專利名稱：一種空氣中低濃度硫化氫的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣檢測領(lǐng)域中各種室內(nèi)外空氣環(huán)境中低濃度硫化氫的測定方法。
背景技術(shù)：
硫化氫為無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，降硫細菌通過生物化學(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)處理過程也可以產(chǎn)生。人主要通過呼吸系統(tǒng)接觸硫化氫，吸入硫化氫、擴散入肺后進入血液循環(huán)系統(tǒng)，然后通過肝臟迅速氧化為硫酸鹽，由尿液排出。當(dāng)濃度大于500ppm時存在致死的可能性。低濃度暴露時，硫化氫可產(chǎn)生視覺和呼吸系統(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。我國標(biāo)準(zhǔn)GBZ/T2.1-2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分化學(xué)有害因素》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作場所硫化氫最高容許濃度為10mg/m3，TJ36-79《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(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0.03mg/m3 ;二級(0.06-0.10)mg/m3 ；三級(0.32-0.60) mg/m3。近年來，隨著我國工業(yè)化進程的不斷加速，空氣中硫化氫的背景濃度不斷提高，因此，對空氣中低含量的硫化氫進行監(jiān)測意義重大，而且準(zhǔn)確測定低濃度硫化氫對于研究硫化氫的釋放機理以及低濃度硫化氫對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定方法主要有亞甲藍分光光度法、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定氣相色譜法》、GB/T11742-89《居住區(qū)大氣中硫化氫衛(wèi)生檢驗標(biāo)準(zhǔn)方法》、GB/T11060.1-2010《天然氣含硫化合物的測定第I部分:用碘量法測定硫化氫含量》、GB/T11060.2-2008《天然氣含硫化合物的測定第2部分:用亞甲藍法測定硫化氫含量》和GBZ/T160.33-2007《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定硫化物》。以上所有方法中，靈敏度最高的當(dāng)屬亞甲藍法和氣相色譜法，但當(dāng)采樣30L時，亞甲藍法的檢出限僅能達到5 μ g/m3 ;當(dāng)進樣IL時，氣相色譜法的檢出限僅能達到(1-5) μ g/m3，而且當(dāng)測試低含量硫化氫時，該方法對采氣裝置的預(yù)處理、氣相色譜儀進樣系統(tǒng)的配置和惰性化處理，以及對標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制水平都要求極高，往往造成測試重現(xiàn)性差，測試結(jié)果不準(zhǔn)確。測定空氣中背景濃度級別的硫化氫 I μ g/m3)目前還沒有成熟的方法，因此有必要建立一種可以準(zhǔn)確測定室內(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定方法。本發(fā)明所提供的硫化氫濃度的測定方法，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和采氣時間t ;該樣品吸收液作為被測溶液；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)測定前的預(yù)吹處理:將S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液、被測溶液和空白溶液，用高純氮氣或氬氣進行預(yù)吹處理；5) S2_濃度的測定:用離子色譜儀(電化學(xué)檢測器)測定已知濃度的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定空白溶液和待測溶液，用待測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和采氣時間t ;該樣品吸收液作為被測溶液； 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)測定前的預(yù)吹處理:將S2-標(biāo)準(zhǔn)溶液、被測溶液和空白溶液，用高純氮氣或氬氣進行預(yù)吹處理； 5)S2_濃度的測定:用離子色譜儀(電化學(xué)檢測器)測定已知濃度的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定空白溶液和待測溶液，用待測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，采氣時間為5_20min ;優(yōu)選采氣流速lL/min，采氣時間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)量分數(shù)為0.1% -1% ;優(yōu)選混合吸收液中NaOH的濃度20mM，EDTA的質(zhì)量分數(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)吹時間為5_15min ;優(yōu)選預(yù)吹氣體流速lL/min，預(yù)吹時間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定方法，其特征在于:S2_標(biāo)準(zhǔn)溶液按以下過程制取: (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)量分數(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)量分數(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定方法，其特征在于:步驟(2)S2標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備過程包括逐級制備以下標(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定方法，其特征在于:離子色譜儀測定溶液中S2_濃度的條件為:色譜柱采用As7型分離柱(250mmX2mm)或AG7型保護柱(50mmX2mm)等陰離子交換色譜柱，流動相采用[IOOmM Na0H+300Mm NaAc (m/m)]的混合溶液，流動相流速為0.2-0.3mL/min (優(yōu)選為0.25mL/min)，進樣量5-1000 μ L (優(yōu)選為·200 μ L)，柱溫300C，分析時間5-15min (優(yōu)選為IOmin)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣中低濃度硫化氫的測定方法。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)過高純氮氣或氬氣預(yù)吹后用離子色譜儀(電化學(xué)檢測器)測定其中的硫離子濃度，進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，實驗步驟簡單，分析速度快，試劑無污染、安全的優(yōu)點，可用于室內(nèi)外空氣環(huán)境中硫化氫濃度的測定。
文檔編號G01N30/06GK103226137SQ20131000495
公開日2013年7月31日 申請日期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, 劉實華 申請人:中國建材檢驗認證集團股份有限公司