張 凱
(東莞市華粵建筑工程室內(nèi)環(huán)境檢測有限公司,廣東 東莞 523000)
隨著社會的發(fā)展和進步,人們的居住環(huán)境受到廣泛的關注,環(huán)境污染的治理也就成了人們改善生活質(zhì)量、實施可持續(xù)發(fā)展策略的重要課題。對大氣中二氧化硫監(jiān)測的研究常有報道,它包括采樣吸收和測定兩個部分。國際上常采用的方法有過氧化氫——高氯酸吸收、高氯酸鋇沉淀、過量鋇與釷試劑生成有色配合物進行光度分析。國標采用的四氯汞鉀吸收、鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定,但四氯汞鉀有劇毒,對人體有害,故大多數(shù)監(jiān)測站都采用的是甲醛吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定二氧化硫。甲醛對二氧化硫吸收率高,且吸收在甲醛中的二氧化硫相當穩(wěn)定,但鹽酸副玫瑰苯胺溶液在不同溫度下吸光度可改變,顯色溶液穩(wěn)定時間較短。顯色溫度、顯色時間的選擇及操作時間的掌握是本實驗成敗的關鍵。
本實驗的試劑與操作步驟采用國家標準局環(huán)境空氣二氧化硫測定方法(GB/T15262-94)。
由光源發(fā)射出的紫外光通過光源濾光片,進入反應室。空氣中二氧化硫分子抽入儀器的反應室,吸收紫外光生成激發(fā)態(tài)二氧化硫,當它回到基態(tài)時,放射出熒光紫外線,其放射熒光強度與二氧化硫濃度成正比。通過第二個濾光片,用光電倍增管接受熒光紫外線,并轉(zhuǎn)化為電信號經(jīng)過放大器輸出,即可測量二氧化硫濃度。
在空調(diào)實驗室中,模擬四季不同的室溫,選擇適宜的水浴顯色時間,滿足|T室溫-T水溫|≤3 ℃的條件,利用同一Na2SO3標準溶液(其他試劑條件相同),各做5條校準曲線,見表1。
表1 顯色溫度對標準曲線斜率的影響
由表1可見,隨溫度變化,斜率相應發(fā)生變化,溫度升高,斜率降低,在顯色溫度為 28 ℃時,斜率出現(xiàn)低于范圍值,均值已處于范圍下限。
現(xiàn)討論當濃度為10.0 μg/mL的二氧化硫標準溶液貯備液放置時間與斜率之間的關系。設定室溫22 ℃,顯色水溫20 ℃左右,并保證每次實驗在相同環(huán)境條件下進行,選擇顯色時間為20 min。吸收液現(xiàn)做現(xiàn)配,分別在二氧化硫標準溶液貯備液放置當天、30 d、63 d、80 d、92 d和100 d時,各做5條標準曲線,見表2。
表2 二氧化硫標準溶液標定后放置時間對斜率的影響
由表2可見,二氧化硫標準貯備液貯存于冰箱中,60 d內(nèi)標準曲線斜率在允許范圍內(nèi)遞減;在80 d時,斜率已低于范圍下限;到90 d時,斜率均值只有0.0402,已不符合引用標準中標準曲線的斜率0.044±0.002的要求,與可放置冰箱6個月有一定出入。而放于常溫下,30 d時斜率已低達0.0407,是范圍的下限;30d后已不可用。
在實驗條件等同的情況下,影響斜率因素還有顯色反應時試劑的投放順序。應將標準溶液、氨磺酸鈉及氫氧化鈉溶液的混合液(A管)較快地倒入強酸性PRA溶液(B管)中,如改變操作順序,將PRA溶液直接加到堿性的A管中,則會影響斜率。
本實驗在其他操作條件相同的基礎上,分別用2種顯色方法各作5條標準曲線,得到其相對應的標準曲線斜率的平均值和相關系數(shù)平均值,結(jié)果見表3。
表3 2種顯色方法的比較結(jié)果
由表3可見,將混合溶液倒入B管中所得的斜率的均值高于PRA直接加入A管所得的斜率。PRA直接加入A管所得的斜率的平均值不符合要求。
對標準曲線的斜率影響因素有顯色溫度及顯色時間、標準溶液放置時間、操作步驟順序。由此可以看出,空氣中二氧化硫是一個對實驗測定條件比較敏感的指標,每個條件參數(shù)甚至某些微小的操作細節(jié)都可能影響標準曲線,以致測定結(jié)果。因此,在測定空氣二氧化硫的實驗分析過程中,必須嚴格掌握操作條件,嚴格遵循操作步驟,需注意以下幾點:
在非空調(diào)實驗室應根據(jù)實驗室條件,不同季節(jié)的室溫選擇適宜的顯色溫度及時間,操作中嚴格控制各反應條件。在5~30 ℃的高溫顯色時,發(fā)色快,褪色也快,所以應事先做好準備工作,測定吸光值時,操作要準確、敏捷,不超過顏色的穩(wěn)定時間,以免標準曲線斜率偏低。
顯色反應中應將A管混合液迅速倒入B管。因為顯色反應需要在酸性溶液中進行,A溶液迅速倒入B管中,能使混合液瞬間呈酸性,利于顯色反應進行,保證標準曲線斜率落在要求范圍內(nèi)。否則酸性不強,導致顯色不完全,而致斜率明顯偏低。
二氧化硫標準溶液放置于冰箱中,60 d內(nèi)斜率在允許范圍內(nèi)遞減,在80 d時斜率已低于范圍下限,到90 d時斜率均值已不符合國標要求;而放于常溫下,30 d時斜率已低達范圍的下限。因此,筆者認為,實驗標準溶液應現(xiàn)標定現(xiàn)使用,若貯存于冰箱,不得超過60 d;貯存于室溫,不得超過30 d。