水中硫化物兩種測定方法的比較

古昕玲

(廣東省水文局湛江分局,廣東 湛江 524037)

硫化物既是重要的化工原料,同時又是污染環(huán)境的有害物質(zhì)。在2002年頒布的我國地表水和水源水新規(guī)定中,將硫化物列為必測的監(jiān)測項(xiàng)目。檢測硫化物常用人工法是亞甲基藍(lán)比色法,這種方法的樣品前處理過程復(fù)雜,操作不便,靈敏度低。本文介紹了采用連續(xù)流動分析法,選用SKALAR San++連續(xù)流動分析儀,對水中的硫化物進(jìn)行測定,利用儀器自動化操作,大大提高了靈敏度。在實(shí)際測定中對上述兩種測定方法進(jìn)行全面的分析比對,并著重對連續(xù)流動分析儀測定水中硫化物的實(shí)用性進(jìn)行研究與分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

儀器:荷蘭SKALAR San++連續(xù)流動分析儀;硫化物分析模塊;日本 UV2401紫外可見分光光度計(jì);Mili p純水器;10mm玻璃比色皿;常用玻璃器皿。

試劑:0.2%對氨基-2甲基苯胺鹽酸鹽-鹽酸-Brij35顯色劑溶液;

1.33 g/L氯化鐵溶液 (不用時放入冰箱);

0.2 %對氨基苯胺溶液;

125g/L硫酸亞鐵銨溶液;

2%(m/v)NaOH溶液;

硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液:含硫 (S2-)濃度為5mg/L,介質(zhì)為2%的NaOH溶液。

1.2 原理

連續(xù)流動分析法是亞甲基藍(lán)方法的自動化版。其原理是利用在酸性三價(jià)鐵離子存在的條件下,水中硫化物與對氨基-2甲基苯胺鹽酸鹽反應(yīng)生成亞甲基藍(lán)。亞甲基藍(lán)呈藍(lán)色,其顏色深度與硫化物的濃度成正比。我們通過測定亞甲基藍(lán)的顏色深度,在線性條件下,推出硫化物的濃度,本文在660nm處測定亞甲基藍(lán)吸光度。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法與流程圖

(1)實(shí)驗(yàn)方法:為了降低液體的擴(kuò)散度,使反應(yīng)更加完全并降低樣品的相互污染,連續(xù)流動分析儀會在連續(xù)的流動液體中加入均勻氣泡,確保每兩個氣泡所相隔形成的液體為一個完整反應(yīng)體系。實(shí)驗(yàn)過程:自動進(jìn)樣器→蠕動泵→硫化物分析模塊→檢測器→數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

圖1 分析流程圖

(2)測定參數(shù):濾光片:660nm;速率:20個/h。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品的預(yù)處理

常用的亞甲基藍(lán)分光光度法,往往需要進(jìn)行吹氣分離對水樣進(jìn)行預(yù)處理,操作繁瑣,樣品前處理時間長,易造成硫化物損失,分析結(jié)果波動性達(dá)。而連續(xù)流動分析法是通過在線處理樣品,操作簡便又能準(zhǔn)確、快速。

2.2 方法的線性及檢出限

連續(xù)流動分析法[1]是在同一條件下分析標(biāo)準(zhǔn)和樣品的,且在分析前后按程序預(yù)設(shè)插入同一標(biāo)尺扣除漂移,提高分析的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。

在本實(shí)驗(yàn)條件下,硫化物標(biāo)準(zhǔn)濃度在0.02～2.00mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

r=0.9998,重復(fù)測定空白試樣11次,求得其標(biāo)準(zhǔn)平均偏差,依據(jù)檢出限 (MDL)=3.143δ得出方法檢出限的值為0.0015mg/L,而常用的亞甲基藍(lán)分光光度法的方法檢出限為0.005mg/L,檢測上限為0.7mg/L

2.3 方法的精密度和準(zhǔn)確度

選取高、低兩種濃度的硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別平行測定10次,分析數(shù)據(jù)如下 (見表1)。

表1 兩種方法的分析結(jié)果 (mg/L)

從表1可計(jì)算出連續(xù)流動分析法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5%～0.7%,亞甲基藍(lán)分光光度法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%～1.5%,連續(xù)流動分析法的重現(xiàn)性明顯優(yōu)于手工法的亞甲基藍(lán)分光光度法。

同時,從兩種方法對硫化物標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定結(jié)果可以看出,測定值均符合要求,只是與標(biāo)準(zhǔn)值的接近程度有所差異,連續(xù)流動分析法測試硫化物標(biāo)樣的相對誤差為0.9%～6.2%,

2.4 連續(xù)流動分析法的優(yōu)點(diǎn)

(1)連續(xù)流動分析法采用全自動分析手段,完全消除了人為誤差,使得每一個樣品的反應(yīng)溫度[2]、時間、試劑量等條件一樣。從表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出。

(2)連續(xù)流動分析法測定水中硫化物,采用單獨(dú)模塊分析,模塊間互不干擾,可以同時進(jìn)行多項(xiàng)目分析。其分析速度快,達(dá)每小時20個樣品,試劑使用量小,能滿足大批量樣品的快速檢測。與手工法相比,其準(zhǔn)確度也高。

2.5 連續(xù)流動分析法的使用前景

連續(xù)流動分析法的自動化以及它的在線樣品預(yù)處理能力,為我們實(shí)驗(yàn)室減輕分析員的勞動強(qiáng)度,提高工作效率和分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),尤其是在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中更能體現(xiàn)出它的優(yōu)勢。它的快速、準(zhǔn)確、大大縮短了分析數(shù)據(jù)反饋到行政管理部門的時間,為我們對水資源管理和保護(hù)爭取了寶貴的時間。因此,利用連續(xù)流動分析儀進(jìn)行檢測硫化物越來越廣泛地被應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中。

[1]SKALAR San++連續(xù)流動分析儀水質(zhì)分析手冊[J].荷蘭SKALAR公司培訓(xùn)資料

[2]曾祥暉,熊緯.水體中硫化物測定的影響因素[C].九江學(xué)院學(xué)報(bào),2009,152(3):84-85