GB/T 5750—2006《生活饮用水标准检验方法》中硫化物的检测方法为N,N-二乙基对苯二胺分光光度(DPD)法和GB/T 16489-1996 《水质 硫化物得测定方法 亚甲蓝分光光度法》。
由于硫化物在水中溶解率极不稳定、容易逸出,上述国标方法对样品采集和保存均有严格要求,需加乙酸锌和氢氧化钠,并暗处放置保存,实验室检测过程也较为复杂。
现场检测方法无需考虑样品的采集和保存的问题,方法相对简单、快捷,更适合水污染事件中硫化物的快速筛检。
原理:现场检测方法和实验室法原理相同,仅试剂略有不同。即在酸性条件下,水中可溶性硫化物与DPD试剂反应,生成蓝色亚甲蓝络合物,在一定的波长下进行比色分析。
方法比较:
现场检测方法:先将仪器电源打开,根据仪器说明书,选择硫化物代码测试程序,分别取10ml的去离子水和10ml被测水样于样品管中,分别加入规定量的硫化物配套试剂1,轻摇混匀,再加入规定量的硫化物配套试剂2,盖上盖子上下颠倒混匀,5min计时反应,如果有硫化物存在溶液会变成蓝色。将试剂空白(去离子水)倒入比色皿,放入比色池中,进行调零,GDSY -101SV3便携式硫化物测定仪为0.00mg/L,DR1900便携式可见光分光光度计为0μg/L;然后将被测水样的溶液倒入比色皿,进行比色,比色完成后即可直接读取水样中硫化物浓度。
实验室方法:首先要配制标准使用液和标准系列,先将容量瓶中加入适量的超纯水,再加入一定体积的乙酸锌溶液,并混匀,准确移取一定体积的硫化物溶液标准物质,并用超纯水直接定容,用此标准使用液逐级稀释成标准系列溶液,浓度分别为0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.12、0.16、0.20mg/L;取加入保护剂后的均匀水样50 ml,水样及标准系列溶液中均加入1.0ml显色液,立即摇匀,放置10min,用3cm比色皿,在665nm波长下,测量吸光度值,绘制标准曲线,并根据样品的吸光度值计算出相应的硫化物浓度。
水样采集保存:
由于水中硫离子的不稳定性,容易形成硫化氢从水中逸出,实验室方法要求,在水样采集时应防止曝气,并需要现场加入一定量的乙酸锌溶液和适量氢氧化钠溶液,在碱性条件下生成硫化锌沉淀。
国标法:样品采集和保持的要求为每500ml水样加入1ml乙酸锌溶液(220 g/L)和1ml氢氧化钠溶液(40 g/L),暗处放置,带回实验室进行检测。
现场检测方法:因为是现场直接测定,浓度直读,无需进行上述复杂过程。
标准溶液和试剂配制:
国标法:需要标准系列溶液与样品同时进行显色、比色、定量。
在标准使用液的配制中,需要加入一定量的乙酸锌保证标准中硫化物的稳定,才能得到线性良好的标准曲线进行定量分析。由于硫化物的不稳定性,试验中应注意低浓度的硫化物使用液最好现用现配。
现场检测方法:利用仪器内置标准曲线,浓度直读,省略了上述标准溶液的配制过程,可以快速得到检测结果。
检测方法的线性范围、精密度和回收率:
实验室方法和现场检测方法的线性范围分别为 0.01~0.2 mg/L(r≥0.999)和 0.01~0.5 mg/L(r≥0.999),现场检测方法检测范围更宽。
取自来水配制硫化物加标水样,自来水中硫化物的本底值小于方法检测下限。
硫化物加标浓度分别为0.02、0.1mg/L,分别用现场检测法和实验室方法进行检测,两个方法的加标回收结果基本一致。
方法的准确性:结果均在标准值范围内。
检测方法中的干扰:
余氯:水中余氯会对硫化物的测定结果造成显著影响,当水中余氯≥0.03 mg/L 时上述两种方法都会对测定产生负干扰。这是由于:
(1)水中游离氯具有很强的氧化性,可以将 S2-氧化为更高价态的硫。
(2)水中余氯和硫化物均可以与显色剂(DPD)发生反应,从而消耗掉部分显色剂。
亚硝酸盐氮:
水中亚硝酸盐是三氮循环的中间产物,实际生活饮用水中的亚硝酸盐浓度远低于标准参考限值,不会干扰水中硫化物的测定,但当水中有微生物污染造成亚硝酸盐浓度升高时,应考虑此种干扰情况,以避免假阴性结果。
亚硫酸盐和硫代硫酸盐:
亚硫酸盐和硫代硫酸盐对硫化物现场检测的干扰 根据说明书,亚硫酸盐和硫代硫酸盐超过10mg/L 即可影响测定,而生活饮用水中亚硫酸盐和硫代硫酸盐含量远低于此浓度,不会引起干扰。
如果水中干扰物质达到上述干扰程度,应先加入乙酸锌-固定剂处理水样,用国标中的曝气分离法将干扰排除后再测定硫化物。
结论:
通过对两种方法的比较,二者准确度与精密度均能够满足生活饮用水中硫化物的检测要求,所以针对硫化物的特点,在确保实验结果准确的前提下,可根据不同工作需要选择不同的检测方法。