利用連續(xù)流動分析法快速測定水中硫化物

李維旭　謝文強

摘要：通過實驗，提出了利用QuAAtro型連續(xù)流動分析儀測定水中硫化物，檢出限可達(dá)0.0027 mg/l。，精密度測定RSD

關(guān)鍵詞：連續(xù)流動注射分析法;快速測定;水;硫化物

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（ 2020）2-0117-02

1 引言

水中硫化物包括溶解性的H2S、HS、S2 -以及存在于懸浮物中可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電離的有機、無機類硫化物[1]。硫化物作為水體污染的一項重要指標(biāo)，環(huán)保部于2002年起將硫化物作為地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基本項目之一納入水體監(jiān)測，因此快速、準(zhǔn)確測定水中硫化物，對控制水中硫化物污染具有重要的現(xiàn)實意義。目前，測定水中硫化物的方法主要有碘量法、亞甲基藍(lán)分光光度法、氣相分子光譜法、流動注射分析法（FIA）[2]。本文將運用連續(xù)流動分析法測定水中硫化物，以驗證其可行性。

2 實驗原理及材料

2.1 實驗原理

2.1.1 連續(xù)流動分析原理

試樣與相關(guān)試劑由蠕動泵推動進(jìn)入泵管后連續(xù)流動，在流動過程中被特定形態(tài)的氣泡按一定間隔規(guī)律地隔開，然后進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)模塊。在反應(yīng)模塊中試樣與試劑按固定的順序和比例混合、反應(yīng)。反應(yīng)完成后最后進(jìn)入流動檢測池進(jìn)行光度檢測。

2.1.2 化學(xué)原理

在酸性介質(zhì)中，樣品加熱釋放的硫化氫氣體被氫氧化鈉吸收，吸收液中的硫離子和二甲基苯二胺和氯化鐵反應(yīng)生成亞甲基藍(lán)，其最大吸收波長為660 nm。

2.2 實驗材料

主要儀器：德國SEAL分析儀器公司QuAAtro連續(xù)流動分析儀。

主要試劑：曲拉通（TRITON X- 100，分析純）、氯化鐵（FeCl3，分析純）、氫氧化鈉（NaOH，優(yōu)級純）、濃鹽酸（HCI，優(yōu)級純）、EDTA四納（C10H12 N208 Na4，優(yōu)級純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無水乙醇（CH3CH20H，分析純），天津富宇精細(xì)化工有限公司;N，N-二甲基對苯二胺二鹽酸鹽（CH8 H4CI2N2，分析純），河南省萬佳首化生物科技有限公司;硫化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，質(zhì)量濃度分別100 mg/L、2.54 mg/L.3. 09 mg/L，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所。

3 試劑配制

3.1 50%曲拉通溶液

取50 ml_曲拉通，50 ml無水乙醇按等比例混合后，貯于棕色瓶試劑瓶保存。

3.2 鹽酸溶液

取20 mL鹽酸，向其中加入1 mL 50%曲拉通溶液，用實驗用水稀釋至1000 ml。。

3.3 顯色劑

稱取1. 80 9 N，N一二甲基對苯二胺二鹽酸鹽，依次加入150 mL濃鹽酸和1 mL50%曲拉通溶液，用實驗用水稀釋至1000 mL。

3.4 氯化鐵

稱取3.00 g氯化鐵，依次加入100 mL濃鹽酸溶液和1 mL 50%曲拉通溶液，用實驗用水稀釋至1000 mL。

3.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稀釋液

稱取4.0 g氫氧化鈉，1.0 g EDTA四鈉后用實驗用水稀釋至1000 mL。

4 實驗結(jié)果

4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

取有證硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線配置，曲線最高濃度點按Img/L，用稀釋液稀釋配置。具體結(jié)果見表1，校準(zhǔn)曲線為y=x+0. 00002，相關(guān)曲線相關(guān)系數(shù)r為1，可見該方法標(biāo)準(zhǔn)曲線非常穩(wěn)定且相關(guān)性很高。

4.2 檢出限及測定下限

以實驗室用水為實驗對象，因測定空白值未檢出，對標(biāo)準(zhǔn)曲線最低點0. 02 mg/L進(jìn)行連續(xù)11次測定，計算其方法標(biāo)準(zhǔn)偏差及方法檢出限MDL[3]，數(shù)據(jù)計算具體實驗結(jié)果見表2所示。

經(jīng)測定，該組數(shù)據(jù)平均值為0. 0183 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差S為0.001，測定11組即n=11，t=2.764，檢出限MDL=t×S=0.0027 mg/L，測定下限為4×MDL=0. 0109 mg/L。

4.3 精密度

使用水中硫化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)根據(jù)稀釋方法逐級稀釋配制成0. 05 mg/L溶液和0.75mg/的溶液，分別進(jìn)行測定7次，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%），測定結(jié)果如表3所示。

當(dāng)水中硫化物含量為0. 05 mg/L時，測量平均值為0. 0517 mg/L，相對偏差為0.51%，當(dāng)水中硫化物含量為0. 75 mg/L時，測量平均值為0.7532 mg/L，相對偏差為0. 11%。

4.4 準(zhǔn)確度

以環(huán)標(biāo)所水中硫化物進(jìn)行質(zhì)控樣進(jìn)行驗證，以連續(xù)測定6次后的平均值與樣品值計算相對誤差，以驗證準(zhǔn)確性，經(jīng)測定兩組標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，相對誤差RE%均在5%以內(nèi)，具體數(shù)據(jù)如表4所示。

4.5 實樣測試

以湖庫水、河長制斷面水樣和經(jīng)預(yù)處理的工業(yè)廢水為例，進(jìn)行實際樣品檢測，實測值與歷史本底值一致，相對偏差RSD%在0.17%～1. 20%之間，如表5所示。

5 結(jié)論

利用連續(xù)流動注射法（CFA法）測定水中硫化物，采用微流進(jìn)樣痕量分析，大大減少人為因素干擾，其檢出限為0.0027 mg/L，而傳統(tǒng)方法《亞甲基藍(lán)分光光度法》（GB/T 16489 -1996）的檢出限為0.005 mg/L，本方法略優(yōu)于傳統(tǒng)國標(biāo)法。用該方法檢測水中硫化物，特別是大批量樣品時，具有分析快速，實驗藥品用量少，結(jié)果高效準(zhǔn)確等特點。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏復(fù)盛，齊文啟.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：132-133.

[2]何吉子，潘丙珍，陳秀明，等.連續(xù)流動分析法測定葡萄酒中的總二氧化硫[J].現(xiàn)代測量與實驗室管理，2015（5）：10 -12.

[3]國家環(huán)境保護(hù)總局，環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則.HJl68 - 2010.[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2010.

作者簡介：李維旭（1982-），男，工程師，主要研究方向為環(huán)境評估、環(huán)境監(jiān)測、實驗技術(shù)分析等。