浅析水质中硫化物的测定方法

2016-05-30 13:04王志芳
水能经济 2016年3期
关键词:测定方法工业废水硫化物

王志芳

【摘要】在许多工业废水和硫酸盐型的湖泊水体当中都有硫化物的存在,硫化物带有强烈的毒性,所以被作为环境及渔业水质监测的重要项目之一。本文通过对地表水中硫化物测定方法的选择进行分析,并探究了亚甲蓝法和硫离子选择电极法的实验条件。

【关键词】硫化物;测定方法;工业废水

引言

我国的环境污染问题中硫化物是一项非常重要的污染源,硫酸盐在厌氧处理阶段会被硫酸盐还原菌当作电子受体,最终产生硫化物。其中水中的硫化物有具有溶解性的H2S、HS-、S2-,它们都在悬浮物当中的可溶性硫化物、酸和具有可溶性金属硫化物以及没有电离的有机和无机类的硫化物存在。H2S容易从水中逸散到空气中,释放出浓烈的臭鸡蛋气味且带有很强的毒性,若与人体内的细胞中的色素、氧化酶以及当中的二硫键发生作用,便会使细胞组织产生缺氧的现象,对人的生命安全造成威胁。

1、硫化物的测定方法

1.1 光谱法

对硫化物的测定一般有光谱法、色谱法和电化学法三种方法。光谱测定法又可以分为分光光度法、荧光法、电致化学发光法等。以下对上述测定方法进行分析。

分光光度法

分光光度法作为较经典的硫化物测定方法之一,它的测定原理是有Fe(III)存在的情况下,硫化物可以和氮(N)、N-二甲基对苯二胺在具有酸性的介质中生成亚甲基蓝。用比色法可以测定出亚甲基蓝,从而对硫化物进行测定。

荧光测定法

在硫化物的测定中荧光法是其中的一项测定方法,它的灵敏度、准确度和精密度都较高,同时具有较低的检出限。有专家用对羟基汞安息酸盐当作探针用于硫化物测定中的液相色谱-院子荧光光谱法联用技术。其原理主要是通过硫化物与羟基汞安息香酸盐生成稳定的络合物,然后在应用液相色谱法分离之后进行荧光检测。

电致化学发光法测定

作为近年来发展很快的电致化学发光法,它拥有灵敏度高、重现性好、装置简单、可以联系检测和检测速度较快等特点。电致化学发光法在临床、农业和环境监测等领域被广泛应用。相关专家把碳纳米管在电极表面固定,在碳纳米管修饰电极的表面可以电解致产生可以与硫化物反应的过氧化物离子,过氧化物离子与硫化物反应过程中会有微弱的电致化学发光发射,发射出的此种微弱电致化学发光信号遇到玫瑰精B的氧化物后容易被增强。电致化学发光法的灵敏度和选择性都较高,目前已经被成功用于环境水质中的硫化物的检测。

电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定硫化物

此种方法在质量控制当中的元素分析和超微量元素的檢测中应用较广泛,其中在环保领域的水质监测中更为突出,在具备同时对多元素进行分析、拥有较快的分析速度、检出限低一级准确度较高等优点。电感耦合等离子体-原子发射光谱测定法对于硫化物的检测同样可以应用。这种方法对硫元素的测定有很大的帮助,硫化物和盐酸反应得到的H2S可以使硫元素的发射信号增强。

1.2 色谱法

色谱法对硫化物的测定可以分为气象色谱法、液相色谱法和离子色谱法三种。许多专家对硫化物的测定方面又发展了一种离子色谱法,它的原理是用银电极作为检测器,检测限为3.1×10-8mol-1。液相色谱-质谱技术的联用可以不用进行预富集步骤便可以对纳摩尔浓度的亚甲基蓝进行测定,然后利用亚甲基蓝的反应,对纳摩尔浓度的硫化物进行测定。

1.3 电化学测定法

由于具有快速、价格低而灵敏对相对较高、操作又简单和具有可发展成微型化传感器等有点,所以电化学测定法拥有着很广泛的应用前景。近几年,在硫化物的测定方面用电化学测定的方法有很多,比如,阴极溶出伏安法、电催化氧化法以及具有抑制型的生物传感器等等。

阴极溶出伏安法

此种方法是利用正电位下电极本身溶解所产生的金属离子与被测溶液中的待测阴离子反应生成溶解度非常小的盐,并沉积在电极的表面,促进电位向负电极方向变化,在达到金属离子还原的电位时,便在阴极产生了还原电流,然后依据还原电流的大小对待测阴离子的浓度直接计算出来。

电催化氧化法测定硫化物

电催化氧化法是指一般情况下电极的表面被某些特殊材料所修饰,这些材料拥有催化性能,硫化物在遇到这些具有催化性能的材料后及其容易被氧化,产生出相应的化学信号,然后根据这种化学信号便可以对硫化物的浓度进行测定。

参考文献:

[1] Davidson J M, Pikramenou Z, Ponce A, et al. Measurement of parts per million level gaseous concentration of hydrogen sulfide by ultraviolet spectroscopy using 1,1,1,5,5,5-hexa- fluoropentan-2,4-dione as a derivative by reaction of Cu(hfac)(1,5-cyclooctadiene) [J]. Anal. Chem., 2009, 81: 3669–3675.

[2] Colon M, Todoli J L, Hidalgo M, et al. Development of novel and sensitive methods for the determination of sulfide in aqueous samples by hydrogen sulfide generation-inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy [J]. Anal. Chim. Acta, 2008, 609: 160–168.

[3] Colon M, Iglesias M, Hidalgo M. Development of a new method for sulfide determination by vapor generator– inductively coupled plasma–mass spectrometry [J]. Spectrochim. Acta B, 2007, 62: 470–475.

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