硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性研究

應(yīng)向東 李敏珍

（浙江省麗水市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院，浙江麗水 323000） （浙江省臺(tái)州市玉環(huán)縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)中心，浙江玉環(huán) 317600）

硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性研究

應(yīng)向東 李敏珍

（浙江省麗水市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院，浙江麗水 323000） （浙江省臺(tái)州市玉環(huán)縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)中心，浙江玉環(huán) 317600）

采用去離子除氧水，由淀粉、乙酸鋅、氯化鈉、硫化鈉等配制了硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度與硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液基本一致，可以替代硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。采用t檢驗(yàn)對(duì)硫化物膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性進(jìn)行了檢驗(yàn)，表明該法配制的硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液在室溫下可穩(wěn)定保存2個(gè)月，解決了硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液只能現(xiàn)配現(xiàn)標(biāo)現(xiàn)用的問題。

硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液；穩(wěn)定性；淀粉；乙酸鋅；硫化鈉

硫化物毒性很大，人若吸入大量H2S時(shí)會(huì)引起頭疼等癥狀，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。另外，H2S對(duì)金屬設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕性。因而，硫化物的測(cè)定是環(huán)境檢測(cè)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。采用亞甲基藍(lán)光度法測(cè)定微量硫化物時(shí)需要配制硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液，由于硫化物在溶液中易形成硫化氫而逸失,容易被空氣及水中的溶解氧所氧化，受光照射易分解等原因，使硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液不能長(zhǎng)期穩(wěn)定保存，給實(shí)際工作帶來諸多不便。為提高硫化鈉溶液的穩(wěn)定性，張麗萍［1］用pH 11.0的去氧水配制了濃度為50 mg／L的Na2S標(biāo)準(zhǔn)溶液，存放在棕色瓶中保存于冰箱（3℃），并用流動(dòng)注射一亞甲基藍(lán)光度法監(jiān)測(cè)其濃度變化，發(fā)現(xiàn)此標(biāo)液至少可以穩(wěn)定存放400 h。張吉榮［2］等的研究表明，低溫貯存可延長(zhǎng)其穩(wěn)定時(shí)間，5℃以下至少可有效使用1個(gè)月，同時(shí)建議在配制時(shí)應(yīng)先用無氧水或高質(zhì)量的去離子水，保存于棕色瓶中以避免光線的照射。筆者通過試驗(yàn)，采用去離子除氧水，由淀粉、乙酸鋅、氯化鈉、硫化鈉等配制硫化物膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液，解決了硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液只能現(xiàn)配現(xiàn)標(biāo)現(xiàn)用的問題。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

分光光度計(jì)：751–GW型，惠普(上海)分析儀器有限公司；

多功能數(shù)字流量計(jì)：Flow Tracker 1000型，美國(guó)安捷倫公司；

高純氮?dú)猓杭兌却笥?9.99%；

乙酸鋅溶液：5.0%；

氯化鈉溶液：20%；

可溶淀粉固體：北京化學(xué)試劑廠；

去離子除氧水：將蒸餾水通過離子交換柱（陽–陰–陰陽離子樹脂混合柱），通液速度＜0.5 L／h，然后將去離子水通入高純氮?dú)庵溜柡停猿ニ腥芙庋酰?］；

硫酸高鐵銨溶液：稱取24.10 g（0.05 mol）硫酸高鐵銨［FeNH4（SO4）2·12H2O］溶解于含有5 mL濃硫酸的水中，稀釋至200 mL；

對(duì)氨基二甲基苯胺溶液：稱取0.863 g對(duì)氨基二甲基苯胺鹽酸溶于700 mL水中慢慢地加入200 mL濃硫酸，冷卻后用水稀釋至1 000 mL；

硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：取一定量的硫化鈉［Na2S·9H2O］于布氏漏斗中，用水抽洗表層雜質(zhì)，晾干后稱取7.5 g溶于水中，稀釋至1 000 mL，用碘量法標(biāo)定；

實(shí)驗(yàn)中所有試劑均為分析純，所有用水均為去離子除氧水。

1.2 硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

稱取可溶性淀粉5.0 g于500 mL燒杯中，用少許水拌成糊漿狀，加入已煮沸的20%的氯化鈉水溶液500 mL，再置于電爐上煮沸至清取下，放置待冷后備用（冷卻時(shí)通氮?dú)猓?］。取450 mL 20%的氯化鈉淀粉溶液于500 mL的容量瓶中加入一定量的硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液后搖勻，然后加入5%的乙酸鋅溶液5 mL，再用氯化鈉淀粉溶液稀釋至500 mL搖勻，配制成含硫離子濃度為5 μg／mL的硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸光度比對(duì)試驗(yàn)

取兩套50 mL的比色管各6支，分別加入含硫離子濃度為5.0 μg／mL的硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液和硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL。用水稀釋至50 mL，搖勻，分別加入對(duì)氨基二甲基苯胺溶液5.0 mL，硫酸高鐵銨溶液1.0 mL，搖勻，放置15 min后，在分光光度計(jì)上以試劑空白為參比，在665 nm波長(zhǎng)處［5–6］，用10 mm比色皿，分別測(cè)量?jī)山M標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的吸光度，結(jié)果列于表1。

表1 硫化鋅膠體溶液與硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液比對(duì)結(jié)果

由表1中的數(shù)據(jù)可知，相對(duì)誤差R在GB／T 601–2002中規(guī)定的5%范圍之內(nèi)［7］，說明硫化鋅膠體溶液和硫離子濃度相同的水溶液的吸光度值基本一致，所以用硫化鋅膠體溶液來代替硫化鈉水溶液作為硫化物的標(biāo)準(zhǔn)溶液是可行的。

2.2 硫化鋅膠體溶液的穩(wěn)定性

標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)具有良好的復(fù)現(xiàn)性，即穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是指標(biāo)準(zhǔn)溶液長(zhǎng)時(shí)間貯存時(shí)，在外界環(huán)境條件的影響下，溶液的特性量值保持不變的能力［8］。為了評(píng)價(jià)硫化鋅溶液的穩(wěn)定性，筆者配制了相當(dāng)于含硫離子濃度為5.0 μg／mL的硫化鋅膠體溶液，從配制好該溶液的第1天開始一直到第60天為止的貯存期間內(nèi)，隨機(jī)取放置不同時(shí)間的硫化鋅溶液，用亞甲基藍(lán)光度法測(cè)定其硫離子濃度，測(cè)定結(jié)果列于表2。

表2 亞甲基藍(lán)光度法測(cè)得放置不同時(shí)間后的硫離子含量

因硫化鋅膠體溶液的特征量值硫離子濃度已知，故用t檢驗(yàn)法評(píng)價(jià)該溶液的穩(wěn)定性。將表中數(shù)據(jù)，以X代表時(shí)間，以Y代表硫化鋅膠體溶液的特性值（硫離子的含量），擬合成一條直線，則斜率b1按下式計(jì)算：

截距：b0=Y-b1X =4.9959。

直線的標(biāo)準(zhǔn)偏差可由下式計(jì)算：

斜率的不確定度按下式計(jì)算：

自由度為n–2和P=0.99的t分布因子［8］為。由于，故斜率是不顯著的，表明硫化鋅膠體溶液在60天之內(nèi)穩(wěn)定性良好。所以用硫化鋅膠體溶液來代替硫化鈉水溶液作為硫化物的標(biāo)準(zhǔn)溶液具有可長(zhǎng)時(shí)間放置的特點(diǎn)。

2.3 影響硫化鋅膠體穩(wěn)定性的主要因素

2.3.1 硫的存在形式

在本試驗(yàn)體系中，硫是以硫化鋅（白色）的形式存在的。同時(shí)體系加入了保護(hù)劑淀粉，從而進(jìn)一步防止硫化鋅被氧化。

2.3.2 體系中溶解氧

體系中溶解氧的存在導(dǎo)致體系中的硫離子容易被氧化。所以配制硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液所用水必須除去其中的溶解氧。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，加熱煮沸并在冷卻過程中通高純氮?dú)獬醯男Ч茫夜?jié)省時(shí)間。

2.3.3 痕量重金屬離子

痕量重金屬離子如Cu2+，Hg2+等因形成酸難溶性金屬硫化物，往往會(huì)使硫的濃度測(cè)定結(jié)果偏低，同時(shí)某些金屬離子對(duì)硫離子的氧化反應(yīng)還具有一定程度的催化作用。因此，為消除重金屬離子對(duì)測(cè)定的干擾，配制硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液所用水還必須經(jīng)離子交換柱去除殘存于水中的重金屬離子，最好使用當(dāng)天處理的去離子除氧水［9］。

2.3.4 光照

光照射對(duì)硫離子的氧化反應(yīng)具有催化作用，防止硫離子被氧化。配制好的硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛于棕色瓶?jī)?nèi)保存。

3 結(jié)論

采用去離子除氧水，由淀粉、乙酸鋅、氯化鈉、硫化鈉等配制的硫化鋅膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液在60天之內(nèi)穩(wěn)定性良好，且配制的膠體標(biāo)準(zhǔn)溶液可以替代硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，從而解決了硫化物的標(biāo)準(zhǔn)溶液的不穩(wěn)定問題，免去了每次測(cè)定時(shí)必須同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行現(xiàn)配、現(xiàn)標(biāo)、現(xiàn)用的繁瑣步驟，減少了對(duì)硫化物測(cè)定的工作量，縮短了分析時(shí)間。

［1］ 張麗萍.硫化物穩(wěn)定性研究［J］.四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，10(1): 37–40.

［2］ 張吉榮，傅良.硫化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性試驗(yàn)［J］.儀器儀表與分析監(jiān)測(cè)，1998，39(3): 39–40.

［3］ 胡宏文.有機(jī)化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［4］ 鄒建，孫耀軍.食品分析化學(xué)基礎(chǔ)［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，2010.

［5］ 朱金安，陳云祥.水中硫化物測(cè)定方法的研究［J］.岳化科技，2000，20(1): 39–43，31.

［6］ 臺(tái)明青.硫化物測(cè)定樣品預(yù)處理方法的改進(jìn)［J］.化工環(huán)保，1997，17(4): 24–25

［7］ GB／T 601–2002 化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備［S］.

［8］ 全國(guó)化工標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)委員會(huì).分析測(cè)試質(zhì)量保證［M］.沈陽：遼寧大學(xué)出版社，2004.

［9］ 載克慧.分析化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，1986.

Stability of Zinc Sulfde Colloid Standard Solution

Ying Xiangdong
（Lishui Academy of Quality Supervision，Zhejiang Province，Lishui 323000，China）
Li Minzhen
（Yuhuan Quality &Technical Supervision and Inspection Center，Yuhuan 317600，China）

The zinc sulfide standard solution was prepared by using deionized and deoxygenated water，starch，Zn(Ac)2，NaCl，Na2S. The results showed that the absorbance of zinc sulfde colloid standard solution was in accordance with that of sodium sulfde standard solution，the zinc sulfde colloid standard solution can replace sodium sulfde standard solution. The t test for sulfde colloid standard solution stability test indicated that the preparation of zinc sulfde colloid standard solution at room temperature can be stable saved for 2 months. The problem of only using fresh standard solution for analysing sulfde was dissolved.

zinc sulfde colloid standard solution; stability; starch; Zn(Ac)2; Na2S

O657.3

：A

：1008–6145（2012）06–0076–03

10.3969／j.issn.1008–6145.2012.06.022

聯(lián)系人：應(yīng)向東；E-mail: 526438114@qq.com

2012–08–30