二苯碳酰二肼分光光度法測定工作場所空氣中的二氧化硫

黃 鋒

（昭通市疾病預防控制中心，云南 昭通 657000）

二苯碳酰二肼分光光度法測定工作場所空氣中的二氧化硫

黃 鋒11

（昭通市疾病預防控制中心，云南 昭通 657000）

建立一種用分光光度法間接測定工作場所空氣中二氧化硫的新方法。用（1+1000）高氯酸溶液吸收空氣中的二氧化硫，使其氧化成硫酸根，加鉻酸鋇懸濁液反應生成硫酸鋇沉淀，釋放出鉻酸根，在酸性條件下用二苯碳酰二肼顯色測定鉻，由此間接測定二氧化硫的含量。方法曲線的相關系數為r = 0.9985，檢出限為0.10μg·mL-1，線性范圍為0～5μg·L-1，相對標準偏差為2.87%～4.52%，加標回收率為96%～107%。本方法操作簡單、準確、重復性好、靈敏度高，結果滿意。

二苯碳酰二肼；分光光度法；空氣；二氧化硫；間接測定

二氧化硫是空氣中的主要污染氣體，可對人體造成嚴重危害，嚴重中毒可在數小時內發生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而窒息。皮膚接觸或眼部接觸發生炎癥或灼傷。準確檢測工作場所的二氧化硫濃度，對保護勞動者健康是一項非常有意義的工作。目前對空氣中二氧化硫的監測，一般采用鹽酸副玫瑰苯胺比色法[1～2]、碘量法及庫侖滴定法等。但由于四氯汞鈉溶液有劇毒，對分析人員及環境均造成危害。文獻報道過間接分光光度法測定二氧化硫[3]，采用三價鐵鹽作為二氧化硫的吸收液，但本方法采用高氯酸做吸收液吸收空氣中的二氧化硫，用分光光度法間接測定其空氣中的二氧化硫[4～5]。此方法操作簡單，靈敏度較高，顯色穩定時間長，不受溫度的影響，結果準確度高、試驗重現性好、所用試劑安全無毒。

1 儀器材料與原理方法

1.1 主要儀器

721 分光光度計，多孔板吸收管。

1.2 主要試劑

吸收液：1mL高氯酸與1000mL水混勻。實驗用水全部采用二次蒸餾水。

二氧化硫標準溶液：稱取1.3200g硫酸鈉用吸收液溶解于500.00mL-1容量瓶中，用吸收液稀釋至刻度。此溶液為1.0mg·mL-1標準儲備液。將配置好的二氧化硫標準溶液裝入細口棕色試劑瓶中，置于冰箱保存，使用時用吸收液稀釋到10.0μg·mL-1工作使用液。二氧化硫標準溶液每次取用時應隨時注意密閉，避免劇烈震蕩和陽光直射，置于室溫下平衡溫度后在使用。

混合酸：用濃鹽酸1mL和35mL混合，再用水稀釋至500mL。

二苯碳酰二肼溶液（2.5g·L-1）:稱取0.25g二苯碳酰二肼溶于100mL丙酮中。

1.3 實驗原理

工作場所空氣中的二氧化硫用含有10mL（1+1000）的高氯酸吸收液的多孔板吸收管進行采集，亞硫酸根被氧化成硫酸根，在酸性條件下，與鉻酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀同時釋放出鉻酸根。再向試液中加氨水中和，多余的鉻酸鋇被析出，加丙酮降低沉淀的溶解度。用慢速濾紙干過濾，取濾液用分光光度法測定鉻，間接得到二氧化硫的含量。

1.4 樣品的采集

在采樣點，用一只裝有10.0mL吸收液的多孔板吸收管以0.5L·min-1的流量采集20min空氣樣品。

1.5 實驗方法

分別吸取二氧化硫標準工作使用液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于7支10mL干燥的具塞比色管中，在分別加吸收液5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0mL，加入鉻酸鋇懸濁液1.0mL搖勻，再加0.6mL的氨水、4.0mL丙酮并及時搖勻。用慢速濾紙干過濾于另一套10mL干燥的具塞比色管中，向其中加入3.0mL二苯碳酰二肼溶液，立即搖勻，放置15min。在波長535nm處以二次蒸餾水為參比測定其吸光度值。

十八大以來，中國經濟進入“新常態”，經濟發展由高速增長階段轉向高質量發展階段，供給側結構性改革、國資國企改革和電力市場化改革持續深化，電力行業特別是發電行業的發展面臨著異常嚴峻的形勢。全社會電量需求增長放緩，發電裝機容量又大大超過需求容量，導致機組利用小時大幅下降；煤炭企業降庫存，導致煤炭價格不斷攀升，發電企業成本壓力劇增；電力交易市場化改革，交易電量激烈競爭導致發電企業不計成本下調電價。產能過剩和供需矛盾引發的電力能源行業投資下降，發電側主營業務經營業績持續下滑，國內出現發電企業大面積虧損的局面，應對行業激烈競爭，低成本戰略成為發電企業生存發展的必由之路。

2 結果與討論

2.1 吸收液的選擇

高氯酸吸收液對二氧化硫的吸收效率高，被吸收的二氧化硫穩定，能完全被氧化成硫酸根。

2.2 鉻酸鋇懸濁液的加入量

僅改變鉻酸鋇的用量進行試驗，結果表明，標準管空白的吸光度值隨鉻酸鋇用量的增加而增大，0.2μg·mL-1及0.4μg·mL-1二氧化硫試液加入0.5～1.0mL鉻酸鋇懸濁液時，其吸光度值趨于穩定。實驗選用加入0.8mL的鉻酸鋇懸濁液。

2.3 加入鉻酸鋇懸濁液后的搖振次數

通過試驗，搖動0.5min與搖動3.0min的吸光度值變化很小，說明硫酸根置換鉻酸鋇中的鉻酸根從而形成硫酸鋇的過程反應迅速并完全。

2.4 丙酮的用量

通過試驗，當丙酮用量小于3.0mL時，其沉淀的溶解度大，空白值也隨著增大，說明氯仿對降低沉淀的溶解度作用很大。實驗選用丙酮加入量為4.0mL。

2.5 氨水的用量

通過試驗，加入0.2～0.6mL（1+1）氨水吸光度值變化很小，加入小于0.4mL氨水時，因其中和量不足而使吸光度值偏高，實驗選用氨水加入量為0.6mL。

2.6 加入氨水、丙酮后放置時間

試驗表明，加入氨水、丙酮后搖勻后立即過濾與放置30min后過濾對結果的測定沒有影響。

2.7 吸收曲線的繪制

按試驗方法進行顯色反應，反應后冷卻至室溫，在470～600nm處測定其吸光度值，同時做空白試驗。以吸光度值為縱坐標，波長為橫坐標做吸收曲線圖。結果表明，樣品的最大吸收波長仍然在540nm處。

2.8 工作曲線的繪制

分別準確移取不同體積的二氧化硫標準溶液，配置成不同濃度的二氧化硫溶液，后按方法進行顯色和測定，結果見表1。對測定結果進行線性回歸處理得到線性方程：A = 0.0725V + 0.0250；在0～5μ g·mL-1濃度范圍內具有較好的關系，線性相關系數r = 0.9985。通過0.4μg·mL-1的10次測定，計算出標準偏差，得到方法的檢出限為0.10μg·mL-1。

表1 二氧化硫標準溶液不同濃度吸光度測定結果Tab.1 Standard solution of different concentration of SO2

2.9 精密度及回收率實驗

為考察測定結果的準確性，進行了樣品的回收率實驗。采集空氣樣品6次進行檢測，分析結果為1.18 μg·mL-1，分別加入不同量的標準溶液進行加標回收試驗，其回收率在96%～107%之間，相對標準偏差（RSD）在2.87%～4.52%。

3 結論

通過大量的實驗，提出了利用二苯碳酰二肼間接分光光度法測定空氣中的二氧化硫量的新方法。實驗證明該方法用于空氣中二氧化硫量的測定具有準確、簡便、易掌握、準確度好、靈敏度高、檢出限低等特點。

[1] GBZ/T160.33-2004，二氧化硫的四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法[S].

[2] GBZ/T160.33-2004，二氧化硫的甲醛緩沖液-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法[S].

[3] 李小娟，龍億濤，夏蕓.間接分光光度法測定空氣中二氧化硫[J].衛生研究，1993，10（4）:18-20

[4] 金關蓮，汪志達.環境科學與技術[M].北京:高等教育出版社，1998.189-221.

[5] 金米聰，童維明，符展明.萃取吸光光度法測定空氣中痕量二氧化硫[J].環境監測報，1999，35（9）:390-391.

Determination of Sulfur Dioxide in Air of Workplace by Diphenylcarbazide Spectrophotometry

HUANG Feng
（Zhaotong Centers for Disease Prevention and Control， Zhaotong 657000， China）

A new method for the indirect determination of sulfur dioxide in air of workplace by spectrophotometry was proposed.The sulfur dioxide in the air of workplace was absorbed by （1+1000） perchloric acid solution and oxidized to sulfate radical. After adding barium chromate suspension， the barium sulfate precipitate was produced and the chromate was released. Using spectrophotometry at 550nm to determine chromium， the trace sulfur dioxide in air was obtained indirectly. The correlation coefficient of the curves obtained by the methods was 0.9985， the detection limit was 0.10μg/mL， linear range was 0～5μg/mL， the relative standard daviation was 2.87%～4.52%， and the average recovery of samples was between 96%～107%. The method used for determination of sulfur dioxide in air of workplace was simple-operation， fast and accurate.

diphenylcarbazide; spectrophotometry; air; sulfur dioxide; indirect determination

O 657.3

A

1671-9905（2010）09-0036-02

黃 鋒（1979 - ），男（漢族），湖南澧縣人，理學碩士，主要從事理化檢驗分析研究，E-mail:ztcdc898@yahoo.com.cn

2010-04-23