S的監(jiān)測分析方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SO2和/或H2S的監(jiān)測分析方法，包括以下步驟：(1)將負(fù)載碳酸鹽的濾膜作為采樣片采集大氣中的含硫污染物；(2)分別采用超純水和雙氧水作為萃取劑對采樣后的濾膜進(jìn)行超聲萃??；(3)萃取液抽濾后通過離子色譜分析SO42-和SO32-，分析得出大氣中SO2的含量和含硫污染物的總量，進(jìn)而得出H2S的含量，達(dá)到一次采樣同時(shí)分析三種不同含硫污染物的效果，本發(fā)明提供的基于濾膜采樣的含硫污染物監(jiān)測分析方法更加簡單、準(zhǔn)確。該監(jiān)測分析方法不僅適用于含硫污染物的監(jiān)測，而且可以用于對其它大氣污染物的監(jiān)測，如氮氧化物，只需更換相應(yīng)的吸收液即可。
【專利說明】一種基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物302和/或H2S的監(jiān) 測分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于空氣中污染物檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于濾膜采樣的空氣中含 硫污染物SOdP/或H2S的監(jiān)測分析方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 空氣中的含硫污染物（主要是SOjPH2S等）會對金屬的腐蝕產(chǎn)生顯著影響，監(jiān)測 空氣中SOdPH2S對分析金屬的腐蝕行為是非常必要的。
[0003] 大氣暴露試驗(yàn)場常用的采集大氣污染物的方法一般分為直接采樣法、溶液吸收法 和濾膜采樣法三類。直接采樣法主要用于被測組分濃度較高的情況，傳統(tǒng)的SOdPH2S采樣 方法是溶液吸收法。這種方法是通過抽氣的方式使大量的空氣通過吸收液，使大氣中原來 濃度較小的組分得到濃縮，以利于分析測定。溶液吸收法出于對吸收液穩(wěn)定性的考慮，采樣 時(shí)間一般在1個小時(shí)左右，因而，溶液吸收法體現(xiàn)的是短期內(nèi)空氣中SOJPH2S的含量。而 金屬的大氣腐蝕是一個長期累積的過程，因此了解試驗(yàn)場內(nèi)大氣中SOjPH2S在一定時(shí)間內(nèi) 的累積和變化情況對分析金屬的大氣腐蝕行為是非常必要的。
[0004] 濾膜采樣法是基于氣體分子擴(kuò)散或滲透原理采集氣態(tài)污染物的一種方法。該方法 操作簡便，采樣裝置可長期放置于大氣環(huán)境中，能夠更好地反映試驗(yàn)場在一段時(shí)間內(nèi)污染 物的累積情況和平均水平等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來也廣泛應(yīng)用于SOdPH2S的采樣分析。正在應(yīng) 用的SOJPH2S濾膜采樣分別以碳酸鹽和醋酸鉛作為吸收劑，分別采集兩組氣體樣品，采用 分光光度法等顯色反應(yīng)方法進(jìn)行分析。盡管濾膜采樣操作簡單，但是SOjPH2S需要分別采 樣分析，這不僅增大了試驗(yàn)場分析人員的工作強(qiáng)度，而且勢必增加試驗(yàn)成本；此外，基于顯 色反應(yīng)的分析方法，測試周期長、操作繁瑣、測試誤差不好控制，不能滿足快速分析的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SOjP/或H2S的 監(jiān)測分析方法，該方法能同時(shí)采集并能快速準(zhǔn)確的分析空氣中的含硫污染物302和/或1125。
[0006] 本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種基于濾膜采樣的空氣中含 硫污染物SOjP/或H2S的監(jiān)測分析方法，包括以下步驟：
[0007] (1)在大氣暴露試驗(yàn)場采用負(fù)載碳酸鹽吸收液的采樣片采集樣品；
[0008] (2)將采樣片分別置于超純水和雙氧水中超聲萃取，過濾后制得樣品溶液1和樣 品溶液2,將空白樣品片置于超純水和雙氧水中超聲萃取，過濾后制得空白溶液1和空白溶 液2 ;
[0009] (3)制備SO廣和SO廣的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線，將樣品溶液1和空白溶液1采用離子色 譜分析SO32-和SO42-，獲得SO32-和SO42-含量，根據(jù)SO廣和SO42-含量，計(jì)算出SO2含量；制備 SO廣標(biāo)準(zhǔn)曲線，將樣品溶液2和空白溶液2采用分析離子色譜SO廣，獲得S0,總含量，根據(jù) SO廣總含量計(jì)算出含硫污染物總量，含硫污染物總量減去SO2含量即為H2S的含量。
[0010] 在上述基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SOjP/或H2S的監(jiān)測分析方法中：
[0011] 步驟（1)中在大氣暴露試驗(yàn)場采用負(fù)載碳酸鹽吸收液的采樣片采集樣品的時(shí)間 為至少15天。
[0012] 步驟（1)中所述的負(fù)載碳酸鹽吸收液的采樣片制備方法見專利：用于對大氣中 SO2進(jìn)行采樣分析的采樣片及采樣方法（申請?zhí)枺?01410013137. 0)。
[0013] 步驟⑴中采樣結(jié)束后，將采樣片取下置于超純水中或H2O2溶液中前，最好將采 樣片先搗碎，再用超聲波清洗器進(jìn)行超聲萃??；空白樣片的處理方法同采樣片，都最好先搗 碎，再用超聲波清洗器進(jìn)行超聲萃取。
[0014] 步驟（2)中所述的超聲萃取時(shí)，超聲波的功率為80?120W，超聲時(shí)間為15? 20min〇
[0015] 步驟（2)中雙氧水的濃度為0? 01?0? 05mol/L〇
[0016] 步驟（2)中所述的過濾優(yōu)選為抽濾過濾，當(dāng)采樣片的基材選用特殊材料（如樹脂 等）制成的采樣片，萃取液無法通過普通濾紙過濾，本發(fā)明采用抽濾代替普通過濾，不僅加 快了過濾速度，而且適用于不同材料制成的采樣片的過濾，對于普通的材料，可仍然選用普 通過濾。
[0017] 步驟（2)中空白樣品片置于超純水和雙氧水中超聲萃取前，最好先存放于干燥器 中。
[0018] 步驟（3)中制備SO32和SO42的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線肖U，混合標(biāo)準(zhǔn)樣品最好經(jīng)〇. 45ym左 右微孔濾膜過濾，再依次注入離子色譜儀進(jìn)行分析，樣品溶液1和空白溶液1采用離子色譜 分析SO32-和SO42-前，也最好采用0. 45ym左右微孔濾膜過濾，再注入離子色譜儀進(jìn)行分析。
[0019] 步驟（3)中離子色譜分析的條件為：淋洗液為I. 8mmol/LNa2C03+l. 7mmol/ LNaHCO3，淋洗液流速為0. 7?I.OmL/min;進(jìn)樣體積：50?100yL。
[0020] 步驟⑶中制備SO32-和SO42-的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，優(yōu)選將6組不同濃度的SO32-和 SO廣混合標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng)過0. 45ym左右微孔濾膜過濾，在與樣品溶液1相同的色譜條件下 進(jìn)行離子色譜分析，測定so32-和so/-的保留時(shí)間和峰面積，以峰面積對濃度繪制so32-和 SO廣的標(biāo)準(zhǔn)曲線。以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品溶液1和空白溶液1中SO廣和SO廣的含量（yg)， 兩者合并為SO2的含量（yg)。
[0021] 同樣步驟⑶中制備SO廣的標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，優(yōu)選將6組不同濃度的SO廣標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng) 過0. 45ym左右微孔濾膜過濾，在與樣品溶液2的相同色譜條件下進(jìn)行離子色譜分析，測定 SO廣的保留時(shí)間和峰面積，以峰面積對濃度繪制SO廣的標(biāo)準(zhǔn)曲線。以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品 溶液和空白溶液中SO廣的含量（yg)，其中硫元素含量即為含硫污染物（SO2和H2S)中硫元 素含量（ug)。在已知污染物中SO2含量的基礎(chǔ)上，可以得出污染物中H2S含量，進(jìn)而獲知 空氣中含硫污染物（SOjPH2S)的含量。
[0022] 具體計(jì)算過程如下公式中所示：
[0023] 步驟⑶中SO32'SO42-和SO2含量分別為：
[0024] (a)S032_含量為（W「〇，S042_含量為（W2_WQ2)，其中W1、W2、Wtll、Wtl2 的含量分別如 下：
[0025] W1(SO^ng) =KiAiV
[0026] W01(S〇i-,ng) =K1-A01-V
[0027] W2(SC)!-,叫）=K2-A2-V
[0028] W02 (SOf-^g) =K2-A02-V
[0029] 其中，
[0030] A、W2-樣品溶液1中SO/-和SO42-的含量；
[0031] Wtll、Wtl2-空白溶液1中SO/-和SO42-的含量；
[0032] K1、K2-SO/-和SO42_混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中SO廣和SO42_的濃度與峰面積比值；
[0033] A2-樣品溶液1中SO廣和SO廣的峰面積；
[0034] Atll、AQ2-空白溶液1中SO/-和SO42-的峰面積；
[0035] V--樣品溶液1或空白溶液1總體積，即超純水體積；
[0036] (b)S〇j9含量為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SO 2和/或H 2S的監(jiān)測分析方法，其特征在 于包括以下步驟： (1) 在大氣暴露試驗(yàn)場采用負(fù)載碳酸鹽吸收液的采樣片采集樣品； (2) 將采樣片分別置于超純水和雙氧水中超聲萃取，過濾后制得樣品溶液1和樣品溶 液2,將空白樣品片分別置于超純水和雙氧水中超聲萃取，過濾后制得空白溶液1和空白溶 液2 ; (3) 制備SO/-和SO/-的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線，將樣品溶液1和空白溶液1采用離子色譜分析 SO32-和SO 42-，獲得SO32-和SO 42-含量，根據(jù)SO 32-和SO 42-含量，計(jì)算出SO 2含量；制備SO 42-標(biāo) 準(zhǔn)曲線，將樣品溶液2和空白溶液2采用離子色譜分析S0，，獲得S0,總含量，根據(jù)SO廣總 含量計(jì)算出含硫污染物總量，含硫污染物總量減去SCV#量即為H 2S的含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SOjP /或H2S的監(jiān)測分 析方法，其特征在于：步驟（1)中在大氣暴露試驗(yàn)場采用負(fù)載碳酸鹽吸收液的采樣片采集 樣品的時(shí)間為至少15天。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SOjP /或H2S的監(jiān)測分 析方法，其特征在于：步驟（2)中所述的超聲萃取時(shí)，超聲波的功率為80?120W，超聲時(shí)間 為 15 ?20min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SOjP /或H2S的監(jiān)測分 析方法，其特征在于：步驟（2)中所述的雙氧水的濃度為0. 01?0. 05mol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SOjP /或H2S的監(jiān)測分 析方法，其特征在于：步驟（2)中所述的過濾為抽濾過濾。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物S0# /或H2S的監(jiān)測分析 方法，其特征在于步驟（3)中離子色譜分析的條件為：淋洗液為I. 8mmol/LNa2C03+l. 7mmol/ LNaHCO3;淋洗液流速為0. 7?I. OmL/min ;進(jìn)樣體積：50?100 μ L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SO 2和/或H 2S的監(jiān)測分 析方法，其特征在于步驟（3)中S032_、SO 42IP SO2含量分別為： (a) S032_含量為（W，S042_含量為（W 2-WQ2)，其中V W2、^。2的含量分別如下： W1(Sor^g) = K1 -A1 - V W01(Sor^g) = K1-A01-V W2(SOl-^g) = K2-A2-V W,,2(S〇|-^g) = K2-A02-V 其中， W2-樣品溶液1中SO/-和SO,的含量； W01、評。2-空白溶液1中SO32-和SO 42-的含量； KpKfSO32-和SO42-混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中SO 32-和SO42-的濃度與峰面積比值； Ai、A2-樣品溶液1中SO32-和SO4 2-的峰面積； AonAtl2-空白溶液1中SO/-和SO/-的峰面積； V--樣品溶液1或空白溶液1總體積； 〇3)302的含量為：
其中M指分子量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SO 2和/或H 2S的監(jiān)測分 析方法，其特征在于步驟（3)中S042_總含量為（W 3-Wtl3),其中WyWtl3為： W；,(S〇|-ug) = K3-A3-V W03(SOl-^g) = K3-A03-V W3-樣品溶液2中SO廣的含量； Wtl3-空白溶液2中SO,的含量； K3+SO,標(biāo)準(zhǔn)溶液中SO廣的濃度與峰面積比值； A3-樣品溶液2中SO廣的峰面積； Atl3-空白溶液2中S0,的峰面積； V--樣品溶液2或空白溶液2總體積； 含硫污染物中硫元素含量為：
在已知含硫污染物中SO2含量的基礎(chǔ)上，計(jì)算得出污染物中H2S含量為：
9. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于濾膜采樣的空氣中含硫污染物SO 2和/或H 2S的監(jiān) 測分析方法，其特征在于：步驟（3)中502的含量以每日在IOOcm 2采樣面積上的含硫污染物 (SO2)質(zhì)量數(shù)表示時(shí)，其結(jié)果如下：
含硫污染物SOjP H2S的含量以每日在IOOcm2采樣面積上的含硫污染物（S0 2和/H2S) 質(zhì)量數(shù)表示時(shí)，其結(jié)果如下：
A-采樣片有效采樣面積，指步驟（1)中采樣片的面積； η-采樣片采樣天數(shù)，準(zhǔn)確至0. ld，指步驟（1)中樣品采集的天數(shù)。
【文檔編號】G01N30/88GK104515822SQ201410691123
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】胡利芬, 馮皓, 郭燕芬, 劉鑫, 陳心欣 申請人:中國電器科學(xué)研究院有限公司, 威凱檢測技術(shù)有限公司