专利名称：微量硫化氢气体快速检测管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微量硫化氢气体检测管的研制，包括载体和指示剂的选取，对 吸附有指示剂的载体进行不同干燥程度的处理，以及进样量的控制。
背景技术：
硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体。硫化氢主要来源于钢铁、炼油、造纸、 燃料、制药、制革等多个生产过程，也常出现于沼气池、煤矿、石油井、下水道、 污水池等场所。硫化氢的毒性仅次于氰化物，是易致人死亡的有毒气体。硫化氢不 仅严重威胁着人们的生命安全，而且还造成严重的环境污染，对金属设备造成严重 的腐蚀破坏。同时，硫化氢是提炼硫磺的重要原料，是国防和化学工业的宝贵资源。 因此，为确保人员的绝对安全，杜绝硫化氢中毒事故的发生，了解硫化氢气体的来 源和危害，掌握硫化氢气体的预防与处理知识和硫化氢检测方法非常重要。
对硫化氢气体的检测方法有很多，主要有标准碘量法、亚甲基蓝法、气相色谱 法、醋酸铅反应速率法、检测管比色法等。
碘量法的主要缺点是对于低含量的硫化氢采样时间较长，如对于ppb数量级的 样品，取样时间可能长达60min;亚甲基蓝法只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；醋酸铅 反应速率法要采用专用仪器来检测硫化氢。这些测定方法，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，都需要先主动 采样后再回实验室进行分析，延长了分析时间，增大了分析误差，尤其对于稳定性 不高的气体。而检测管比色法是一种比较快速的检测方法，而且检测管便于携带， 能够在现场进行环境空气中硫化氢的含量是否超标。检测管比色法的作用类似于pH 试纸，主要是对准确度要求不高的场合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种能对低浓 度硫化氢气体进行快速测定的检测管。本发明提供了硅胶或BaS04或两者的混合物 作为载体，指示剂为醋酸铅溶液或醋酸铅和氯化钡的混合液。对吸附有指示剂的载 体经干燥或不干燥或用无水乙醇脱水，装入玻璃管中，对低浓度硫化氢气样进行检具体方法如下
A. 载体的制备
硅胶的制备量取一定体积模数为3.18的水玻璃，和去离子水以1 : 4 1 : 8体 积比稀释，用硫酸滴定，形成凝胶。通过控制硫酸的用量，形成pl^7 11的凝胶。 凝胶先用大量自来水冲洗再以去离子水洗涤至p1^7，滤液中无SO^存在。抽滤， 置于100 20(TC恒温烘箱中干燥1 4h，制得硅胶待用。
硫酸钡的制备称取一定质量的氯化钡，溶解于去离子水中，配制成浓度为0.2 2.0mol/L氯化钡溶液，加入硫酸至没有沉淀生成，搅拌10 60min，用去离子水洗 涤至滤液中无SO^存在。抽滤，置于100 20(TC恒温烘箱中干燥1 4h，制得BaS04 待用。
B. 吸附指示剂的制备
载体吸附醋酸铅指示剂的制备将5 15mL甘油加入到10 50mL浓度为0.1 0.5mol/L的醋酸铅溶液中，混合均匀，将2 10g载体加入混合液中，搅拌使之充分 混合，在室温下暗处放置10 24h，抽滤，控制干燥条件。
载体吸附醋酸铅和氯化钡指示剂的制备将5 15mL甘油加入10 50mL到浓 度为0.1 0.5mol/L的醋酸铅溶液和10 50mL浓度为0.1 0.5mol/L的氯化钡溶液 的混合液中，混合均匀，将2 10g载体加入混合液中，搅拌使之充分混合，在室 温下暗处放置10 24h，抽滤，控制干燥条件。
C. 检测管的制备将吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中， 并标号，制得H2S气体检测管。
D. 硫化氢气样的制备用FeS和稀H2S04反应制得，用注射器(容积为5mL) 分别抽取不同体积的纯H2S，混以一定比例的大量空气，配成体积分数为0.000%、 0.001%、 0.002%、 0.004%、 0.006%和0.008%的H2S气样，用气相色谱法标定浓 度。
E. 硫化氢的检测用注射器吸取不同浓度的H2S气体，分别注入各检测管中，
通气量为50mL，通气时间为lmin。根据各检测管颜色变化不同，可制得标准比色 列板。
与现有技术相比，本发明具有以下特点
(l)本发明的微量硫化氢气体检测管采用硫酸钡作载体时效果更好。(2) 本发明的微量硫化氢气体检测管采用硫酸钡吸附醋酸铅和氯化钡混合液作 为指示剂，在氯化钡的存在下，有部分醋酸铅转化成氯化铅，促进了铅的沉积，有 利于硫酸钡对铅的吸附，增大了硫酸钡表面吸附铅的浓度，提高检测的灵敏度。
(3) 本发明的微量硫化氢气体检测管控制了合适的干燥条件，对吸附有指示剂的 载体用无水乙醇洗涤可降低载体表面水分含量，不干燥，可以保证载体表面合适的 湿度，能够提高检测的灵敏度。
(4) 本发明的低浓度硫化氢气体检测管采样时间短、进样量少。有关快速测定管 法文献报道的通气量都较大，通常采用l.OL的采气袋。而本发明的检测管通气量仅 为50mL，提高了检测灵敏度。
(5) 本发明的低浓度硫化氢气体检测管简便、快捷、便于携带、灵敏度高、且价 格低廉，所选用指示剂易得，对环境污染小。能够在现场对环境空气中硫化氢的含 量是否超标进行检测，主要是用于对准确度要求不高的场合。
具体实施例方式
实施例1:
量取模数为3.18的水玻璃75mL，加去离子水300mL，搅拌10min。用硫酸滴 定，形成凝胶pl^8，凝胶先用大量自来水冲洗再以去离子水洗涤至p1^7，滤液中 无SO^存在。抽滤，置于12(TC恒温烘箱中干燥2h，制得硅胶。称量2gPb(Ac)2'3H20 溶于20mL去离子水中，加入甘油10mL，混合均匀，将5g硅胶加入混合液中，搅 拌使之充分混合，在室温下暗处放置16h，抽滤，在恒温烘箱中6(TC下干燥lh。将 吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中，并标号，分别通入体积分 数为0.000%、 0.001%、 0.002% 、 0.004%、 0.006%和0.008%的H2S气样。样品量 为50mL，通气时间为lmin。实验结果表明，当通入体积分数为0.006%和0.008% 的气样时，检测管有显著的颜色变化，因此，检出限为0.006%，约为90mg/m3。
实施例2:
与实施例1对比，改变指示剂和干燥条件。称量2gPb(Ac^3H20和lgBaCl2'2H20 分别溶解于20mL去离子水中，将醋酸铅溶液和氯化钡溶液混合，加入甘油10mL， 混合均匀，将5g硅胶加入混合液中，搅拌使之充分混合，在室温下暗处放置16h， 抽滤。将吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中，并标号，分别通 入体积分数为0.000%、 0.001%、 0.002%、 0.004%、 0.006%和0.008%的H2S气样。 样品量为50mL，通气时间为lmin。实验结果表明，当通入体积分数为0.004%及更
5高浓度的气样时，检测管有显著的颜色变化，检出限为0.004%，约为60mg/m3。实施例3:
称量30gBaC1^2H2O溶解于lOOmL去离子水中，加入硫酸至没有沉淀生成，搅拌30min，用去离子水洗漆至滤液中无S(V-存在。抽滤，置于12(TC恒温烘箱中干燥2h，制得BaS04。称量2gPb(Ac)2'3H2O溶于20mL去离子水中，加入甘油10mL，混合均匀，将5gBaS04加入混合液中，搅拌使之充分混合，在室温下暗处放置16h，抽滤，在恒温烘箱中6(TC下干燥lh。将吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中，并标号，分别通入体积分数为0.000%、 0.001%、 0.002%、 0.004%、0.006X和0.008X的H2S气样。样品量为50mL，通气时间为lmin。实验结果表明，当通入体积分数为0.004%及更高浓度的气样时，检测管有显著的颜色变化，检出限为0.004%，约为60mg/m3。
实施例4:
与实施例3对比，改变指示剂和干燥条件。称量2gPb(Ac)2*3H20和lgBaCl2.2H20分别溶解于20mL去离子水中，将醋酸铅溶液和氯化钡溶液混合，加入10mL甘油，将5gBaS04加入混合液中，搅拌使之充分混合，在室温下暗处放置16h，抽滤。将吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中，并标号，分别通入体积分数为0.000%、 0.001%、 0.002%、 0.004%、 0.006%和0.008%的H2S气样。样品量为50mL，通气时间为lmin。。实验结果表明，当通入体积分数为0.002%及更高浓度的气样时，检测管有显著的颜色变化，检出限为0.002%，约为30mg/m3。
实施例5
与实施例4对比，改变指示剂浓度和干燥条件。称量4gPb(Ac)2，3H20和2gBaCl,2H2O分别溶解于20mL去离子水中，将醋酸铅溶液和氯化钡溶液混合，加入10mL甘油，将5gBaS04加入混合液中，搅拌使之充分混合，在室温下暗处放置16h，用无水乙醇洗涤，抽滤。将吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中，并标号，分别通入体积分数为0.000%、 0.001%、 0.002%、 0.004%、 0.006%和0.008%的H2S气样。样品量为50mL，通气时间为lmin。实验结果表明，当通入体积分数为0.001 %及更高浓度的气样时，检测管有显著的颜色变化，检出限为0.001%，约为15mg/m3。
实施例6
硅胶和硫酸钡混合物作为载体。称量4gPb(Ac)2.3H20和2gBaCl2.2H20分别溶解于20mL去离子水中，将醋酸铅溶液和氯化钡溶液混合，加入10mL甘油，将5g硅胶和5gBaS04加入混合液中，搅拌使之充分混合，在室温下暗处放置16h，用无水乙醇洗涤，抽滤。将吸附有指示剂的载体装入6支直径为4mm的玻璃管中，并标号，分别通入体积分数为0.000%、 0.001%、 0.002%、 0.004%、 0.006%和0.008X的H2S气样。样品量为50mL，通气时间为lmin。实验结果表明，当通入体积分数为0.002%及更高浓度的气样时，检测管有显著的颜色变化，检出限为0.002%，约为30mg/m3。
权利要求
1.一种微量硫化氢气体快速检测管，其特征在于，管体内装吸附有气体检测指示剂的载体。载体为硅胶或硫酸钡或两者的混合物；指示剂为载体表面吸附的醋酸铅溶液或载体表面吸附的醋酸铅和氯化钡的混合液；载体吸附指示剂并加入甘油作润湿剂后，得到不同的H2S气体检测管。
2. 根据权利要求1所述的微量硫化氢气体快速检测管，其特征是，模数为2.0 3.2的水玻璃和去离子水以1 : 4 1 : 8的体积比稀释，用硫酸滴定形成pH=7 ll凝胶，水洗、抽滤、在100 20(TC下干燥1 4h，得pH-7的硅胶。
3. 根据权利要求1所述的微量硫化氢气体快速检测管，其特征是，浓度为0.2 2.0mol/L的氯化钡溶液中加入硫酸至没有沉淀生成，搅拌10 60min，用去离子水洗、抽滤、在100 20(TC下干燥1 4h，得硫酸钡。
4. 根据权利要求1所述的微量硫化氢气体快速检测管，其特征是，将5 15mL甘油加入到10 50mL浓度为0.1 0.5mol/L的醋酸铅溶液中，将2 10g载体加入到该混合液中室温下暗处放置10 24h后，制得载体表面吸附醋酸铅指示剂。
5. 根据权利要求1所述的微量硫化氢气体快速检测管，其特征是，将5 15mL甘油加入到10 50mL浓度为0.1 0.5mol/L的醋酸铅溶液和10 50mL浓度为0.1 0.5mol/L的氯化钡溶液的混合液中，将2 10g载体加入到该混合液中室温下暗处放置10 24h后，制得载体表面吸附醋酸铅和氯化钡指示剂。
6. 根据权利要求1所述的微量硫化氢气体检快速测管，其特征是，载体吸附指示剂并加入甘油作润湿剂后进行干燥或者用无水乙醇洗涤，干燥温度不超过75°C，干燥时间不超过2h。
全文摘要
本发明涉及一种低浓度硫化氢气体检测管。选硫酸钡、硅胶或两者的混合物作为载体；醋酸铅溶液和氯化钡溶液作为显色剂；甘油作为润湿剂，控制干燥条件得到不同的检测指示剂。利用不同浓度的硫化氢气样通入检测管中，显色剂变色的不同来确定其硫化氢气体的含量。该检测管结构简单，分析快速，价格低廉，便于携带。能够在现场对环境空气中硫化氢的含量是否超标进行检测。经过应用实验表明该检测管具有较高的灵敏度，基本上达到国家标准要求。
文档编号G01N21/77GK101672790SQ20091009354
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者万平玉, 王梅英, 贾红霞, 鑫 金, 陈咏梅 申请人:北京化工大学