1樓：匿名使用者
實驗十七
大氣二氧化硫的測定
一、甲醛緩衝溶液吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（a1
）1實驗目的
1.1掌握本方法的基本原理
1.2鞏固大氣取樣器及吸收液採集大氣樣品的操作技術。
1.3學會用比色法測定so2
的方法。
2 實驗原理
二氧化硫被甲醛緩衝溶液吸收後，生成穩定的羥基甲磺酸加成化合物。在樣品溶液
中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出的二氧化硫與鹽酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，
生成紫紅色化合物，根據顏色深淺，用分光光度計在
577nm
處進行測定。
本方法的主要干擾物為氮氧化物、臭氧及某些重金屬元素。加入氨磺酸鈉可消除氮
氧化物的干擾；取樣後放置一段時間可使臭氧自行分解；加入磷酸及環己二胺四乙酸二
鈉鹽可以消除或減少某些金屬離子的干擾。在
10ml
樣品中存在
50µg
鈣、鎂、鐵、鎳、
錳、銅等離子及5µg
二價錳離子時不干擾測定。
本方法適宜測定濃度範圍為
0.003
～1.07mg/m
3。最低檢出限為
0.2µ
g/10ml
。當用10ml
吸收液採氣樣
10l時，最低檢出濃度為
0.02mg/m
3；當用
50ml
吸收液，
24h採氣
樣300l
取出10ml
樣品測定時，最低檢出濃度為
0.003mg/m3。
3 實驗試劑
除非另有說明，
分析時均使用符合國家標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。
3.1氫氧化鈉
(naoh)
溶液，1.5mo1/l
稱取60g naoh
溶於1000ml
水中。3.2
環已二胺四乙酸二鈉
(cdta-2na)
溶液，0.05mo1/l
稱取1.82g反式1
，2-環已二胺四乙酸
[(trans-l
，2-cyclohexylenedinitrilo)tetra-acetic acid,
簡稱cdta]
，加入氫氧化鈉溶液
(3.1)6.5ml
，用水稀釋至
100ml
。3.3
甲醛緩衝吸收液貯備液：1（
a）本方法與
gb/t15262－94
等效。吸取
36％～
38％甲醛溶液
5.5ml
，cdta-2na
溶液(3.2)20.00ml
；稱取2.04g
鄰苯二甲
酸氫鉀，溶於少量水中；將三種溶液合併，再用水稀釋至
100ml
，貯於冰箱可儲存1年。
3.4甲醛緩衝吸收液
用水將甲醛緩衝吸收液貯備液
(3.3)
稀釋100
倍而成。臨用現配。
3.5氨磺酸鈉溶液，
6g/l
稱取0.60g
氨磺酸(h
2ns03h)
置於100ml
容量瓶中，加入
4.0ml
氫氧化鈉溶液
(3.1)
，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液密封儲存可用
10天。
3.6碘貯備液，
c(1/2i
2) =0.1mol/l
稱取12.7g碘(i
2)於燒杯中，加入
40g碘化鉀
(ki)
和25ml
水，攪拌至完全溶解，用水
稀釋至1000ml
，貯存於棕色細口瓶中。
3.7碘溶液，
c(1/2i2)
＝0.05mol/l
量取碘貯備液
(3.6)250ml
，用水稀釋至
500ml
，貯於棕色細口瓶中。
3.8澱粉溶液，
5g/l
稱取0.5g
可溶性澱粉，用少量水調成糊狀，慢慢倒入
100ml
沸水中，繼續煮沸至溶
液澄清，冷卻後貯於試劑瓶中。臨用現配。
3.9碘酸鉀標準溶液，
c(1/6kio3)
＝0.1000mol/l。稱取
3.5667g
碘酸鉀（
kio3
優級純，
經110
℃乾燥2h
）溶於水，移入
1000m1
容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。
3.10
鹽酸溶液，(1＋
9) 量取
1份鹽酸（
hcl）和
9份水混合均勻。
3.11
硫代硫酸鈉
(na2s2
o3)貯備液，
0.10mol/l。稱取
25.0g
硫代硫酸鈉
(na2s2
o3·5h
2o)，溶於1000ml
新煮沸但已冷卻的水中，加入
0.2g
無水碳酸鈉，貯於棕色細口瓶中，放置一週後備用。如溶液呈現混濁，必須過濾。
3.12
硫代硫酸鈉
(na2s2
o3)標準溶液，
0.05mol/l。取
250ml
硫代硫酸鈉貯備液
(3.11)
置於500ml
容量瓶中，用新煮沸但已冷卻的水稀
釋至標線，搖勻。
標定方法：吸取三份
10.00ml
碘酸鉀標準溶液
(3.9)
分別置於
250ml
碘量瓶中，加
70ml
新煮沸但已冷卻的水，加1g
碘化鉀，
振搖至完全溶解後，
加10ml
鹽酸溶液
(3.10)
，立即蓋好瓶塞，搖勻。於暗處放置
5min
後，用硫代硫酸鈉標準溶液
(3.12)
滴定溶液至淺
黃色，加
2ml澱粉溶液
(3.8)
，繼續滴定溶液至藍色剛好褪去為終點。硫代硫酸鈉標準溶
液的濃度按式
(1)準確計算：c＝
v10.00
0.1000（
1）式中：c——
硫代硫酸鈉標準溶液的濃度，
mol/l；v
——滴定所耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積，ml。
3.13
乙二胺四乙酸二鈉鹽
(edta-2na)
溶液，0.5g/l
稱取0.25g edta[－ch
2n(ch
2coona)ch
2cooh]2·
h2o溶於
500ml
新煮沸但已冷卻的水
中。臨用現配。
3.14
二氧化硫標準待標液。
稱取0.200g
亞硫酸鈉
(na2so3
)，溶於200ml edta·
2na溶液
(3.13)
中，緩緩搖勻以防
充氧，使其溶解。放置2～
3h後標定。此溶液每毫升相當於
320～
400µ
g二氧化硫。
3.15
標定方法
吸取三份
20.00ml
二氧化硫標準待標液
(3.14)
，分別置於
250ml
碘量瓶中，
加入50ml
新煮沸但已冷卻的水，
20.00ml
碘溶液(3.7)
及1ml
冰乙酸，
蓋塞，搖勻。
於暗處放置
5min
後，用硫代硫酸鈉標準溶液
(3.12)
滴定溶液至淺黃色，
加入2ml
澱粉溶液
(3.8)
，繼續滴定
至溶液藍色剛好褪去為終點。記錄滴定硫代硫酸鈉標準溶液的體積v，
ml。另吸取三份
edta-2na
溶液(3.13)20ml
，用同法進行空白試驗。記錄滴定硫代硫酸
鈉標準溶液
(3.12)
的體積v0，
ml。平行樣滴定所耗硫代硫酸鈉標準溶液體積之差應不大於
0.04ml
。取其平均值。二氧
化硫標準溶液濃度按式
(2)計算：c＝
1000
20.00
32.02cv)
-vo()
322(na
os（
2）式中：c——
二氧化硫標準待標液的濃度，
µg/ml；v
0——空白滴定所耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積平均值，ml；
v——二氧化硫標準待標液滴定所耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積平均值，ml；
c(na2s2o3)
——硫代硫酸鈉標準溶液
(3.12)
的濃度，
mol/l
；32.02
——二氧化硫
(1/2so2)
的摩爾質量。
3.16
二氧化硫的標準溶液貯備液
標定出二氧化硫標準待標液（
3.14
）的準確濃度後，
立即用吸收液
(3.4)
稀釋為每毫升
含10.00µ
g二氧化硫的標準溶液貯備液，可穩定
6個月。
2 ：固定汙染源廢氣-二氧化硫測定方法建議
固定源廢氣中二氧化硫的檢測方法主要有：碘量法、定電位電解法、非分散紅外吸收法，目前，環境監測部門對煙道內二氧化硫濃度的測定普遍採用定電位電解法來完成。其主要原理是二氧化硫氣體在感測器的電解槽內發生氧化還原反應，通過產生的擴散電流確定二氧化硫濃度，此方法快捷、簡便，但準確程度卻受到多方面因素影響。
一、定電位電解法的工作原理
煙氣中so2 擴散通過感測器滲透膜，進入電解槽，在定電位電極上發生氧化還原反應：
so2 ＋ 2h2o ＝ so4-2 ＋ 4h+ ＋ 2e
由此產生極限擴散電流i，在一定範圍內，其電流大小與so2濃度成正比。即：
在規定工作條件下，電子轉移常數z、法拉第常數f、擴散面積s、擴散係數d 和擴散層厚度δ 均為常數，所以so2 濃度由 極限電流i 決定。
二、 影響因素
影響so2檢測結果的主要因素：溼度、負壓、干擾氣體，其中干擾氣體主要有：hf、h2s、nh3 、no2、co，其中co對so2檢測結果的干擾最大。
關於co氣體對so，感測器的正干擾，國外感測器技術說明書指出：在300 ppm(375 mg／m³ )co標氣作用下，so：輸出「交叉干擾」值<5 ppm(14 mg／m³ )但固定汙染源排放煙氣中，co的含量往往大於
void function(e,t))},s=0;s< n.length;s++)!function())}();alog("speed.
set",)}(window,document);
375 mg／m³ 、甚至遠遠大於375 mg／m³。從檢測的資料中，有的co濃度超過10 000 mg／m³。這種情況下，由於co的存在導致so：
感測器顯示的濃度比實際值增加，不能忽略不計了。co與so2在檢測過程中的對比圖如下：
從對比圖可以看出一氧化碳對二氧化硫濃度測試的影響值是正值，影響率在3％左右。一般情況下，有燃燒過程的煙道排氣中都含有不同濃度的一氧化碳氣體，並隨著工況的改變而改變。比如，鍋爐在正常情況下，一氧化碳的濃度值差別也很大，從零到幾千毫克／標立方米不等，所以對二氧化硫的干擾也從零到幾十毫克，標立方米不等，正常情況下，目前所用煙氣分析儀可以通過軟體扣除一氧化碳對二氧化硫濃度的影響值，但在一氧化碳濃度波動很快的情況下，生物質鍋爐在給料過多、配風過小、壓負荷的情況下，一氧化碳濃度可以在這極短的時間內迅速從0上升到幾萬毫克，標立方米，這時儀器的軟體
var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120;
則不能準確快速跟蹤扣除干擾值，故此時二氧化硫的測量值則偏差極大，表2所列為幾種不同濃度的一氧化碳氣體對二氧化硫感測器的干擾數值。
三、碘量法檢測原理
煙氣中的so2被氨基磺酸銨混合溶液吸收，用碘標準溶液滴定。按滴定量計算so2的濃度，反應式如下：
四、非分散紅外吸收法工作原理
二氧化硫氣體在6.82～9μm波長紅外光譜具有選擇性吸收，一束恆定波長為7.3μm的紅外光通過二氧化硫氣體時，其光通量的衰減與二氧化硫的濃度符合朗伯-比爾定律。
綜上所述，由於二氧化硫電化學感測器自身效能原因，不可避免地受到諸多因素干擾，所以在生物質鍋爐so2檢測過程中建議採用碘量法或非分散紅外吸收法減少co對so2檢測值得幹擾。 參考資料：
《國家環境保護總局標準固定汙染源排氣中二氧化硫的測定-定電位電解法》hj/t57-2000
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