硫化物
地下水(特别是温泉水)及生活污水常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于微生物的作用,使硫酸盐还原或含硫有机物分解而产生的。焦化、造气、选矿、造纸、印染、制革等工业废水中亦含有硫化物。
水中硫化物包括溶解性的H2S、HS-和S2-,酸溶性的金属硫化物,以及不溶性的硫化物和有机硫化物。通常所测定的硫化物系指溶解性的及酸溶性的硫化物。硫化氢毒性很大,可危害细胞色素、氧化酶,造成细胞组织缺氧,甚至危及生命;它还腐蚀金属设备和管道,并可被微生物氧化成硫酸,加剧腐蚀性,因此,是水体污染的重要指标。
测定水中硫化物的方法有对氨基二甲基苯胺分光光度法、碘量法、电位滴定法、离子色谱法、极谱法、库仑滴定法、比浊法等,以前三种方法应用较广泛。
水样有色,含悬浮物、某些还原性物质(如亚硫酸盐、硫代硫酸钠等)及溶解的有机物均对碘量法或光度法测定有干扰,需进行预处理。常用的预处理方法有乙酸锌沉淀-过滤法、酸化-吹气法或过滤-酸化-吹气法,视水样具体状况选择。
(一)对氨基二甲基苯胺分光光度法
在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺反应,生成蓝色的亚甲蓝染料,颜色深度与水样中硫离子浓度成正比,于665nm波长处比色定量。反应式如下:
方法*低检出浓度为0.02mg/L(S2-);测定上限为0.8mg/L。
(二)碘量法
适用于测定硫化物含量大于1mg/L的水样。其原理基于水样中的硫化物与乙酸锌生成白色硫化锌沉淀,将其用酸溶解后,加入过量碘溶液,则碘与硫化物反应析出硫,用硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余的碘,根据硫代硫酸钠溶液消耗量,间接计算硫化物的含量。反应式如下:
Zn2+S2-→ZnS↓(白色)
ZnS+2HCl→H2S+ZnCl2
H2S+I2→2HI+S↓
I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI测定结果按下式计算:
式中:V0——空白试验硫代硫酸钠标准溶液用量(mL);
V1——滴定水样消耗硫代硫酸钠标准溶液量(mL);
V——水样体积(mL);
c——硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol/L);
16.03——硫离子(1/2S2-)摩尔质量(g/mol)。
(三)电位滴定法
以疏离子选择电极作指示电极,双盐桥饱和甘汞电极作参比电极,与被测水样组成原电池。用硝酸铅标准溶液滴定硫离子,生成硫化铅沉淀(Pb2++S2-=PbS↓)。用晶体管毫伏计或酸度计测量原电池电动势的变化,根据滴定终点电位突跃,求出硝酸铅标准溶液用量(用一阶微分或二阶微分法),即可计算出水样中疏离子的含量。
该方法不受色度、浊度的影响。但硫离子易被氧化,常加入抗氧缓冲溶液(SAOB)予以保护。SAOB溶液中含有水杨酸和抗坏血酸。水杨酸能与Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr3+等多种金属离子生成稳定的络合物;抗坏血酸能还原Ag+、Hg2+等,消除它们的干扰。该方法适宜测定硫离子浓度范围为10-1-10-3mol/L;*低检出浓度为0.2mg/L。
八、其他非金属无机物
根据水体类型和对水质要求不同,还可能要求测定其他非金属无机物,如氯化物、碘化物、硫酸盐、二氧化硅、含磷化合物、余氯、硼等。关于它们的监测分析方法,可参阅有关水质分析参考书。