專利名稱：一種空氣中低濃度硫化氫的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣檢測(cè)領(lǐng)域中各種室內(nèi)外空氣環(huán)境中低濃度硫化氫的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
硫化氫為無(wú)色有臭雞蛋氣味的氣體，在自然界中廣泛存在，火山、硫磺溫泉、天然氣和油田均可以自然產(chǎn)生該種氣體，降硫細(xì)菌通過(guò)生物化學(xué)反應(yīng)也可以產(chǎn)生，此外，石油精煉、造紙、污水處理、金屬熔煉和粘膠絲制造等工業(yè)處理過(guò)程也可以產(chǎn)生。人主要通過(guò)呼吸系統(tǒng)接觸硫化氫，吸入硫化氫、擴(kuò)散入肺后進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，然后通過(guò)肝臟迅速氧化為硫酸鹽，由尿液排出。當(dāng)濃度大于500ppm時(shí)存在致死的可能性。低濃度暴露時(shí)，硫化氫可產(chǎn)生視覺(jué)和呼吸系統(tǒng)刺激，并影響神經(jīng)系統(tǒng)。大氣中自然釋放源產(chǎn)生的硫化氫濃度大約為0.11-0.33ppb，在接近自然和工業(yè)源的城區(qū)濃度大約為lppb。研究表明，住宅中硫化氫的最高濃度為90ppb,硫化氫的氣味閾值大約為l_13ppb。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GBZ/T2.1-2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分化學(xué)有害因素》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作場(chǎng)所硫化氫最高容許濃度為10mg/m3，TJ36-79《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，居住區(qū) 大氣中硫化氫的最高容許濃度為0.01mg/m3，GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定惡臭污染廠廠界標(biāo)準(zhǔn)為:一級(jí)0.03mg/m3 ;二級(jí)(0.06-0.10)mg/m3 ；三級(jí)(0.32-0.60) mg/m3。近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速，空氣中硫化氫的背景濃度不斷提高，因此，對(duì)空氣中低含量的硫化氫進(jìn)行監(jiān)測(cè)意義重大，而且準(zhǔn)確測(cè)定低濃度硫化氫對(duì)于研究硫化氫的釋放機(jī)理以及低濃度硫化氫對(duì)材料和人體健康的影響也可以發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)行的氣體中硫化氫濃度的測(cè)定方法主要有亞甲藍(lán)分光光度法、氣相色譜法、碘量法、硝酸銀比色法，涉及的標(biāo)準(zhǔn)方法有:GB/T14678-93《空氣質(zhì)量硫化氫、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的測(cè)定氣相色譜法》、GB/T11742-89《居住區(qū)大氣中硫化氫衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法》、GB/T11060.1-2010《天然氣含硫化合物的測(cè)定第I部分:用碘量法測(cè)定硫化氫含量》、GB/T11060.2-2008《天然氣含硫化合物的測(cè)定第2部分:用亞甲藍(lán)法測(cè)定硫化氫含量》和GBZ/T160.33-2007《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定硫化物》。以上所有方法中，靈敏度最高的當(dāng)屬亞甲藍(lán)法和氣相色譜法，但當(dāng)采樣30L時(shí)，亞甲藍(lán)法的檢出限僅能達(dá)到5 μ g/m3 ;當(dāng)進(jìn)樣IL時(shí)，氣相色譜法的檢出限僅能達(dá)到(1-5) μ g/m3，而且當(dāng)測(cè)試低含量硫化氫時(shí)，該方法對(duì)采氣裝置的預(yù)處理、氣相色譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)的配置和惰性化處理，以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制水平都要求極高，往往造成測(cè)試重現(xiàn)性差，測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。測(cè)定空氣中背景濃度級(jí)別的硫化氫 I μ g/m3)目前還沒(méi)有成熟的方法，因此有必要建立一種可以準(zhǔn)確測(cè)定室內(nèi)外空氣環(huán)境中低濃度硫化氫的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種靈敏度高、準(zhǔn)確、快速的室內(nèi)外空氣環(huán)境中硫化氫濃度的測(cè)定方法。本發(fā)明所提供的硫化氫濃度的測(cè)定方法，包括以下步驟:I)空氣中硫化氫樣本的采集:以NaOH和乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的混合溶液作為吸收液，記錄吸收液體積V，用大氣采樣器采集空氣，記錄采氣流速V和采氣時(shí)間t ;該樣品吸收液作為被測(cè)溶液；2)空白溶液的獲取:以與步驟I)所用吸收液完全相同的試劑溶液作為空白溶液；3)配制S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液；4)測(cè)定前的預(yù)吹處理:將S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液、被測(cè)溶液和空白溶液，用高純氮?dú)饣驓鍤膺M(jìn)行預(yù)吹處理；5) S2_濃度的測(cè)定:用離子色譜儀(電化學(xué)檢測(cè)器)測(cè)定已知濃度的S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積A(nOmin)為縱坐標(biāo)，以濃度c ( μ g/L)為橫坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線；然后用該離子色譜儀在同樣條件下測(cè)定空白溶液和待測(cè)溶液，用待測(cè)溶液的峰面積值減去空白溶液的峰面積值后，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到待測(cè)溶液中S2-的濃度c ( μ g/L)；6)硫化氫濃度的確定:根據(jù)式(I)將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，再根據(jù)式(2)計(jì)算得到空氣中硫化氫的濃度:
權(quán)利要求
1.一種空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，包括以下步驟: 1)空氣中硫化氫樣本的采集:以NaOH和乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的混合溶液作為吸收液，記錄吸收液體積V，用大氣采樣器采集空氣，記錄采氣流速V和采氣時(shí)間t ;該樣品吸收液作為被測(cè)溶液； 2)空白溶液的獲取:以與步驟I)所用吸收液完全相同的試劑溶液作為空白溶液； 3)配制S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液； 4)測(cè)定前的預(yù)吹處理:將S2-標(biāo)準(zhǔn)溶液、被測(cè)溶液和空白溶液，用高純氮?dú)饣驓鍤膺M(jìn)行預(yù)吹處理； 5)S2_濃度的測(cè)定:用離子色譜儀(電化學(xué)檢測(cè)器)測(cè)定已知濃度的S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積A(nC -min)為縱坐標(biāo)，以濃度c ( μ g/L)為橫坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線；然后用該離子色譜儀在同樣條件下測(cè)定空白溶液和待測(cè)溶液，用待測(cè)溶液的峰面積值減去空白溶液的峰面積值后，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到待測(cè)溶液中S2-的濃度c ( μ g/L)； 6)硫化氫濃度的確定:根據(jù)式(I)將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，再根據(jù)式(2)計(jì)算得到空氣中硫化氫的濃度:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟I)中的采氣流速為0.2-2L/min，采氣時(shí)間為5_20min ;優(yōu)選采氣流速lL/min，采氣時(shí)間lOmin。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟O中以5-50mL NaOH和乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的混合溶液作為吸收液，其中NaOH的濃度為20-35mM，EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -1% ;優(yōu)選混合吸收液中NaOH的濃度20mM，EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 %，吸收液體積10mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟4)中預(yù)吹氣體流速為0.5-2L/min，預(yù)吹時(shí)間為5_15min ;優(yōu)選預(yù)吹氣體流速lL/min，預(yù)吹時(shí)間lOmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟2)中已知濃度的S2標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為0.1 μ g/L、0.5 μ g/L、I μ g/L,5 μ g/L、10 μ g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液按以下過(guò)程制取: (1)標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液的制備:標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液為NaOH、EDTA和Na2CO3的混合溶液，其中NaOH的濃度為10-30mM，EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -1 %, Na2CO3的濃度為2.5_5mM ;優(yōu)選混合溶液中NaOH的濃度15mM，EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%, Na2CO3的濃度為2.5mM ； (2)S2標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備:用優(yōu)級(jí)純Na2S.9H20和標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液配制lmg/mL溶液，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液逐級(jí)稀釋至10mg/L、100l.! g/L，分別移取100 μ g/L的S2_的標(biāo)準(zhǔn)溶液0.lmL、0.5mL、ImL、5mL、IOmL到IOOmL容量瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液稀釋至刻度，搖勻，得到s2_ 的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列 0.1 μ g/L、0.5 μ g/L、I μ g/L、5 μ g/L、10 μ g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:步驟(2)S2標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備過(guò)程包括逐級(jí)制備以下標(biāo)準(zhǔn)溶液: lmg/mLS2_的標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取優(yōu)級(jí)純Na2S.9H207.4916g，置于預(yù)先放入約200mL標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液的玻璃燒杯中，待Na2S.9Η20完全溶解后，移入IOOOmL容量瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液稀釋至標(biāo)線，搖勻；貯存于塑料瓶中； 10mg/LS2_的標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確移取lmg/mL S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液IOmL,至IOOOmL容量瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液釋至刻度，搖勻；貯存于塑料瓶中； 100 μ g/L S2_的標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確移取10mg/L S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL，至IOOOmL容量瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)溶液基體液稀釋至刻度，搖勻；貯存于塑料瓶中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的空氣中硫化氫濃度的測(cè)定方法，其特征在于:離子色譜儀測(cè)定溶液中S2_濃度的條件為:色譜柱采用As7型分離柱(250mmX2mm)或AG7型保護(hù)柱(50mmX2mm)等陰離子交換色譜柱，流動(dòng)相采用[IOOmM Na0H+300Mm NaAc (m/m)]的混合溶液，流動(dòng)相流速為0.2-0.3mL/min (優(yōu)選為0.25mL/min)，進(jìn)樣量5-1000 μ L (優(yōu)選為·200 μ L)，柱溫300C，分析時(shí)間5-15min (優(yōu)選為IOmin)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種空氣中低濃度硫化氫的測(cè)定方法。該方法是用大氣采樣器采集空氣，空氣中的硫化氫用一定濃度的NaOH和乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的混合溶液吸收，將硫化氫定量轉(zhuǎn)化為硫離子，吸收液經(jīng)過(guò)高純氮?dú)饣驓鍤忸A(yù)吹后用離子色譜儀(電化學(xué)檢測(cè)器)測(cè)定其中的硫離子濃度，進(jìn)一步換算為空氣中硫化氫的含量。本發(fā)明具有靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性好，實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單，分析速度快，試劑無(wú)污染、安全的優(yōu)點(diǎn)，可用于室內(nèi)外空氣環(huán)境中硫化氫濃度的測(cè)定。
文檔編號(hào)G01N30/06GK103226137SQ20131000495
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者郭中寶, 梅一飛, 馬振珠, 白永智, 崔金華, 韓蔚, 丁建軍, 王瀟, 劉實(shí)華 申請(qǐng)人:中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司