实习一 大气中二氧化硫的测定
(甲醛溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法)
[目的要求] 了解大气中二氧化硫的测定原理和方法。
[原理] 大气中的二氧化硫被甲醛溶液吸收后,生成稳定的羟基甲基磺酸,加碱后,与盐酸副玫瑰苯胺(简称PRA)作用,生成紫红色化合物,根据颜色深浅进行比色定量。本法检出下限为0.3μg/10ml(按与吸光度0.01相对应的浓度计);测定范围为10ml样品溶液中含0.3μg~20μg二氧化硫;若采样体积为20L,可测浓度范围是0.015mg/m3~1 mg/m3 。
[器材] 空气采样器:流量范围0.1L/min~1L/min;普通型多孔玻板吸收管;25ml具塞比色管;分光光度计。
[试剂] 本法所用试剂纯度除特别注明外均为分析纯,水为重蒸馏水或去离子水;亦可用
石英蒸馏器蒸馏的一次水。
1.吸收贮备液(甲醛-邻苯二甲酸氢钾缓冲液) 称量2.04g邻苯二甲酸氢钾和0.364g乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA-2Na)溶于水中,移人几容量瓶中,再加入5.30ml 37%甲醛溶液,用水稀释至刻度。贮于冰箱,可保存一年。
2.吸收应用液 临用时,将上述吸收贮备液用水稀释10倍。
3.2mol/L氢氧化钠溶液 称取8.0g氢氧化钠溶于100ml水中。
4.0.3%氨磺酸钠溶液 称取0.3g氨磺酸,加入3.0ml2mol/L氢氧化钠溶液,用水稀释至100ml。
5.1mol/L盐酸溶液 量取浓盐酸(优级纯,p20=1.19g/ml)86ml,用水稀释至1000ml。
6.0.25%PRA溶液贮备液医学检验网 称取0.125gPRA(C19H18N3Cl·3HCl),用1mol/L盐酸溶解并稀释至50ml。
7.4.5mol/L磷酸溶液 量取浓磷酸307ml,用水稀释至1L。
8.0.025%PRA工作液 吸取0.25%的贮备液25ml,移250ml容量瓶中,用4.5mol/L磷酸溶液稀释至刻度,放置24h后使用。此溶液避光密封保存,可使用9个月。
9.二氧化硫标准溶液贮备液 称取0.2g亚硫酸钠(Na2SO3)及0.01g乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)溶于200ml新煮沸并冷却的水中。此溶液每毫升含有相当于320μg~400μg二氧化硫。溶液需放置2h~3h后标定其准确浓度(标定方法见附注)。按标定计算的结果,立即用吸收液稀释成每毫升含25ug二氧化硫的标准贮备液,于冰箱贮存可保存三个月。
10.二氧化硫标准工作溶液 用吸收液将标准贮备液稀释成每毫升含5pg二氧化硫的标准工作液,贮于冰箱可保存一个月。25度以下室温条件可保存3d。
[操作步骤]
1.采样 用一只内装有8ml吸收液的普通型多孔玻板吸收管安装于空气采样器上,以0.5L/min流量,采样30 min~60min。将采样体积换算成标准状况下的采样体积V0。
2.分析
(1)标准曲线的绘制:用6支25ml比色管,按实习表1—1制备标准系列。
实习表1—1 二氧化硫标准系列
管号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
标准工作液(ml) | 0 | 0.20 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
吸收液(m1) | 10.0 | 9.8 | 9.0 | 8.0 | 7.0 | 6.0 |
二氧化硫含量(μg) | 0 | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 |
各管中分别加入1.0m10.3%氨磺酸钠溶液、0.5m12.0mol/L氢氧化钠溶液和lml水,充分混匀后,再加入2.5m10.025%PRA溶液快速射入混合液中,立即盖塞颠倒混匀,放置5min~20min显色。于波长570nm处,用10mm比色皿,以水为参比,测定各管吸光度。以吸光度值为纵坐标,二氧化硫含量(μg)为横坐标,绘制标准曲线,并计算回归直线的斜率b。以b的倒数作为样品测定的计算因子BS(μg/吸光度)。
(2)样品测定:采样后,将吸收管中的吸收液移入25ml比色管,用少量吸收液分两次洗涤吸收管,合并洗液于比色管中,使总体积为10ml。将该管与上述各标准系列管同时操作,测得吸光度为A。
[计算]
C=(A-A0)×Bs/V0
式中:C——空气中二氧化硫的浓度,mg/m3;
A——样品的吸光度;
Ao——试剂空白吸光度;
Bs——计算因子,μg/吸光度。
附注:
二氧化硫标准溶液标定方法:吸取20.00ml二氧化硫标准溶液,置于250ml碘量瓶中,加入50ml新煮沸但已冷却的水,20.00ml碘溶液(0.1mol/L)及lml冰醋酸,盖塞,摇匀。于暗处放置5min后,用0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色,加入2ml 5g/L淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为终点。记录滴定所用硫代硫酸钠的体积,平3次,消耗硫代硫酸钠体积之差不应大于0.04ml,取其平均值;另吸取3份含EDTA-2Na的空白水溶液20.00ml,用同法进行空白实验。记录空白滴定硫代硫酸钠溶液的体积,平行滴定所消耗硫代硫酸钠体积之差不应大于0.04ml,取其平均值。二氧化硫标准溶液浓度计算:
C=(V1-V2)C1×32.02×1000/20.00
式中:C ——二氧化硫标准溶液浓度,μg/ml;
V1招生简章——空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,m1;
V2——二氧化硫滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,ml;
C1——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;
S2O2——二氧化硫标准溶液摩尔质量的1/2。