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水中硫化物含量的测定

实验小组：
山东师范大学12级应化二班 8组
组长：
甄文瑶
小组成员：
徐海燕 曹宇 黄玲
测定方法：
间接碘量法

摘 要

硫化物污染对生态和人体健康有一定的危害。本文采用间接碘量法测定济南大明湖景区、黑虎泉景区、趵突泉景区水样中硫化物的含量。测定结果为三大景区铜的含量均符合标准；趵突泉景区硫化物含量极少。

【关键词】 硫化物，间接碘量法；

第一章 前 言
引言：
水中硫化物污染的介绍：
地下水(特别是温泉水)及生活污水，通常含有硫化物，其中一部分是在厌氧条件下，由于细菌的作用，使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。某些工矿企业，如焦化、造气、选矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。 水中的硫化物包括溶解性的H2S、HS-、S2-，存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气，产生臭鸡蛋味，且毒性很大，水中只要含有零点零几毫克／升的硫化氢，就会引起不愉快；可危害细胞色素、氧化酶，造成细胞组织缺氧，甚至危及生命；另外，硫化氢在细菌作用下会氧化生成硫酸，从而腐蚀金属设备和管道，因此，硫化物是水体污染的重要指标。它可与人体内的细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键（—S—S—）作用，影响细胞氧化过程，造成细胞组织缺氧，危及生命。在厌氧工艺中，硫化物会对厌氧菌产生毒性，抑制污泥产甲烷活性，使反应器处理能力降低，出水水质恶劣。

第二章 实验部分

一、 实验目的
1．掌握用碘量法测定水中硫化物含量的原理和基本操作；
2．分析影响实验结果准确度的因素；
3．了解硫化物测定的其它方法；
4.了解济南几大自然景区的水中硫化物的含量与结果分析。
二、 范围
本标准规定了用碘量法测定生活饮用水及其水源水中的硫化物。本法适用于生活饮用水及其水源中浓度高于1 mg/L的硫化物的测定。若取 500 mL水样经处理后测定，本法最低检测质量浓度为1 mg／l。
三、 实验原理
水中的硫化物包括溶解性的H2S、HS-、S2-，存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气，产生臭味，且毒性很大，它可与人体内的细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键（—S—S—）作用，影响细胞氧化过程，造成细胞组织缺氧，危及生命。因此硫化物是水体污染的一项重要指标。在厌氧工艺中，一般采用碘量法测硫化物。测定水中硫化物的方法还有对氨基二甲基苯胺分光光度法、电位滴定法、离子色谱法、极谱法、库仑滴定法、比浊法等。
碘量法是环境监测中常用的一种氧化还原滴定法。在硫化物的测定中，碘量法是使硫化物在酸性条件下与过量的碘作用，再用硫代硫酸钠标准溶液滴定反应剩余的碘，直到按化学计量定量反应完全为止，然后根据硫代硫酸钠的浓度和用量计量硫化物的含量，滴定时以淀粉指示剂反应为终点。
（碘和硫化物摩尔比是1:1）
（碘和硫代硫酸钠摩尔比是1:2）
根据上述两个反应式，计算水样中硫化物浓度。

四、 试剂及配置方法
纯水、盐酸、K2Cr2O7、淀粉、碘化钾、碘、硫代硫酸钠。
(1) 盐酸溶液：1:1，用盐酸ρ＝1.19g/mL配置。
(2) 重铬酸钾标准溶液：C(1/6K2Cr2O7)=0.01667mol/L。称取在105℃烘干2h的基准或优级重铬酸钾0.6500~0.7000g溶于水中，稀释至250mL。
(3) 5g/L淀粉指示液：称取0.2g可溶性淀粉用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲洗至40mL。
(4) 硫代硫酸钠标准溶液：C(Na2S2O3)=0.01250mol/L。
① 配置：称取3.125g五水合硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）和0.025g无水碳酸钠（Na2CO3）溶于水中，转移至125mL棕色容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
② 标定：于250ml碘量瓶内，加入1g碘化钾及50mL水，加入重铬酸钾标准溶液5.00mL，加入盐酸溶液1mL，密塞混匀。置暗处静置5min，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液程淡黄色，加入3滴淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚好消失（瞬间呈无色又立刻变成蓝绿色），记录标准溶液用量，同时做空白滴定。
硫代硫酸钠溶液浓度由公式（1-1）求出：
C=15.00/(V1-V2)×0.1000 （1-1）
式中：V1——滴定重铬酸钾标准溶液时硫代硫酸钠标准溶液用量（mL）；
V2——滴定空白溶液时硫代硫酸钠标准溶液的用量（mL）；
0.1000——重铬酸钾标准溶液的浓度（mol/L）。
(7) 硫代硫酸钠标准滴定溶液C(Na2S2O3)=0.01mol/L：移取10.00mL上述刚标定过的硫代硫酸钠标准溶液于100mL棕色容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，使用时配置。
(8) 碘标准溶液C(1/2I2)=0.1mol/L：称取1.66g碘于50mL烧杯中，加入5g碘化钾，加适量水溶解后，移至1000mL棕色容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
(9) 碘标准溶液C(1/2I2)=0.01mol/L：移取10.00mL上述碘标准溶液于100mL棕色容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，使用前配置。

五、 仪器
烧杯、移液管、锥形瓶、滴定管、容量瓶。

六、 分析步骤
(1) 测定
用移液管向锥形瓶中加入10mL过滤后的水样，加入10.00mL的0.01mol/L碘标准溶液，再加入5mL的1:1盐酸溶液，密塞混匀。在暗处放置10min，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时，加入3滴淀粉指示液，继续滴定至蓝色刚好消失（呈无色）为止。
(2) 空白实验
以纯水代替试样，加入与测定试样时相同体积的试剂，按前述步骤进行空白实验。
(3) 结果
水样中硫化物含量Ci(mg/L)按公式（2-3）计算：
Ci=C(V0-Vi)×16.03×1000/V （1-2）
式中：V0——滴定空白实验中，硫代硫酸钠标准溶液的用量（mL）；
Vi——滴定硫化物含量时，硫代硫酸钠标准溶液用量（mL）；
V——试样体积（mL）；
16.03——硫离子（1/2S2-）摩尔质量（g/mol）；
C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度（mol/L）。

七、 注意事项
(1)当加入碘液和硫酸后，溶液为无色，说明硫化物含量较高，应补加适量碘标准溶液，使呈淡黄棕色止。空白试验亦应加入相同量的碘标准溶液
(2) 当滴定硫代硫酸钠的量超过空白值时，应取原水样加入硫化亚铁固体来检测出水中是否存在硫离子。
(3)水样固定与保存：由于硫化物很容易氧化，硫化氢易从水样中溢出。因此在采集时应防止曝气，并加入一定量的乙酸锌溶液和氢氧化钠溶液，使呈碱性并生成硫化锌沉淀。具体操作如下：吸取一定量的废水样于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻线，加入0.2mL醋酸锌溶液和0.1mL氢氧化钠溶液，摇匀。
(4)硫代硫酸根在碱性溶液中会和碘单质发生副反应变成硫酸根与碘离子，在强酸性溶液中，刘代硫酸南溶液会发生分解，给主反应造成误差，所以控制溶液酸度可减少误差。
（5）防止碘单质的挥发：
1、加入过量的碘化钾（一般比理论值大2~3）倍，由于生成了I3-，可 减少碘单质的挥发。
2、反应时溶液的温度不能高，一般在室温下进行。
3、滴定时不要剧烈摇动，最好使用碘量瓶，反应时水封。
（6）防止I-被氧气氧化的方法：
1、溶液酸度不宜太高，因增高溶液酸度会增加氧气氧化I-的速度
2、避免阳光直接照射，防止日光催化作用。
3、析出碘单质后不能让溶液放置过久。
4、滴定速度宜适当快些。

八、 数据处理
表1-1 实验结果记录用表
C（mol/L）
V0（mL）
Vi（mL）
V（mL）
Ci（mg/L）

九、 标准曲线

十、 数据处理分析
十一、 实验结果分析
趵突泉区水质较好，铜离子含量较低，原因可能是趵突泉水质为地下泉水，水质较好。

大明湖内湖

大明湖外湖
有下图可知毗邻四环，附近有大量住宅区，汽车尾气所引起的水污染及生活用水使其水质污染的主要原因。

黑虎泉

第三章 结论
通过研究表明济南各景区水质相对较好，应继续保持。我们应继续加大治理力度的同时加强我们自身的环保意识。