浅谈水质中硫化物的检测方法

浅谈水质中硫化物的检测方法

宋艳军,梅延盛,吴琼

大庆石化公司质量检验中心 

摘要：水质中的硫化物可以从某种意义上反映出水的质量状况，它的含量是一个重要的评价指标，也是对水、污水等进行监测分析的主要内容。文中综述了现行国家标准中对水中硫化物的检测方法，并对现有的光谱、电化学法、色谱分析法进行了综述。通过对相应的分析原理进行简要的描述，列出了方法检出限、测定范围以及适用范围等参数，对各种分析方法的优点和缺点进行了对比，目的是为了给有关人员提供一些有用的信息。

关键词：硫化物；检测手段；水质

水中的硫化物既包含了溶解性硫化氢、硫氢根离子、负二价硫离子，还包含了存在于悬浮法中的可溶性硫化物、酸溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机硫化物等。地下水和城市污水中的硫化物是由微生物在厌氧环境下对硫酸盐进行还原或对有机质进行降解而形成的。工业污水中含硫化合物的量很大，主要来自于焦化、选矿、造纸、印染和制革等工业过程。水中的硫化物容易转变成H2S气体，有一股臭鸡蛋的味道，并向大气中蔓延，造成的危害主要有：它本身具有腐蚀性，还能被与它共存的微生物氧化，形成硫酸，从而加快了对金属管道的腐蚀速度。H2S是一种挥发性很大的气体，在低浓度下，会对人的眼睛、听力、呼吸系统和中枢神经产生伤害，在高浓度下，会在很短的时间里，导致人的死亡。溶解在水中的硫化物会与生物体中参与代谢的- S- S-键结合，从而影响它与氧的结合，导致缺氧，威胁生命。可见，硫化物对水环境质量的影响很大，应加强对水环境中硫化物的监测。

1硫化物的常规检测方法

目前，对硫化物的常规检测方法，主要有：水质硫化物的测定碘量法，水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法和水质硫化物的测定气相分子吸收光谱法。对于含硫较高的试样，宜采用碘量法；亚甲基蓝光度法操作简单，灵敏度高，可用于含量较小的试样；GMS-MS具有测定范围广，灵敏度高，分析速度快等优点，但由于其所需的仪器设备较多，且不适合大样本的研究。伴随着各种仪器设备和材料科学的发展，最近几年，广大分析工作者已经建立了对水质硫化物的多种分析方法，包括了光度分析法、电化学分析法以及色谱分析法等。尤其是多手段的联合应用，将极大地提高分析的灵敏度和适用性。通过对以上几种检测方法的介绍，阐述了它们的基本原理、应用范围，并归纳了各自的优点和不足，为从事该领域研究的人员提供了参考。

1.1碘量法

碘量法是一种用于测定水中硫化物的标准分析方法，它是以氧化还原滴定原理为基础，在酸性环境下，水样与过量碘发生反应，用硫代硫酸钠溶液对残留碘进行滴定，再通过对其消耗量的测量，来间接地测量出硫化物的含量。本方法检测下限可达0.40毫克/升，在实践中对1毫克/升的含硫量较高。本法在实际应用中，要想获得精确的分析结果，需要注意如下问题：要将反应控制在弱酸的环境中；反应应该在室温25℃下进行，在滴时使用一个碘量瓶，并轻轻摇动该溶液，以避免碘的挥发[1]；滴定速率应适当加快，在沉淀出碘后，不要让溶液停留太长时间，以免氧气对I-的氧化；在样品预处理过程中，应当根据实验室的条件来调节吹风速率，适当的吹风速率可以采用标样标记的方法来决定；淀粉指示剂最好是现在就配制，或者是一日内配制好的溶液。这种方法的干扰因子很多，而且前处理步骤复杂，对化验人员的技术要求很高。

1.2亚甲蓝分光光度分析

亚甲基蓝光度法是一种常用的硫化物分析的标准法，将水样进行酸化，使其变成硫化氢，用氮气将其输送到吸收器中，与 N,N-二甲基对苯二胺及硫酸铁铵盐反应，得到亚甲基蓝，其吸收率在665 nm。结果表明，本法检测限为0.005 mg/L。在实际应用中，由于水样中存在着氧化剂、还原剂和有色混浊等对检测结果的影响，所以必须对水样进行酸化-吹气的预处理。在酸化-吹气过程中，要特别关注温度，时间，流速，吸收液的高度，以及显色条件，都会造成很大的差异[4]。在高质量含量的水样中，应在稀释时适当地补充强定剂，以保证不会失去硫化物[5]。薛秀慧等人通过改造酸化-吹气-吸附设备，将预处理时间从25分钟缩短至10分钟，但其机理尚不明确。李伟等[7]通过优化吸收液，抗氧化剂的使用，以及吹气时间，可以节约试剂的使用，从而减少了检测的时间，从而提高了分析的效率。

1.3气体分子吸收光谱

该方法具有操作简便，检测速度快等优点。采用高浓度的酸性溶液（5-10%的磷酸根）对水体中的硫化物进行酸化，使之产生H2S，并将其与大气中的H2S进行混合，使之在200 nm范围内对H2S进行吸收。《水质硫化物的测定气相分子吸收光谱法》，其检测限为0.005 mg/L，可用于测定各类水体中的硫化物。GMS-MS可直接对无干扰物质的水样进行进样，而对含有复杂基质的水样，可通过快速沉淀、过滤和吹气式分离等方法进行除杂，具有广阔的应用前景。对比分析了污水处理厂的进、出水水质，发现采用酸化-吹气设备的气相分子吸收光谱仪器，可以直接对样品进行分析，并具有较高的工作效率。

1.4间接火焰原子吸收法

对水样中的硫化物进行酸化处理，释放出H2S，然后通过氮吹转移到吸收显色管中，与吸收液中过剩Cu2+[11]、 Ag+[12]或Hg2+[13]反应，产生相应的金属硫化物沉淀，在分离沉淀后，利用原子吸收法，对上清液中残留的金属离子含量进行测定，从而间接测量出硫化物的含量。本方法的检测下限为0.02 mg/L，可用于地表水、生活饮用水和各种工业废水的检测。本项目提出的新方法具有操作简单，选择性高，分析范围广，抗干扰能力强，生成的金属硫化物性质稳定，样品可长期保存等优点，尤其适合于大规模工业废液中金属硫化物的分析。

1.5 紫外分光光谱法

采用 紫外分光光谱分析方法，首先要将水溶液中的硫化物在酸性环境下转变为H2S，然后用载气将其输送到比色管中，然后在196 nm波段进行吸收。本项目提出了一种新的、高灵敏的、适合于低质量含量的水样检测的新方法，它不需要事先吹气进行分离、显色，简单、快速，且不受水样颜色、浑浊度及其它共存离子的影响，具有显著的优越性。

 2结论

综述了国内外有关水样中硫化物的国家标准测定方法，并对各种测定方法的优点和应用范围作了比较。在实际的分析工作中，应针对水中样品的特性和试验条件，选用合适的测定方法。针对目前水环境中硫化物含量测定存在的问题，本项目拟开展基于硫化物稳定性差、预处理条件复杂等问题，重点解决水环境中硫化物含量测定中存在的问题，重点解决水环境中硫化物含量测定中存在的问题。

参考文献

[1]邱万军、黎国钢、陈涛.亚甲基蓝分光光度法测定水体中硫含量的几个影响因素.

[2]马锦.碘含量测定中有关问题的探讨[J].干旱区《监控》，2002年，16:56-57.

[3]黄璐.环境水中硫含量的离子色谱分析。山东工业科技。2013(12):52,50