大气中二氧化硫的测定实验方案

1、大气中SO2的测定1、 实验目的及要求掌握甲醛缓冲溶液吸收盐酸福玫瑰苯胺分光光度法测定大气中二氧化硫的浓度的分析原理和操作技术。2、 实验原理气样中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为577nm，用分光光度法测定；本方法主要干扰物为：氮氧化物，臭氧及某些重金属元素。加入氨磺酸钠可消除氮氧化物的干扰；采样后放置一段时间可使臭氧自行分解；加入磷酸及环己二胺四乙酸二钠盐可以消除或减少某些金属离子的干扰。在10ml样品种存在50g钙，镁，铁，镍，锰，铜等离子及50g二价锰离

2、子时不干扰测定。3、 实验仪器、1）多孔玻璃吸收管10ml（用于短时间采样）2）空气采样器（流量01L/min）3）分光光度计(可见光波长380-780nm)4）具塞比色管:10ml、25ml5）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，其误差不大于0.5四、实验药品1）实验用蒸馏水及其制备：水质应符合实验室用水质量二级水的指标。可用蒸馏、反渗透、或离子交换方法制取。2）甲醛缓冲溶液储备液：吸取36%-38%的甲醛溶液5.5ml,0.05mol/l的CDTA-2Na溶液20.2ml;称取2.04g邻苯二甲酸氢钾，溶解于少量水中；将三种溶液合并，用水稀

3、释1000ml,贮于冰箱，可保存10个月。3）1.5mol/l氢氧化钠溶液：称取6.00gNaOH溶于100ml水中，用聚乙烯瓶保存。4）0.6%(m/V)氨磺酸钠溶液:称取0.6g氨磺酸与烧杯中，加入1.5mol/l氢氧化钠溶液4.0ml,搅拌至完全溶解后稀释至100ml,摇匀。此溶液密封保存可使用10天。5）碘贮备液c(1/2I2)=0.1mol/l:称取12.7g碘（I2）于烧杯中，加入40g碘化钾和25ml水，搅拌至完全溶解后，用水稀释至1000ml，贮于细口瓶中。6）碘使用液c(1/2I2)=0.050mol/l:量取碘贮备液250ml,用水稀释至500ml,贮于细口瓶；7）碘酸钾标

4、准溶液c(1/6KIO3)=0.1000mol/l:称取3.5668g碘酸钾（KIO3，优级纯，经110干燥2h）溶解于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。8）盐酸溶液（1+9）9）硫代硫酸钠贮备液c(Na2S2O3)=0.10mol/l：称取25.0g硫代硫酸钠（Na2S2O3.5H2O）,溶解于1000ml新煮沸并已冷却的水中，加入0.20g无水碳酸钠，贮与棕色细口瓶中，放置一周后备用。如溶液呈现浑浊必须过滤。10）硫代硫酸钠标准溶液c(Na2S2O3)=0.05mol/l:取250.0ml硫代硫酸钠贮备液，置于500ml容量瓶中，用新煮沸并已冷却的水稀释至标线，摇匀。标定

5、方法：吸取三份0.1000mol/l碘酸钾标准溶液10.00ml分别置于250ml碘量瓶中，加入70ml新煮沸并已冷却的水，加入1g碘化钾，摇匀至完全溶解后，加入（1+9）的盐酸溶液10ml,立即盖好瓶塞，摇匀。于暗处放置5min后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定溶液至蓝色刚好褪去为终点。硫代硫酸钠标准溶液的浓度按下式计算:C=0.10000*10/V式中:C-硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/l； V-滴定所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml.11）0.05%(m/V)乙二胺四乙酸二钠盐（Na2EDTA）溶液：称取0.25g Na2EDTA，溶解于500ml新

6、煮沸并已冷却的水中，临用现配。12）二氧化硫标准溶液：称取0.200g亚硫酸钠，溶解于200mlNa2EDTA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320-400g二氧化硫。标定方法：吸取二份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碘使用液及1ml冰乙酸，盖塞摇匀。于暗处放置5min，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入2ml淀粉溶液，继续滴定之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。另取二份Na2EDTA溶液20.00ml，用同法进行空白试验。记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体

7、积V0。平行样滴定所耗硫代硫酸钠体积差不应大于0.04ml,取其平均值。二氧化硫标准溶液的浓度按下式计算：C=(V-V0)*C(Na2S2O3)*32.02/20.00/*1000式中：C-二氧化硫标准溶液浓度，g/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；V0-空白滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积V0,ml;C(Na2S2O3)-硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/l:32.02-二氧化硫（1/2SO2）的摩尔质量。在标定出准确浓度后，立即用甲醛缓冲吸收液稀释为10.00g/ml的二氧化硫标准溶液。临用时再用此吸收液稀释成1.00g/ml的二氧化硫标准使用液。此溶液在冰

8、箱中5保存，可稳定一个月。13）0.20%（m/V）盐酸副玫瑰苯胺（简称PRA，即副品红、对品红）储备液14）0.05%（m/V）盐酸副玫瑰苯胺使用液：吸取0.20%PRA储备液25.00ml于100ml容量瓶中，加入85%的浓磷酸30ml,浓盐酸12ml,用水稀释至标线，摇匀。放置过夜后使用，避光密封保存。注：以上试剂均需提前配置15）甲醛缓冲吸收液：用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释至100倍而成，此吸收液每毫升含0.2mg甲醛，临用现配。16）0.5%(m/V)淀粉溶液：称取0.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，慢慢倒入100ml沸水中，继续煮沸至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。临用时现配。5

9、、 操作步骤1、 标准曲线的绘制1） 用标准曲线法绘制标准曲线 取14支个10ml具塞比色管，分A、B两组，每组7支，分别对应编号，A组按下表配置标准系列。加入溶液色列管编号0123456二氧化硫标准使用液（ml）00.501.002.005.008.0010.00甲醛缓冲吸收溶液（ml）10.009.509.008.005.002.000二氧化硫含量g00.501.002.005.008.0010.00二氧化硫显色温度与时间对照表显色温度/1015202530显色时间/min402520155稳定时间/min3525201510试剂空白吸光度A00.0300.0350.0400.0500.0

10、60在波长577nm处，用1cm比色皿，以水作参比，测定吸光度。用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式：y=bx+a式中：y标准溶液吸光度A与试剂空白吸光度A0之差（A-A0）; x二氧化硫含量，g； b回归方程式的斜率，A/gSO2/12ml; a回归方程式的截距（一般都小于0.005）。本方法标准曲线斜率为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%。正确掌握其显色温度，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。2、样品测定（1）采样 在多孔玻璃吸收管内装10ml甲醛缓冲吸收液，以0.5L/min的流量采样30

11、L，在采样同时，应测定采样现场的温度和大气压力，并作好记录。采样完毕，封闭进出口，避光带回实验室供分析测定。（2）测定 所采集的环境空气样品溶液中如有混浊物，应离心分离出去。样品放置20min，以使臭氧分解。然后再将吸收管中的样品溶液全部移入25ml比色管中，用少量甲醛缓冲吸收液洗涤吸收管，倒入比色管中，加入0.60%氨磺酸钠溶液0.50ml,摇匀。放置10min以除去氮氧化物的干扰。分别往比色管内按先后顺序加入1mlPRA溶液，0.5ml氨磺酸钠溶液，0.5ml氢氧化钠溶液，用吸收液标至25ml刻度线，混匀。根据室温选择合适的时间进行显色。在波长577nm处，用1cm比色皿，以去离子水为参比溶液测量吸光度。3、计算 C(SO2,mg/m3)=【(A-A0)*b/Vs】*（Vt/Va） 式中：A样品溶液的吸光度； A0试剂空白溶液的吸光度； b回归方程斜率的倒数； 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(0,101.325kPa)