本电子版内容如与中国环境出版社出版的标准文本有出入,以中国环境出版社出版的文本为准。
HJ
中华人民共和国环境保护行业标准
HJ/T 200─ 2005
水质 硫化物的测定
气相分子吸收光谱法
Water quality—Determination of Sulfide
By Gas—phase molecular absorption spectrometry
(发布稿)
2005-11-09 发布 2006-01-01 实施
国家环境保护总局 发 布
I
HJ/T 200— 2005
目 次
前言 …………………………………………………………………………………………………Ⅱ
1 范围 …………………………………………………………………………………………… 1
2 引用标准 ……………………………………………………………………………………… 1
3 术语与定义 …………………………………………………………………………………… 1
4 原理 …………………………………………………………………………………………… 1
5 试剂 …………………………………………………………………………………………… 1
6 仪器、装置及工作条件 ……………………………………………………………………… 3
7 水样的采集与保存 …………………………………………………………………………… 3
8 干扰的消除 …………………………………………………………………………………… 4
9 步骤 …………………………………………………………………………………………… 4
10 结果的计算 …………………………………………………………………………………… 4
11 精密度和准确度 ……………………………………………………………………………… 5
II
HJ/T200— 2005
前 言
本标准规定了地表水及污水中硫化物的气相分子吸收测定方法。
本标准为首次制订。
本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。
本标准起草单位:上海宝钢工业检测公司宝钢环境监测站、苏州市环境监测中心站、上海市宝山区
环境监测站、江苏省张家港市环境监测站、辽宁省庄河市环境监测站、杭州市环境监测中心暨淳安县环
境监测站。
本标准国家环保总局 2005 年 11 月 9 日批准。
本标准自 2006 年 1 月 1 日起实施。
本标准由国家环境保护总局解释。
1
HJ/T200─ 2005
水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法
1 范围
本标准适用于地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水及工业污水中硫化物的测定。使用 202.6nm
波长,方法的检出限为 0.005mg/L,测定下限, 0.020mg/L,测定上限 10mg/L;在 228.8nm 波长处,测
定上限 500mg/L。
2 引用标准
下列文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文,与本标准同效。
GB/T 16489─ 1996 水质 硫化物的测定 对氨基二甲基苯胺光度法(亚甲蓝法)
当上述标准被修订时,应使用其最新版本。
3 术语与定义
下列定义适用于本标准。
3.1 气相分子吸收光谱法
在规定的分析条件下,将待测成分转变成气态分子载入测量系统,测定其对特征光谱吸收的方法。
4 原理
在 5%~ 10% 磷酸介质中将硫化物瞬间转变成 H2S,用空气将该气体载入气相分子吸收光谱仪的吸光
管中,在 202.6nm 等波长处测得的吸光度与硫化物的浓度遵守比耳定律。
5 试剂
本标准所用试剂均为符合国家标准的分析纯化学试剂;实验用水,除配制硫化物标准用水外,均
为电导率≤ 1μ S/cm 的去离子水。
5.1 碱性除氧去离子水:将去离子水,加盖表面皿煮沸约 20min,冷却后,调至 pH=8~ 9。密塞,保存
于聚乙烯瓶中。
5.2 硫酸 :C(H2SO4)=3mol/L。
5.3 磷酸 (H3PO4): 10% 水溶液。
5.4 过氧化氢 (H2O2): 30%。
5.5 氢氧化钠溶液 C(NaOH)=1mol/L:称取 4g 氢氧化钠,溶解于水,稀释至 100ml,摇匀。
5.6 无水高氯酸镁 (Mg(Cl04)2): 8~ 10 目颗粒。
5.7 碘化钾 (KI):固体。
5.8 淀粉溶液, 1%: 称取 1g 可溶性淀粉于小烧杯中,用水调成糊状,加入沸水 100ml,搅拌均匀。
5.9 乙酸锌溶液 C(Zn(Ac)2)= 1mol/L: 称取 220g 乙酸锌( Zn(Ac)2.H2O) ,溶于水,稀释至 1000ml,
摇匀。
2
5.10 乙酸锌 + 乙酸钠固定液: 称取 50g 乙酸锌 (Zn(Ac)2.H2O)和 12.5g 乙酸钠 (NaAc.H2O), 溶解于 1000ml
HJ/T×××— 2005
水中,摇匀。
5.11 乙酸锌 Zn(Ac)2) +乙酸钠 (NaAc)混合洗液:该洗液为含有 1% Zn(Ac)2.H2O 及 0.3% NaAc.H2O 的水
溶液。
5.12 碳酸锌( ZnCO3)絮凝剂:配制 3% Zn(NO3)2.6H2O 和 1.5% Na2CO3水溶液,分别保存。用时以等体积
混合。
5.13 乙酸铅棉:将脱脂棉浸泡在 10% Pb(AC)2.3H2O 溶液中 10min,取出晾干备用。
5.14 重铬酸钾标准溶液 C(1/6K2Cr2O7)= 0.0500mol/L:准确称取于 105℃~ 110℃烘干 2 小时的基准或优
级纯重铬酸钾 (K2Cr2O7)2.453g 溶解于水,移入 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
5.15 硫代硫酸钠标准溶液 C(Na2S2O3)≈ 0.05mol/L:称取 12.40g 硫代硫酸钠( Na2S2O3.5H2O)溶解于新
煮沸 3~ 5min 并冷却至室温的水中,移入 1000ml 棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。放置 5~7
天后标定其准确浓度。
标定方法 :于 250ml 碘量瓶中 ,加入 1g 碘化钾( 5.7)及 50ml 水 ,加入 10.00ml 重铬酸钾标准溶液
( 5.14)及 5ml 硫酸( 5.2) ,密塞混匀,置于暗处 5min,用待标定的硫代硫酸钠溶液( 5.15)滴定至
溶液呈淡黄色时,加入 1ml 淀粉溶液( 5.8) ,继续滴定至蓝色刚好消失,记录标准溶液的用量。同时做
空白滴定。
硫代硫酸钠标准溶液的浓度由下式计算:
式中: C ——硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度 (mol/mL);
V1——滴定重铬酸钾标准溶液时,硫代硫酸钠标准溶液的用量 (ml);
V2——滴定空白时,硫代硫酸钠标准溶液的用量 (ml)。
5.16 碘标准溶液 C(1/2 I2)=0.05mol/L: 准确称取 6.400g 碘, 于 250ml 烧杯中, 加入 20g 碘化钾 ( 5.7) ,
加入少量水溶解后,移入 1000ml 棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,置荫凉避光处保存。
5.17 硫化钠标准原液:取 1~ 2g 结晶状硫化钠( Na2S.9H2O) ,置于布氏漏斗或小烧杯中,用水淋洗,除
去表面杂质,用干滤纸仔细吸去水分后,称取 0.7g 溶解于少量水,转移至 100ml 棕色容量瓶中,用水
稀释至标线,摇匀。该原液标定使用完毕后,应当舍弃,不能保存再进行标定使用。
标定方法:在 250ml 碘量瓶中,加入 10ml 1mol/L 乙酸锌溶液( 5.9) 、 10ml 待标定的硫化钠标准
原液( 5.17)及 20ml 0.1mol/L 的碘标准溶液( 5.16) ,用水稀释至 60ml ,加入硫酸( 5.2) 5ml,密塞
摇匀,于暗处放置 5min。用硫代硫酸钠标准溶液( 5.15)滴定至溶液呈淡黄色时,加入 1ml 淀粉溶液
( 5.8) ,继续滴定至蓝色刚好消失,记录标准溶液的用量。同时以 10ml 水代替硫化钠溶液做空白滴定。
按下式计算 1ml 硫化钠原液中硫的 mg 数:
式中: V0——滴定空白时,硫代硫酸钠标准溶液的用量( ml) ;
V1——滴定硫化钠原液时,硫代硫酸钠标准溶液的用量( ml) ;
C ——硫代硫酸钠标准溶液的浓度( mol/L) ;
16.03—— 1/2 S
2-
的摩尔质量( g/mol) 。
5.18 硫化物标准使用液 (5.00μ g/ml):准确吸取一定量刚配制并经标定的标准原液,边摇边滴加到含
21
00.100500.0
VV
C
?
×
=
()
()
00.10
03.16
/
10
×??
=
CVV
mLmg硫
3
有 5ml 乙酸锌( Zn(Ac)2) +乙酸钠( NaAc)固定液( 5.10)和 800ml 碱性除氧去离子水( 5.1)的 1000ml
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棕色容量瓶中,用碱性除氧去离子水( 5.1)稀释至刻度,摇匀后,立即分取部分溶液于棕色试剂瓶中,
作为日常使用的标准溶液。标准使用液常温下保存于暗处,可使用 6 个月。
6 仪器、装置及工作条件
6.1 仪器及装置
6.1.1 气相分子吸收光谱仪。
6.1.2 锌( Zn)空心阴极灯。
6.1.3 可调定量加液器: 500ml 无色玻璃瓶,加液量 0~ 10ml,用硅胶软管连接定量加液器嘴与反应瓶
盖的进液管。
6.1.4 具塞比色管, 50ml。
6.1.5 混合纤维素滤膜, ф 35mm,孔径 3μ m。
6.1.6 聚碳酸酯减压过滤器, ф 35mm。
6.1.7 水流减压抽滤泵及抽滤瓶。
6.1.8 医用不锈钢长柄镊子。
6.1.9 气液分离装置 (见示意图 ):清洗瓶 1 及样品反应瓶 3 为容积 50ml 标准磨口玻璃瓶;干燥管 4 中
装入无水高氯酸镁( 5.6)。将各部分用 PVC 软管连接于仪器( 6.1.1) 。仪器( 6.1.1)的收集器中
装入乙酸铅棉( 5.13) 。
气液分离装置示意图
1-清洗瓶; 2-定量加液器; 3-样品吹气反应瓶; 4-干燥器
6.2 参考工作条件
空心阴极灯电流: 3~ 5mA; 载气 (空气) 流量: 0.5L/min; 工作波长: 202.6nm; 光能量保持在 100%~
117%范围内;测量方式:峰高或峰面积。
7 水样的采集与保存
水样采集在棕色玻璃瓶中, 在现场及时固定, 并防止曝气。 采样前先向采样瓶中加入以每升水为 3~
5ml 的乙酸锌 +乙酸钠固定液( 5.10) ,注入水样后,用氢氧化钠( 5.5)调至弱碱性。硫化物含量高时,
酌情多加一些固定液,直至硫化物沉淀完全。水样应充满采样瓶,使瓶内无气泡,并立即密塞,运输途
中避免阳光直射。采集的水样在 4℃冰箱保存,并在 24h 内测定。
8 干扰的消除
在磷酸介质中, 水样中硫化物浓度为 0.5mg/L时, 加入 2滴 H2O2可消除 1500mg/L NO2
-
、 2000mg/L SO3
2-
、
1000mg/L S2O3
2
的干扰;对含 I
-
、 SCN
-
等基体复杂及存在产生吸收的挥发性有机物时,可采用沉淀过滤
及酸化吹气的双重分离手段消除干扰。
4
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9 步骤
9.1 测量系统的净化
每次测定之前,将反应瓶盖插入装有约 5ml 水的清洗瓶中,通入载气,净化测量系统,调整仪器零
点。测定后,水洗反应瓶盖和砂芯。
9.2 校准曲线的绘制
逐个吸取 0.00、 0.50、 1.00、 2.00、 3.00、 4.00ml 标准使用液( 5.18)于样品反应瓶中,加水至
5ml, 加 2 滴过氧化氢 ( 5.4) , 将反应瓶盖与样品反应瓶密闭, 用定量加液器 ( 6.1.3) 加入 5ml 磷酸 ( 5.3) ,
通入载气,依次测定各标准溶液吸光度,以吸光度与相对应的硫化物的量( μg)绘制校准曲线。
9.3水样的测定
对于基体简单的水样,取 5ml(硫含量不大于 20μ g)于样品反应瓶中,以下操作同 9.2 校准曲线的
绘制。
对于基体特别复杂的水样,充分摇匀后,取 10~ 40ml(含硫量≤ 200μ g)于比色管( 6.1.4)中,
加入 2~ 10ml 碳酸锌絮凝剂( 5.12) ,加水至标线摇匀,吸取 10ml 经滤膜( 6.1.5)抽滤,用洗液( 5.11)
洗涤沉淀 5~ 6 次(含挥发性有机物洗涤 8~ 10 次) 。用镊子( 6.1.8)将滤膜,竖着放入样品反应瓶,
无沉淀的一面贴住下部瓶壁,加入 2 滴过氧化氢( 5.4) ,密闭反应瓶盖,用定量加液器( 6.1.3)加入
10ml 磷酸( 5.3) ,竖着旋转摇动反应瓶 1~ 2min,使滤膜上沉淀完全溶解脱落后,通入载气,测定吸
光度。
测定水样前,测定空白样,进行空白校正。
10 结果的计算
硫化物的含量按下式计算:
()
V
mm
LmgS
0
/,
?
=硫化物
式中: m —— 根据校准曲线计算出的水样中硫化物量(μ g) ;
m0—— 根据校准曲线计算出的空白量(μ g) ;
V —— 取样体积( ml) 。
11 精密度和准确度
11.1 精密度
六个实验室对硫化物含量 1.97mg/L± 0.09 mg/L 的统一标样进行测定,重复性相对标准偏差为
1.7%,再现性相对标准偏差为 2.4%;对含 2.42~ 7.53mg/L 的地表水、海水、生活污水和工业(化工、
印染、制约、造纸)污水的实际样品进行测定( n=6) ,相对标准偏差为 1.4%~ 3.3%。
11.2 准确度
六个实验室测定 1.97mg/L± 0.09mg/L 的统一标样,测得平均值为 1.98mg/L,相对误差为 0.5%;
对硫化物含量 0.24~ 12.87μ g 的地表水、海水、生活污水和工业(化工、印染、造纸)污水的实际样品
进行加标回收试验,加标量为 0.50~ 10.00μ g,加标回收率在 92.0%~ 104%之间。