生活饮用水中硫酸盐快速检测方法的改进详解

　　摘要：本文通过多次实验，对测定生活饮用水中硫酸盐的方法进行探讨，依据《国家生活饮用水卫生标准》（GB/T5750-2006）中硫酸钡比浊法的基础进行改良探讨，使实验操作过程更加简便，在准确度、灵敏度上得到了较为理想的结果，同时在大批量水样检测上节约了成本，更合适一些实验条件欠发达的基层水质分析室使用。
　　关键字：生活饮用水，硫酸盐，比浊法
　　前言：硫酸盐在地壳中是一种丰富的组份，由于石膏、硫酸钠及某些页岩的溶出，使水中含量甚高。硫化矿经氧化使矿山排水含硫酸盐很高，含硫有机物及排放工业废水均为硫酸盐的来源，天然水中的浓度可由数mg／L至数千mg／L。当硫酸盐浓度为300-400mg/L时，多数饮用者开始察觉有味。在有镁离子或钠离子存在时，硫酸盐超过250mg／L时有轻泻作用。根据饮用者味觉的敏感度，味觉阈为300～1000mg／L。WHO基于味觉的考虑，饮水中硫酸盐控制浓度为400mg/L。《国家生活饮用水卫生标准》（GB/T5750-2006）中规定的硫酸盐检测方法有重量法、硫酸钡比浊法、络合比色法、原子吸收间接法及离子色谱法等。重量法为经典方法，测量准确但手续繁杂费时，且不能测定浓度低于lOmg／L的硫酸盐，目前在常规分析中已较少应用；离子色谱法是目前测定硫酸盐较好的方法，但设备较昂贵，尚不能在基层水质分析室推广使用；铬酸钡分光光度法操作更加繁琐；硫酸钡比浊法可测40mg／L以下的硫酸盐，但反应条件苛刻而且受多种因素影响，因此要求严格控制操作条件，本文对硫酸钡比浊方法进行改进，使分析过程更加快速、准确、操作简便。
　　1、 仪器与试剂
　　1.1、 外可见分光光度计
　　1.2、 盐酸（A、R）：1mol/L；配制方法：90ml盐酸注入1000ml水中，混合均匀。
　　1.3、 甘油---乙醇溶液（A、R）：1+2；配制方法：1体积甘油与2体积乙醇相混合，放置一周后稳定待用。
　　1.4、 氯化钡：20---40目，拿玻璃研钵研碎过滤。
　　1.5、 硫酸根标准贮备液：准确称取1.4786克无水硫酸钠（Na2SO4分析纯，经1050C烘箱干燥2h）,溶于少量纯水（去离子水，最好是超纯水），移入1000ml容量瓶中，用纯水定容至刻度。此溶液1.00ml含1.00mg硫酸根，浓度为1.00g/L。
　　1.6、 硫酸根标准溶液：准确吸取上述贮备液10.00ml于100ml容量瓶中，用纯水稀释至标线。此溶液1.00ml含硫酸盐浓度为0.100g/L。
　　2、实验方法
　　吸取水样10.00ml于25ml比色管中，加1mol/L盐酸2—2.5ml，加（1+2）甘油---乙醇溶液4—5ml，摇均，加100mg氯化钡，轻摇使其溶解。用2cm比色皿在紫外可见分光光度计上于360nm波长处，以纯水作参比，测其吸光度。
　　3、 实验分析
　　3.1、波长的选择，360nm波长处吸光度稳定，重现性好且有较高吸光度，所以360nm为测量最佳波长。
　　3.2、酸度对浊度的影响，加入1.00mol/L盐酸2.00ml，使比浊度酸度为0.1mol/L时吸光度较高且稳定。
　　3.3、甘油---乙醇配比加入量的影响，加入（1+2）甘油---乙醇溶液，吸光度最大，在30分钟内吸光度基本稳定，70分钟内变化较小，加入4ml时，吸光度最大。
　　3.4、试剂的加入形态，粒度及加量对吸光度的影响，晶体氯化钡比液体氯化钡吸光度高，加入20---40目组的吸光值线性最佳；加入氯化钡100mg时，不可研磨太细，效果最佳；依次加入盐酸1mol/L、（1+2）甘油---乙醇溶液效果较好。
　　3.5、加入氯化钡晶体后，轻摇比色管，摇动时间长短对吸光度值影响不大，而剧烈摇动比色管时，吸光度随摇动时间而下降。所以加入氯化钡晶体后应轻摇比色管，且摇动次数最好一致，因摇动次数与摇动时间成正比。
　　4、水样分析：
　　4.1、工作曲线绘制：
　　取25ml具塞比色管7支，分别入硫酸盐标准溶液0.00，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00及8.00ml，（或实际操作0.00，0.50，1.00，3.00，5.00，7.00，10.00ml）均用纯水定容至10ml，加1mol/L盐酸2.5ml（与下面水样检测时不太相同），加（1+2）甘油-----乙醇溶液4ml，摇均，加20---40目氯化钡100mg，用纯水定容至25ml，轻摇，待氯化钡晶体溶解约10分钟左右，用2cm比色皿在紫外可见分光光度计上于360nm波长处，以纯水作参比，测其吸光度。绘制工作曲线。
　　4.2、水样测定：准确吸取水样10.00ml，以下同工作曲线绘制，测得吸光度，从工作曲线上查得SO42-量。
　　4.3、计算：C=(M/V)X25
　　式中：C---水样中硫酸盐（SO42-）浓度，mg/L；M---从工作曲线上查得水样中硫酸盐的含量，mg/L；V---水样体积；25---水样稀释后定容的体积，ml；
　　5、注意事项
　　（1）、氯化钡不必研磨太细，在研钵中几下过滤后，再研磨再过滤，不必一次研磨很细后再过滤；
　　（2）、实验中加入2.5ml盐酸，5ml（1+2）甘油-----乙醇溶液较合适，加入后应摇均，此时剧烈振荡可以，一般至少来回摇动5—6次以上，直至比色管壁上无挂油为止；
　　（3）、用分光光度计测量吸光度时，每次比浊测样前应将试样先摇均，此时为轻摇，2次即可，次数不能过多或太少。
　　6、小结：
　　经反复研究证明：用改进后的硫酸钡比浊法测定饮用水中的硫酸盐含量，当用紫外---可见分光光度计比色时，其最佳波长为360nm，比浊盐酸浓度为0.1mol/L，甘油---乙醇溶液的配比为（1+2），用量以4ml为最佳，所加氯化钡的形态为20—40目的晶体100mg，加入后轻轻摇动，摇动次数与幅度应保持一致，待溶解后等待5—10分钟，所测得吸光度精确稳定。此方法简便了操作，标准曲线的相关性与国标比浊法相当。由于波长改为360nm，弥补了灵敏度不足的缺点，且它的摩尔吸光系数较比浊法约高一倍，适于测定2—40mg／L硫酸盐的水样。精密度为：变异系数为±2.42%；准确度：回收率为97.6%；用标准样品进行对照实验，效果较好。
　　参考文献：
　　（1）、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）
　　（2）、《分析实验室》杨庆华、叶宪曾.[J]，1998.17(6)
　　（3）、锦州师范学院学报(自然科学版)1999(02)