空氣和廢氣監(jiān)測 課件 二氧化硫的測定

任務3.3.1二氧化硫的測定空氣和廢氣監(jiān)測技術任務3.3.1二氧化硫的測定學習目標：1.掌握分光光度法測定環(huán)境空氣中二氧化硫的方法原理；2.能規(guī)范使用大氣采樣器進行氣體污染物的采樣；3.能進行數(shù)據(jù)處理，并能判斷和解決異常測定結果；4.注意安全，確保自己和同伴安全及儀器設備安全；5.

能夠理論與實踐相結合；6.具有環(huán)保意識和節(jié)約意識；7.具備認真負責、科學嚴謹、實事求是、團結協(xié)作的精神。（一）指標含義及測定意義

SO2是無色易溶于水，具有刺激性氣味的氣體。當其通過鼻腔、氣管、支氣管時多被管腔內(nèi)膜水分吸收阻留，形成亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強。

SO2和氣溶膠顆粒一起作用使毒性增加3～4倍。此外，當顆粒物中含有金屬成分時，可以催化二氧化硫氧化成酸霧，硫酸霧的刺激作用比二氧化硫約強10倍。一、基本知識（二）控制標準

《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095-2012）規(guī)定的SO2的濃度限值：《室內(nèi)空氣質量標準》（GB/T18883-2022）規(guī)定，SO2的1小時限值為0.50mg/m3。（三）測定方法及原理1.

測定方法甲醛吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法（HJ482-2009），若用10ml吸收液采樣30L，測定下限為0.007mg/m3；若用50ml吸收液連續(xù)24h采樣288L，取10ml樣品測定時，檢出限為0.004mg/m3，測定下限為0.014mg/m3，測定上限為0.347mg/m3。四氯汞鹽吸收-副玫瑰苯胺分光光度法（HJ483—2009）,當使用5ml吸收液采樣30L時，檢出限為0.005mg/m3，測定下限為0.020mg/m3，測定上限為0.18mg/m3；當使用50ml吸收液采樣288L時，檢出限為0.005mg/m3，測定下限為0.020mg/m3，測定上限為0.19mg/m3。（三）測定方法及原理2.

測定方法原理甲醛吸收－鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法：氣樣中SO2用甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物，在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出SO2與鹽酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色絡合物，其顏色深淺與SO2含量成正比，最大吸收波長為577nm，用分光光度計測定吸光度，從而確定氣樣中SO2的濃度。四氯汞鹽吸收－副玫瑰苯胺分光光度法：用氯化鉀（KCl）和氯化汞（HgCl2）配制成四氯汞鉀溶液，氣樣中的SO2用該溶液吸收，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡合物，該絡合物再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色絡合物，其顏色深淺與SO2含量成正比，可用分光光度法于波長575nm處測定。（四）所需儀器與用具（1）吸收管：10ml多孔玻板吸收管（短時間采樣）；50ml多孔玻板吸收管（24小時連續(xù)采樣）。（2）空氣采樣器：短時間采樣流量范圍0～1L/min；用于24h連續(xù)采樣流量范圍0.1～0.5L/min。（3）空盒氣壓表、計時鐘、溫度計。（4）橡膠管：內(nèi)徑6mm。（5）分光光度計及配套比色皿；10ml具塞比色管。（6）容量瓶、移液管、試劑瓶等實驗室常用用品。（7）恒溫水浴器：廣口冷藏瓶內(nèi)放置圓形比色管架，插一支長約150mm、0～40℃的酒精溫度計，其誤差應不大于0.5℃。（一）標定1.硫代硫酸鈉標準溶液

吸取三份20.00ml碘酸鉀基準溶液分別置于250ml碘量瓶中，加入70ml新煮沸但已冷卻的水，加1g碘化鉀，振搖至完全溶解后，再加10ml鹽酸溶液，立即蓋好瓶塞，搖勻。于暗處放置5min后，用待標定的硫代硫酸鈉標準溶液滴定溶液至淺黃色，加入2ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好消失為止，記錄用量。二、實訓操作硫代硫酸鈉標準溶液的濃度c1按下式計算：式中：c1——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用量，ml。2.亞硫酸鈉溶液取6個250ml的碘量瓶（A1、A2、A3、B1、B2、B3），其中A1、A2、A3用于空白試驗。在A1、A2、A3內(nèi)各加入25.00ml乙二胺四乙酸二鈉鹽溶液。在B1、B2、B3內(nèi)加入25.00ml亞硫酸鈉溶液，分別加入50.0ml碘溶液和1.00ml冰乙酸，蓋好瓶蓋，搖勻。A1、A2、A3、B1、B2、B3六個瓶子于暗處放置5min后，用上述標定獲取的硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加5ml淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至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。平行滴定所用硫代硫酸鈉溶液的體積之差應不大于0.05ml，取其平均值。二氧化硫標準貯備液的質量濃度（μg/ml）按下式計算：式中：ρ(SO2)——二氧化硫標準貯備溶液的質量濃度，μg/ml；

V0——空白滴定所耗硫代硫酸鈉標準溶液的平均體積，ml；

V——滴定所耗硫代硫酸鈉標準溶液的平均體積，ml；

c2——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度，mol/L；

32.02——二氧化硫(1/2S02)的摩爾質量。（二）采樣1.

采樣器流量校準采樣前要用皂膜流量計校準空氣采樣器流量（轉子流量計流量）。2.

采樣器連接短時間（1h之內(nèi)）采樣，吸取10.0ml甲醛吸收液于多孔玻板吸收管中，用橡膠管把吸收管的玻璃球端支管與空氣采樣器的入口相連接。連續(xù)24h采樣時，用內(nèi)裝50ml甲醛吸收液的多孔玻板吸收瓶與采樣器連接。（二）采樣3.采樣器氣密性檢驗打開電源，用手指堵住吸收管進氣端，觀察乳膠管和流量計浮子，如出現(xiàn)管子發(fā)癟的跡象、流量計浮子回零，說明氣密性檢驗合格。4.采樣短時間采樣：0.5L/min采空氣45～60min（濃度高時縮短采樣時間）。連續(xù)24小時采樣：0.2L/min采樣。采樣時吸收液溫度保持在23～29℃的范圍。采樣同時記錄現(xiàn)場溫度、空氣壓力和采樣起止時間等。樣品在采集、運輸和貯存過程中應避免陽光照射。（二）采樣5.現(xiàn)場空白將裝有吸收液的采樣管帶到采樣現(xiàn)場，除不采氣之外，其他環(huán)境條件與樣品相同。（三）繪制校準曲線取14支10ml具塞比色管，分A、B兩組，每組7支，分別對應編號。A組按表3-18配制校準溶液系列。在A組各管中分別加入0.5ml氨磺酸鈉溶液和0.5ml氫氧化鈉溶液，混勻。（三）繪制校準曲線在B組各管分別加入1.00mlPRA溶液。將A組各管溶液迅速全部倒入對應編號并盛有PRA溶液的B管中，立即加塞混勻后放入恒溫水浴中顯色（25~30℃條件下）。顯色溫度與室溫之差不超過3℃，按表3-19選擇顯色溫度與顯色時間。在波長557nm處，用10mm比色皿，以水為參比溶液測量吸光度。以空白校正（扣除零濃度）后的吸光度為縱坐標，對應SO2的含量（μg）為橫坐標，用最小二乘法統(tǒng)計回歸方程或繪制標準曲線。吸光度對二氧化硫含量（μg）的回歸方程式或標準曲線為：式中：y——（A－A0）標準溶液吸光度A與試劑空白吸光度A0之差；x——二氧化硫含量，μg；b——回歸方程的斜率（由斜率倒數(shù)可求得校準因子：Bs=1/b）；a——回歸方程的截距。（四）樣品測定樣品溶液中如有混濁物，應離心分離除去。樣品放置20min以使臭氧分解。短時間樣品：將吸收管中的樣品溶液移入10ml比色管中，用少量甲醛緩沖吸收液洗滌吸收管，洗液并入比色管中并稀釋至標線。加入0.5ml氨磺酸鈉溶液，混勻，放置10min以除去氮氧化物的干擾。以下步驟同校準曲線的繪制。連續(xù)24h樣品：將吸收瓶中樣品移入50ml容量瓶（或比色管）中稀釋至標線。吸取適當體積的試樣于10ml比色管中，其他同上。（五）數(shù)據(jù)處理及結果表示環(huán)境空氣（樣品）中二氧化硫的質量濃度ρ（mg/m3）按下式計算：：式中：A——樣品溶液的吸光度；

A0——試劑空白溶液的吸光度；

b——校準曲線的斜率，吸光度/μg；

a——校準曲線的截距（一般要求小于0.005）；

Vt——樣品溶液的總體積，ml；

Va——測定時所取溶液的體積，ml；

Vr——換算成參比狀態(tài)下（298.15K，1013.25hPa）的采樣體積，L。計算結果準確到小數(shù)點后三位。（六）注意事項（1）采樣時檢查采樣系統(tǒng)的氣密性、流量，用皂膜流量計校準流量，做好采樣記錄。（2）標準溶液和試樣溶液操作條件應保持一致。（3）溫度、酸度、顯色時間等因素影響顯色反應，最好用恒溫水浴控制顯色溫度，標準溶液和試