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hj 1226-2021 水質(zhì) 硫化物的測定 亞甲基藍(lán)分光光度法.doc
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定水中硫化物的亞甲基藍(lán)分光光度法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、生活污水、工業(yè)廢水和海水中硫化物的測定。
當(dāng)取樣體積為200 ml,使用 10 mm 光程比色皿時(shí), 方法檢出限為0.01 mg/L,測定下限為 0.04 mg/L; 使用30 mm 光程比色皿時(shí),方法檢出限為0.003 mg/L,測定下限為 0.012 mg/L。
注:30 mm 光程比色皿僅用于地下水或低于第一類標(biāo)準(zhǔn)的低濃度海水的測定,前處理法應(yīng)采用“酸化-蒸餾-吸收”法。
2 規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單) 適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
HJ/T 91 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
HJ 91.1 污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
HJ 164 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
HJ 442.3 近岸海域環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 第三部分 近岸海域水質(zhì)監(jiān)測
HJ 493 水質(zhì)采樣 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定
3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1
硫化物 sulfide
水中溶解性無機(jī)硫化物和酸溶性金屬硫化物, 包括溶解性的 H2S、HS- 、S2- ,以及存在于懸浮物中 的可溶性硫化物和酸可溶性金屬硫化物。
4 方法原理
樣品中的硫化物經(jīng)酸化、加熱氮吹或蒸餾后, 產(chǎn)生的硫化氫用氫氧化鈉溶液吸收, 生成的硫離子在 硫酸鐵銨酸性溶液中與 N,N-二甲基對(duì)苯二胺反應(yīng), 生成亞甲基藍(lán), 于665 nm 波長處測定其吸光度, 硫 化物含量與吸光度值成正比。
5 干擾和消除
主要干擾物為SO- S2O- SCN-、NO3-、I-、NO2-、CN-和部分重金屬離子。硫化物含量為0.3mg/L 時(shí),樣品中干擾物質(zhì)的最高允許含量分別為SO-、 700 mg/L、S2O-、 900 mg/L、SCN- 900 mg/L、NO3-200 mg/L、 I- 400 mg/L、CN- 5 mg/L、Cu2、 2 mg/L、Pb2/ 25 mg/L、Hg2、 4 mg/L。NO2-可與亞甲基藍(lán)反應(yīng), 使測定 結(jié)果偏低, NO2-濃度(以N計(jì))高于2.0 mg/L時(shí),本方法不適用。
6 試劑和材料
除非另有說明,分析時(shí)均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭瑢?shí)驗(yàn)用水為新制備的去離子水或蒸餾水。 6.1 除氧去離子水: 通過離子交換柱制得去離子水,以200 ml/min~300 ml/min的速度通氮?dú)饧s20min , 使水中氮?dú)怙柡停猿ニ腥芙庋?。制備的除氧去離子水應(yīng)立即密封, 并存放于玻璃瓶內(nèi)。臨用現(xiàn)制。
6.2 硫酸(H2SO4): ρ=1.84 g/ml。
6.3 鹽酸(HCl): ρ=1.19 g/ml。
6.4 氫氧化鈉(NaOH)。
6.5 N,N-二甲基對(duì)苯二胺鹽酸鹽[NH2C6H4N(CH3)2·2HCl]。
6.6 硫酸鐵銨[Fe(NH4)(SO4)2·12H2O]。
6.7 乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]。
6.8 抗壞血酸(C6H8O6)。
6.9 乙二胺四乙酸二鈉(C10H14O8N2Na2·2H2O)。
6.10 鹽酸溶液。
量取250 ml 鹽酸(6.3)緩慢注入 250 ml 水中,冷卻。
6.11 乙酸鋅溶液: c[Zn(CH3COO)2]=1 mol/L。
稱取 220 g 乙酸鋅(6.7), 溶于 1000 ml 水中, 若渾濁需過濾后使用。
6.12 氫氧化鈉溶液: ρ(NaOH)=10 g/L。
稱取10.0 g氫氧化鈉(6.4)溶于1000 ml水中,搖勻。
6.13 抗氧化劑溶液。
稱取 4.0 g 抗壞血酸(6.8)、0.2 g 乙二胺四乙酸二鈉(6.9)、0.6 g 氫氧化鈉(6.4)溶于 100 ml 水
中,搖勻并貯存于棕色試劑瓶中。臨用現(xiàn)制。
6.14 N,N-二甲基對(duì)苯二胺溶液: ρ[NH2C6H4N(CH3)2·2HCl]=2 g/L。
稱取2.0 gN,N-二甲基對(duì)苯二胺鹽酸鹽(6.5)溶于 700 ml 水中,緩慢加入200 ml 硫酸(6.2),冷卻 后用水稀釋至 1000 ml,搖勻。 此溶液室溫下貯存于密閉的棕色瓶內(nèi),可穩(wěn)定 3 個(gè)月。
6.15 硫酸鐵銨溶液: ρ[Fe(NH4)(SO4)2·12H2O]=100 g/L。
稱取 25.0 g 硫酸鐵銨(6.6)溶于 100 ml 水中, 緩慢加入 5.0 ml 硫酸(6.2),冷卻后用水稀釋至 250 ml ,搖勻。溶液如出現(xiàn)不溶物, 應(yīng)過濾后使用。
6.16 硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液: 可購買市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),也可自行配制,配制和標(biāo)定方法見附錄A。
6.17 硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液: ρ(S2-)=10.00 mg/L。
將一定量硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液(6.16)移入到已加入2.0 ml 氫氧化鈉溶液(6.12)和適量除氧去離子水 (6.1)的 100 ml 棕色容量瓶中,用除氧去離子水(6.1)定容,配制成含硫離子濃度為 10.00 mg/L 的硫 化物標(biāo)準(zhǔn)使用液。臨用現(xiàn)制。
6.18 硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液: ρ(S2-)=2.00 mg/L。
將一定量硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液(6.16)移入到已加入2.0 ml 氫氧化鈉溶液(6.12)和適量除氧去離子水
(6.1)的 100 ml 棕色容量瓶中,用除氧去離子水(6.1)定容,配制成含硫離子濃度為2.00 mg/L 的硫 化物標(biāo)準(zhǔn)使用液。臨用現(xiàn)制。
6.19 氮?dú)猓杭兌取?/span>99.999%。
7 儀器和設(shè)備
7.1 樣品瓶: 200 ml,棕色具塞磨口玻璃瓶。
7.2 分光光度計(jì):具10 mm光程和30 mm光程比色皿。
7.3 酸化-吹氣-吸收裝置:見圖1。
1——水浴; 2——500 ml反應(yīng)瓶; 3——加酸分液漏斗; 4——100 ml吸收管; 5——分液漏斗活塞。
圖 1 硫化物“酸化-吹氣-吸收”裝置示意圖
7.4 酸化-蒸餾-吸收裝置: 見圖2。
1——加熱裝置; 2——500 ml 蒸餾瓶; 3——冷凝管; 4——100 ml 吸收管; 5——防爆玻璃珠。
圖 2 硫化物“酸化-蒸餾-吸收”裝置示意圖
7.5 吸收管: 100 ml具塞比色管。
7.6 一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。
8 樣品
8.1 樣品采集和保存
按照HJ/T 91、HJ 91.1、HJ 164 、HJ 442.3和HJ 493的相關(guān)規(guī)定采集樣品。
采樣時(shí), 采樣瓶(7.1)中先加入乙酸鋅溶液(6.11),再加水樣近滿瓶,然后依次加入氫氧化鈉溶 液(6. 12)和抗氧化劑溶液(6.13),加塞后不留液上空間。通常每升水樣加入2 ml乙酸鋅溶液(6.11)、 1 ml氫氧化鈉溶液(6. 12)和2 ml抗氧化劑溶液(6.13)。硫化物含量較高時(shí)應(yīng)繼續(xù)滴加乙酸鋅溶液(6.11) 直至沉淀完全。 固定后樣品于4 d內(nèi)測定。
在采樣現(xiàn)場用實(shí)驗(yàn)用水代替水樣, 以同樣步驟加入乙酸鋅溶液(6.11)、氫氧化鈉溶液(6.12)和抗 氧化劑溶液(6.13)后, 作為全程序空白樣品帶回實(shí)驗(yàn)室。
注1: 當(dāng)測定可溶性硫化物時(shí), 樣品應(yīng)經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后固定。
注2: 可以采集多個(gè)平行樣品用于高濃度樣品稀釋、現(xiàn)場平行樣和樣品基體加標(biāo)。
8.2 試樣的制備
8.2.1 “酸化-吹氣-吸收”法
量取200 ml混勻的水樣,或適量樣品加除氧去離子水(6.1)稀釋至200 ml,迅速轉(zhuǎn)移至500 ml反應(yīng) 瓶中, 再加入5 ml抗氧化劑溶液(6.13),輕輕搖動(dòng)。量取20.0 ml氫氧化鈉溶液(6.12)于100 ml吸收管 (7.5)中作為吸收液, 插入導(dǎo)氣管至吸收液液面以下, 以保證吸收完全。連接好裝置, 開啟水浴裝置使 溫度升至60 ℃~70 ℃。接通氮?dú)猓?/span>6.19),調(diào)整流量至300ml/min,5 min后, 關(guān)閉氣源。關(guān)閉加酸分液 漏斗活塞, 打開分液漏斗頂蓋加入10 ml鹽酸溶液(6.10)后蓋緊, 緩慢旋開活塞, 接通氮?dú)猓?/span>6.19),將 反應(yīng)瓶放入水浴裝置中。維持氮?dú)饬髁繛?/span>300 ml/min,連續(xù)吹氣30 min,撤下反應(yīng)瓶,斷開導(dǎo)氣管, 關(guān) 閉氣源。 用少量除氧去離子水(6.1)沖洗導(dǎo)氣管, 并入吸收液中, 加除氧去離子水(6.1)至約60 ml, 待測。
8.2.2 “酸化-蒸餾-吸收”法
量取200 ml混勻的水樣, 或適量樣品加除氧去離子水(6.1)稀釋至200 ml,迅速轉(zhuǎn)移至500 ml蒸餾 瓶中, 再加入5 ml抗氧化劑溶液(6.13),輕輕搖動(dòng), 加數(shù)粒玻璃珠。量取20.0 ml氫氧化鈉溶液(6.12) 于100 ml吸收管(7.5)中作為吸收液, 插入餾出液導(dǎo)管至吸收液液面以下, 以保證吸收完全。打開冷凝 水, 向蒸餾瓶中迅速加入10 ml鹽酸溶液(6.10),立即蓋緊塞子, 打開溫控電爐, 調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)募訜釡?/span> 度,以2 ml/min~4 ml/min的餾出速度蒸餾。 當(dāng)吸收管中的溶液體積達(dá)到約60 ml時(shí),撤下蒸餾瓶,取下 吸收管,停止蒸餾。用少量除氧去離子水(6.1)沖洗餾出液導(dǎo)管, 并入吸收液中, 待測。
8.3 空白試樣的制備
用實(shí)驗(yàn)用水代替實(shí)際樣品,按照與試樣的制備(8.2)相同的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室空白試樣的制備。
9 分析步驟
9.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
取6支吸收管(7.5),各加入20 ml氫氧化鈉吸收液(6.12),分別量取0.00 ml、0.50 ml、1.00 ml、2.00 ml、4.00 ml 、7.00 ml硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(6. 17)移入吸收管(7.5),加除氧去離子水(6.1)至約60 ml,沿 吸收管壁緩慢加入10 ml N,N-二甲基對(duì)苯二胺溶液(6.14),立即蓋塞并緩慢倒轉(zhuǎn)一次。拔塞,沿吸收管 壁緩慢加入1 ml硫酸鐵銨溶液(6. 15),立即蓋塞并充分搖勻。放置10 min后, 用除氧去離子水(6.1)定 容至標(biāo)線, 搖勻。使用10 mm光程比色皿, 以除氧去離子水(6.1)作參比, 在波長665 nm處測量吸光度。 以硫化物的含量(μg)為橫坐標(biāo),以扣除零濃度點(diǎn)后的吸光度值為縱坐標(biāo),建立高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。
分別量取0.00 ml 、1.00 ml 、2.50 ml 、5.00ml 、7.50 ml 、10.00 ml硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液(6.18),按上述 步驟, 使用30 mm光程比色皿比色, 建立低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。
9.2 試樣的測定
按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立(9.1)相同步驟測定試樣8.2的吸光度。
9.3 空白試驗(yàn)
按照與試樣的測定(9.2)相同的步驟測定空白試樣 8.3 的吸光度。
10 結(jié)果計(jì)算與表示
10.1 結(jié)果計(jì)算
10.2 結(jié)果表示
測定結(jié)果最多保留 3 位有效數(shù)字,小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)與檢出限一致。
11 準(zhǔn)確度
11.1 精密度
當(dāng)取樣體積為 200 ml,使用 10 mm 光程比色皿,6 家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)含硫化物濃度為 0.03 mg/L、 0.10 mg/L、0.30 mg/L 的空白加標(biāo)樣品和加標(biāo)濃度為 0.10 mg/L 的 3 種實(shí)際樣品(地表水、生活污水和 工業(yè)廢水) 進(jìn)行 6 次重復(fù)測定, 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 13%~19% 、5.5%~13%、2.8%~7.7%、 6.6%~13%。
當(dāng)取樣體積為 200 ml,使用 30 mm 光程比色皿, 6 家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)加標(biāo)濃度為 0.01 mg/L、0.05 mg/L、0.09 mg/L 的 2 種實(shí)際樣品(地下水和海水)進(jìn)行 6 次重復(fù)測定, 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分 別為 11%~14%、6.2%~12% 、3.8%~9.8%。
精密度數(shù)據(jù)見附錄 B 中表 B.1 和表 B.2。
11.2 正確度
當(dāng)取樣體積為 200 ml,使用 10 mm 光程比色皿, 6 家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)含硫化物濃度為 0.03 mg/L、 0.10 mg/L、0.30 mg/L 的空白加標(biāo)樣品和加標(biāo)濃度為 0.10 mg/L 的 3 種實(shí)際樣品(地表水、生活污水和 工業(yè)廢水) 進(jìn)行 6 次重復(fù)測定, 加標(biāo)回收率范圍分別為 62.8%~69.4%、77.3%~95.7%、80.1%~99.4%、 72.3%~110%。
當(dāng)取樣體積為 200 ml,使用 30 mm 光程比色皿, 6 家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)加標(biāo)濃度為 0.01 mg/L 、 0.05 mg/L、0.09 mg/L 的 2 種實(shí)際樣品(地下水和海水) 進(jìn)行 6 次重復(fù)測定,加標(biāo)回收率范圍分別為 63.2%~69.8%、75.7%~85.3% 、87.2%~94.8%。
正確度數(shù)據(jù)見附錄 B 中表 B.3 和表 B.4。
12 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
12.1 每批樣品應(yīng)至少采集1個(gè)全程序空白樣品和制備1個(gè)實(shí)驗(yàn)室空白樣品,其測定結(jié)果應(yīng)低于方法檢 出限。
12.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.999。每批樣品應(yīng)測定1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)曲線中間點(diǎn), 其測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)曲線相 應(yīng)點(diǎn)濃度的相對(duì)誤差應(yīng)在±10%以內(nèi)。
12.3 每批樣品應(yīng)至少測定10%的平行雙樣, 樣品數(shù)量不足10個(gè)時(shí), 應(yīng)至少測定1個(gè)平行雙樣,其測定 結(jié)果相對(duì)偏差應(yīng)在30%以內(nèi)。
12.4 每批樣品應(yīng)至少測定10%的基體加標(biāo)樣品, 樣品數(shù)量不足10個(gè)時(shí), 應(yīng)至少測定1個(gè)基體加標(biāo)樣品, 其加標(biāo)回收率應(yīng)在60%~120%之間。
13 廢物處置
實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢物應(yīng)分類收集, 集中保管,并做好相應(yīng)標(biāo)識(shí), 依法委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。
14 注意事項(xiàng)
14.1 玻璃器皿的接口均應(yīng)采用磨口設(shè)計(jì), 各連接管最好采用玻璃管連接。當(dāng)采用硅膠管連接時(shí), 若加 標(biāo)回收率明顯降低, 應(yīng)立即更換。
14.2 試樣制備過程中, 應(yīng)注意檢查吹氣或蒸餾裝置的氣密性, 以防止發(fā)生漏氣導(dǎo)致硫化氫揮發(fā)。若發(fā) 生漏氣,應(yīng)重新取樣分析。
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