Transcript 大气中二氧化硫检测

大气中二氧化硫（SO2）的测定
华中大公共卫生学院
环境医学研究所
MOE Key Laboratory of Environmental & Health,
Institute of Environmental Medicine,
School of Public Health
一、实验目的
 1、掌握大气采样器的使用方法。
 2、掌握分光光度法测定空气中的S02。
 3、了解本方法的主要影响因素和注意事项。
二、实验方法
 四氯汞钠溶液吸收——盐酸副玫瑰苯胺分光光
度法 （最低捡出限为0.4 µg /5mL，测定范围
为0.015—0.500mg/m3）
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三、实验原理
 1、采样原理：
大气中的二氧化硫被四氯汞钠溶液吸收后，
生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此络合
物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，
生成紫红色的络合物，据其颜色深浅，用
分光光度法测定。
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 2、分析原理：
稳定的羧甲基磺酸加成化合物，加碱
后又释放出二氧化硫，然后与盐酸副玫瑰
苯胺作用，生成紫红色络合物，于波长
560nm处测定吸光度。
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四、实验仪器
 1、QC—2B型空气采样器：
流量范围0.1～1L/min，连续可调。采样
器应定期在采样前进行气密性检查和流量校
准。
 2、722型可见光分光光度计：
波长范围380～780nm。
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 3、多孔玻璃吸收管
 4、具塞比色管：10ml。
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五、实验步骤
 （一）采样：
根据环境空气中二氧化硫浓度的高低，
采用内装10ml吸收液的U型玻板吸收瓶，以
0.5L/min的流量采样，采样时吸收液温度应
保持在23～29℃范围内。
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流
量
计
流
量
计
缓冲瓶
过滤器体
泵
吸收瓶
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吸收瓶
（二）化学分析
1、配溶液：
 吸收液：
称取10.9g氯化汞（HgCl2）、4.7g氯化钠溶解于水，
稀释至1000mL 。此溶液在密闭容器中贮存，可稳定
6个月。如发现有沉淀，不能再用。
 0.2％甲醛溶液：量取36—38%甲醛溶液5.4mL，用水
稀释至1000mL ，临用现配。
 1.2％氨基磺酸铵溶液（H2NSO2·ONH4） ：称取1.2g
氨基磺酸铵，溶解于100mL 水中，临用现配。
 0.02%盐酸副玫瑰苯胺（PRA，即对品红）贮备液：
称取0.20g经提纯的盐酸副玫瑰苯胺于研钵中，加少
量水研磨呈糊状，然后加入60mL盐酸，使之溶解，
转移到容量平，定容至1000mL。

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二氧化硫标准溶液：称取0.1-0.2g亚硫酸氢钠(NaHSO3),
溶解于100mL吸收液中，放置过夜，滤纸过滤。用碘量
法标定溶液中二氧化硫的浓度。使用时，用吸收液稀释
成2µg/ mL的标准应用液，冰箱中保存。
 标定方法 ：精确量取10mL亚硫酸氢钠溶液于250mL碘
量瓶中，加水90mL，再加入20mL0.1M碘溶液和5mL冰
醋酸，混匀，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色（产
生的红色碘化汞沉淀，边滴定边剧烈振摇，使之完全溶
解），加1mL0.5%淀粉溶液，呈蓝色，再继续滴定至蓝
色刚刚褪去即为终点。记录硫代硫酸钠的用量体积V1；
同时取10mL吸收液做空白滴定，其操作步骤完全相同，
记录空白滴定所用硫代硫酸钠的用量体积V2。已知硫代
硫酸钠的浓度，则二氧化硫浓度可用下式计算：

浓度（mg/mL）=(V2-V1) ×C ×32.03/10.00
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式中：32.03为二氧化硫分子量；C为硫代硫酸钠浓度。
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2、测定：
⑴校准曲线的绘制：
取5根比色管，按照下表配置
管
号
0
1
2
3
4
SO2标准溶液（mL）
0
0.50
1.00
2.00
3.00
吸收液（mL）
5.0
4.50
4.00
3.00
2.00
SO2含量（µg）
0
1.0
2.0
4.0
6.0
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 在以上各管中加入1.2%氨基磺酸铵溶液
0.50mL，摇匀放置10分钟（消除NOx的干
扰）。再加2％甲醛溶液0.50mL及0.02% 盐
酸副玫瑰苯胺溶液0.5mL,摇匀，放置数分钟
（当室温为15～20℃时，显色30min；室温
为20～25℃时，显色20min；室温为25～
30℃时，显色15min）。用1cm比色皿，于
560nm波长处，以水为参比，测定吸光度。
以吸光度对二氧化硫含量（µg）绘制标准
曲线。
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 （2）样品测定：
将吸收管中的吸收液全部移入10mL具塞比
色管内，使总体积为5mL，放置20min，以
使臭氧分解。然后，将该管与上述标准系
列管同步操作，测定吸光度并从标准曲线
上求得二氧化硫含量。
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六、计算
空
气
中
SO2
的
含
量
A
c
V0
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样品
中含
有的
S02
的量
标况下的采样体积
T0 P
273
P
V0  Vt    Vt 

T P0
273 t 101.3kPa
——实际采样体积，L
 T0——绝对温度，273K
 t——采样温度，℃
 P0——标准大气压，101.325kPa
 P——采样大气压，kPa
 Vt
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七、注意事项
最适反应为20-25℃，温度低灵敏度低，故标准管与样品
管需在相同温度下显色。
 温度为15-16℃，放置时间需延长为25分钟，颜色稳定20
分钟。
 盐酸副玫瑰苯胺中的盐酸用量对显色有影响，加人盐酸量
多，显色浅，加入量少，显色深，所以要按操作进行。
 甲醛浓度在0.15-0.25％时，颜色稳定，故选择0.2％甲醛
溶液。
 显色温度、显色时间的选择及操作时间的掌握是本实验成
败的关键。应根据实验室条件、不同季节的室温选择适宜
的显色温度及时间。
 样品加入四氯汞钠吸收液于100毫升容量瓶中，加水至刻
度，摇匀。此溶液中的二氧化硫含量在24小时之内很稳定。

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八、思考题
 1、影响测定误差的主要因素有哪些？应如
何减少误差？
 2、在北方什么季节空气污染较重?一天当
中什么时间污染最重？
 3、测定一次结果能否代表日平均浓度?假
如你测定的结果是日平均浓度，达到哪一
级大气质量标准?
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