环境空气SO2的测定

第四章环境空气质量监测二氧化硫的测定甲醛缓冲溶液吸收–盐酸副玫瑰苯胺分光光度法四氯汞钾溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法溶液电导法电化学法紫外荧光法第四章环境空气质量监测甲醛缓冲溶液吸收–盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（HJ482-2009）原理二氧化硫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。在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出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。第四章环境空气质量监测相关反应：SO2+HCHO+H2O→HOCH2SO3H（羟甲基磺酸）HOCH2SO3H+NaOH→SO2↑SO2+副玫瑰苯胺(PRA)、甲醛→紫红色化合物第四章环境空气质量监测干扰及其消除•臭氧：样品放置一段时间可自动分解；•氮氧化物：加入氨磺酸钠溶液可消除干扰；•某些重金属元素：加入磷酸及环己二胺四乙酸二钠盐可以消除干扰。第四章环境空气质量监测方法适用范围•本方法适宜测定浓度范围为0.003～1.07mg／m3。•当用10ml吸收液采气样30L时，最低检出限为0.007mg／m3，测定下限为0.028mg/m3,测定上限为0.667mg/m3第四章环境空气质量监测•分析过程：采样做标准曲线样品分析数据处理第四章环境空气质量监测采样•短时间采样：用内装10ml甲醛缓冲吸收液的U形多孔玻板吸收管，以0.5L/min的流量采样。采样时吸收液温度应保持在23～29℃范围内。•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采样时吸收液温度应保持在23～29℃范围内•现场空白：将装有吸收液的吸收管带到现场，除了不采气之外，其它环境条件与样品相同•注：样品采集、运输和贮存过程中应避免阳光照射。第四章环境空气质量监测标准曲线的绘制：每位同学自己完成1条⑴取14支10ml具塞比色管，分A、B两组，每组7支，分别对应编号（A0，A1，A2，A3，A4，A5，A6；B0，B1，B2，B3，B4，B5，B6）。⑵A组按表1配制标准系列；⑶B组各管加入0.05%PRA使用溶液1.00ml；⑷A组各管分别加入0.060％氨磺酸钠溶液0.5ml和1.50mol/L氢氧化钠溶液0.5ml，混匀。⑸逐管迅速将A管溶液全部倒入对应编号并装PRA使用溶液的B管中，立即具塞混匀，显色。显色温度与室温之差应不超过3℃，显色温度与显色时间见表2。管号A0A1A2A3A4A5A6二氧化硫标准工作液，ml甲醛缓冲吸收液，ml二氧化硫含量，μg010.0000.509.500.501.009.001.002.008.002.005.005.005.008.002.008.0010.00010.00第四章环境空气质量监测表2显色温度与显色时间显色温度（℃）1015202530显色时间（min）稳定时间（min）空白试样吸光度（A0）40350.0325250.03520200.0415150.055100.06第四章环境空气质量监测管号A0A1A2A3A4A5A6二氧化硫标准工作液，ml甲醛缓冲吸收液，ml二氧化硫含量，μg010.0000.509.500.501.009.001.002.008.002.005.005.005.008.002.008.0010.00010.000.06%氨磺酸钠溶液,ml0.50.50.50.50.50.50.51.50mol/LNaOH，ml0.50.50.50.50.50.50.5管号B0B1B2B3B4B5B60.05%PRA使用溶液1.001.001.001.001.001.001.00第四章环境空气质量监测⑹比色测定：波长577nm，1cm比色皿，以水为参比。⑺计算标准曲线的回归方程：y＝bx＋a式中：y——标准溶液吸光度A与试剂空白吸光度A0之差（A－A0）；x——二氧化硫含量，μg；b——回归方程式的斜率，A/μg·SO2/12ml；（b值为0.042±0.004）。a——回归方程的截距(一般要求小于0.005)。第四章环境空气质量监测样品分析•样品溶液中如有混浊物，则应离心分离除去。•样品放置20min，以使臭氧分解。•将吸收管中样品溶液全部移入10ml比色管中，用甲醛缓冲吸收液洗涤吸收管，倒入比色管，并用吸收液稀释至标线，加入0.06％氨磺酸钠溶液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(?)。注意：•如样品吸光度超过标准曲线上限，则用试剂空白溶液（即甲醛缓冲吸收液）稀释，在数分钟内再测量其吸光度，但稀释倍数不要大于6。第四章环境空气质量监测数据处理二氧化硫（SO2，mg/m3）式中：A——样品溶液的吸光度；A0——试剂空白溶液的吸光度；a——回归方程式的截距（一般要求小于0.005）b——回归方程式的斜率，A/μg·SO2/12ml；Vt——样品溶液总体积，ml；Va——测定时所取样品溶液体积，ml；Vs——换算成标准状况下(0℃，101.325kPa)的采样体积，L。二氧化硫浓度计算结果应准确到小数点后第三位。atsVVbVaAA-0第四章环境空气质量监测试剂试剂采样甲醛缓冲吸收液分析SO2标准工作溶液甲醛缓冲吸收液氨磺酸钠溶液氢氧化钠溶液PRA溶液第四章环境空气质量监测试剂试验用水甲醛缓冲吸收液贮备液(实验老师配制)甲醛缓冲吸收液：500ml/组☺用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释100倍而成。临用现配。0.60%(m/V)氨磺酸钠溶液(实验老师配制)：40ml/组1.5mol/L的氢氧化钠溶液(实验老师配制)：40ml/组二氧化硫标准中间液（实验老师配制），10.00μgSO2/ml。二氧化硫的标准工作液，1.00μgSO2/ml。100ml/组☺移取10.00ml二氧化硫标准中间液于100ml容量瓶中，用甲醛缓冲吸收液稀释至标线。第四章环境空气质量监测•0.2%（m/V）盐酸副玫瑰苯胺(简称PRA，即副品红、对品红)贮备液•0.05%（m/V）盐酸副玫瑰苯胺使用溶液(实验老师配制)：吸取0.2%PRA贮备液25.00ml于100ml容量瓶中，加入85％的浓磷酸30ml，浓盐酸12ml，用水稀释至标线，摇匀。放置过夜后使用，避光密封保存。60ml/组第四章环境空气质量监测•二氧化硫标准溶液•二氧化硫标准贮备液：此溶液每毫升相当于320～400μg二氧化硫。配制方法：称取0.200g亚硫酸钠溶于200mLNa2EDTA溶液中缓缓摇匀，使其溶解放置2～3h标定第四章环境空气质量监测SO2标准溶液标定碘使用溶液冰乙酸硫代硫酸钠标准溶液淀粉指示剂1+9盐酸溶液碘化钾碘酸钾标准溶液淀粉指示剂第四章环境空气质量监测标定方法：第一步：二氧化硫标准溶液滴定吸取三份20.00ml二氧化硫标准溶液，分别置于250ml碘量瓶中加入50ml新煮沸但已冷却的水加入20.00ml碘溶液和1ml冰乙酸盖塞，摇匀暗处放置5min用硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至浅黄色继续滴定至溶液蓝色刚好褪去记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V，ml。加入2ml淀粉溶液第四章环境空气质量监测第二步：空白滴定•标定反应式：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，取其平均值进行计算。另吸取三份EDTA-2Na溶液20.00mL，用同法进行记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V0，mL)(224223222剩余过量IHSOIOHSOI264232222OSIOSI剩余第四章环境空气质量监测浓度计算：式中：——二氧化硫标准溶液的浓度，μg／ml；——空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；——二氧化硫标准溶液滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol／L；32.02——二氧化硫(1／2S02)的摩尔质量。100000.2002.323220OSNaCVVCC0VV322OSNaC第四章环境空气质量监测分析测定主要条件控制•pH值的控制•显色反应需在酸性溶液中进行。故测定时必须是将A管的溶液倒入B管。•显色温度及时间的控制（实验成败的关键）⑴温度对显色的影响：温度越高，空白值越大；温度高，显色快，褪色也快。⑵显色温度控制：样品测定与绘制标准曲线时的温度之差不超过2℃，显色温度与室温之差不超过3℃。⑶达到显色时间后，应尽快在稳定时间内完成比色测定。第四章环境空气质量监测思考练习题⒈填空题⑴测定环境空气中SO2常用的两种化学法分别为（）和（）。其中国内目前普遍采用的方法的吸收液为（），显色剂为（），使用该方法的样品溶液显色后呈（）色。答案：四氯汞钾-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法，甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度甲醛缓冲溶液盐酸副玫瑰苯胺紫红第四章环境空气质量监测思考练习题⒈填空题⑵甲醛法测定环境空气中SO2的主要干扰物有（）、（）和（），加入氨磺酸钠可消除（）的干扰，为使臭氧不产生干扰，应在采样后放置（）min，加入（）可以消除或减少某些金属离子的干扰。NOx，臭氧，某些重金属元素，NOx，20，磷酸和环己二胺四乙酸二钠盐第四章环境空气质量监测⑶甲醛法测定环境空气中SO2时，空气中的SO2被（）吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。在样品溶液中加入（）使加成化合物分解，释放出（）与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在（）nm处进行测定。甲醛缓冲溶液NaOHSO2577nm第四章环境空气质量监测⑷甲醛法测定SO2时，显色反应需在（）性溶液中进行，故显色时应将加有其它试剂的待显色液倒入装有（）的比色管中。⑸实验中配制的SO2标准溶液配制好应放（）h后标定。标定出准确浓度的SO2标准溶液应用（）溶液配制SO2标准中间溶液和SO2标准工作溶液。酸，盐酸副玫瑰苯胺使用液2~3，甲醛缓冲吸收液第四章环境空气质量监测⑹短时间采集SO2样品，采样用吸收液为（）ml，流量是（）。⑺当采集的SO2样品有混浊物时，应该用（）方法除去。⑻用甲醛法测定空气中SO2时，应严格控制显色的（）和（）。温度高时，空白值（），显色（），褪色（）。10，0.5L/min离心分离显色时间和显色温度；偏大；快；快第四章环境空气质量监测⒉问答题⑴实验中配制SO2标准溶液时，为何要用EDTA-2Na溶液作为溶剂？答：试剂和水中存在痕量Fe3+，可催化亚硫酸根氧化为硫酸根，EDTA可络合Fe3+，使二氧化硫标准溶液浓度较为稳定。第四章环境空气质量监测⒉问答题⑵用副玫瑰苯胺分光光度法测定空气中SO2时，能否用硫酸-铬酸洗液或高锰酸钾-碱液洗涤玻璃器皿？若错用，应如何处理？答：不能。重铬酸钾或高锰酸钾是氧化剂，残留于玻璃器皿中能使紫红色化合物褪色，使测定结果偏低。若错用，应先用（1＋1）盐酸洗液浸泡1h后，再用水淋洗方可使用。用过的比色皿和比色管应及时用酸洗涤，否则红色难于洗净，具塞比色管用(1+1)盐酸溶液洗涤，比色皿用(1+4)盐酸溶液加1/3体积乙醇的混合液洗涤第四章环境空气质量监测⒉问答题⑶对环境空气中SO2进行比色测定时，是否可以用试剂空白做参比？为什么？答：不可以，应该用水做参比。因为试剂空白受温度、放置时间长短和光照射的影响而变得不稳定。第四章环境空气质量监测⒉问答题⑷你认为用甲醛法绘制SO2标准曲线时，应注意什么？答：应注意以下问题：严格控制显色温度和显色时间；A、B两组管溶液混合时，应将A管溶液倒入对应编号并装PRA使用溶液的B管中，且要迅速并控干。第四章环境空气质量监测⒊计算题某监测点以0.5L/min流量采集空气中SO260min。用甲醛法测得样品溶液和试剂空白溶液的吸光度分别为0.234和0.033；标准曲线回归方程的斜率为0.043，截距为0.004；环境温度和气压分别为28℃和100.4kPa。试计算空气中SO2的浓度。（0.173mg/m3）LLptVVs0.27325.1014.10028273273min6