李赛钰,徐清忠,王利红,栾玲玉,韩术鑫
(山东省分析测试中心,山东 济南 250014)
硝酸银分光光度法测定大气污染物中氯化氢
李赛钰,徐清忠,王利红,栾玲玉,韩术鑫
(山东省分析测试中心,山东 济南 250014)
建立了硝酸银分光光度法测定大气污染物中氯化氢的方法。讨论了方法的检测波长、用酸量、显色剂用量和显色溶液稳定时间,确定出最佳实验条件。在0~1μg/mL范围内呈良好线性关系,线性回归方程y=0.070x+0.002,相关系数为0.999 5,测定结果的相对标准偏差为2.4%(n=8),加标回收率96.0%~102%。该方法简便、快速、准确,而且环境友好。
大气污染物;氯化氢;硝酸银;分光光度法
大气中氯化氢常以气体或盐酸雾状态存在,氯化氢气体和大气中的水蒸气作用形成的盐酸雾,具有强酸性,能刺激人的上呼吸粘膜,可引起咳嗽、胸闷以及头晕等症状[1]。目前,测定大气中的氯化氢主要采用硫氰酸汞分光光度法[2-4]和离子色谱法[5-9]。离子色谱法虽然灵敏度高、选择性好,但是由于价格昂贵,不少地方监测单位无此仪器,只能采用硫氰酸汞法。硫氰酸汞为剧毒化学药品[10],难以采购,而且产生的实验废液处理困难,会对环境造成污染。本文采用硝酸银比浊法测定空气中的氯化氢,操作简单,精密度和准确度好,而且废液中的银可以收集回收。
1.1 仪器与试剂
紫外可见分光光度计:TU-1810,北京普析通用仪器有限责任公司;分析天平:AUW220D,日本岛津。
0.2%氢氧化钠吸收液:称取0.2 g氢氧化钠,溶解于100 mL水中。氯离子标准溶液:称取2.045 g氯化钾(110℃烘至恒重),用少量水溶解,移入1 L容量瓶,用0.2%氢氧化钠吸收液稀释至标线,摇匀后,准确移取10 mL于1 L容量瓶中,用0.2%氢氧化钠吸收液稀释至标线,摇匀,配成10μg/mL的氯标准溶液。硝酸银溶液:20 g/L。硝酸溶液:硝酸:水=1:1(V:V)。所有试剂均为分析纯,水均为高纯水。
1.2 实验方法
1.2.1 采样方法
将0.3μm乙酸纤维微孔滤膜装在滤膜夹内,后面串联两支各装5 mL 0.2%氢氧化钠吸收液的大型气泡吸收管,用空气采样器以1 L/min流量,采气60 min。另用两支装有5mL吸收液的吸收管,除不采集空气外,其余操作同样品,作为空白对照。
1.2.2 样品的测定
将两支吸收管中的样品分别移入两支10 mL具塞比色管中,用少量淋洗液洗涤吸收管,稀释至5 mL,在与绘制标准曲线相同条件下,测定吸光度,同时做空白实验。
1.2.3 标准曲线的绘制
分别移取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL的氯标准溶液于10 mL具塞比色管中,用0.2%氢氧化钠吸收液补足到5 mL,加入1.0 mL硝酸溶液、1.0 mL硝酸银溶液,用高纯水定容到10 mL,放置1 h,以水做参比,用2 cm比色皿,于波长440 nm处测定吸光值,并绘制标准曲线。结果表明,氯离子在0~1μg/m L范围内,标准曲线成线性。其回归方程为y=0.070x+0.002,相关系数r=0.999 5。
2.1 测定波长的选择
移取0.6 mL氯标准溶液,按照1.2.3实验方法进行操作,在380~580 nm波长范围内,以试剂空白溶液为参比测定氯化银的吸光度,波长测定结果见图1。结果表明,最大吸收峰为440 nm。
2.2 酸度的影响
因为吸收液为碱性,而氯化银沉淀需要在酸性条件下,因此对加入硝酸的量进行考察,在氯标液中分别加入0.5、1.0、1.5、2.0 mL硝酸溶液,按1.2.3实验方法进行,吸光度基本没变化。因此,本文选用硝酸加入量为1.0 mL。
2.3 硝酸银用量的选择
在氯标液中分别加入0.5、1.0、1.5、2.0 mL硝酸银溶液,按1.2.3实验方法进行,吸光度变化不大,本文选用硝酸银加入量为1.0 mL。
图1 波长测定结果Fig.1 Determination result of the wavelength
2.4 稳定时间的选择
因为强光会导致银的析出,因此样品在测定前应避免强光的照射。在常温条件下,样品吸光度在30 min后趋于稳定,并且在2 h内基本不发生变化。本文选定在1 h进行测定。
2.5 精密度实验
为了考察方法的精密度,对含氯浓度8μg/mL的溶液进行了8次测定,计算测定结果的相对标准偏差,结果见表1。由表1可以看出,RSD为2.4%,表明本方法精密度较好。
表1 精密度实验结果Table 1 Test results of precision
2.6 加标回收率实验
为了考察方法的准确度,对3份样品加入不同浓度的氯标准溶液,按样品的分析步骤处理并测定,结果见表2。由表2可以看出,回收率在96.0%~102%范围。表明本方法准确度较好。
表2 回收率实验结果Table 2 Test results of recovery rate
2.7 硝酸银光度法和硫氰酸汞光度法的比较
分别采用硝酸银分光光度法和硫氰酸汞分光光度法进行样品测定,结果见表3。由表3结果可以看出,硝酸银分光光度法和硫氰酸汞分光光度法测定结果基本一致。
表3 硝酸银法和硫氰酸汞法的比较结果Table 3 Comparison results between silver nitrate and mercury thiocyanate spectrophotometry
本文利用硝酸银分光光度法代替硫氰酸汞分光光度法测定大气污染物中氯化氢的含量,避免了使用剧毒化学药品硫氰酸汞,而且操作简单,精密度和准确度好,废液中的银可收集回收。实验结果表明,用硝酸银分光光度法测定大气污染物中氯化氢含量是完全可行的。
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Determination of hydrogen chloride in atmospheric contamination with silver nitrate spectrophotometry
LI Sai-yu,XU Qing-zhong,WANG Li-hong,LUAN Ling-yu,HAN Shu-xin
(Shandong Analysis and Test Center,Jinan 250014,China)
We estab lishedsilver nitrate spec trophotometry to determine the concentration of hydrogen chloride in at mospheric contamination.We also addressedits detec tion waveleng th,acidquantity,developer dosage,andstability time,basedon which the optimalexperimental condition was determined.Better linear relationship existedin the range of 0~1μg/mL.The linear reg ression equation was y=0.070x+0.002 with correlation coefficient of0.999 5,relative standarddeviation of 2.4%(n=8),andrecovery rate of 96.0%~102%.Experiments show that the app roach is simp le,rap id,accurate andenvironment friendly.
atmospheric contamination;hydrogen chloride;silver nitrate;spec trophotometry
X831
A
1002-4026(2014)05-0085-03
10.3976/j.issn.1002-4026.2014.05.015
2014-05-15
李赛钰(1974-),女,副研究员,研究方向为环境污染物检测技术。