侯雪 王卓 高正嬌
關(guān)鍵詞:硫化氫;亞甲基藍;分光光度法
硫化氫是一種無色、有臭雞蛋氣味的劇毒氣體,同時具有較強的還原性,可與金屬反應生成金屬硫化物,因此,常用來分離、鑒定金屬離子。硫化氫會經(jīng)呼吸道和消化道抑制細胞呼吸酶的活性,引起細胞內(nèi)窒息,嚴重時會造成神經(jīng)中樞麻痹致死[1]。比如從事陰溝處理、腐爛魚類及其他病畜的處理,由于生物體腐爛而發(fā)生一系列化學反應,最終產(chǎn)生硫化氫氣體,人體急性中毒事故屢屢發(fā)生。由于低濃度的硫化氫會使嗅覺鈍化而感覺不到它的存在,這種潛在危害蓄積到一定程度會嚴重損害人體機能;當硫化氫濃度較高時,與空氣形成混合氣體,遇火則會發(fā)生強烈爆炸。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,冶金工業(yè)、煤氣工業(yè)和橡膠工業(yè)等都會排放大量硫化氫氣體,勢必越來越嚴重地威脅到環(huán)境和人類身體健康。因此,對大氣中硫化氫的檢測尤為重要,現(xiàn)在常用的方法有離子色譜法[2]、分光光度法[3]和氣相色譜法[4]等。其中,分光光度法又可分為亞甲基藍分光光度法和直接顯色分光光度法,亞甲基藍分光光度法更高效、靈敏,但精密度和靈敏度較差;直接分光光度法穩(wěn)定性好、操作簡單,但必須使用專用儀器。相比之下,亞甲基藍分光光度法更被人們推崇,使用此方法的頻率也更高,被稱為經(jīng)典方法。本研究采用亞甲基藍分光光度法,通過對檢出限、精密度和準確度的測定來驗證空氣和廢氣中硫化氫的測試分析。
1 儀器與試劑
1.1 儀器設備
7230G可見分光光度計。
1.2 化學試劑
(1)吸收液:將4.3 g硫酸鎘、0.3 g氫氧化鈉和10.0 g聚乙烯醇磷酸銨分別溶解后混合在一起,振搖混合均勻后定容至1 000.0 mL,得到乳白色懸濁液;(2)三氯化鐵溶液:1.0 g/mL;(3)磷酸氫二銨溶液:0.4 g/mL;(4)對氨基二甲基苯胺溶液。貯備液:量取25.0 mL濃硫酸,一邊攪拌一邊緩慢倒入15.0 mL水中,待冷卻至室溫后,稱取6.0 g對氨基二甲基苯胺鹽酸鹽,溶解于上述硫酸溶液中。使用液:量取2.5 mL貯備液,用1∶1硫酸溶液稀釋至100.0 mL;(5)顯色劑:每1.0 mL對氨基二甲基苯胺使用液和1滴三氯化鐵溶液混合,臨用現(xiàn)配;(6)硫化物標準溶液:100.000 mg/L(市售有證標準物質(zhì)B22050203)。標準使用液:準確移取5.0 mL上述標準溶液于已加入吸收液的100.0 mL棕色容量瓶中,用除氧去離子水稀釋并定容,搖勻后得到硫離子質(zhì)量濃度為5.000 mg/L的標準使用液。備注:以上試劑均為分析純。
2 分析步驟
2.1 標準曲線的繪制
取7支10.0 mL具塞比色管,按表1配制標準系列。分別向各管中加入1.0 mL顯色劑,立即密塞并緩慢混勻,放置30 min。加1滴磷酸氫二銨溶液,充分混勻。在波長665 nm處,采用2 cm比色皿,以水為參比,測定吸光度?;诹螂x子質(zhì)量(μg)繪制吸光度標準曲線y =0.050 1x-0.001 5,R2=0.999 2,如圖1所示。
2.2 樣品測定
采樣后,加入吸收液使樣品溶液體積為10.0 mL,后面的步驟同標準曲線的繪制。
2.3 質(zhì)量濃度計算
硫化氫的質(zhì)量濃度(mg/m3)=W/Vn式中:W為樣品溶液中硫化氫的質(zhì)量,μg;Vn為標準狀態(tài)下的采樣體積,L。
3 測試數(shù)據(jù)
3.1 方法檢出限、測定下限的計算
連續(xù)進行7次空白溶液重復性測試,將各測定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量,計算7次平行測定的標準偏差,按公式(1)計算硫化氫的方法檢出限(Method Detection Limit,MDL),測試結(jié)果如表2所示。
3.2 方法精密度測試數(shù)據(jù)
以0.50 μg和3.00 μg硫化氫標準樣品做7次重復性測試,計算其精密度,結(jié)果如表3、表4所示。
3.3 方法準確度測試數(shù)據(jù)
準確移取5.0 mL批號為VL11914的標樣進行7次重復性測試,測試結(jié)果如表5所示。
準確移取3.0 mL批號為B22040240的標樣進行7次重復性測試,測試結(jié)果如表6所示。
3.4 實際樣品及樣品加標測試數(shù)據(jù)
對樣品1、樣品2、樣品3進行不同加標測試,結(jié)果如表7所示。
4 結(jié)論
以《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》(第四版增補版)中的亞甲基藍分光光度法測得硫化氫的檢出限為0.06 μg/10 mL,測定下限為0.24 μg/10 mL,方法規(guī)定檢出限為0.07 μg/10 mL,則測試檢出限低于方法規(guī)定要求;方法的精密度為3.5%和1.3%;對有證標準物質(zhì)分析的相對誤差為0.8%和﹣1.5%;對3個實際樣品的加標回收測定分別為97.8%、98.8%及99.8%,方法規(guī)定加標回收率在97.7%~100.3%,因此滿足方法要求。方法確認實驗結(jié)果表明,滿足《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》(第四版增補版)中以亞甲基藍分光光度法測定硫化氫各項指標的要求。