硫酸霧測(cè)定方法介紹--鉻酸鋇分光光度法
鉻酸鋇分光光度法適用于中、低濃度硫酸霧的測(cè)定,方法所用儀器簡(jiǎn)單,易于推廣使用。離子色譜法測(cè)定范圍廣,并能同時(shí)測(cè)定多種陰離子。兩種方法測(cè)定的都是硫酸根離子,不能分別測(cè)定硫酸霧及顆粒物中的可溶性硫酸鹽。
以下介紹鉻酸鋇分光光度法。
一、原理
用玻璃纖維濾筒進(jìn)行等速采樣,用水浸取,除去陽(yáng)離子后,樣品溶液中硫酸根離子測(cè)定原理同硫酸鹽化速率中堿片-鉻酸鋇分光光度法。
二、干擾及消除
樣品中有鈣、鍶、鎂、鉛、釷等金屬陽(yáng)離子共存時(shí)對(duì)測(cè)定有干擾,通過(guò)陽(yáng)離子樹(shù)脂柱交換處理后可除去十?dāng)_。
測(cè)定范圍:5～120mg/m3。
三、儀器
①酸式滴定管:25ml。
②玻璃漏斗:直徑60mm。
③中速定量濾紙。
④玻璃棉。
⑤電爐或電熱板。
⑥煙塵采樣器。
⑦過(guò)氯乙烯濾膜、中速定量濾紙、慢速定量濾紙。
⑧紫外或近紫外分光光度計(jì)。
四、試劑
①玻璃纖維濾筒。
②陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(732型等均可)200g。
③氫氧化銨溶液C(NH4OH)=6.0mol/L:量取160ml濃氮水,用水稀釋至400ml。
④氯化鈣-氨溶液:稱取1.1g氯化鈣,用少量1mol/L鹽酸溶液溶解后,加6.0mol/L氫氧化銨溶液至400ml。若渾濁應(yīng)過(guò)濾。
⑤酸性鉻酸鋇懸濁液:稱取0.50g鉻酸鋇于200ml含有0.42ml濃鹽酸和14.7ml冰乙酸的水中,得懸濁液。貯存于聚乙烯塑料瓶中,使用前充分搖勻。
⑥硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取1.778g硫酸鉀(優(yōu)級(jí)純,105～110℃烘干2h),溶解于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。此溶液每毫升相當(dāng)于含1000μg硫酸。臨用時(shí),用水稀釋成每毫升含100.0μg硫酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
⑦偶氮胂Ⅲ指示劑:稱取0.40g偶氮胂Ⅲ,溶解于100ml水中,放置過(guò)夜后取上清液貯于棕色瓶中,在冷暗處保存,可使用一個(gè)月。
五、采樣
按顆粒物采樣方法,用玻璃纖維濾筒,等速采樣5～30min。
六、步驟
1、樣品溶液的制備
將采樣后的濾筒撕碎放入250ml錐形瓶中,加100ml水浸沒(méi),瓶口上放一玻璃漏斗,于電爐或電熱板上加熱近沸,約30min后取下,冷卻后將浸出液用中速定量濾紙濾入250ml容量瓶中,用20～30ml水洗滌錐形瓶及濾筒殘?jiān)?～4次,洗滌液并入容量瓶中,用pH試紙?jiān)囼?yàn),加1.0或0.10mol/L氫氧化鈉溶液中和至溶液pH7～9,再用水稀釋至標(biāo)線。
2、空白濾簡(jiǎn)溶液的制備
另取與采樣用同批濾筒2～3個(gè),撕碎放入250ml錐形瓶中,同上法制備空白濾筒溶液。
3、陽(yáng)離子樹(shù)脂柱的制備及樣品處理
①將25ml酸式滴定管沈凈,在底層加入5～10mm高的玻璃棉,再放入經(jīng)洗凈處理好的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,高度150～200mm。水面成略高于樹(shù)脂,防止氣泡進(jìn)入而降低柱效。先用去離子水洗滌一下,在上口端放一小玻璃漏斗,下端放1個(gè)50ml小燒懷,即可自上端加入樣品溶液進(jìn)行交換處理,最初流出的30ml溶液棄去不用,然后將濾液收集在容瓶中待測(cè)。
②同法處理空白濾筒溶液。
4、標(biāo)準(zhǔn)出線的繪制
取八支25ml具塞比色管,按表1配制標(biāo)準(zhǔn)系列。
向各管中分別加入鉻酸鋇懸濁液2.0ml,混勻,再加氯化鈣-氨溶液1.00ml混勻,加95%乙醇10.0ml,混勻,立即放入15℃以下冷水浴中冷卻10min,取出用一層慢速定量濾紙(上層)和一層過(guò)氯乙烯濾膜(下層)過(guò)濾(或用兩層慢速定量濾紙過(guò)濾),棄去2～3ml初濾液,然后將濾液收集在比色管中。于波長(zhǎng)372(或370)nm處,用1cm比色皿,以水為參比,測(cè)定吸光度。以吸光度對(duì)硫酸含量(μg),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
5、樣品測(cè)定
吸取適量經(jīng)處理的樣品溶液(濃度低時(shí)取10.0ml,濃度高時(shí),取2～5ml),置于25ml具塞比色管中,加水至10.00mnl,以下步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。
另取經(jīng)處理的空白濾筒溶液10.00ml,同法測(cè)定,計(jì)算出每個(gè)濾筒所含硫酸的量(μg)。
七、計(jì)算
式中:W——測(cè)定時(shí)所取樣品溶液中硫酸含量,μg;
? ? ? ? ? ?Vt——樣品溶液總體積,ml;
? ? ? ? ? ?Va——測(cè)定時(shí)所取樣品溶液體積,ml;
? ? ? ? ? ?d——每個(gè)空白濾筒所含硫酸的,μg;
? ? ? ? ? ?Vnd——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干氣的采樣體積,L。
八、說(shuō)明
①災(zāi)驗(yàn)表明,當(dāng)硫酸霧濃度高、含濕量大時(shí),須進(jìn)行等速采樣。例如硫酸霧濃度在100～400mg/m3范圍內(nèi),煙氣含濕量在25%以上,采樣速度(采樣嘴流速)超過(guò)煙道氣流速30%時(shí),所得結(jié)果比等速采樣時(shí)偏低20%,和煙塵等速采樣規(guī)律一致。在經(jīng)多級(jí)凈化之后,硫酸霧濃度在10mg/m3以下,煙氣含臥在20%以下時(shí),等速采樣與以二倍于煙氣流速的流速采樣,所得結(jié)果無(wú)明顯差異。在已知排氣中硫酸霧和含濕量都不高時(shí),以15～25L/min流量恒流采樣即可。因樣品中硫酸濃度不高,可用分光光度法或離色譜法測(cè)定。
②實(shí)驗(yàn)表明,在濾筒后串聯(lián)兩個(gè)內(nèi)裝吸收液的沖擊式吸收瓶采集硫酸霧,一般情況下吸收液中均檢不出硫酸。當(dāng)煙氣中硫酸霧在1000mg/m3以上,含濕量在30%以上時(shí)采取強(qiáng)制冷卻收集冷凝水進(jìn)行測(cè)定的方法,水中硫酸霧的含量,最高時(shí)相當(dāng)于23mg/m3,這時(shí)濾筒的阻留效率在98%左右。濃度低、含濕量低時(shí),阻留效率高,一般在99%以上,低濃度時(shí)接近100%。因此,在高濃度、高溫度、高濕度情況下,采樣時(shí)可采取強(qiáng)制冷卻收集冷凝水測(cè)定和濾筒阻留量相加的辦法,提高采樣效率。在一般情況下,單用超細(xì)玻璃纖維濾筒阻留,可達(dá)到較好的效果,而不必用其他濾料多級(jí)捕集。
③在溶液中加氯化鈣-氨溶液、乙醇,并在冷水浴中冷卻10min,可降低硫酸鋇及鉻酸鋇的溶解度,使方法的重現(xiàn)性好,試劑空白值低而且穩(wěn)定。
④在測(cè)定吸光度前,采用上層用慢速定量濾紙、下層用過(guò)氯乙烯濾膜過(guò)濾,速度快、效果好、試劑空白值低,方法重現(xiàn)性好。也可采用0.45μm微孔濾膜抽氣過(guò)濾。
⑤鉻酸鋇的制備方法見(jiàn)硫酸鹽化速率中堿片-鉻酸分光光度法試劑。
⑥在本法中,不可往樣品溶液中加酚酞指示劑,可用pH試紙?jiān)囼?yàn),用氫氧化鈉中和樣品溶液全pH7～9后定容至250ml。因酚酞在氫氧化銨溶液中為紅色,妨礙分光光度法測(cè)定鉻酸根離子。
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焦點(diǎn)事件
