水中硫化物考核攻略

水中硫化物考核攻略

水中硫化物是水环境监测的重要参数之一，在今年第三届全国生态环境监测专业技术人员大比武决赛技术方案中，被列为实验分析组的现场操作项目，考试方法依据为《水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法》(HJ1226-2021),考核样品为标准样品,无需进行酸化—吹气/蒸馏—吸收前处理，本文将着重分析研究如何在竞赛现场准确快速完成硫化物的考核。

1 在考核前制备好除氧去离子水和准备好仪器

由于水中硫化物极易被水中的溶解氧和空气氧化，为避免检测结果偏低，合格的除氧去离子水是关键，这对低浓度硫化物的考核来说至关重要。某机构选拔赛，12人同时测试标准值为（0.340±0.034）mg/L的标准样品，除两人因标液配错差之甚远外，其它10人的考核结果全部偏低，误差在-6.2%～-30%间，仅5人合格。究其原因主要是没临用现制除氧去离子水，或制备用氮气为99.99%的纯氮或除氧水密封不好，其次是空气中O₂会导致结果偏低，未避光、水温和室温高也会导致硫化物损失，且浓度越低的样品相对损失率越高，这些均是低浓度样品考核偏低的原因。实验资料表明^[注]，使用纯度为99.99%的氮气制备的水，将会使200mL水样的硫化物降低0.21mg/L，而≥99.999%的仅降低0.005mg/L；因此务必使用质量好的高纯氮或超纯氮在考核前1h内现制除氧去离子水，并用1000mL棕色的溶解氧瓶或VOCs采样瓶装满密封备用。若在自己的实验室完成考核，则可直接使用使用新制备的超纯水。所用的试剂瓶、容量瓶和稀释定容用滴瓶应采用棕色的（见下图）。

2 预热仪器

进入考场应先连接分光光度计通电预热，并注意要调节好波长、打开吸收池暗箱盖预热，一般分光光度计要求仪器预热时间约20分钟（如722型等），不要选用预热时间过长的仪器。建议选用带微处理器的分光光度计，此类仪器预热仅需10分钟左右，预热时间和效果可以在开机仪器自检 (初始化)结束后，在测定窗口上， 用一个吸收池装上纯净水置于光路上，调 “0000A”后，预热仪器，当仪器显示读数不再变化后即可投入使用。

3 定容

用10ml干燥洁净的单标移液管从低浓度硫化物标样安瓿中取10.00mL至移入到已加有 2.0 mL 氢氧化钠溶液和适量除氧去离子水的250 mL棕色容量瓶中，再用除氧纯水定容至刻度，混匀后立即使用。由于硫化物极易被氧化，为尽量减少溶液被充氧，注意移液管不宜润洗，标准使用液也不要倒在小烧杯取样，稀释用水也不宜大瓶倒小瓶或烧杯，移液管要紧贴瓶壁放出，然后用虹吸或缓慢倾倒方式将溶解氧瓶中的水定容至接近刻度时，再用盛有除氧水棕色滴瓶的滴管逐滴沿瓶壁定容至刻度。如果按标样使用说明将标液加入到预先加有适量乙酸锌溶液、氢氧化钠溶液的250mL棕色容量瓶，需注意在使用前若摇不均匀，会导致测定结果偏低。

4 取样

考核样的取样体积要适中，取样量以控制吸光度A在0.2～0.45范围内为宜，吸光度或取样体积过小会增大结果的相对误差，若吸光度过大会有超曲线上限的风险，且大体积移液增加了与氧接触的时间和操作时间。由于考核样浓度是未知的，为避免因取样不当造成返工重取，针对≤2.00mg/L考核较难的样品，建议同时分别取25.00mL和5.00mL定容后的考核样各两杯测试。若取25.00mL样的吸光度在曲线的合理范围内，便直接比色计算该结果，取5.00mL的样便无需再往下做；若取25.00mL样的吸光度接近或超曲线上限，则无需比色计算，改测取5.00mL的样品比色计算即可；若考核样高低浓度难以确定 ，建议在将考核样定容至250mL后，试取1.00mL安瓿中剩余的原液快检（相当于取25.0mL的定容液），然后根据经验目视判断其浓度水平，也可将该试测液分别用1cm或3cm光程测试后按试测样浓度(mg/L)=(A_i-0.01)/（25×0.010）或(mg/L)=(A_i-0.03)/（25×0.031）计算（式中A_i为试测样的吸光度），然后根据试测样浓度确定取样体积和需选做的标准曲线。

以采用低浓度曲线为例：当浓度低于0.2mg/L时取50mL；当浓度介于0.2mg/L～0.5mg/L时取25或20mL；当浓度介于0.5mg/L～1.0mg/L时取15mL；当浓度介于1.0mg/L～1.5mg/L时取10mL；当浓度介于1.5mg/L～3.0mg/L时取5mL。

以采用高浓度曲线为例：当浓度低于0.5mg/L的取50mL；当浓度介于0.5mg/L～2.5mg/L时取25或20mL；当浓度介于1.0mg/L～4.0mg/L时取15mL；当浓度介于1.5mg/L～6.0mg/L时取10mL。

5 操作要领

“缓”-“快”是操作关键，显色时若加入试剂操作不当（如未沿比色管壁缓慢加入并迅速密塞混匀），均会使硫化氢逸出损失，造成结果偏低；因此加除氧去离子水至约60 mL，沿吸收管壁缓慢加入10 mL N,N-二甲基对苯二胺溶液，立即盖塞并缓慢倒转一次；拔塞，沿吸收比色管壁缓慢加入1 mL硫酸铁铵溶液，立即盖塞并充分摇匀。放置10 min后，用除氧去离子水定容至标线，摇匀。由于加入的N, N-二甲基对苯二胺和硫酸铁铵两种试剂均含有硫酸，所以在加入这两种试剂时，均应沿壁缓慢加入，然后迅速密塞混匀，避免硫化氢逸出损失和被空气中的O₂氧化，造成结果偏低；未避光、水温和室温过高也会导致硫化物损失，且浓度越低的样品相对损失率就越高，必要时需采取环境条件控制措施。

水质硫化物比武竞赛的考试时间规定一般90分钟，某机构组织有12人参加的硫化物考试，其中11人在90分钟内完成，最短的耗时60min，仅有1人超过90min。因第一次摇匀需放置10 min，可根据自己的习惯、取样和比色耗时，合理规划时间和控制好操作节奏，由于低浓度样品极不稳定，在追求准确度的前提下不要超时尽量避免返工复测。

6质量控制

（1） 空白应做平行双样，且分别放在第一个和最后一个比色能起到更好的质控效果；其相对偏差不应＞50%，当≤50%时取其平均值，其平均值的吸光度一般应小于0.020。

（2） 标准曲线除相关系数需≥0.999外，低浓度曲线斜率b应控制在0.0307的±5%范围内，高浓度曲线斜率b应控制在0.0102的±5%范围内；截距a的绝对值应尽可能小（低浓度曲线截距a的绝对值以≤0.003为宜）。

（3） 标准曲线控制样取低浓度5.00mL（10.00μg）或高浓度3.50mL（35.00μg）的标准使用液，其吸光度应分别在0.0291～0.0322或0.0096～0.0107。

（4） 加标回收样，当低浓度考核未知样取20mL或25mL时，其加标时应减半取10.00mL并加入2.00mL（4.00μg）或标准使用液测定；也可视未知样比色结果适时调整取样量和加标量，加标量应控制在0.5～2倍，加标回收率以在80%～110%范围内为宜。

（5） 已知质控样，若标准值为0.700mg/L，则取15.00mL，可视考核未知样显色情况适时调整取样量，控制已知质控样的吸光度接近未知样的吸光度的质控效果最好。

（6） 考试前应做好分光光度计和玻璃量器计量性能的质量检查，如比色皿使用透光率T进行测量，将每组比色皿中的一只透射率调为100%，然后测量另外一只透光率，凡透射率之差不超过0.5%T的比色皿方可配对使用。

7 小结

综上所述，为确保硫化物考核需结果的准确性，在考核前应制备号好除氧去离子水或使用使用新制备的超纯水；考核样的取样量以控制吸光度在0.2～0.45范围内为宜，当考核样浓度低于2mg/L时应采样低浓度标准曲线，反之应采用高浓度标准曲线；移液和加试剂操作要缓，立即盖塞要快；通过调整取样量来控制已知质控样的吸光度接近未知样的吸光度，务必做好空白和校准曲线的质控；合理规划认真操作，尽量避免返工复测。

参考文献

[注]《水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法征求意见稿编制说明》，《水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》标准编制组，2020年3月.

图 稀释用水和定容应使用棕色瓶