空气中二氧化硫的测定

一、 实验原理

大气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，生成紫红色的络合物，据其颜色深浅，用分光光度法测定。按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少，分为两种操作方法。

方法一：含磷酸量少，最后溶液的pH值为1.6±0.1； 方法二：含磷酸多，最后溶液的pH值为1.2±0.1，是我国暂选为环境监测系统的标准方法。 本实验采用方法二测定。 仪器

1.多孔玻板吸收管（用于短时间采样）；多孔玻板吸收瓶（用于24h采样）。 2.空气采样器：流量0-1L/min。 3.分光光度计。 试剂

1.0.04mol/L四氯汞钾吸收液：称取10.9g氯化汞(HgCl2)、6.0g氯化钾和0.070g乙二 胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na2)，溶解于水，稀释至1000ml。此溶液在密闭容器中贮存，可稳定6个月。如发现有沉淀，不能再用。

2.2.0g/L甲醛溶液：量取36-38%甲醛溶液1.1ml，用水稀释至200ml，临用现配。

3.6.0g/L氨基磺酸铵溶液：称取0.60g氨基磺酸铵\"(H2NSO3NH4)，溶解于100ml水中，临用现配。

0. 碘贮备液(C1/2l2=0.1mol/L)：称取12.7g碘于烧杯中，加入40g碘化钾和25ml水，搅拌

至全部溶解后，用水稀释至1000ml，贮存于棕色试剂瓶中。

1. 碘使用液(C1/2l2=0.01mol/L)，量取50ml碘贮备液，用水稀释至500ml，贮于棕色试剂瓶

中。

2. 2g/L淀粉指示剂：称取0.20g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，慢慢倒入100ml沸水中，

继续煮沸直至溶液澄清，冷却后贮于试剂瓶中。 3. 碘酸钾标准溶液：(C1/6KlO3=0.1000mol/L)称取3.5668g碘酸钾（优质纯，110℃烘干2h），

溶解于水，移入1000ml容量瓶中用水稀释至标线。

4. 盐酸溶液(CHCl=1.2mol/L)：量取100ml浓盐酸，用水稀释至1000ml。

5. 硫代硫酸钠贮备液：(CNa2SO3=0.1mol/L)称取25g硫代硫酸钠(Na2SO3.5H2O)，溶解于

1000ml新煮沸并已冷却的水中，加0.20g无水碳酸钠，贮于棕色瓶中，放置一周后标定其浓度。若溶液呈现浑浊时，应该过滤。

标定方法：吸取碘酸钾标准溶液25.00ml，置于250ml的碘量瓶中，加70ml新煮沸并已冷却的水，加1.0g碘化钾，振荡至完全溶解后，再加1.2mol/L盐酸溶液10.0ml，立即盖好瓶塞，混匀。在暗处放置5min后，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加淀粉指示剂5ml ，继续滴定至亮绿色，按下式计算硫代硫酸钠溶液的浓度： C=25.00×0.1000/V

式中：C---硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L) V----消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml)

6. 硫代硫酸钠标准溶液：取50.00ml硫代硫酸钠贮备液于500ml容量瓶中，用新煮沸并已

冷却的水稀释至标线，计算其准确浓度。 7. 亚硫酸钠标准溶液：称取0.20g亚硫酸钠及0.010g乙二胺四乙酸二钠，将其溶解于200ml

新煮沸并已冷却的水中，轻轻摇匀（避免振荡，以防充氧）。放置２－３ｈ后标定。此溶液每毫升相当于含320-400μg二氧化硫。

标定方法：取四个250ml碘量瓶A、B、C、D，分别加入0.010mol/L碘溶液50.00ml。在A、B瓶内各加25ml水，在C瓶内加入25.00ml亚硫酸钠标准溶液，盖好瓶塞。立即吸取2.00ml亚硫酸钠标准溶液于已加有40-50ml四氯汞钾溶液的100 ml容量瓶中，使其生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。再吸取25.00ml亚硫酸钠标准溶液于D瓶内，盖好瓶塞。然后用四氯汞钾吸收液将100ml容量瓶中的溶液稀释至标线。

A、B、C、D四瓶于暗处放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加5ml淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好退去。平行滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积之差应不大于0.05ml。

所配100ml容量瓶中的亚硫酸钠标准溶液相当于二氧化硫的浓度由下式计算： SO2(μg/ml)=[(V0-V)×C×32.02×1000/25.00]×2.00/100

式中：V0---滴定Ａ瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液的体积的平均值(ml)； V---滴定Ｂ瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液的体积的平均值(ml)； C----硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度(mol/L)

32.02---相当于1mmol/L硫代硫酸钠溶液的二氧化硫(1/2 SO2)的质量(mg)

根据以上计算的二氧化硫标准溶液的浓度，再用四氯汞钾吸收液稀释成每毫升含2.0μg二氧化硫的标准溶液，此溶液用于绘制标准曲线，在冰箱中存放，可稳定20天。

12.0.2%盐酸副玫瑰苯胺(PRA,即对品红)贮备液：称取0.20g经提纯的盐酸副玫瑰苯胺，溶解于100ml1.0mol/L盐酸溶液中。

13.磷酸溶液(CH3PO4=3mol/L：量取41mL85%浓磷酸，用水稀释至200ml。 14.0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液：吸取0.2%盐酸副玫瑰苯胺贮备液20.00ml于250ml容量瓶中，加3mol/L磷酸溶液200ml，用水稀释至标线。至少放置24h方可使用。存于暗处，可稳定9个月。 测定步骤

1.标准曲线的绘制：取８支10ml具塞比色管，按下表所列参数配制标准色阶。 加入溶液 2.0μg/ml亚硫酸钠标准溶液(ml) 四氯汞钾吸收液(ml) 二氧化硫含量(μg) 色列管编号 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0.60 1.00 1.40 1.60 1.80 2.20 2.70 5.00 4.40 4.00 3.60 3.40 3.20 2.80 2.30 0 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 4.4 5.4 在以上各管中加入6.0g/L氨基磺酸铵溶液0.50ml，摇匀。再加2.0g/L甲醛溶液0.50ml，及0.016%盐酸副玫瑰苯胺使用液1.50ml，摇匀。当室温为15-20℃时，显色30min；室温为20-25℃时，显色20min；室温为25-30℃时，显色15min。用比色皿于575nm波长处以水为参比，测定吸光度。以吸光度对二氧化硫含量(μg)绘制标准曲线，或用最小二乘法计算出回归方程式。 采样

（１） 短时间采样：用内装5ml四氯汞钾吸收液的多孔玻璃吸收管以0.5L/min流量采样

10-20L。

（２） 24h采样：测定24h平均浓度时，用内装50ml吸收液的多孔玻璃板吸收瓶以0.2L/min

流量，10-16℃恒温采样。

3.样品测定：样品浑浊时，应离心分离去除。采样后样品放置20min，以使臭氧分解。 （１） 短时间样品：将吸收管中的吸收液全部移入10ml具塞比色管内，用少量水洗涤吸收

管，洗涤液并入具塞比色管中，使总体积为5ml。加6.0g/L氨基磺酸铵溶液0.50ml，摇匀。放置10min，以除去氮氧化物的干扰。以下步骤同标准曲线的绘制。

（２） 24h样品：将采集样品后的吸收液移入50.0ml容量瓶中，用少量水洗涤吸收瓶，洗

涤液并入容量瓶中，使溶液总体积为50.0ml，摇匀。吸取适量样品溶液置于10ml具塞比色管中，用吸收液定容为5.00ml，以下步骤同短时间样品测定。

3

计算：二氧化硫(SO2，mg/m)=(W/Vn)×(Vb/Va)

式中

W----测定时所取样品溶液中二氧化硫含量（μg，由标准曲线查知）； Vn---标准状态下的采样体积(L) Vb---样品溶液总体积(ml)

Va---测定时所取样品溶液体积(ml) 注意事项

1.温度对显色影响较大，温度越高，空白值越大。温度高时显色快，褪色也快，最好用恒温水浴控制显色温度。

2.对品红试剂必须提纯后方可使用，否则，其中所含杂质会引起试剂空白值增高，使方法灵敏度降低。已有经提纯合格的0.2%对品红溶液出售。 3.六价铬能使紫红色络合物褪色，产生负干扰，故应避免用硫酸－铬酸洗液洗涤所用玻璃器皿。

4.四氯汞钾溶液为剧毒试剂，使用时应小心，如溅到皮肤上，立即用水冲洗。使用过的废液要集中回收处理，以免污染环境。