什么是硫化物呢

水中硫化物包括溶解性的H2S、HS-、S2-,存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气，产生臭味，且毒性很大。它可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键（--S—S--）作用,影响细胞氧化过程,造成细胞组织缺氧,危及人的生命。硫化氢除自身能腐蚀金属外，还可被污水中的微生物氧化成硫酸，进而腐蚀下水道等。因此硫化物是水体污染的一项重要指标（清洁水中，硫化氢的嗅阀值为0.035µg/L），地下水（特别是温泉水）及生活污水，通常含有硫化物，其中一部分是在厌氧条件下，由于**的作用， 使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。某些工矿企业，如焦化、造气、选矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。

一、水样保存

由于硫离子很容易氧化,硫化氢易从水样中逸出.因此在采集时应防止曝气,并加入一定量的乙酸锌溶液和适量氢氧化钠溶液,使呈碱性并生成硫化锌沉淀.通常1L水样中加入2mol/L(1/2Zn(Ac)2的乙酸锌溶液2ml,硫化物含量高时,可酌情多加直到沉淀完全为止.水样充满瓶后立即密塞保存,在一周内完成分析测定.

㈠水样的预处理

由于还原性物质,例如硫代硫酸盐、亚硫酸盐和各种固体的、溶解的有机物都能与碘起反应,并能阻止亚甲蓝和硫离子的显色反应而干扰测定;悬浮物、色度也对硫化物的测定产生干扰.若水样中存在上述这些干扰物,且用碘量法或亚甲蓝法测定硫化物时,必须根据不同情况,按下述方法进行水样的预处理.

⒈乙酸锌沉淀-过滤法

 当水样中只含有少量硫代硫酸盐、亚硫酸盐等到干扰物质时,可将现场采集并已固定的水样,用中速定量滤纸或玻璃膜进行过滤,然后按含量高低选择适当方法,经预处理后测定沉淀中的硫化物.

⒉酸化-吹气法

若水样中存在悬浮物或浑浊度高、色度深时,可将现场采集固定后的水样加入一定量的磷酸,使水样中的硫化锌转变为硫化氢气体,利用载气将硫化氢吹出,用乙酸锌-乙酸钠溶液或2%氢氧化钠溶液吸收,再行测定.

⒊过滤-酸化-吹气分离法

若水样污染严重,不仅含有不溶性物质及影响测定的还原性物质,并且浊度和色度都高时,宜用此法.即将现场采集且固定的水样,用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜过滤后,按酸化-吹气法进行预处理.

  预处理操作是测定硫化物的一个关键性步骤,应注意即消除干扰的影响,又不致造成硫化物的损失.

 ㈡对氨基二甲基苯胺光度法(亚甲蓝法)

⒈方法原理

  在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子与对氨基二甲苯胺作用,生成亚甲蓝,颜色深度与水中硫离子浓度成正比.

⒉干扰及消除

  亚硫酸盐、硫代硫酸盐超过10mg/L时,将影响测定.必要时,增加硫酸铁铵用量,则其允许量可达40mg/L.亚硝酸盐达0.5mg/L时,产生干扰.其他氧化剂或还原剂变可影响显色反应.亚铁氰化物可生成蓝色,产生正干扰.

3.方法的适用范围

  本法*低检出浓度为0.02mg/L(S2-),测定上限为0.8mg/L.当采用酸化-吹气预处理法时,可进一步降低检出浓度.酌情减少取样量,测定浓度可达4mg/L.

4.仪器

①分光光度计,10mm比色皿

②50ml比色管.

5.试剂

1)无二氧化碳水:将蒸馏水煮沸15min后,加盖冷却至室温.所有实验用水均为无二氧化碳水.

2)硫酸铁铵溶液:取25g硫酸高铁铵(FeNH4(SO4)·12H2O)溶解于含有5ml硫酸的水中,稀释至200ml.

3)0.2%对氨基二甲苯胺溶液:称取2g对氨基二甲苯胺盐酸盐(Dimethy1p-phenylene Diamine或p-aminodimety-aniline)溶于700ml水中,缓缓加入200ml硫酸,冷却后,用水稀释至1000ml.

4)(1+5)硫酸.

5)0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液:称取24.8g五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和0.2g无水碳酸钠,溶于无二氧化碳水中,转移至1000ml棕色容量瓶内,稀释至标线,摇匀.

6)2mol/L乙酸锌溶液

7)0.1mol/l(1/2 I2)碘标准溶液:准确称取12.69g碘于250ml烧杯中,加入40g碘化钾,加少量水溶解后,转移至1000ml棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀.

8)1%淀粉指示液.

9)硫化钠标准溶液:取一定量结晶硫化钠(Na2S·9H2O)置布氏漏斗中,用水淋洗除去表面杂质,用干滤纸吸去水分后,称取7.5g溶于少量水中,转移至1000ml棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀备测.

  标定:在250ml碘量瓶中,加入10ml 1mol/L乙酸锌溶液,10.00ml待标定的硫化钠溶液及20.00ml 0.1mol/L的碘标准溶液,用水稀释至60ml,加入(1+5)硫酸5ml,密塞摇匀.在暗处放置5min,用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加入1ml淀粉指示液,继续滴定至蓝色刚好消失为止,记录标准液用量.

  同时以10ml水代替硫化钠溶液,作空白试验.

  按下式计算1ml硫化钠溶液中含硫的毫克数:

              硫化物(mg/ml)=

式中:V1—滴定硫化钠溶液时,硫代硫酸钠标准溶液用量(ml);

     V0—空白滴定时,硫代硫酸钠标准溶液用量(ml);

     C—硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol/L)

     16.03—1/2 S2-的摩尔质量(g/mol).

10)硫化钠标准使用液的配制:

①吸取一定量刚标定过的硫化钠贮备溶液,用水稀释成1.00ml含5.0µg硫化物(S2-)的标准使用液,临用时现配.

②吸取一定量刚标定过的硫化钠溶液,移入已盛有2ml乙酸锌-乙酸钠溶液和800ml水的1000ml棕色容量瓶中,加水至标线,,充分混匀,使成均匀的含硫(S2-)浓度为5.0µg/ml的硫化锌混悬液.该溶液在20℃条件下保存,可稳定1至2周,每次取用时,应充分振摇混匀.

以上两种使用液可根据需要选择使用.

⒍步骤

⑴校准曲线的绘制

分别取0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml的硫化钠标准使用①或②置50ml比色管中,加水至40ml,加对氨基二甲苯胺溶液5ml,密塞.颠倒一次,加硫酸铁铵溶液1ml,立即密塞,充分摇匀.10min后,用水稀释至标线,混匀.用10mm比色皿,以水为参比,在665nm处测量吸光度,并作空白校正.

⒎计算

                       硫化物(S2-,mg/L)= 

式中:m       从校准曲线上查出的流量(µg);

     V       水样体积(ml)

⒏精密度和准确度

六个实验室分析含0.029～0.043mg/L的硫化物加标水样,回收率为65%～108%;单个实验室的相对标准偏差不超过12%.单个实验室分析含0.289～0.350mg/L的硫化物加标水样,回收率为80%～97%;相对标准偏差不超过16%.

⒐注意事项

① 水样中硫化物浓度波动较大,为此,可先按下述手续进行定性试验;分取25～50ml混匀并已固定的水样,置于150ml锥形瓶中,加水至50ml,加(1+1)硫酸2ml及数粒玻璃珠,立即在瓶口覆盖滤纸,并用橡皮筋扎紧.在滤纸中央滴加10%乙酸铅溶液1滴,置电热板上加热至沸,取下锥形瓶.冷却后,取下滤纸,查看液面的斑点是呈淡棕色还是呈黑褐色,从而判断水样中含硫化物的大致含量,以确定水样取用量.

② 显色时,加入的两种试剂均含硫酸,应沿管壁徐徐加入,并加塞混匀,避免硫化氢逸出而损失.

③ 绘制校准曲线时,向反应瓶中加入的水量应与测定水样时的加入量相同.

④ 本方法的吹气–吸收装置除用50ml包氏吸收管代替锥形瓶外,其它与碘量法相同,可使用10ml乙酸锌吸收液或10ml2%氢氧化钠溶液作为吸收液.

⑤ 吹气速度影响测定结果,流速不宜过快或过慢.必要时,应通过硫化物标准溶液进行回收率的测定,以确定合适的载气流速.在吹气40min后,流速可适当加大,以赶尽*后残留在容器中的H2S气体.

⑥ 注意载气质量,必要时应进行空白试验和回收率测定.

⑦ 浸入吸收液部分的导管壁上,常常粘附一定量的硫化锌,难以用热水洗下.因此,无论用碘量法或比色法,均应进行定量反应后,再取出导气管.

⑧ 当水样中含有硫代硫酸盐或亚硫酸盐时,可产生干扰,这时应采用乙酸锌沉淀过滤–酸化–吹气法.

⑨ 应注意磷酸质量.当磷酸中含氧化性物质时,可使测定结果偏低.

⑩ 当水样显色后色度较深,可分取一定量的显色液,用空白试验显色流稀释后,再测量吸光度.此法适用于吸收管显色液中S2-量<125µg时的水样.

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