硫酸盐化速率的测定.doc

硫酸盐化速率的测定碱片-铬酸钡分光光度法1 范围 本法为测定环境空气中硫酸盐化速率的碱片-铬酸钡比色法。检出限为0.03mg（SO3）/ 100cm2（碱片） d 2 原理 用碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤纸，曝露于空气中，与气态含硫化合物（如二氧化硫、硫化氢等）发生反应，生成的硫酸盐，在弱酸性溶液的条件下，碱片样品溶液中的硫酸根离子与铬酸钡悬浊液生成硫酸钡沉淀及铬酸根离子。将溶液中和至偏碱性后，生成的硫酸钡沉淀及多余的铬酸钡，可过滤除去。滤液中则含有为硫酸根所取代的铬酸根离子，呈现黄色。根据颜色深浅，比色测定。反应式如下： SO42BaCrO4BaSO4CrO42（黄色）3 试剂 300g/L 碳酸钾溶液：称量 75g 无水碳酸钾，溶于水中，加入 7mL 甘油，再用水稀释至 250mL。贮于具橡皮塞的试剂瓶中。 硫酸钾标准溶液：准确称量 0.2176g 经 105烘干 2h 的无水硫酸钾（优级纯） ，溶解于水，移入 1L容量瓶中，再用水稀释至刻度。此溶液 1.00mL含 1.00mg二氧化硫。临用时，将此溶液用水稀释成 1.00mL含 100g 三氧化硫。 铬酸钡的精制：称取 5.0g 氯化钡，3.0g 重铬酸钾，分别溶解于 50mL 水中，混合，生成铬酸钡沉淀。加浓盐酸16.7mL，再加水至 500mL，加热至 7080，使之溶解。加1g/L溴代百里酚蓝指示剂3 滴，用 2mol/L氢氧化铵中和至溶液呈蓝色，沉淀析出后，以倾注法用温热的水洗涤沉淀23 次，再用冷水洗涤23 次，经过 0.45m微孔滤膜抽滤。置于烘箱中，在 105干燥2h，于研钵中研细，在广口瓶中保存。 铬酸钡悬浮液：称取 0.50g 精制的铬酸钡溶于含有浓盐酸 0.42mL 和冰乙酸 14.7mL 的200mL水中，混匀。贮于聚乙烯塑料瓶中，临用时充分振摇均匀。 氯化钙-氨溶液：称取 1.1g 氯化钙，用少量 1mol/L盐酸溶液溶解，加6.0mol/L氢氧化铵至 400mL。 氯化钾溶液：称取3.240g 氯化钾，溶解于水，稀释至1L。 碱片的制备：将玻璃纤维滤纸剪成直径为 70mm 的圆片，毛面向上，平放于 150mL 烧杯中，用吸管均匀滴加1mL 300g/L碳酸钾溶液于圆片滤纸上，使溶液在滤纸上扩散。然后，置于60烘于，贮于干燥器内备用。制备碱片时，滴加 300g/L碳酸钾溶液在圆片滤纸上，必须扩散浸渍均匀，不得出现空白。使用时，将碱片毛面向外，放入塑料皿采样夹中，用塑料垫圈压好边缘，装入塑料袋中携至采样现场。4 仪器 n 悬挂式塑料皿采样夹：塑料皿是用三个活动螺钉的采样夹固定，如图 1所示。圆环内径80mm，高 28mm，方板长宽均为 120mm。塑料皿为聚乙烯塑料瓶盖，内径72mm。所用的压托碱片为不锈钢丝环（直径1mm） 。 n 玻璃纤维滤纸：49 型。 n 具塞比色管：25mL。 n 慢速定量滤纸。 n 分光光度计，用30mm比色皿，在波长 420nm处，测定吸光度。图 1 悬挂式塑料皿采样夹5 操作步骤 绘制标准曲线 取 6 支 25mL具塞比色管，按下表制备标准色列管。 各管加摇匀的铬酸钡悬浮液 2.0mL，充分混合，再加 1.00mL 氯化钙-氨溶液，混合后，加入10mL 95乙醇，再加水至刻度。振摇 1min，置于 15以下的冷水浴中冷却 10min。溶液用两层慢速定量滤纸过滤（或用 0.45m 微孔滤膜抽滤） ，弃去初滤液 23mL，再收集滤液1015mL 于干燥的比色管中。用30mm比色皿，以水作参比，在波长 420nm处，测定各管吸光度。以二氧化硫含量（g）为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归线的斜率。以斜率的倒数作为样品测定的计算因子 BS（g） 。 样品测定 从样品袋中取出塑料皿采样夹， 用小刀沿塑料垫圈内缘， 割下直径为 5.0cm的碱片滤纸，置于 150mL 烧杯中，斜靠在玻璃棒上，盖上表面皿，小心地从烧杯嘴处滴加 0.40mol/L盐酸溶液，至溶液为弱酸性（pH35，用pH试纸试验） ，待CO2 完全逸出后，将碱片捣碎，加热至近沸23min。 用少量水冲洗表面皿， 用中速定量滤纸将样品溶液滤入 200mL 容量瓶中 （污染轻的地区可定容为100mL） ，过滤时尽量不让滤纸碎片进入漏斗。再用温热的水60mL 分3次以倾注法洗涤滤渣，洗涤液并入容量瓶中，再用水稀释至刻度，摇匀。即为样品待测溶液。 准确吸取适量样品溶液于 25mL 具塞比色管中，用氯化钾溶液稀释至体积为 10.00mL。以下按用标准溶液绘制标准曲线的操作步骤，测定样品溶液吸光度。 在每批样品测定的同时，用未采过样的碱片滤纸，按相同操作步骤作试剂空白的测定。7 结果计算 C=C 硫酸盐化速率，mg（SO3）/100cm2（碱片） d ； A 样品溶液的吸光度； A0 试剂空白溶液的吸光度； V1 样品溶液的总体积，mL；V2 测定时所取样品溶液体积，mL； BS 用标准溶液绘制标准曲线得到的计算因子，g； S 测定时所取样品碱片的有效采样面积，cm2n 碱片采样放置天数，准确至2.4h。8 说明 n 铬酸根和重铬酸根在一定 pH 条件下是可逆的。因此，在反应液过滤之前必须加足够量的氯化钙-氨溶液，使重铬酸根变为铬酸根离子。 n 在溶液中加入氯化钙-氨溶液、乙醇，并在冷水浴中冷却 10min，可降低硫酸钡及铬酸钡的溶解度，使方法的重现性好，试剂空白值低而且呈色稳定。 n 加盐酸煮沸，可使水中碳酸盐分解，除去其干扰。 n 在处理用碳酸钾浸渍的碱片时，需加盐酸溶液。样品溶液中含氯化钾，故在绘制标准曲线的色列溶液中，加入氯化钾溶液，使之与样品溶液的组成接近。 n 铬酸钡比色法最大吸收为370nm， 在近紫外区 420n