专利名称：一种空气中低浓度硫化氢的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种空气检测领域中各种室内外空气环境中低浓度硫化氢的测定方法。
背景技术：
硫化氢为无色有臭鸡蛋气味的气体，在自然界中广泛存在，火山、硫磺温泉、天然气和油田均可以自然产生该种气体，降硫细菌通过生物化学反应也可以产生，此外，石油精炼、造纸、污水处理、金属熔炼和粘胶丝制造等工业处理过程也可以产生。人主要通过呼吸系统接触硫化氢，吸入硫化氢、扩散入肺后进入血液循环系统，然后通过肝脏迅速氧化为硫酸盐，由尿液排出。当浓度大于500ppm时存在致死的可能性。低浓度暴露时，硫化氢可产生视觉和呼吸系统刺激，并影响神经系统。大气中自然释放源产生的硫化氢浓度大约为0.11-0.33ppb，在接近自然和工业源的城区浓度大约为lppb。研究表明，住宅中硫化氢的最高浓度为90ppb,硫化氢的气味阈值大约为l_13ppb。我国标准GBZ/T2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值第一部分化学有害因素》标准规定，工作场所硫化氢最高容许浓度为10mg/m3，TJ36-79《工业企业设计卫生标准》标准规定，居住区 大气中硫化氢的最高容许浓度为0.01mg/m3，GB14554-93《恶臭污染物排放标准》规定恶臭污染厂厂界标准为:一级0.03mg/m3 ;二级(0.06-0.10)mg/m3 ；三级(0.32-0.60) mg/m3。近年来，随着我国工业化进程的不断加速，空气中硫化氢的背景浓度不断提高，因此，对空气中低含量的硫化氢进行监测意义重大，而且准确测定低浓度硫化氢对于研究硫化氢的释放机理以及低浓度硫化氢对材料和人体健康的影响也可以发挥重要作用。现行的气体中硫化氢浓度的测定方法主要有亚甲蓝分光光度法、气相色谱法、碘量法、硝酸银比色法，涉及的标准方法有:GB/T14678-93《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定气相色谱法》、GB/T11742-89《居住区大气中硫化氢卫生检验标准方法》、GB/T11060.1-2010《天然气含硫化合物的测定第I部分:用碘量法测定硫化氢含量》、GB/T11060.2-2008《天然气含硫化合物的测定第2部分:用亚甲蓝法测定硫化氢含量》和GBZ/T160.33-2007《工作场所空气有毒物质测定硫化物》。以上所有方法中，灵敏度最高的当属亚甲蓝法和气相色谱法，但当采样30L时，亚甲蓝法的检出限仅能达到5 μ g/m3 ;当进样IL时，气相色谱法的检出限仅能达到(1-5) μ g/m3，而且当测试低含量硫化氢时，该方法对采气装置的预处理、气相色谱仪进样系统的配置和惰性化处理，以及对标准气体的配制水平都要求极高，往往造成测试重现性差，测试结果不准确。测定空气中背景浓度级别的硫化氢 I μ g/m3)目前还没有成熟的方法，因此有必要建立一种可以准确测定室内外空气环境中低浓度硫化氢的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种灵敏度高、准确、快速的室内外空气环境中硫化氢浓度的测定方法。本发明所提供的硫化氢浓度的测定方法，包括以下步骤:I)空气中硫化氢样本的采集:以NaOH和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的混合溶液作为吸收液，记录吸收液体积V，用大气采样器采集空气，记录采气流速V和采气时间t ;该样品吸收液作为被测溶液；2)空白溶液的获取:以与步骤I)所用吸收液完全相同的试剂溶液作为空白溶液；3)配制S2_标准溶液；4)测定前的预吹处理:将S2_标准溶液、被测溶液和空白溶液，用高纯氮气或氩气进行预吹处理；5) S2_浓度的测定:用离子色谱仪(电化学检测器)测定已知浓度的S2_标准溶液，以峰面积A(nOmin)为纵坐标，以浓度c ( μ g/L)为横坐标，得到标准工作曲线；然后用该离子色谱仪在同样条件下测定空白溶液和待测溶液，用待测溶液的峰面积值减去空白溶液的峰面积值后，再根据标准曲线得到待测溶液中S2-的浓度c ( μ g/L)；6)硫化氢浓度的确定:根据式(I)将采样体积换算成标准状况下的采样体积，再根据式(2)计算得到空气中硫化氢的浓度:
权利要求
1.一种空气中硫化氢浓度的测定方法，包括以下步骤: 1)空气中硫化氢样本的采集:以NaOH和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的混合溶液作为吸收液，记录吸收液体积V，用大气采样器采集空气，记录采气流速V和采气时间t ;该样品吸收液作为被测溶液； 2)空白溶液的获取:以与步骤I)所用吸收液完全相同的试剂溶液作为空白溶液； 3)配制S2_标准溶液； 4)测定前的预吹处理:将S2-标准溶液、被测溶液和空白溶液，用高纯氮气或氩气进行预吹处理； 5)S2_浓度的测定:用离子色谱仪(电化学检测器)测定已知浓度的S2_标准溶液，以峰面积A(nC -min)为纵坐标，以浓度c ( μ g/L)为横坐标，得到标准工作曲线；然后用该离子色谱仪在同样条件下测定空白溶液和待测溶液，用待测溶液的峰面积值减去空白溶液的峰面积值后，再根据标准曲线得到待测溶液中S2-的浓度c ( μ g/L)； 6)硫化氢浓度的确定:根据式(I)将采样体积换算成标准状况下的采样体积，再根据式(2)计算得到空气中硫化氢的浓度:
2.根据权利要求1所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:所述步骤I)中的采气流速为0.2-2L/min，采气时间为5_20min ;优选采气流速lL/min，采气时间lOmin。
3.根据权利要求1或2所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:所述步骤O中以5-50mL NaOH和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的混合溶液作为吸收液，其中NaOH的浓度为20-35mM，EDTA的质量分数为0.1% -1% ;优选混合吸收液中NaOH的浓度20mM，EDTA的质量分数为0.5 %，吸收液体积10mL。
4.根据权利要求1或2或3所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:所述步骤4)中预吹气体流速为0.5-2L/min，预吹时间为5_15min ;优选预吹气体流速lL/min，预吹时间lOmin。
5.根据权利要求1至4任一所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:所述步骤2)中已知浓度的S2标准溶液的浓度分别为0.1 μ g/L、0.5 μ g/L、I μ g/L,5 μ g/L、10 μ g/L。
6.根据权利要求5所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:S2_标准溶液按以下过程制取: (1)标准溶液基体液的制备:标准溶液基体液为NaOH、EDTA和Na2CO3的混合溶液，其中NaOH的浓度为10-30mM，EDTA的质量分数为0.1% -1 %, Na2CO3的浓度为2.5_5mM ;优选混合溶液中NaOH的浓度15mM，EDTA的质量分数为0.5%, Na2CO3的浓度为2.5mM ； (2)S2标准溶液的制备:用优级纯Na2S.9H20和标准溶液基体液配制lmg/mL溶液，再用标准溶液基体液逐级稀释至10mg/L、100l.! g/L，分别移取100 μ g/L的S2_的标准溶液0.lmL、0.5mL、ImL、5mL、IOmL到IOOmL容量瓶中，用标准溶液基体液稀释至刻度，摇匀，得到s2_ 的标准溶液系列 0.1 μ g/L、0.5 μ g/L、I μ g/L、5 μ g/L、10 μ g/L。
7.根据权利要求6所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:步骤(2)S2标准溶液的制备过程包括逐级制备以下标准溶液: lmg/mLS2_的标准溶液:准确称取优级纯Na2S.9H207.4916g，置于预先放入约200mL标准溶液基体液的玻璃烧杯中，待Na2S.9Η20完全溶解后，移入IOOOmL容量瓶中，用标准溶液基体液稀释至标线，摇匀；贮存于塑料瓶中； 10mg/LS2_的标准溶液:准确移取lmg/mL S2_标准溶液IOmL,至IOOOmL容量瓶中，用标准溶液基体液释至刻度，摇匀；贮存于塑料瓶中； 100 μ g/L S2_的标准溶液:准确移取10mg/L S2_标准溶液10mL，至IOOOmL容量瓶中，用标准溶液基体液稀释至刻度，摇匀；贮存于塑料瓶中。
8.根据权利要求1至7任一所述的空气中硫化氢浓度的测定方法，其特征在于:离子色谱仪测定溶液中S2_浓度的条件为:色谱柱采用As7型分离柱(250mmX2mm)或AG7型保护柱(50mmX2mm)等阴离子交换色谱柱，流动相采用[IOOmM Na0H+300Mm NaAc (m/m)]的混合溶液，流动相流速为0.2-0.3mL/min (优选为0.25mL/min)，进样量5-1000 μ L (优选为·200 μ L)，柱温300C，分析时间5-15min (优选为IOmin)。
全文摘要
本发明公开了一种空气中低浓度硫化氢的测定方法。该方法是用大气采样器采集空气，空气中的硫化氢用一定浓度的NaOH和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的混合溶液吸收，将硫化氢定量转化为硫离子，吸收液经过高纯氮气或氩气预吹后用离子色谱仪(电化学检测器)测定其中的硫离子浓度，进一步换算为空气中硫化氢的含量。本发明具有灵敏度高，结果准确，重复性好，实验步骤简单，分析速度快，试剂无污染、安全的优点，可用于室内外空气环境中硫化氢浓度的测定。
文档编号G01N30/06GK103226137SQ20131000495
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者郭中宝, 梅一飞, 马振珠, 白永智, 崔金华, 韩蔚, 丁建军, 王潇, 刘实华 申请人:中国建材检验认证集团股份有限公司