水中硫化物含量的測(cè)定

水中硫化物含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)小組：山東師范大學(xué)12級(jí)應(yīng)化二班8組組長(zhǎng)：甄文瑤小組成員：徐海燕曹宇黃玲測(cè)定方法：間接碘量法摘要硫化物污染對(duì)生態(tài)和人體健康有一定的危害。本文采用間接碘量法測(cè)定濟(jì)南大明湖景區(qū)、黑虎泉景區(qū)、趵突泉景區(qū)水樣中硫化物的含量。測(cè)定結(jié)果為三大景區(qū)銅的含量均符合標(biāo)準(zhǔn)；趵突泉景區(qū)硫化物含量極少?！娟P(guān)鍵詞】硫化物，間接碘量法；第一章前言引言：水中硫化物污染的介紹：地下水(特別是溫泉水)及生活污水，通常含有硫化物，其中一局部是在厭氧條件下，由于細(xì)菌的作用，使硫酸鹽復(fù)原或由含硫有機(jī)物的分解而產(chǎn)生的。某些工礦企業(yè)，如焦化、造氣、選礦、造紙、印染和制革等工業(yè)廢水亦含有硫化物。水中的硫化物包括溶解性的H2S、HS-、S2-，存在于懸浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電離的有機(jī)、無(wú)機(jī)類硫化物。硫化氫易從水中逸散于空氣，產(chǎn)生臭雞蛋味，且毒性很大，水中只要含有零點(diǎn)零幾毫克／升的硫化氫，就會(huì)引起不愉快；可危害細(xì)胞色素、氧化酶，造成細(xì)胞組織缺氧，甚至危及生命；另外，硫化氫在細(xì)菌作用下會(huì)氧化生成硫酸，從而腐蝕金屬設(shè)備和管道，因此，硫化物是水體污染的重要指標(biāo)。它可與人體內(nèi)的細(xì)胞色素、氧化酶及該類物質(zhì)中的二硫鍵〔—S—S—〕作用，影響細(xì)胞氧化過(guò)程，造成細(xì)胞組織缺氧，危及生命。在厭氧工藝中，硫化物會(huì)對(duì)厭氧菌產(chǎn)生毒性，抑制污泥產(chǎn)甲烷活性，使反響器處理能力降低，出水水質(zhì)惡劣。實(shí)驗(yàn)局部實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握用碘量法測(cè)定水中硫化物含量的原理和根本操作；2．分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的因素；3．了解硫化物測(cè)定的其它方法；4.了解濟(jì)南幾大自然景區(qū)的水中硫化物的含量與結(jié)果分析。范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用碘量法測(cè)定生活飲用水及其水源水中的硫化物。本法適用于生活飲用水及其水源中濃度高于1mg/L的硫化物的測(cè)定。假設(shè)取500mL水樣經(jīng)處理后測(cè)定，本法最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為1mg／l。實(shí)驗(yàn)原理水中的硫化物包括溶解性的H2S、HS-、S2-，存在于懸浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電離的有機(jī)、無(wú)機(jī)類硫化物。硫化氫易從水中逸散于空氣，產(chǎn)生臭味，且毒性很大，它可與人體內(nèi)的細(xì)胞色素、氧化酶及該類物質(zhì)中的二硫鍵〔—S—S—〕作用，影響細(xì)胞氧化過(guò)程，造成細(xì)胞組織缺氧，危及生命。因此硫化物是水體污染的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在厭氧工藝中，一般采用碘量法測(cè)硫化物。測(cè)定水中硫化物的方法還有對(duì)氨基二甲基苯胺分光光度法、電位滴定法、離子色譜法、極譜法、庫(kù)侖滴定法、比濁法等。碘量法是環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用的一種氧化復(fù)原滴定法。在硫化物的測(cè)定中，碘量法是使硫化物在酸性條件下與過(guò)量的碘作用，再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反響剩余的碘，直到按化學(xué)計(jì)量定量反響完全為止，然后根據(jù)硫代硫酸鈉的濃度和用量計(jì)量硫化物的含量，滴定時(shí)以淀粉指示劑反響為終點(diǎn)。〔碘和硫化物摩爾比是1:1〕〔碘和硫代硫酸鈉摩爾比是1:2〕根據(jù)上述兩個(gè)反響式，計(jì)算水樣中硫化物濃度。試劑及配置方法純水、鹽酸、K2Cr2O7、淀粉、碘化鉀、碘、硫代硫酸鈉。(1)鹽酸溶液：1:1，用鹽酸ρ＝1.19g/mL配置。(2)重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：C(1/6K2Cr2O7)=0.01667mol/L。稱取在105℃烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)重鉻酸鉀0.6500~0.7000g溶于水中，稀釋至250mL。(3)5g/L淀粉指示液：稱取0.2g可溶性淀粉用少量水調(diào)成糊狀，再用剛煮沸的水沖洗至40mL。(4)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：C(Na2S2O3)=0.01250mol/L。①配置：稱取3.125g五水合硫代硫酸鈉〔Na2S2O3·5H2O〕和0.025g無(wú)水碳酸鈉〔Na2CO3〕溶于水中，轉(zhuǎn)移至125mL棕色容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。②標(biāo)定：于250ml碘量瓶?jī)?nèi)，參加1g碘化鉀及50mL水，參加重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL，參加鹽酸溶液1mL，密塞混勻。置暗處?kù)o置5min，用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液程淡黃色，參加3滴淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失〔瞬間呈無(wú)色又立刻變成藍(lán)綠色〕，記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，同時(shí)做空白滴定。硫代硫酸鈉溶液濃度由公式〔1-1〕求出：C=15.00/(V1-V2)×0.1000〔1-1〕式中：V1——滴定重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量〔mL〕；V2——滴定空白溶液時(shí)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量〔mL〕；0.1000——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度〔mol/L〕。(7)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液C(Na2S2O3)=0.01mol/L：移取10.00mL上述剛標(biāo)定過(guò)的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，使用時(shí)配置。(8)碘標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/2I2)=0.1mol/L：稱取1.66g碘于50mL燒杯中，參加5g碘化鉀，加適量水溶解后，移至1000mL棕色容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。(9)碘標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/2I2)=0.01mol/L：移取10.00mL上述碘標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，使用前配置。儀器燒杯、移液管、錐形瓶、滴定管、容量瓶。分析步驟(1)測(cè)定用移液管向錐形瓶中參加10mL過(guò)濾后的水樣，參加10.00mL的0.01mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，再參加5mL的1:1鹽酸溶液，密塞混勻。在暗處放置10min，用0.01mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡黃色時(shí)，參加3滴淀粉指示液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失〔呈無(wú)色〕為止。(2)空白實(shí)驗(yàn)以純水代替試樣，參加與測(cè)定試樣時(shí)相同體積的試劑，按前述步驟進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。(3)結(jié)果水樣中硫化物含量Ci(mg/L)按公式〔2-3〕計(jì)算：Ci=C(V0-Vi)×16.03×1000/V〔1-2〕式中：V0——滴定空白實(shí)驗(yàn)中，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量〔mL〕；Vi——滴定硫化物含量時(shí)，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量〔mL〕；V——試樣體積〔mL〕；16.03——硫離子〔1/2S2-〕摩爾質(zhì)量〔g/mol〕；C——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度〔mol/L〕?？记绊氈?1)當(dāng)參加碘液和硫酸后，溶液為無(wú)色，說(shuō)明硫化物含量較高，應(yīng)補(bǔ)加適量碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，使呈淡黃棕色止。空白試驗(yàn)亦應(yīng)參加相同量的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液(2)當(dāng)?shù)味虼蛩徕c的量超過(guò)空白值時(shí)，應(yīng)取原水樣參加硫化亞鐵固體來(lái)檢測(cè)出水中是否存在硫離子。(3)水樣固定與保存：由于硫化物很容易氧化，硫化氫易從水樣中溢出。因此在采集時(shí)應(yīng)防止曝氣，并參加一定量的乙酸鋅溶液和氫氧化鈉溶液，使呈堿性并生成硫化鋅沉淀。具體操作如下：吸取一定量的廢水樣于100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻線，參加0.2mL醋酸鋅溶液和0.1mL氫氧化鈉溶液，搖勻。(4)硫代硫酸根在堿性溶液中會(huì)和碘單質(zhì)發(fā)生副反響變成硫酸根與碘離子，在強(qiáng)酸性溶液中，劉代硫酸南溶液會(huì)發(fā)生分解，給主反響造成誤差，所以控制溶液酸度可減少誤差。〔5〕防止碘單質(zhì)的揮發(fā)：1、參加過(guò)量的碘化鉀〔一般比理論值大2~3〕倍，由于生成了I3-，可減少碘單質(zhì)的揮發(fā)。2、反響時(shí)溶液的溫度不能高，一般在室溫下進(jìn)行。3、滴定時(shí)不要?jiǎng)×覔u動(dòng)，最好使用碘量瓶，反響時(shí)水封?！?〕防止I-被氧氣氧化的方法：1、溶液酸度不宜太高，因增高溶液酸度會(huì)增加氧氣氧化I-的速度2、防止陽(yáng)光直接照射，防止日光催化作用。3、析出碘單質(zhì)后不能讓溶液放置過(guò)久。4、滴定速度宜適當(dāng)快些。數(shù)據(jù)處理表1-1實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄用表C〔mol/L〕V0〔mL〕Vi〔mL〕V〔mL〕Ci〔mg/L〕標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)處