废气中硫酸雾的测定 铬酸钡分光光度法[整理版]
废气中硫酸雾的测定 铬酸钡分光光度法
1.原理
用玻璃纤维滤筒进行等速采样，用水浸取，除去阳离子。在弱酸性溶液中，样品溶液中的硫酸根离子与铬酸钡悬浊液发生以下交换反应:
2-2-SO，BaCrO??BaSO?，CrO 4444
(黄色)
在氨,乙醇溶液中，分离除去硫酸钡及过量的铬酸钡，反应释放出的黄色铬酸根离子与硫酸根浓度成正比，根据颜色深浅，用分光光度法测定。
2.干扰及消除
样品中有钙、锶、镁、锆、钍等金属阳离子共存时对测定有干扰，通过阳离子树脂柱交换处理后可除去干扰。
3测定范围:5,120mg/m。
3.仪器
?酸式滴定管:25ml。
?玻璃漏斗:直径60mm。
?中性定量滤纸。
?玻璃棉。
?电炉或电热板。
?烟尘采样器。
?过氯乙烯滤膜、中速定量滤纸、慢速定量滤纸。
?紫外或近紫外分光光度计。 4.试剂
?玻璃纤维滤筒。
?阳离子交换树脂(732型等均可)200g。
?氢氧化铵溶液C(NHOH)=6.0mol/L:量取160ml浓氨水，用4
水稀释至400ml。
?氯化钙,氨溶液:称取1.1g氯化钙，用少量1mol/L盐酸溶液溶解后，加6.0mol/L氢氧化铵溶液至400ml。若浑浊应过滤。
?酸性铬酸钡悬浊液:称取0.50g铬酸钡于200ml含有0.42ml浓盐酸和14.7ml冰乙酸的水中，得悬浊液。贮存于聚乙烯塑料瓶中，使用前充分摇匀。
?硫酸钾标准溶液:称取1.778g硫酸钾(优级纯，105,110?烘干2h)，溶解于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升相当于含1000μg硫酸。临用时，用水稀释成每毫升含100.0μg硫酸的标准溶液。
?偶氮胂?指示剂:称取0.40g偶氮胂?，溶解于100ml水中，放置过夜后取上清液贮于棕色瓶中，在冷暗处保存，可使用一个月。
5.采样
按国家有关污染源监测技术
规范
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规定的采样方法，用玻璃纤维滤筒，等速采样5,30min。
6.步骤
(1)样品溶液的制备
将采样后的滤筒撕碎放入250ml锥形瓶中，加100ml水浸没，瓶口上放一玻璃漏斗，于电炉或电热板上加热近沸，约30min后取下，冷却后将浸出液用中速定量滤纸滤入250ml容量瓶中，用20,30ml水洗涤锥形瓶及滤筒残渣3,4次，洗涤液并入容量瓶中，用pH试纸试验，加1.0或0.10mol/L氢氧化钠溶液中和至溶液pH7,9，再用水稀释至标线。
(2)空白滤筒溶液的制备
另取与采样用同批滤筒2,3个，撕碎放入250ml锥形瓶中，同上法制备空白滤筒溶液。
(3)阳离子树脂柱的制备及样品处理
?将25ml酸式滴定管洗净，在底层加入5,10mm高的玻璃棉，再放入经洗净处理好的阳离子交换树脂，高度150,200mm。水面应略高于树脂，防止气泡进入而降低柱效。先用去离子水洗涤一下，在上口端放一小玻璃漏斗，下端放1个50ml小烧杯，即可自上端加入样品溶液进行交换处理，最初流出的30ml溶液弃去不用，然后将滤液收集在容量瓶中待测。
?同法处理空白滤筒溶液。
(4)标准曲线的绘制
取八支25ml具塞比色管，按表C6-1配置标准系列。
表C6-1硫酸钾标准系列
管 号 0 1 2 3 4 5 6 7
硫酸钾标准溶液(ml) 0 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
水(ml) 10.00 9.50 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00
硫酸含量(μg) 0 50 100 200 300 400 500 600
向各管中分别加入铬酸钡悬浊液2.0ml，混匀，再加氯化钙,氨溶液1.00ml混匀，加95,乙醇10.0ml，混匀，立即放入15?以下冷水浴中冷却10min，取出用一层慢速定量滤纸(上层)和一层过氯乙烯滤膜(下层)过滤(或用两层慢速定量滤纸过滤)，弃去2,3ml初滤液，然后将滤液收集在比色管中。于波长372(或370)nm处，用1cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对硫酸含量(μg)，绘制标准曲线。
(5)样品测定
吸取适量经处理的样品溶液(浓度低时取10.00ml，浓度高时，取2,5ml)，置于25ml具塞比色管中，加水至10.00ml，以下步骤同标准曲线的绘制。
另取经处理的空白滤筒溶液10.00ml，同法测定，计算出每个滤筒所含硫酸的量(μg)。
7、计算
式中:W ??测定时所取样品溶液中硫酸含量，μg;
V??样品溶液总体积，ml; t
V??测定时所取样品溶液体积，ml;a
d ??每个空白滤筒所含硫酸的量，μg;
V??标准状态下干气的采样体积，L。nd
8.说明
?实验表明，当硫酸雾浓度高、含湿量大时，须进行等速采样。
3例如硫酸雾浓度在100,400mg/m范围内，烟气含湿量在25,以上，采样速度(采样嘴流速)超过烟道气流速30,时，所得结果比等速采样时偏低20,，和烟尘等速采样规律一致。在经多级净化之
3后，硫酸雾浓度在10mg/m以下，烟气含湿量在20,以下时，等速采样与以二倍于烟气流速的流速采样，所得结果无明显差异。在已知排气中硫酸雾和含湿量都不高时，以15,25L/min流量恒流采样即可。因样品中硫酸浓度不高，可用分光光度法或离子色谱法测定。
?实验表明，在滤筒后串联两个内装吸收液的冲击式吸收瓶采集硫酸雾，一般情况下吸收液中均检不出硫酸。当烟气中硫酸雾在
31000mg/m以上，含湿量在30,以上时，采取强制冷却收集冷凝水
3进行测定的方法，水中硫酸雾的含量，最高时相当于23mg/m，这时滤筒的阻留效率在98,左右。浓度低、含湿量低时，阻留效率高，一般在99,以上，低浓度时接近100,。因此，在高浓度、高温度、高湿度情况下，采样时可采取强制冷却收集冷凝水测定和滤筒阻留量相加的办法，提高采样效率。在一般情况下，单用超细玻璃纤维滤筒阻留，可达到较好的效果，而不必用其他滤料多级捕集。
?在溶液中加氯化钙,氨溶液、乙醇，并在冷水中冷却10min，可降低硫酸钡及铬酸钡的溶解度，使方法的重现性好，试剂空白值低而且稳定。
?在测定吸光度前，采用上层用慢速定量滤纸、下层用过氯乙烯滤膜过滤，速度快、效果好、试剂空白值低，方法重现性好。也可采用0.45μm微孔滤膜抽气过滤。
?铬酸钡的精制:称取5.0g氯化钡，3.0g重铬酸钾，分别溶解于50ml水中，混合，生成铬酸钡沉淀。加浓盐酸16.7ml，再加水至500ml，加热到70,80?，使之溶解。加0.1,溴代百里酚蓝指示剂3滴，用2mol/L氢氧化铵中和至溶液呈蓝色，沉淀析出。以倾注法用温热的水洗涤沉淀2,3次，再用冷水洗涤2,3次，经0.45μm微孔滤膜抽滤。在105,110?干燥2h，于研钵中研细，在广口瓶中保存。
?在本法中，不可往样品溶液中加酚酞指示剂，可用pH试纸试验，用氢氧化钠中和样品溶液至pH7,9后定容至250ml。因酚酞在氢氧化铵溶液中为红色，妨碍分光光度法测定铬酸根离子。
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