专利名称：检测硫化氢用的显色剂、被动式检气管及其制作方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测硫化氢的显色剂，含有这种显色剂的被动式检气管、这种检气管制作方法及其使用方法。
背景技术：
硫化氢气体是一种对人体健康十分有害的空气污染物。空气中的H2S主要来源于工业如炼钢、炼焦、炼铁、炼油中产生的气体的排放。研究表明H2S会损害了人体的呼吸中心，它与人体内细胞色素、氧化酶以及该类物质中的二硫键(-S-S-)作用，影响细胞的氧化过程，造成细胞组织严重缺氧，危及人的生命。H2S的含量在0.035mg/m3是嗅觉最低阀值；70mg/m3以上嗅数分钟后嗅觉疲劳不再感觉到臭味；300mg/m3以下6～8分钟出现眼刺激症状、头痛、头晕、恶心、呕吐、腹泻、昏迷，长期接触引起肺水肿；760mg/m3以下十几分钟可产生肺水肿、支气管炎及肺炎；1000mg/m3以下数秒即可出现急性中毒。因此，如何准确而快速的测定出某一区域的空气中的硫化氢浓度并采取有效的措施已成为当务之急。
在我国，除已被编制为国家标准的碘量法和亚甲基蓝法之外，还有醋酸铅反应速率法、气相色谱法、检测管比长法等。碘量法是经典的化学分析方法，采用不同的取样量，可检测低至1mg/m3(气体体积计量的标准比条件为101.325KPa，20℃)，高至100％的硫化氢，其缺点是对于低含量的硫化氢取样时间较长，如对于毫克/立方米数量级的样品，取样时间可能长达60min，另外，完全采用人工操作比较繁琐，不利于分析数据的数据化采集与传输。亚甲基蓝法适用范围较小，为0～25mg/m3，此方法对硫化氢浓度较稳定的净化天然气较为适合。气相色谱法主要是对检测器、标准气和取样技术有较高的要求，火焰光度检测器FPD主要用于毫克/立方米数量级的硫化氢及其它硫化物，热导检测器TCD可用于硫化氢体积分数约大于0.05％的样品。目前国内外对于硫化氢气体的测定方法，都有一个缺点就是使用设备价格高，体积庞大，需要能源，很多时候不能实地进行测定，需要先主动采样后(即带动力如泵等的采样)再回实验室进行分析，延长了分析时间，增大了分析的误差，尤其对于稳定性不高的气体。而且不方便使用于现场硫化氢中毒报警！这些方法也不适于作长时间室内污染和个体接触监测以及大面积布点或连续监测。
所以选择硫化氢被动式检测管法，其结构简单，操作方便，分析快速，不受被测环境的空间大小、有无电源等影响；携带方便，利于外出测定和大面积布点测定；价格低廉，使用后载体及主要显色剂可以回收循环利用，不产生环境污染。国内未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种检测硫化氢用的显色剂，该显色剂对硫化氢的显色反应敏感。
提供一种检测硫化氢用的被动式检气管、这种检气管的制作方法及其应用，该检气管成本低、使用方便，不需要带动力，能实地采样，实地测试，测试得又快又准，且能用于硫化氢中毒报警。
本发明解决其技术问题采用的技术方案一种检测硫化氢用的显色剂，该显色剂主要成分包括醋酸铅，水上述的显色剂的组分及含量100ml显色剂中，0.1-10g醋酸铅，其余为蒸馏水。
一种检测硫化氢用的被动式检气管，包括玻璃管、浸渍上述显色剂的海绵条，所述的海绵条置于玻璃管中。
一种检测硫化氢用的检气管的制作方法，包括如下步骤(1)海棉的预处理洗净烘干，密封于容器内保存备用；(2)配制主要成分为醋酸铅的显色剂；(3)海绵条放于烧杯中，量取显色剂，使海绵条充分浸泡，于无污染处放置浸泡1-2小时，将海棉条置于红外灯下(灯泡距离液面8cm)烘60分钟。
(4)装管，盖子密封。
上述检气管用于硫化氢气体的浓度的测定。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述。
图1为本发明的结构示意中，1为玻璃管、2为浸渍显色剂的海棉条、3为密封盖。
具体实施例如图1所示的检气管，包括玻璃管1、浸渍显色剂的海棉条2，所述的海棉条置于玻璃管1中，所述玻璃管1两端各有一密封端盖3。
实施例1-6显色剂的制备按下表中醋酸铅的量及蒸馏水，制备每100ml的显色剂溶液
表中的“观察现象”是做如下实验，将经过洗净烘干的海棉条分别浸泡于六个装有上表六种配方显示剂的小烧杯中，刚好完全浸泡。一个半钟头后，将海棉条置于红外灯(灯泡距离液面8cm)烘60分钟，装管。将玻璃管放入有硫化氢的锥形瓶中实验，可看到显色现象。
实施例7检气管的制作，包括如下步骤(1)海棉的预处理洗净烘干，密封于容器内保存备用；(2)显色剂的制备称取10.0g的醋酸铅于250ml烧杯中，加入50ml蒸馏水溶解，用蒸馏水定容于100ml，制成显色剂溶液。
(3)将经过洗净烘干的海棉条分别浸泡于五个装有上表六种配方显示剂的小烧杯中，刚好完全浸泡。一个半钟头后，将海棉条置于红外灯(灯泡距离液面8cm)烘60分钟。
(4)将海棉条装入长度5cm，内径4mm的玻璃管，玻璃管的两端盖子封口。
将制作检气管用于硫化氢浓度测定；测定时，将玻璃管的两端盖子打开，把检气管放置于有硫化氢气体的环境中，硫化氢通过检气管端口扩散进入管内，在经过海棉载体时，与载体上的显色剂发生反应，从而产生明显的颜色变化(淡黄变为黑褐色)。检气管显色长度的平方与硫化氢浓度及采样时间的乘积成线性关系(硫化氢浓度在50～～1500mg/m3范围内)，从而求出环境中硫化氢的时间加权平均浓度。
用本发明的检气管来检测硫化氢(一)原理扩散原理被动式检气管是利用分子扩散原理制成的。硫化氢气体进入检气管的量可以用气体扩散定律表示
M=D·AL·(C-C0)·T,(C0=0)]]>即C·T=M·LD·A]]>式中M---进入管内的硫化氢量A---扩散面积D---扩散系数L---显色长度C---环境中硫化氢浓度T---暴露时间C0---变色界面硫化氢浓度检气管内变色部分的显色剂消耗量为M′＝K·A ·L式中M`---变色部分显色剂消耗量K---单位体积担体上显色剂量b.变色长度L与浓度C、时间T的关系有M＝k·M` 即D·C·T＝k·K·L2令K`＝k·K/D简化可得K′·L2T=C]]>(K`为常数)(1)或者K′·L2＝C·T(2)(二)测定试验(1)实验方法
a.在3个带有瓶塞的干净的锥形瓶中，注入不同量的硫化氢标准气体。
b.事先做好的检气管三根用线串着绑紧，然后去掉两端封口，吊于有不同浓度的硫化氢瓶中，盖好瓶塞，并记录下显色时间。
(2)将数据按上述公式整理记录如下表
(3)对以上数据进行回归确定其线性关系如下表
Lxx=ΣXi2-1n(ΣXi)2=558.58]]>Lyy=ΣYi2-1n(ΣYi)2=33931.14]]>Lxy=ΣXiYi-1n(ΣXi)(ΣYi)=4062.07]]>则，r＝Lxy/(LxxLyy)1/2＝0.9331又，b＝Lxy/Lxx＝7.27a＝Y-b·X＝65.55-7.27×6.73＝16.62所以，回归方程为Y＝7.27·X+16.62即，C·T＝7.27L2+16.62选定显著性水平a＝0.001自由度f＝8-2＝6查相关系数检验表得ra＝0.708而r＝0.9331结论由于r＞ra，即以L2～C·T建立的方程存在很好的线性关系。
(4)将该表回归后画成如图2所示L2～C·T的校准曲线结论检气管显色长度的平方与硫化氢浓度及采样时间的乘积成线性关系(硫化氢浓度在50～～1500mg/m3范围内)，从而求出环境中硫化氢的时间加权平均浓度。
本发明的优点集采样与分析为一体，可快速测定硫化氢气体的浓度。与传统的采样分析方法比较，该检气管结构简单，操作方便，分析快速，不受被测环境的空间大小、有无电源等影响；携带方便，利于外出测定和大面积布点测定；价格低廉，使用后载体及主要显色剂可以回收循环利用，不产生环境污染。经过应用实验表明，该检气管具有较高的灵敏度，基本上达到设计要求。
权利要求
1.一种检测硫化氢用的显色剂，其特征在于该显色剂主要成分包括醋酸铅，水。
2.根据权利要求1所述的显色剂，其特征在于每100ml所述的显色剂含有0.1～10g醋酸铅、其余为水。
3.一种检测硫化氢的被动式检气管，其特征在于它包括玻璃管(1)、浸渍如权利要求1或2所述的显色剂的海棉(2)，所述的海棉(2)置于玻璃管(1)中。
4.根据权利要求3所述的检气管，其特征在于所述的玻璃管两端各有一密封盖(3)。
5.一种如权利要求3或4所述检气管的制作方法，其特征在于它包括如下步骤(1)海棉的预处理洗净烘干，密封于容器内保存备用；(2)配制显色剂；(3)将海棉在显色剂中浸泡，烘干；(4)装管，盖子密封。
6.如权利要求3或4所述的检气管其特征在于上述检气管用于硫化氢的浓度的测定。
全文摘要
本发明涉及一种检测硫化氢用的显色剂，该显色剂主要成分包括醋酸铅和水，每100ml所述的显色剂含有0.1～10g醋酸铅、余量为水。本发明公开了一种检测硫化氢的被动式检气管，它包括玻璃管、浸渍上述显色剂的海绵，所述的海绵置于玻璃管中。本发明还公开了这种检气管的应用。该检气管集采样与分析为一体，可快速测定硫化氢气体的浓度。与传统的采样分析方法比较，该检气管结构简单，操作方便，分析快速，不受被测环境的空间大小、有无电源等影响；携带方便，利于外出测定和大面积布点测定；价格低廉，使用后载体及主要显色剂可以回收循环利用，不产生环境污染。经过应用实验表明，该检气管具有较高的灵敏度，基本上达到设计要求。
文档编号G01N21/78GK1632540SQ20041007759
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者余倩 申请人:广东工业大学