室内空气中二氧化硫的测定方法

室内空气中二氧化硫的测定方法

来源:17baba.com时间:2007-10-23 字体:[大 中 小] 收藏 我要投稿

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空气中二氧化硫最常用的测定方法是甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法和紫外荧光法。

A.5 甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法

B.1.1 相关标准和依据

本方法主要依据GB/T15262《甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法》。

B.1.2 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，与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在577nm处进行测定。

B.1.3 最低检出浓度

当用10mL吸收液采样30L时，本法测定下限为0.007mg/m3。

B.1.4 试剂

除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。

B.1.4.1 氢氧化钠溶液，c(NaOH)=1.5mol/L。

B.1.4.2 环已二胺四乙酸二钠溶液，c(CDTA-2Na)=0.05mol/L。

称取1.82g反式1，2-环已二胺四乙酸[（trans-1,2-cyclohexylen edinitrilo）tetra-acetic acid,简称CDTA]，加入氢氧化钠溶液6.5mL，用水稀释至100mL。

B.1.4.3 甲醛缓冲吸收液贮备液

吸取36%~38%的甲醛溶液5.5mL，CDTA-2Na溶液20.00mL；称取2.04g邻苯二甲酸氢钾，溶于少量水中；将三种溶液合并，再用水稀释至100mL，贮于冰箱可保存1年。

B.1.4.4 甲醛缓冲吸收液

用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释100倍而成。临用现配。

B.1.4.5 氨磺酸钠溶液，0.60g/100mL。

称取0.60g氨磺酸（H2NSO3H）置于100mL容量瓶中，加入4.0mL氢氧化钠溶液，用水稀释至标线，摇匀。此溶液密封保存可用10d。

B.1.4.6 硫代硫酸钠标准溶液，c（Na2S2O3）=0.0500mol/L。可购买标准试剂配制。

B.1.4.7 乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液，0.05g/100mL。

称取0.25gEDTA[-CH2N(CH2COONa)CH2COOH] 2·H2O溶于500mL新煮沸但已冷却的水中。临用现配。

B.1.4.8 二氧化硫标准溶液

称取0.200g亚硫酸钠（Na2SO3），溶于200mLEDTA溶液中，缓缓摇匀以防充氧，使其溶解。放置2~3h后标定。此溶液每毫升相当于320~400μg二氧化硫。

标定方法：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，20.00mL碘溶液及1mL冰乙酸，盖塞，摇匀。于暗处放置5min后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至浅黄色，加入2mL淀粉溶液，继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V（mL）。

另吸取三份EDTA溶液20mL，用同法进行空白实验。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积V0（mL）。

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。二氧化硫标准溶液浓度按下式计算：

C=

式中：

C——二氧化硫标准溶液的浓度，μg/mL；

V0——空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；

V——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；

C（Na S O ）——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；

32.02——二氧化硫（1/2SO2）的摩尔质量。

标定出准确浓度后，立即用吸收液稀释为每毫升含10.00μg二氧化硫的标准溶液贮备液，临用时再用吸收液稀释为每毫升含1.00μg二氧化硫的标准溶液。在冰箱中5℃保存。10.00μg/mL的二氧化硫标准溶液贮备液可稳定6个月；1.00μg/mL的二氧化硫标准溶液可稳定1个月。

B.1.4.9 副玫瑰苯胺（pararosaniline，简称PRA，即副品红，对品红）贮备液，0.20g/100mL。

B.1.4.10 PRA溶液，0.05g/100mL

吸取25.00mLPRA贮备液于100mL容量瓶中，加30mL85%的浓磷酸，12mL浓盐酸，用水稀释至标线，摇匀，放置过夜后使用。避光密封保存。

B.1.5 仪器、设备

B.1.5.1 分光光度计。

B.1.5.2 多孔玻板吸收管 10mL。

B.1.5.3 恒温水浴器：广口冷藏瓶内放置圆形比色管架，插一支长约150mm， 0℃

~40℃的酒精温度计，其误差应不大于0.5℃。

B.1.5.4 具塞比色管：10mL。

B.1.5.5 空气采样器：流量范围0~1L/min。

B.1.6 采样及样品保存

采用内装10mL吸收液的多孔玻板吸收管，以0.5L/min的流量采样。采样时吸收液温度的最佳范围在23℃~29℃。

B.1.6.2 样品运输和储存过程中，应避光保存。

B.1.7 分析步骤

B.1.7.1 校准曲线的绘制

取14支10mL具塞比色管，分A、B两组，每组7支，分别对应编号。A组按表B.1.1配制校准溶液系列。

B组各管加入1.00mLPRA溶液，A组各管分别加入0.5mL氨磺酸钠溶液和0.5mL氢氧化钠溶液，混匀。再逐管迅速将溶液全部倒入对应编号并盛有PRA溶液的B组各管中，立即具塞混匀后放入恒温水浴中显色。显色温度与室温之差应不超过3℃，根据不同季节和环境条件按表B.1.2选择显色温度与显色时间。

表B.1.1

管 号 0 1 2 3 4 5 6

二氧化硫标准溶液，mL 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 10.00

甲醛缓冲吸收液，mL 10.00 9.50 9.00 8.00 5.00 2.00 0

二氧化硫含量，μg 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 10.00

表B.1.2

显色温色，℃ 10 15 20 25 30

显色时间，min 40 25 20 15 5

稳定时间，min 35 25 20 15 10

试剂空白吸光度A0 0.03 0.035 0.04 0.05 0.06

在波长577nm处，用1cm比色皿，以水为参比溶液测量吸光度。

用最小二乘法计算校准曲线的回归方程：

Y=bX a

式中：

Y——（A-A0）校准溶液吸光度A与试剂空白吸光度A0之差；

X——二氧化硫含量，μg；

b——回归方程的斜率

a——回归方程的截距（一般要求小于0.005）。

本标准方法的校准曲线斜率为0.044±0.002，试剂空白吸光度A0。在显色规定条件下波动范围不超过±15%。

正确掌握本标准方法的显色温度、显色时间，特别在25℃~30℃条件下，严格控制反应条件是实验成败的关键。

B.1.7.2 样品测定

B.1.7.2.1 样品溶液中有混浊物，应离心分离除去。

B.1.7.2.2 样品放置20min，以使臭氧分解。

B.1.7.2.3 将吸收管中样品溶液全部移入10mL比色管中，用吸收液稀释至标线，加0.5mL氨磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰，以下步骤同校准曲线的绘制。

如样品吸光度超过校准曲线上限，则可用试剂空白溶液稀释，在数分钟内再测量其吸光度，但稀释倍数不要大于6。

B.1.8 结果表示

空气中二氧化硫的浓度按下式计算：

C(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；

b——回归方程斜率，mL·吸光度/μg；

a——回归方程截距；

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℃，101.32kPa）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。

B.1.9 精密度和准确度

10个实验室对含二氧化硫浓度为0.101μg/mL和0.515μg/mL的统一样品进行了测定。

B.1.9.1 精密度

重复性相对标准偏差分别小于3.5%和1.4%；

再现性相对标准偏差分别小于6.2%和3.8%。

B.1.9.2 准确度

实际样品加标回收率：105个浓度在0.01~1.70μg/mL的实际样品的加标回收率为96.8%~108.2%。

B.1.10 干扰与消除

主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金属元素。样品放置一段时间可使臭氧自动分解；加入氨磺酸钠溶液可消除氮氧化物的干扰；加入CDTA可以消除或减少某些金属离子的干扰。在10mL样品中存在50μg钙、镁、铁、镍、镉、铜等离子及5μg二价锰离子时，不干扰测定。

A.6 紫外荧光法

B.2.1 相关标准和依据

本方法主要参考ISO/CD 10498《Ambient air - Determination of sulfur dioxide -

Ultraviolet fluorescence method》。

B.2.2 原理

由光源发射出的紫外光通过光源滤光片，进入反应室。空气中SO2分子抽入仪器的反应室，吸收紫外光生成激发态SO2*，当它回到基态时，放射出荧光紫外线，其放射荧光强度与SO2浓度成正比。通过第二个滤光片，用光电倍增管接受荧光紫外线，并转化为电信号经过放大器输出，即可测量SO2浓度。

B.2.3 最低检出浓度

本法最低检出浓度为0.006mg/m3（两倍噪声）。

B.2.4 仪器和设备1

紫外荧光法二氧化硫分析仪，仪器主要技术指标如下：

测量范围：0～1.5mg/m3；

响应时间：≤5min；

零点漂移：≤24h漂移量±0.015mg/m3；

80%跨度漂移：24h漂移量≤±0.03mg/m3；

80%跨度精密度：≤±0.03mg/m3；

噪音：≤0.003mg/m3。

B.2.5 试剂和材料

活性炭：粒状。

B.2.6 采样和样品保存

空气样品以仪器要求的流量通过聚四氟乙烯管，抽入仪器。记录测定时的气温和大气压力。

B.2.7 分析步骤

按仪器说明书要求操作。

B.2.8 计算

B.2.8.1 直接读取二氧化硫浓度。

B.2.8.2 根据测定时的气温和大气压力，将测定浓度值换算成标准状态下的浓度。

B.2.9 说明

B.2.9.1 干扰及排除：空气中存在的O3、H2S、CO、CO2、NO2、CH4等不干扰测定。NO等效干扰比为0.5%。由于空气中存在1%H2O（体积比）时，可使SO2浓度信号降低20%。所以仪器要求有除湿装置，仪器装有渗透式干燥器，几乎可以排除水分的影

响。去烃器的作用是排除某些烃类化合物对荧光测定干扰。

B.2.9.2 渗透式干燥器脱水的原理：利用半透膜内外水分压差，使样品中的水分子通过薄膜渗透到膜外部真空系统，被抽走。二氧化硫则留在膜内气路中，进入反应室。使用阻力毛细管和与抽气泵相连的真空调节器，可产生渗透式干燥器工作所要求的系统压力差。这种渗透式干燥器的优点是可长期使用。