6g氨基磺酸铵(H2NSO3NH4)溶于水中，稀释至100mL，用时现配。3．0.2%甲醛溶液：量取1.4mL36~38%甲醛，溶于水中，稀释至250mL，与冰箱中保存，可稳定一个半月。4．0.1mol/L碘储备液：称取12.7g碘(I2)，放入烧杯中，加入40g碘化钾(KI)，加25mL水，搅拌至全部溶解后，用水稀释至1L，储于棕色试剂瓶中。5．0.01mol/L碘溶液：量取50mL0.1mol/L碘储备液，用水稀释至500mL，储于棕色试剂瓶中。6．淀粉指示剂：称取0.2g可溶性淀粉(可加0.4g二氯化锌防腐)，用少量水调成糊状物，倒入100mL沸水中，继续煮沸直到溶液澄清，冷却后储于试剂瓶中。7．0.1000mol/L碘酸钾标准溶液：称取3.5668g碘酸钾(KIO3，优级纯，110℃烘干2hr)，溶于水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻线。8．0.1mol/L硫代硫酸钠储备液：称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)，溶于1L新煮沸但已冷却的水中，加0.2g无水碳酸钠，储于棕色试剂瓶中，放置一周后标定其浓度，若溶液混浊时，应该过滤。标定方法：吸取10.00mL0.1mol/L碘酸钾标准溶液，置于250mL碘量瓶中，加70mL煮沸但已冷却的水，加1g碘化钾，振摇至完全溶解后，再加3.5mL冰醋酸(或10mL1mol/L盐酸溶液)，立即盖好瓶塞，混匀，在暗处放置5min后，用0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加5mL新配制的0.2%淀粉指示剂后，溶液显蓝色，再继续滴定至蓝色刚好消失。计算硫代硫酸钠溶液的浓度。9.0．01mol/L硫代硫酸钠溶液：取50.00mL标定过的0.1mol/L硫代硫酸钠溶液置于500mL容量瓶中，用新煮沸但已冷却的水稀释至标线。10．二氧化硫标准溶液：先配制亚硫酸钠水溶液：称取0.200g亚硫酸钠(Na2SO3)及0.010g乙二胺四乙酸二钠盐，溶于200mL新煮沸但-2-已冷却的水中，轻轻摇匀(避免震荡，以防充氧)，放置2~3hr后标定。此溶液相当于每毫升含320~400微克二氧化硫。标定方法：⑴取4个250mL碘量瓶(A1﹑A2﹑B1﹑B2)分别加入50.00mL0.01mol/L碘溶液，在A1﹑A2内各加入25mL水，在B1瓶内加入25.00mL上述亚硫酸钠水溶液，盖好瓶塞。⑵立即吸取2.00mL上述亚硫酸钠水溶液，加到一个已加有40~50mL四氯汞钾溶液的100mL容量瓶中，使生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。⑶紧接着再吸取25.00mL上述亚硫酸钠水溶液,加入B2瓶中,盖好瓶塞。⑷用四氯汞钾溶液将100mL容量瓶中溶液稀释至标线,摇匀。⑸A1﹑A2﹑B1﹑B24瓶置于暗处放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加5mL新配制的0.2%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚刚消失。平行滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积之差应不大于0.10mL。100mL容量瓶中二氧化硫的浓度为：10000.200.2532000/(SO2CBAmLg）（），二氧化硫溶液浓度式中：A——空白滴定时所用硫代硫酸钠标准溶液体积的平均值，mL；B——样品滴定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浓度，mol/L根据以上计算的二氧化硫的浓度，再用吸收液稀释成每毫升含2.0µg二氧化硫的标准溶液。此溶液储于冰箱中，一周内浓度不变。11．盐酸副玫瑰苯胺(即对品红)的提纯：取正丁醇和1mol/L盐酸溶液各500mL，放在1L分液漏斗中摇匀，使其互溶达到平衡。称0.100g对品红于小烧杯中，加约30mL平衡过的1mol/L盐酸溶液，搅拌，放置至完全溶解后，用1mol/L盐酸溶液分数次将其洗入250mL分液漏斗，溶液的总体积不得超过50mL，加100mL平衡过正丁醇，振摇数分钟，静置至两项分层后，将下层含有对品红的盐酸溶液转入另一分液漏斗，加100mL平衡过的正丁醇，再抽提，按此操作，每次用50mL正丁醇再重复抽提6次，保留水相应尽量避免损失，弃去有机相，最后将水相滤入一只50mL容量瓶中，并用1mol/L盐酸溶液稀释至标线。此对品红储备液(0.2%)为浅棕黄色，应符合以下条件：⑴对品红储备液在醋酸-醋酸纳缓冲溶液中，在波长540nm处有最大吸收峰。测定吸收曲线的溶液按下法配制：吸取1.00mL提纯后的对品红储备液于100mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。取此稀释液5.00mL于50mL容量瓶中，加5.00mL1mol/L的醋酸-醋酸纳缓冲溶液，用水稀释至标线，1hr之后测定吸收曲线。⑵试剂空白值对温度敏感。用储备液配制的对品红使用液，按本操作方法在22℃下绘制标准曲线时，使用1cm比色皿，在波长548nm处测得试剂空白液的吸光度应不超过0.17。⑶在上述条件下绘制的标准曲线斜率应为0.030±0.003吸光度/微克SO2。12．0.016%对品红使用液：吸取20.00mL0.2%对品红储备液于250mL容量瓶中，加25mL3mol/L的磷酸溶液，用水稀释至刻线，至少放置24hr方可使用。此溶液稳定9个月以上。13．1mol/L盐酸溶液：量取86mL浓盐酸(密度1.19)，用水稀释至1L。14．3mol/L磷酸溶液：量取41mL浓磷酸(H3PO480%)，用水稀释至200mL。15．1mol/L醋酸-醋酸纳缓冲溶液：称取13.6g醋酸纳(NaCH3COO·3H2O)，溶于水，转入100mL容量瓶，加5.7mL冰醋酸，用水稀释至标线，此溶液pH为4.7。五﹑实验步骤1．标准曲线的绘制取7个25mL容量瓶，按下表配制标准色列：-3-编号0123456二氧化硫标准液(2µg/mL)(mL)00.52.004.006.008.0010.00四氯汞钾溶液(mL)10.009.508.006.004.002.000二氧化硫含量(µg)01.04.08.012.016.020.0在以上各瓶中分别加入1.00mL0.6%氨基磺酸铵溶液，摇匀，再加2.00mL0.2%甲醛溶液，5.00mL0.016%对品红使用液，用新煮沸并已冷却的水稀释至标线，摇匀。当室温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1cm比色皿，于波长548nm处，以水为参比，测定吸光度。(因试剂空白对温度敏感，易受分光光度计中温度的影响，改以水为参比。)为了提高准确度，可使用恒温水浴。绘制标准曲线时的温度于测定样品时的温度之差应不超过±2℃。用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式：bXaY式中：Y——(A-A0)，标准溶液吸光度(A)与试剂空白液吸光度(A0)之差；X——二氧化硫含量，µg；a——回归方程式的截距；b——回归方程式的斜率。2．采样采样时间为30~60min时，用10mL吸收液，流量为0.5L/min。测定24hr平均浓度时，用75~100mL吸收液以0.2~0.3L/min流量连续采样24hr。如果样品采集后不能当天测定，应放在冰箱内保存。在采样﹑运输和储存过程中，应避免日光直射。3．样品测定⑴样品中若有混浊物，应离心分离除去。⑵采样时间为30min和1hr的样品，可将吸收液移入25mL容量瓶中，用约5mL水冲洗吸收管。测定24hr平均浓度时，用吸收液将样品体积调整至75或100mL标线，吸取10.00mL样品溶液于25mL容量瓶。⑶样品放置20min，以使臭氧分解。⑷每一批样品应测定试剂空白和控制样品，以检查试剂的可靠性和操作的准确性。配制方法：吸取10.00mL四氯汞钾溶液于25mL容量瓶中,配成试剂空白液；吸取2.00mL二氧化硫标准溶液(2.0μg/mL)于25mL容量瓶中，加8.00mL四氯汞钾，配成控制样品。⑸在试剂空白液﹑控制样品及全部样品中，分别加入1.00mL0.6%氨基磺酸铵溶液，摇匀，放置10min以去除氮氧化物的干扰。以下步骤同标准曲线的绘制。如果测定样品时的温度和绘制标准曲线时的温度相差不超过2℃，则二者的试剂空白吸光度相差不应超过0.03，如果超过此值，应重新绘制标准曲线。如果样品吸光度在1.0~2.0之间，可用试剂空白液稀释，在数分钟内在测吸光度，使测得的吸光度值在0.03~1.0之间，但稀释倍数不要大于6倍。六﹑计算DrVbaAAmg）（，二氧化硫032)/m(SO式中：A—样品溶液吸光度；A0—试剂空白液吸光度；b—回归方程式的斜率；a—回归方程式的截距；-4-Vr—换算为参比状态(25℃，1atm)下的采样体积，L；D—稀释因子(30min﹑1hr样品：D=1.24，24hr平均浓度：D=7.5或10)。数据列表表示如下：1.标准曲线绘制编号0123456二氧化硫含量(µg)01.04.08.012.016.020.0吸光度A回归方程：截距a=斜率b=相关系数r=2．样品测定采样条件流量F(L/min)=稀释因子D=室温T(K)=体积V(L)=时间t(min)=大气压强P(Pa)=Vr(L)=测量结果样品吸光度A=查得SO2(µg)=空白吸光度A0=SO2(mg/m3)=七﹑注意事项1．温度对显色有影响，温度越高，空白值越大；温度高时，发色快，褪色也快。所以，最好用恒温水浴控制显色温度，并根据室温决定显色温度和时间。2．提纯对品红可以降低试剂空白的吸光度，提高方法的灵敏度；增加酸度虽然也可以降低试剂空白的吸光度，但方法的灵敏度也随之降低。3．因六价铬能使紫红色络合物褪色，产生负干扰，故应避免用硫酸-重铬酸钾洗液洗涤玻璃器皿，若已经用硫酸-重铬酸钾洗液洗过，则需用(1+1)盐酸溶液浸洗，再用水充分洗涤，以将六价铬洗净。4．用过的比色管及比色皿应及时用酸洗涤，否则红色难以洗净。比色管用(1+4)盐酸溶液洗，比色皿用(1+4)盐酸加1/3体积乙醇的混合液洗涤。5．四氯汞钾溶液剧毒试剂，使用时应小心，如溅到皮肤上，立即用水冲洗。6．含四氯汞钾废液的处理方法：在每升废液中加约10g碳酸钠至中性，再加10粒锌，于黑布罩下搅拌24hr后，将上清液倒入玻璃缸，滴加硫代硫酸钠溶液，至不产生沉淀为止，弃去溶液，将沉淀移入一适当的容器里。此法可除去99%的汞。7．配制亚硫酸钠溶液时，应加入少量EDTA二钠盐，SO32-被水中的溶解氧氧化为SO42-时，易受试剂及水中微量Fe3+的催化，加EDTA络合Fe3+，SO32-浓度转为稳定。本资料来自互联网共享文档好资料来自互联网，一起创造，共同分享。