亚硫酸盐测定中水样的预处理

刘 玲,齐 敏,彭敬雪,商晓艳

（中国石化 抚顺石油化工研究院环保所,辽宁 抚顺 113001）

目前关于水中亚硫酸盐含量测定的方法较多，主要有分光光度法、库仑法、荧光法、电化学法、碘量法等［1］。废水成分一般比较复杂，其中很多物质都会对亚硫酸盐的测定造成干扰［2］，导致结果出现严重偏差。所以在测定水中亚硫酸盐之前，对废水进行预处理以消除这些物质的干扰是非常必要的。但是在已有的报道中［3-8］，关于去除水样中这些干扰物质的研究较少。

本工作研究了一种吹扫—酸化—水浴加热—吸收的水样预处理方法。该方法可以去除亚硝酸根、S2-、COO-及各种金属离子对亚硫酸盐测定的干扰，并通过加标回收和精密度实验证明本方法具有较好的精密度和准确度，可保证水中亚硫酸盐含量测定的准确性。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

孔雀石绿、无水亚硫酸钠、硼砂、氢氧化钠、盐酸、醋酸、硝基酚、氨基磺酸氨、五水硫酸铜：分析纯。实验用污水取自某污水处理厂总排水，水质见表1。

表1 污水水质 mg/L

723N型可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验原理

首先采用氨基磺酸氨分解亚硝酸，消除亚硝酸对亚硫酸盐测定的干扰。然后将水样置于水浴中加热，加入盐酸，盐酸与水样中的亚硫酸盐、碳酸盐和硫化物反应，生成二氧化硫、二氧化碳和硫化氢气体，在氮气吹扫作用下，生成的气体被带入吸收瓶，而COO-和各种金属离子则留在反应瓶中；硫化氢气体与一级吸收瓶中的硫酸铜溶液反应，生成黑色的硫化铜沉淀而去除；二氧化硫和二氧化碳气体与二、三级吸收瓶中的氢氧化钠反应，生成亚硫酸钠和碳酸钠，其中的亚硫酸盐可与孔雀石绿发生加成反应，使孔雀石绿褪色，通过吸光度的变化测定亚硫酸盐含量。

1.3 实验方法

1）取200 mL水样于蒸馏烧瓶中，在90 ℃的水浴温度下，加入1 mL质量浓度为12 g/L的氨基磺酸氨溶液，加入3滴对硝基酚作为指示剂。

2）以500 mL/min的流量连续通氮气5 min后，向水样中加入质量分数为50%的盐酸20 mL。

3）以200 mL/min的流量通氮气30 min，以400 mL/min的流量通氮气10 min。

4）第一个吸收瓶中加入质量浓度为0.2 g/L的硫酸铜溶液50 mL；另两个吸收瓶中加入质量分数为0.2%的氢氧化钠溶液50 mL，吸收后测定氢氧化钠溶液中亚硫酸根浓度。

1.4 分析方法

孔雀石绿分光光度法的测定原理见文献［9］。

具体步骤为：取一定量试样于10 mL比色管中，加入1.0 mLpH 6.0的醋酸钠-醋酸缓冲溶液和1.0 mL质量分数为0.01%的孔雀石绿溶液，用蒸馏水定容至10 mL，混合均匀，反应温度为5～30 ℃，放置40 min，于波长618 nm处测定孔雀石绿溶液的吸光度，根据吸光度差计算亚硫酸盐含量。

2 结果与讨论

2.1 亚硝酸根对亚硫酸盐测定的干扰

亚硝酸根对亚硫酸盐测定的影响见表2。

表2 亚硝酸根对亚硫酸盐测定的影响

由表2可见：亚硝酸根的存在对亚硫酸盐的测定产生负干扰，使亚硫酸盐测定结果偏低；加入氨基磺酸氨后，吸光度与不含有亚硝酸根的结果一致，说明氨基磺酸氨可消除亚硝酸根的干扰；同时氨基磺酸氨溶液的存在不会对测定产生干扰。所以在测量亚硫酸盐含量时，如果水样中含有亚硝酸根，可通过加入氨基磺酸氨消除其干扰。

2.2 S2-对亚硫酸盐测定的干扰

S2-对亚硫酸盐测定的影响见表3。由表3可见：S2-的存在对亚硫酸盐的测定产生正干扰，使测定结果偏高，加入硫酸铜溶液后，吸光度与不含有S2-的结果基本一致，说明硫酸铜溶液可以消除S2-的干扰；同时硫酸铜的存在不会产生干扰。所以测定亚硫酸盐含量时，如果水样中存在S2-，可通过加入硫酸铜消除干扰。

表3 S2-对亚硫酸盐测定的影响

2.3 COO-对亚硫酸盐测定的干扰

柠檬酸、酒石酸及抗坏血酸等均会产生COO-离子［10］。COO-对亚硫酸盐测定的影响见表4。由表4可见：COO-对亚硫酸盐的测定产生正干扰，使测定结果偏高；将水样按实验设定方法处理后，测定的吸光度与不含有COO-的结果基本一致，说明本实验方法基本可以消除COO-的干扰；同时实验结果也表明，水浴加热不会对测定产生干扰。所以测定亚硫酸盐含量时，水样中存在COO-，可通过采用该处理方法消除其干扰。

表4 COO-对亚硫酸盐测定的影响

2.4 工作曲线及检出限

在ρ（SO32-）为以0～5 mg/L范围内，以吸光度差值（△A）为纵坐标，ρ（SO32-）为横坐标做工作曲线，见图1。由图1可见，工作曲线方程为△A=0.148ρ+0.014，相关系数为0.993，方法的最低检出限为0.1 mg/L。

图1 工作曲线

2.5 方法的精密度和准确度

取标准溶液、地下水、地表水及某污水处理厂总排水，采用本预处理方法对水样进行预处理，采用孔雀石绿分光光度法测定其中的ρ（SO32-），并向其中加入已知量的SO32-，测定加标回收率，验证方法的准确度，结果见表5。由表5可见，各试样测定结果的相对标准偏差均较低，在误差允许范围之内，说明本方法的精密度较好；加标回收率在98.1%～103.6%之间，方法具有较高的准确度。

表5 方法的精密度（n=6）和准确度

3 结论

采用吹扫—酸化—水浴加热—吸收的预处理方法处理水样，可以去除亚硝酸、S2-、COO-对亚硫酸盐测定产生的干扰。在质量浓度为0～5 mg/L范围内，工作曲线方程为△A=0.148ρ+0.014，相关系数为0.993，方法的最低检出限为0.1 mg/L，加标回收率在98.1%～103.6%之间，说明本方法具有较高的精密度及准确度。

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