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碘量法测定废水中硫化物的技术探讨
王新明
(胜利油田石油化工总厂中心化验室
[摘
山东东营257000)
要]本文针对水和废水中硫化物的特点,研究如何更加准确、简便、快速的测定。探讨了硫酸和盐酸对实验的影响,明确了空白试验、放置地点
等容易忽视的环节。通过试验得出:应加入盐酸对样品进行酸化,空白实验中必须使用滤纸,在反应过程中要严格控制碘量瓶的放置位置和放置时间。
[关键词]硫化物碘量法试剂对比空白滤纸放置地点及时间中图分类号:0623.82文献标识码:A文章编号:1009-9141((2010)11-0088-01
硫化物是硫元素最低价态的化合物,它存在于冶炼,石油及天然气等化工工业的原料中,硫化物是表示水体质量的重要参数之4。水中的硫化物包括溶解性的H2S、I{S一、S2一,存在j:悬浮物中的可溶性硫化物、可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气,产生臭味,且毒性很大。它可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二二硫键(一S一5一)作用,影响细胞氧化过程,造成细胞组织缺氧,危及人的生命。硫化氢除自身能腐蚀金属外,还可被污水中的微乍物氧化成硫酸,进向腐蚀下水道等。本文测定的硫化物是指水和废水中溶解性的无机硫化物和酸溶性金属硫化物,当水样中的硫化物含量大于img/L时,采用碘量法进行测定。
I方法原理
硫化物在酸性条件下,与过量的碘作用,剩余的碘用硫代硫酸钠溶液滴定。待反应达到终点时,由硫代硫酸钠溶液所消耗的量,『日j接求出硫化物的含量。
在实验操作中,将滤纸移入250mi碘量瓶中,加入50ml蒸馏水将滤纸振碎后,加入10.OOml碘标准溶液,再加入5ml(1:1)盐酸溶液,密塞混匀。在暗处放置lO分钟,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加入Iml淀粉指示剂,继续滴定至蓝色刚好消失为止。其反应机理为:
S2+Zn2+一ZnSl(淡黄色)
ZnS+12一Zn2++2I一+SI(黄色)
12+s2032。+2H20—8I+2504z-+4H+
硫化物含量计算公式为:c.:g监二堕笔彗!!兰二』竺
式中:Vo一空白试验中,硫代硫酸钠标准溶液用量(m1)
V.——滴定试样硫化物含量时,硫代硫酸钠标准溶液用量(m1)
V——试样体积(Ⅲ1)
16.03——硫离子摩尔质量(g/m01)
C——硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol/L)
碘量法测定硫化物,因硫化物指标的重要性和其测定方法简单快捷,在各个环境监测部门普遍应用,但很多操作人员对实验中的影响测定结果的诸多因素不甚明了,在测定水样时常出现问题。因此,本着解决工作中实际问题的原则,对几个常见的问题进行了详细研究。提出了切实可行的解决办法。2实验
本文主要研究了以下:三个方面:加入硫酸与加入盐酸的区别:空白试验滤纸的影响,碘晕瓶放置的问题。下面根据实验情况进行讨论。
2.1加入硫酸与加入盐酸的实验差别碘量法测定硫化物在许多书中这样记载:在加入50ml水和10.OOml碘标准溶液后,加入5ml(1:5)硫酸溶液进行酸化,在实际工作中,很多化验员也一直延用这一做法。他们认为:硫酸和盐酸都属j:强酸,化学性质相似,对水样进行酸化的作用是一样的,并且从配制试剂的角度出发,I:5的硫酸溶液和1:1盐酸溶液相比,配制中酸得挥发性小,更方便快捷,因而在化验时常常采用硫酸溶液进行酸化处理。但通过对比试验发现:对同一水样,加入硫酸溶液和加入盐酸溶液进行酸化。其分析结果是有差异的。见表l。
表1硫酸和盐酸的实验差别
酸化试剂毓酸盐酸试剂浓『叟1:5
1:I
18.20
18.28
滴定值tml)
18.22
18.30甲均值(mI)
18.21
18.29
从化学理论上讲,由于硫酸中含有硫酸根,对硫化物测定会造成一定干扰
通过实验也验证了这一点,对同浓度的水样,滴定值结果相差甚远,会显著影响了最终的报出结果。因此,在口常的分析化验中小能忽略两者的差别,不能在实验中随意替换试剂,必须用盐酸进行酸化处理。
2.2空白试验中滤纸的影响空臼试验足在分析化学实验中常用的一种方法,它可以减小实验误差,即在不加待测组分的情况下,按照试样分析同样的操作步骤和条件进行实验,所88
I科技博兑
万方数据
测定的结果为空白值,从试样测定结果中扣除空白值,来校正分析结果。
碘量法中要求用中速定量滤纸过滤硫化物沉淀,但在实验审实际1=作中。普遍存在做窄白实验时不用滤纸过滤,通常在碘量瓶中加入蒸馏水后,真接添加碘标液和盐酸,省去了用滤纸过滤的步骤,这样加入试剂进行滴定,存在很多不利因素。通过笔者实验发现,不用滤纸过滤会影响硫代硫酸钠的滴定值,不能得到真正的空白试验值,会对实验结果产生误差。从而降低了实验数据的准确度。具体结果通过下表可知。见表2
表2是否用滤纸过滤的结果差异曩1
唼J豫用滤纸j士滤t滤纸
条件编蟹l掌
2t
3掌
4t
5彗
6l
7t
8聋
确定18.20
18.22
18.21
18.20
18.28
18.27
18.28
1829
值平均18.21
18.28
值
由实验情况可明显看出:在空白实验中如不加滤纸过滤对滴定结果有较大影响,而根据硫化物含量计算公式可知,空白实验的数据对计算硫化物含量至关重要,为保证实验效果,应严格按照实验要求用中速定量滤纸过滤后再进行下一步操作。
2.3碘量瓶放置位置及放置时间的影响
根据实验要求,水样经处理后加入药品,需放置后再进行滴定,对放置位置和放置时间,各参考书要求不一,在最新版的水和废水监测分析方法中,要求放置10分钟,而在老版的分析方法和企业自已制定实施的监测方法中,j{要求放置5分钟,那放置时间对测定结果是否有影响呢?通过表3可以看出放置5分钟和放置10分钟的影响效果。
表3放置时间不同引起的差异ml
放挂时间滴j£值
甲均值
18.24
5min
18.24
18.2418.20
10min
18.21
18.21
由以上试验结果可知:放置时间延长,反应进行的越完全,溶液中剩余的碘液减少,滴定液随之减少,硫化物的测定结果值就越丈,但最新的国家标准中要求放置i0分钟后滴定,因此必须严格控制时fBJ10分钟。
对r碘量瓶的放置位置,分析力.法中只是简单的要求避光,但放置在实验台上和放置在完全无光的密闭实验橱中,通过笔者的试验,两者也是有差别的,在实验中得到的滴定值不同,结果如下:由于在完全避光条件下,反应进行的彻底,其滴定值要小于室内避光条件下的滴定值,可见,在完全避光的条件下,样品与碘的反应进行得更完全,滴定液用量减少了,数据更合理。因此,我们在进行测定时一定要保证在暗处放置。
结语
以上各观点是基于在实际工作中的经验分析,碘量法作为~种基层监测常用的化学方法,我们必须严格控制每一个操作步骤,从试剂的加入、空白实验、样品的放置时问及位黄都要认真执行新的国家标准,以得到科学准确的数据。参考文献
[1]国家环境保护总局编著.水和废水监测分析方法.北京:中国环境科学出版社,2002.10.
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碘量法测定废水中硫化物的技术探讨
王新明
(胜利油田石油化工总厂中心化验室
[摘
山东东营257000)
要]本文针对水和废水中硫化物的特点,研究如何更加准确、简便、快速的测定。探讨了硫酸和盐酸对实验的影响,明确了空白试验、放置地点
等容易忽视的环节。通过试验得出:应加入盐酸对样品进行酸化,空白实验中必须使用滤纸,在反应过程中要严格控制碘量瓶的放置位置和放置时间。
[关键词]硫化物碘量法试剂对比空白滤纸放置地点及时间中图分类号:0623.82文献标识码:A文章编号:1009-9141((2010)11-0088-01
硫化物是硫元素最低价态的化合物,它存在于冶炼,石油及天然气等化工工业的原料中,硫化物是表示水体质量的重要参数之4。水中的硫化物包括溶解性的H2S、I{S一、S2一,存在j:悬浮物中的可溶性硫化物、可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气,产生臭味,且毒性很大。它可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二二硫键(一S一5一)作用,影响细胞氧化过程,造成细胞组织缺氧,危及人的生命。硫化氢除自身能腐蚀金属外,还可被污水中的微乍物氧化成硫酸,进向腐蚀下水道等。本文测定的硫化物是指水和废水中溶解性的无机硫化物和酸溶性金属硫化物,当水样中的硫化物含量大于img/L时,采用碘量法进行测定。
I方法原理
硫化物在酸性条件下,与过量的碘作用,剩余的碘用硫代硫酸钠溶液滴定。待反应达到终点时,由硫代硫酸钠溶液所消耗的量,『日j接求出硫化物的含量。
在实验操作中,将滤纸移入250mi碘量瓶中,加入50ml蒸馏水将滤纸振碎后,加入10.OOml碘标准溶液,再加入5ml(1:1)盐酸溶液,密塞混匀。在暗处放置lO分钟,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加入Iml淀粉指示剂,继续滴定至蓝色刚好消失为止。其反应机理为:
S2+Zn2+一ZnSl(淡黄色)
ZnS+12一Zn2++2I一+SI(黄色)
12+s2032。+2H20—8I+2504z-+4H+
硫化物含量计算公式为:c.:g监二堕笔彗!!兰二』竺
式中:Vo一空白试验中,硫代硫酸钠标准溶液用量(m1)
V.——滴定试样硫化物含量时,硫代硫酸钠标准溶液用量(m1)
V——试样体积(Ⅲ1)
16.03——硫离子摩尔质量(g/m01)
C——硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol/L)
碘量法测定硫化物,因硫化物指标的重要性和其测定方法简单快捷,在各个环境监测部门普遍应用,但很多操作人员对实验中的影响测定结果的诸多因素不甚明了,在测定水样时常出现问题。因此,本着解决工作中实际问题的原则,对几个常见的问题进行了详细研究。提出了切实可行的解决办法。2实验
本文主要研究了以下:三个方面:加入硫酸与加入盐酸的区别:空白试验滤纸的影响,碘晕瓶放置的问题。下面根据实验情况进行讨论。
2.1加入硫酸与加入盐酸的实验差别碘量法测定硫化物在许多书中这样记载:在加入50ml水和10.OOml碘标准溶液后,加入5ml(1:5)硫酸溶液进行酸化,在实际工作中,很多化验员也一直延用这一做法。他们认为:硫酸和盐酸都属j:强酸,化学性质相似,对水样进行酸化的作用是一样的,并且从配制试剂的角度出发,I:5的硫酸溶液和1:1盐酸溶液相比,配制中酸得挥发性小,更方便快捷,因而在化验时常常采用硫酸溶液进行酸化处理。但通过对比试验发现:对同一水样,加入硫酸溶液和加入盐酸溶液进行酸化。其分析结果是有差异的。见表l。
表1硫酸和盐酸的实验差别
酸化试剂毓酸盐酸试剂浓『叟1:5
1:I
18.20
18.28
滴定值tml)
18.22
18.30甲均值(mI)
18.21
18.29
从化学理论上讲,由于硫酸中含有硫酸根,对硫化物测定会造成一定干扰
通过实验也验证了这一点,对同浓度的水样,滴定值结果相差甚远,会显著影响了最终的报出结果。因此,在口常的分析化验中小能忽略两者的差别,不能在实验中随意替换试剂,必须用盐酸进行酸化处理。
2.2空白试验中滤纸的影响空臼试验足在分析化学实验中常用的一种方法,它可以减小实验误差,即在不加待测组分的情况下,按照试样分析同样的操作步骤和条件进行实验,所88
I科技博兑
万方数据
测定的结果为空白值,从试样测定结果中扣除空白值,来校正分析结果。
碘量法中要求用中速定量滤纸过滤硫化物沉淀,但在实验审实际1=作中。普遍存在做窄白实验时不用滤纸过滤,通常在碘量瓶中加入蒸馏水后,真接添加碘标液和盐酸,省去了用滤纸过滤的步骤,这样加入试剂进行滴定,存在很多不利因素。通过笔者实验发现,不用滤纸过滤会影响硫代硫酸钠的滴定值,不能得到真正的空白试验值,会对实验结果产生误差。从而降低了实验数据的准确度。具体结果通过下表可知。见表2
表2是否用滤纸过滤的结果差异曩1
唼J豫用滤纸j士滤t滤纸
条件编蟹l掌
2t
3掌
4t
5彗
6l
7t
8聋
确定18.20
18.22
18.21
18.20
18.28
18.27
18.28
1829
值平均18.21
18.28
值
由实验情况可明显看出:在空白实验中如不加滤纸过滤对滴定结果有较大影响,而根据硫化物含量计算公式可知,空白实验的数据对计算硫化物含量至关重要,为保证实验效果,应严格按照实验要求用中速定量滤纸过滤后再进行下一步操作。
2.3碘量瓶放置位置及放置时间的影响
根据实验要求,水样经处理后加入药品,需放置后再进行滴定,对放置位置和放置时间,各参考书要求不一,在最新版的水和废水监测分析方法中,要求放置10分钟,而在老版的分析方法和企业自已制定实施的监测方法中,j{要求放置5分钟,那放置时间对测定结果是否有影响呢?通过表3可以看出放置5分钟和放置10分钟的影响效果。
表3放置时间不同引起的差异ml
放挂时间滴j£值
甲均值
18.24
5min
18.24
18.2418.20
10min
18.21
18.21
由以上试验结果可知:放置时间延长,反应进行的越完全,溶液中剩余的碘液减少,滴定液随之减少,硫化物的测定结果值就越丈,但最新的国家标准中要求放置i0分钟后滴定,因此必须严格控制时fBJ10分钟。
对r碘量瓶的放置位置,分析力.法中只是简单的要求避光,但放置在实验台上和放置在完全无光的密闭实验橱中,通过笔者的试验,两者也是有差别的,在实验中得到的滴定值不同,结果如下:由于在完全避光条件下,反应进行的彻底,其滴定值要小于室内避光条件下的滴定值,可见,在完全避光的条件下,样品与碘的反应进行得更完全,滴定液用量减少了,数据更合理。因此,我们在进行测定时一定要保证在暗处放置。
结语
以上各观点是基于在实际工作中的经验分析,碘量法作为~种基层监测常用的化学方法,我们必须严格控制每一个操作步骤,从试剂的加入、空白实验、样品的放置时问及位黄都要认真执行新的国家标准,以得到科学准确的数据。参考文献
[1]国家环境保护总局编著.水和废水监测分析方法.北京:中国环境科学出版社,2002.10.