本发明适用于环境、石油、化工、能源等样品中硫化物含量的测定,如水、土壤、固体废弃物、石油、煤炭等。
背景技术:
环境、石油、化工、能源等领域中,通常含有微量至痕量的硫化物,因硫化物具有剧毒,且在碳酸酸化情况下便能释放,因此,硫化物是地表水、海水、生活饮用水、土壤、固体废弃物、石油、煤炭等领域中必测项目。在这些样品中,水样经常会有颜色、浑浊等干扰因素存在,石油及其他固体样品更是不能直接测定。目前其前处理技术通常是酸化曝气吸收法。
在gb5749-2006标准中规定,硫化物为“水质非常规指标”中的“感官性状和一般化学指标”,其限值为0.02mg/l。在其标准检测方法gb/t5750.5-2006中,曝气分离法只规定了0.08mg/l及以上的精密度和准确度。在限值或更低浓度下,不能较好吸收回收。
在gb3838-2002标准中规定,硫化物为“地表水环境质量标准基本项目”,从i类~v类水质其限值依次为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0mg/l。在其标准检测方法gb/t16489-1996中,曝气分离法只规定了0.148~0.600mg/l四组样品的精密度和准确度。在检出限或限值以下,也不能较好吸收回收。
在gb3097-1997标准中规定,硫化物为海水水质项目之一,从第一类~第四类海水水质其限值依次为0.02、0.05、0.10、0.25mg/l。在其标准检测方法gb17378-2007的18.1中,曝气分离法只规定了0.427mg/l样品的重复性和再现性。在检出限或限值以下,也不能较好吸收回收。
上述传统曝气分离法采用氮气吹扫,装置复杂,加酸等自动化程度不高,操作繁琐,对操作者的要求较高。且由于曝气过程中,气泡与液体的气液传质具有一定阻力,导致吸收不完全,精密度和准确度很难保证。
技术实现要素:
本发明以密封酸化曝气吸收为原理,提出一种密封、循环和死体积小的硫化氢含量测定仪,解决了上述存在的技术问题。
为解决硫化物的含量测定问题,本发明硫化物含量测定仪具有以下部件:循环泵、密封气路、气液分离盖、蠕动泵、耐压瓶和电控部分。循环泵采用对硫化氢化学惰性材料,但不限于epdm三元乙丙橡胶、viton氟橡胶、聚四氟乙烯、高密度聚丙烯,无刷电机驱动。密封气路整体采用对硫化氢化学惰性材料,但不限于硅胶、聚四氟乙烯等。气液分离盖采用对硫化氢化学惰性材料,利用数控机床加工,具有气液分离作用,材料不限于聚四氟乙烯、高密度聚丙烯等。蠕动泵采用有刷电机驱动,硅胶、epdm三元乙丙橡胶、viton氟橡胶等耐酸性弹性材料。耐压瓶采用高硼硅、高密度聚丙烯、聚四氟乙烯等材料。电控部分采用mos管循环延时开关等控制循环时间。
蠕动泵加入酸或其他释放剂至耐压样品瓶,样品瓶中硫化氢成分子状态释放出来,然后通过循环泵鼓泡曝气吹扫出来,至耐压吸收瓶,被吸收剂吸收,未被吸收的硫化氢继续循环,直至吸收完全。蠕动泵加入释放剂和循环时间分别通过两个mos管循环延时开关控制。
附图说明
图1为本发明单通道密封曝气分离硫化氢含量测定仪装置示意图。
图2为本发明两孔气液分离盖示意图。
图3为本发明三孔气液分离盖示意图。
图中:1、吸收耐压瓶;2,4,6、导气管道;3、样品瓶;5、循环泵;8,10、释放剂液路;9、蠕动泵;11,12、气液分离盖。
具体实施方式
单通道密封酸化曝气分离硫化氢含量测定仪——亚甲蓝测定模式
n,n-二乙基对苯二胺溶液:称取0.75gn,n-二乙基对苯二胺盐酸盐,溶于900ml纯水中,加入硫酸(1+1)100ml。保存于棕色瓶中,如颜色变红,需重新配置。
氢氧化钠(0.1mol/l):称取4g氢氧化钠,溶于1000ml水中。
氯化铁溶液:称取10g六水合氯化铁,溶于900ml纯水中,加入硫酸(1+1)100ml。
释放剂:(1+3)盐酸。
如图1所示,精密移取10ml氢氧化钠(0.1mol/l)于吸收耐压瓶中,依次吸取浓度为2.00mg/l的硫化物标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml于样品瓶中,用于绘制标准曲线。启动循环泵,同时启动蠕动泵加入释放剂。循环泵开启的时间为5分钟,流速为1l/min。蠕动泵开启的时间为10秒钟,流速为60ml/min。吸收完全后,在吸收瓶中加入n,n-二乙基对苯二胺溶液10.00ml,加入氯化铁溶液5.00ml,摇匀,放置20min后,在665nm处比色。该方法绘制标准曲线y=0.0177x+0.0057,线性相关系数r2=0.9985。
直接吸取浓度为2.00mg/l的硫化物标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml,加入n,n-二乙基对苯二胺溶液10.00ml,加入氯化铁溶液5.00ml,摇匀,放置20min后,在665nm处比色。该方法绘制标准曲线y=0.0178x+0.0015,线性相关系数r2=0.9994。
两种方法配置的标准曲线没有区别,证明采用系统和不采用系统没有差异。
再吸取500ml的自来水,加入edta溶液1ml和抗坏血酸溶液2ml,测定其空白值为0.00mg/l。加入2.00ml的2.00mg/l硫化物标准溶液(相当于0.004mg/l硫化物浓度水平),循环泵开启的时间为15分钟,流速为6l/min。蠕动泵开启的时间为30秒钟,流速为60ml/min。平行测定6次,其精密度相对标准偏差为2.6%,回收率为93.9~100.0%。
六通道密封曝气分离硫化氢含量测定仪——电导率模式
硝酸铅溶液:硝酸铅浓度为20mg/l,加入盐酸标准滴定溶液,使其浓度为1.5μmol/l。
释放剂:ph4.00的200g/l的柠檬酸溶液。
精密移取50.00ml硝酸铅溶液于吸收耐压瓶中,依次吸取浓度为10.00mg/l的硫化物标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml于样品瓶中,用于绘制标准曲线。启动循环泵,同时启动蠕动泵加入释放剂。循环泵开启的时间为5分钟,流速为1l/min。蠕动泵开启的时间为10秒钟,流速为60ml/min。该方法绘制标准曲线y=0.3832x+25.9234,线性相关系数r2=0.9951。
再吸取某工业废水50.00ml,加入edta溶液1ml和抗坏血酸溶液2ml,平行测定六次,平均值为0.064mg/l,其精密度为1.0%。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。