黃曉紅
【中圖分類號】 R831
【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】2095-6851(2020)08-036-02
眾所周知,二氧化硫是空氣污染中最常見的污染物,也是酸雨形成的主要成分。近幾年來,國家開始十分重視空氣的質(zhì)量問題,通過限號、控制工業(yè)氣體排放等措施,來解決空氣質(zhì)量問題。同樣對于二氧化硫的測定也更加重視,測定二氧化硫的方法有很多,根據(jù)目前的情況來看,甲醛溶液吸收法是最常用的方法,了解甲醛溶液吸收法是如何應(yīng)用的也是很有意義的事情。
一、什么是甲醛溶液吸收法?
甲醛溶液吸收法其實就是利用甲醛溶液和需要進(jìn)行測量的空氣混合,然后倒出混合后的溶液進(jìn)行測定,根據(jù)測定的結(jié)果計算出空氣中污染物的濃度。目前用于測量二氧化硫濃度的方法,除了甲醛溶液吸收法,還有兩種測定方法,分別是四氯汞鉀法、定電位電解法,但是在對二氧化硫進(jìn)行測量的過程中使用這兩種方法比較少,因為這兩種方法對人體的傷害比較大,不夠安全,所以甲醛溶液吸收法是測定二氧化硫使用比較多的方法。
二、如何應(yīng)用甲醛溶液法對二氧化硫進(jìn)行測定?
1.實驗準(zhǔn)備。
原理:甲醛溶液和需要測定的空氣進(jìn)行充分混合,當(dāng)甲醛溶液與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)后會生成穩(wěn)定的羧甲基磺酸,這時再添加一定量的氫氧化鈉溶液,二氧化硫會釋放出來,釋放出的二氧化硫、甲醛、鹽酸副玫瑰苯胺三者發(fā)生反應(yīng),生成紫紅色的化合物,然后在波長是五百七十七納米的條件下,對紫紅色化合物進(jìn)行吸光度測量,進(jìn)行分析計算,得出測定的結(jié)果。
在使用甲醛溶液吸收法測定二氧化硫的過程中,需要用到的儀器主要有分光光度計、空氣采樣器、多孔玻板吸收管、具塞比色管、恒溫水浴箱,它們的作用分別是對紫紅色的化合物進(jìn)行定性、定量分析;對采集到的空氣的濃度進(jìn)行檢測;用來采集具體要測定的空氣;用來裝試劑;控制溫度不變。
在進(jìn)行測定之前需要準(zhǔn)備甲醛溶液、氫氧化鈉溶液、鹽酸副玫瑰苯胺溶液、氨基磺酸溶液等。需要注意的是甲醛溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配,在對二氧化硫進(jìn)行測定之前配制,否則會影響測定的結(jié)果,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
2.測定實驗方法。
2.1?實驗得出氨基磺酸溶液的最佳濃度。分別在不同濃度的氨基磺酸溶液中加入相同質(zhì)量、相同濃度的二氧化硫溶液以及氮氧化物,混合均勻后放置一段時間,再在混合溶液內(nèi)分別加入等量等濃度的氫氧化鈉溶液,快速加入等量等濃度的鹽酸副玫瑰苯胺溶液,混合均勻使溶液充分發(fā)生反應(yīng),等待十五分鐘,最后在波長為五百七十七納米的條件下,對出現(xiàn)的紫紅色化合物分別進(jìn)行吸光度測定。根據(jù)實驗的結(jié)果可以得出,濃度為0.6%的氨基磺酸溶液是最合適的,當(dāng)氨基磺酸溶液的濃度為0.6%時,可以更好地解決氮氧化物對實驗造成的干擾,這時吸光度值也達(dá)到了最大,所以在選擇氨基磺酸溶液時的最佳濃度為0.6%。
2.2?實驗得出氨基磺酸溶液的穩(wěn)定性。在二氧化硫溶液中加入氮氧化物、氨基磺酸溶液,混合均勻后,再依次加入氫氧化鈉溶液、鹽酸副玫瑰苯胺溶液,充分反應(yīng)后放置,分別在不同的時間段內(nèi)對實驗的吸光度進(jìn)行測量。根據(jù)實驗的結(jié)果可以得出,和氨基磺酸鈉溶液對比,氨基磺酸溶液的穩(wěn)定性比較強(qiáng)、可以保存的時間也比較長,但是也有一定的缺點,隨著保存時間的增長,氨基磺酸溶液對氮氧化物的消除能力也會下降很多。雖然氨基磺酸溶液的穩(wěn)定性比較強(qiáng),可以保存的時間也稍微長一點,但是存放時間盡量還是不要超過三周,避免因為時間太長,影響實驗的結(jié)果,導(dǎo)致測定空氣中的二氧化硫濃度時出現(xiàn)偏差。
2.3?選擇合適的氯化鈉使用量。在測定二氧化硫的過程中,鹽酸副玫瑰苯胺溶液是其中很重要的試劑。在進(jìn)行實驗之前,所有的試劑基本上都要進(jìn)行配制,那么在配制鹽酸副玫瑰苯胺溶液時,不同的氯化鈉使用量也會影響到整個測定實驗的結(jié)果,所以在進(jìn)行實驗之前,要先選擇合適的氯化鈉使用量。在常溫條件下,分別配制不同氯化鈉濃度的鹽酸副玫瑰苯胺溶液,然后按照正常的實驗操作順序進(jìn)行試驗,觀察實驗的吸光度。在進(jìn)行實驗之后,根據(jù)實驗的數(shù)據(jù)可以得出,隨著實驗過程中氯化鈉使用量的增加,吸光度的大小一直在下降,這說明放入過多的氯化鈉會影響實驗的測定結(jié)果。所以,在配制鹽酸副玫瑰苯胺溶液時,要控制好氯化鈉的添加量,一般八毫升的氯化鈉是最適宜的,既保證了實驗的穩(wěn)定性,又提高了實驗的靈敏度。
3.實驗討論。
在實驗完成之后,首先要根據(jù)實驗的結(jié)果,畫出相對應(yīng)的校準(zhǔn)曲線,利用校準(zhǔn)曲線建立相關(guān)的曲線回歸方程。通過方程式,可以很好地看出二氧化硫和吸光度之間存在線性關(guān)系,能夠很好地呈現(xiàn)出實驗的結(jié)果。
另外,還需要測量二氧化硫的回收率。在甲醛溶液中加入標(biāo)準(zhǔn)的二氧化硫溶液,測量并計算二氧化硫的回收率,得出平均回收率。
4.實驗結(jié)論。
在測定二氧化硫時,使用甲醛溶液吸收法是目前最好的方法,不僅可以通過氨基磺酸溶液解決氮氧化物的干擾作用,還可以通過選用適當(dāng)濃度的氨基磺酸溶液、鹽酸副玫瑰苯胺溶液來提高實驗的靈敏度,保證實驗的穩(wěn)定性,從而能夠相對準(zhǔn)確地測定出二氧化硫的濃度。