一种过二硫酸盐含量的检测方法与流程

本发明涉及化学物质含量检测领域，具体涉及一种过二硫酸盐含量的检测方法。

背景技术：

过二硫酸盐具有强氧化性(e0＝1.96v)，其活化后，可生成硫酸根自由基(e0＝2.5～3.1v)，近年来开始被广泛应用于降解有毒污染物、漂白染料以及灭活水生微生物。常见的活化过二硫酸盐的方法有以二价钴、一价银及亚铁离子为代表的金属离子活化法、以cofe2o4及cufe2o4等尖晶石磁性材料为代表的非均相活化法，以纳米零价铁、碳纳米管及石墨烯等碳材料为代表的多相活化法，以及利用可见光辐射、紫外辐射、电子束辐射及超声空化等为代表的外加能量活化法。但是，在过二硫酸盐氧化及其活化生成自由基的过程中，常会伴随着过二硫酸盐的分解。因此，在研究过二硫酸盐活化体系的氧化效能与机理时，常常需要测定过二硫酸盐的含量。因此，需要建立一种能够准确、快速、简单地测定过二硫酸盐含量的方法。

目前，测定溶液中过二硫酸盐的测定方法主要包括荧光光度法、紫外可见分光光度法、滴定法与色谱法。荧光光度法是通过添加能够激发产生荧光的物质进行测定，具有灵敏度高、检测限低的优点，但需要购置昂贵的荧光光度计和荧光剂，分析成本较高；色谱法主要是高效液相色谱法和离子色谱法，色谱法的优点是测定过二硫酸盐的检出限低，但是色谱法需要配置昂贵的液相色谱仪和特定的色谱柱、分析过程复杂，耗时长，容易被溶液中的基质干扰。滴定法中最常用的是碘量法，碘量法由于不需要昂贵的仪器检测，成本低廉、抗干扰能力强等优点，成为目前测定过二硫酸盐最主要的方法。但是，碘量法的分析过程复杂，测定时间长，对操作人员的实验操作水平要求较高。

中国专利文献cn106908439a中公开了一种溶液中过二硫酸盐含量的快速测定方法，以n,n-二乙基对苯二胺为指示剂，利用亚铁离子活化过二硫酸盐生成硫酸根自由基，快速氧化n,n-二乙基对苯二胺生成红色自由基，以实现快速测定待测样品中过二硫酸盐的含量，方法简单易行，测定时间短，但该方法可测定的过二硫酸盐水样的ph范围为2.5-6，适用范围较窄，且在测定过程中，需加入有毒物质n,n-二乙基对苯二胺，在测定过程中产生有毒废水，可能对人体和环境造成危害。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中测定方法适用的ph范围较窄，产生有毒废水的缺陷，从而提供一种测定结果准确，适用范围广泛，无毒环保的一种过二硫酸盐含量的测定方法。

为此，本发明提供了一种过二硫酸盐含量的测定方法，包括如下步骤：

s1、将碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液加入到去离子水中，得到混合物a，调节所述混合物a的ph值，通过混合物a与过二硫酸盐标准样反应来制作标准曲线；

s2、将碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液加入到去离子水中，得到混合物c，调节所述混合物c的ph值，测定所述混合物c在特征吸收波长的吸光度值，记为c；

s3、向s2步骤得到的所述混合物c中加入待测的过二硫酸盐水样，反应后，测定反应后混合物在所述特征吸收波长的吸光度值，记为d；

s4、将s3、s2步骤得到的d和c的差值代入s1得到的所述标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸盐的含量。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1步骤中，所述制作标准曲线为，测定所述混合物a在所述特征吸收波长处的吸光度值，记为a；向所述混合物a中分别加入具有一定浓度梯度的过二硫酸盐标准样，反应后，测定反应后混合物在所述特征吸收波长的吸光度值，记为b；以b和a的差值作为横坐标，以所述过二硫酸盐标准样浓度为纵坐标，制作标准曲线。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，所述过二硫酸盐标准样的浓度梯度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1和s2步骤中，所述的碘离子水溶液为碘化钾水溶液、碘化钠水溶液中的一种或两种；所述的碳酸氢根水溶液为碳酸氢钠水溶液、碳酸氢钾水溶液中的一种或两种。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，所述的过二硫酸盐标准样为过二硫酸钾、过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钙、过二硫酸镁中的一种或几种。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1和s2步骤中，调节所述混合物a和所述混合物c的ph值均为2-10。

优选的，所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1和s2步骤中，调节所述混合物a和所述混合物c的ph值均为4-10。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1和s2步骤中，所述碘离子水溶液的浓度为0.3-3mmol/l，所述碳酸氢根水溶液的浓度为0.02-0.25mmol/l，加入的所述碘离子水溶液、碳酸氢根水溶液、去离子水的体积比为(0.01-0.05):(0.01-0.05):1。

优选的，所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1和s2步骤中，所述碘离子水溶液的浓度为1.807mmol/l，所述碳酸氢根水溶液的浓度为0.148mmol/l，加入的所述碘离子水溶液、碳酸氢根水溶液、去离子水的体积比为1:1:38。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s3步骤中，所述待测的过二硫酸盐水样与所述混合物c的体积比为(0.001-0.004):1。

优选的，所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s3步骤中，所述待测的过二硫酸盐水样与所述混合物c的体积比为0.0025:1。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，s1和s3步骤中，所述反应的温度均为0-40℃,时间均为5-15min。

所述的过二硫酸盐含量的检测方法，所述特征吸收波长为352nm或287nm中的一种。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，包括如下步骤：s1、将碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液加入到去离子水中，得到混合物a，调节所述混合物a的ph值，通过混合物a与过二硫酸盐标准样反应来制作标准曲线；s2、将碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液加入到去离子水中，得到混合物c，调节所述混合物c的ph值，测定所述混合物c在特征吸收波长的吸光度值，记为c；s3、向s2步骤得到的所述混合物c中加入待测的过二硫酸盐水样，反应后，测定反应后混合物在所述特征吸收波长的吸光度值，记为d；s4、将s3、s2步骤得到的d和c的差值代入s1得到的所述标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸盐的含量，该方法采用过二硫酸盐氧化碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液混合溶液中的碘离子，生成碘单质，其中的碳酸氢根溶液一方面可调整ph值，使该方法适用的ph范围更广泛，另一方面由于碘离子被氧化的条件是水溶液呈现酸性，而碳酸氢根的存在可防止碘离子在与过二硫酸盐反应前被氧化，减小检测误差；且在测定过程中，不需要加入有毒物质n,n-二乙基对苯二胺，不产生有毒废水，对人体和环境友好。

2.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s1步骤中，所述制作标准曲线为，测定所述混合物a在所述特征吸收波长处的吸光度值，记为a；向所述混合物a中分别加入具有一定浓度梯度的过二硫酸盐标准样，反应后，测定反应后混合物在所述特征吸收波长的吸光度值，记为b；以b和a的差值作为横坐标，以所述过二硫酸盐标准样浓度为纵坐标，制作标准曲线，通过将混合物a与过二硫酸盐标准样发生生色反应来制作标准曲线，得到的标准曲线准确度高、误差小，适用范围广泛，且不产生有毒废水，对环境友好。

3.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，所述过二硫酸盐标准样的浓度梯度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l，通过设置以上过二硫酸盐标准样的浓度梯度，可使该方法对于测定过二硫酸盐浓度的适用范围达到0-289mmol/l，适用范围广泛。

4.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s1和s2步骤中，所述的碘离子水溶液为碘化钾水溶液、碘化钠水溶液中的一种或两种；所述的碳酸氢根水溶液为碳酸氢钠水溶液、碳酸氢钾水溶液中的一种或两种，采用以上的碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液，可较好的与过二硫酸盐反应，且碳酸氢根水溶液可调整ph值，防止碘离子被氧化，提高检测的准确性。

5.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s1步骤中，所述的过二硫酸盐标准样为过二硫酸钾、过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钙、过二硫酸镁中的一种或几种，采用以上过二硫酸盐标准样，可以将溶液中的碘离子氧化，得到的标准曲线较为准确，提高检测的准确性。

6.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s1和s2步骤中，调节所述混合物a和所述混合物c的ph值均为2-10，由于该方法适用的ph范围为2-10，通过将ph值调节为2-10，可使ph在适用的范围内，保证测定结果的准确性。

7.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s1和s2步骤中，所述碘离子水溶液的浓度为0.3-3mmol/l，所述碳酸氢根水溶液的浓度为0.02-0.25mmol/l，加入的所述碘离子水溶液、碳酸氢根水溶液、去离子水的体积比为(0.01-0.05):(0.01-0.05):1，通过控制碘离子水溶液、碳酸氢根水溶液的浓度以及加入所述碘离子水溶液、碳酸氢根水溶液、去离子水的体积比，保证加入的碘离子过量，使后续加入的过二硫酸盐充分反应，保证检测结果的准确性。

8.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s3步骤中，所述待测的过二硫酸盐水样与所述混合物c的体积比为(0.001-0.004):1，通过控制待测过二硫酸盐水样与混合物c的体积比，保证碘离子过量，使加入的过二硫酸盐充分反应，保证检测结果的准确性。

9.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，s1和s3步骤中，所述反应的温度均为0-40℃,时间均为5-15min，通过控制反应温度和时间，保证过二硫酸盐和碘离子的充分反应，保证检测结果的准确性。

10.本发明提供的一种过二硫酸盐含量的测定方法，所述特征吸收波长为352nm或287nm中的一种，由于混合物在352nm或287nm处的吸光度最高，因此其特征吸收波长为352nm或287nm，通过在以上特征吸收波长处进行检测，可保证检测结果的准确性，减小测量误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1、2、5中的标准曲线图；

图2是本发明实施例3中的标准曲线图；

图3是本发明实施例4中的标准曲线图；

图4是对比例2中的标准曲线图。

具体实施方式

以下实施例中所用的试剂和仪器均为市售产品。

实施例1

本实施例提供了一种过二硫酸盐含量的检测方法，包括如下步骤：

s1、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钾溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钠溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物a，调节混合物a的ph值为4，并测定混合物a在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为a；向混合物a中分别加入0.1ml浓度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l的过二硫酸钠标准样，在25℃下反应15分钟后，分别测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为b；将b和a的差值记为δa352，以δa352作为横坐标，以过二硫酸钠标准样浓度为纵坐标，建立标准曲线，得到的标准曲线方程为c＝95.147δa352+0.4468，标准曲线图见图1。

s2、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钾溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钠溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物c，调节混合物c的ph值为4，并测定混合物c在特征吸收波长352nm处的吸光度值c，得到c为0.014。

s3、向s2步骤得到的混合物c中加入0.1ml待测的过二硫酸钠水样(采用已知浓度为20mmol/l的过二硫酸钠标准样作为待测的过二硫酸钠水样)，在25℃下反应15分钟后，测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值d，得到d为0.226。

s4、将s3、s2步骤得到d和c的差值代入s1得到的标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸钠的浓度为20.62mmol/l。

由于已知待测水样中过二硫酸钠的浓度为20mmol/l，测定的结果为20.62mmol/l，测量误差为3.1％。

实施例2

本实施例提供了一种过二硫酸盐含量的检测方法，包括如下步骤：

s1、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钠溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钾溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物a，调节混合物a的ph值为8，并测定混合物a在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为a；向混合物a中分别加入0.1ml浓度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l的过二硫酸钾标准样，在25℃下反应15分钟后，分别测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为b；将b和a的差值记为δa352，以δa352作为横坐标，以过二硫酸钾标准样浓度为纵坐标，建立标准曲线，得到的标准曲线方程为c＝95.147δa352+0.4468，标准曲线图见图1。

s2、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钠溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钾溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物c，调节混合物c的ph值为8，并测定混合物c在特征吸收波长352nm处的吸光度值c，得到c为0.015。

s3、向s2步骤得到的混合物c中加入0.1ml待测的过二硫酸钠水样(采用已知浓度为20mmol/l的过二硫酸钠标准样作为待测的过二硫酸钠水样)，在25℃下反应15分钟后，测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值d，得到d为0.229。

s4、将s3、s2步骤得到d和c的差值代入s1得到的标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸钠的含量为20.81mmol/l。

由于已知待测水样中过二硫酸钠的浓度为20mmol/l，测定的结果为20.81mmol/l，可知测量误差为4.1％。

实施例3

本实施例提供了一种过二硫酸盐含量的检测方法，包括如下步骤：

s1、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钾溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钠溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物a，调节混合物a的ph值为6，并测定混合物a在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为a；向混合物a中分别加入0.1ml浓度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l的过二硫酸铵标准样，在25℃下反应5分钟后，分别测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为b；将b和a的差值记为δa352，以δa352作为横坐标，以过二硫酸铵标准样浓度为纵坐标，建立标准曲线，得到的标准曲线方程为c＝221.32δa352+2.5339，标准曲线图见图2。

s2、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钾溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钠溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物c，调节混合物c的ph值为6，并测定混合物c在特征吸收波长352nm处的吸光度值c，得到c为0.011。

s3、向s2步骤得到的混合物c中加入0.1ml待测的过二硫酸钠水样(采用已知浓度为20mmol/l的过二硫酸钠标准样作为待测的过二硫酸钠水样)，在25℃下反应5分钟后，测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值d，得到d为0.094。

s4、将s3、s2步骤得到d和c的差值代入s1得到的标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸钠的含量为20.90mmol/l。

由于已知待测水样中过二硫酸钠的浓度为20mmol/l，测定的结果为20.90mmol/l，可知测量误差为4.5％。

实施例4

本实施例提供了一种过二硫酸盐含量的检测方法，包括如下步骤：

s1、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钠溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钾溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物a，调节混合物a的ph值为2，并测定混合物a在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为a；向混合物a中分别加入0.1ml浓度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l的过二硫酸钙标准样，在25℃下反应10分钟后，分别测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为b；将b和a的差值记为δa352，以δa352作为横坐标，以过二硫酸钙标准样浓度为纵坐标，建立标准曲线，得到的标准曲线方程为c＝103.77δa352-4.3363，标准曲线图见图3。

s2、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钠溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钾溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物c，调节混合物c的ph值为2，并测定混合物c在特征吸收波长352nm处的吸光度值c，得到c为0.042。

s3、向s2步骤得到的混合物c中加入0.1ml待测的过二硫酸钠水样(采用已知浓度为20mmol/l的过二硫酸钠标准样作为待测的过二硫酸钠水样)，在25℃下反应10分钟后，测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值d，得到d为0.285。

s4、将s3、s2步骤得到d和c的差值代入s1得到的标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸钠的含量为20.88mmol/l。

由于已知待测水样中过二硫酸钠的浓度为20mmol/l，测定的结果为20.88mmol/l，可知测量误差为4.4％。

实施例5

本实施例提供了一种过二硫酸盐含量的检测方法，包括如下步骤：

s1、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钾溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钠溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物a，调节混合物a的ph值为10，并测定混合物a在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为a；向混合物a中分别加入0.1ml浓度为0、2、5、8、10、20、50、100、150、200mmol/l的过二硫酸镁标准样，在25℃下反应15分钟后，分别测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值，记为b；将b和a的差值记为δa352，以δa352作为横坐标，以过二硫酸镁标准样浓度为纵坐标，建立标准曲线，得到的标准曲线方程为c＝95.147δa352+0.4468，标准曲线图见图1。

s2、将1ml浓度为1.807mmol/l的碘化钾溶液和1ml浓度为0.148mmol/l的碳酸氢钠溶液加入到38ml去离子水中，得到混合物c，调节混合物c的ph值为10，并测定混合物c在特征吸收波长352nm处的吸光度值c，得到c为0.021。

s3、向s2步骤得到的混合物c中加入0.1ml待测的过二硫酸钠水样(采用已知浓度为20mmol/l的过二硫酸钠标准样作为待测的过二硫酸钠水样)，在25℃下反应15分钟后，测定反应后混合物在特征吸收波长352nm处的吸光度值d，得到d为0.234。

s4、将s3、s2步骤得到d和c的差值代入s1得到的标准曲线中，计算得到待测水样中过二硫酸钠的含量为20.71mmol/l。

由于已知待测水样中过二硫酸钠的浓度为20mmol/l，测定的结果为20.71mmol/l，可知测量误差为3.6％。

对比例1

采用与对比文件cn106908439a中实施例1相似的方法测定待测水样中过二硫酸钠的含量(采用已知浓度为1mmol/l的过二硫酸钠标准样作为待测水样)，唯一不同之处在于步骤二中，混合溶液a的ph值为10，测得的b为2.79，将b值代入标准曲线方程[过二硫酸盐]反应＝19.51δa510-0.51，通过[过二硫酸盐]样品＝10/0.5*(19.51δa510-0.51)计算得到待测水样中过二硫酸钠的含量为1.08mmol/l，误差为8.0％。

对比例2

采用与本发明实施例2相似的方法测定过二硫酸盐的含量，不同之处在于将碘离子水溶液和碳酸氢根水溶液均替换为对比文件cn106908439a中所用的n,n-二乙基对苯二胺溶液和亚铁离子溶液，在551nm处测定吸光度值，得到的标准曲线方程为c＝3.7681δa551+0.0165，标准曲线图见图4，测得的c为0.02，d为5.73,计算得到的待测水样中过二硫酸钠的含量为21.53mmol/l，误差为7.7％。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。