硫酸盐化速率的测定

硫酸盐化速率的测定

硫酸盐化速率是指大气中含硫污染物演变为硫酸雾和硫酸盐雾的速度。其测定方法有二氧化铅-重量法、碱片-重量法、碱片-铬酸钡分光光度法、碱片-离子色谱法。

（一）二氧化铅-重量法

1.原理

大气中的SO₂、硫酸雾、H₂S等与二氧化铅反应生成硫酸铅，用碳酸钠溶液处理，使硫酸铅转化为碳酸铅，释放出硫酸根离子，再加入BaCl₄溶液，生成BaSO₄沉淀，用重量法测定，结果以每日在100cm²二氧化铅面积上所含SO₃的毫克数表示。*低检出浓度为0.05[mgSO₃/（100cm²PbO₂·d）]。吸收反应式如下：

SO₂+PbO₂→PbSO₄

H₂S+PbO₂→PbO+H₂O+S

PbO₂+S+O₂→PbSO₄

2.测定要点

（1）PbO₂采样管制备：在素瓷管上涂一层黄蓍胶乙醇溶液，将适当大小的湿纱布平整地绕贴在素瓷管上，再均匀地刷上一层黄蓍胶乙醇溶液，除去气泡，自然晾至近干后，将PbO₂与黄蓍胶乙醇溶液研磨制成的糊状物均匀地涂在纱布上，涂布面积约100cm²，晾干，移入干燥器存放。

（2）采样：将PbO₂采样管固定在百叶箱中，在采样点上放置30±2d。注意不要靠近烟囱等污染源；收样时，将PbO₂采样管放入密闭容器中。

（3）测定：准确测量PbO₂涂层的面积，将采样管放入烧杯中，用碳酸钠溶液淋湿涂层，用镊子取下纱布，并用碳酸钠溶液冲净瓷管，取出。搅拌洗涤液、盖好、放置2—3h或过夜。将烧杯在沸水浴上加热至近沸，保持30min，稍冷，用倾斜法过滤并洗涤，获得样品滤液。在滤液中加甲基橙指示剂，滴加盐酸至呈红色并稍过量。在沸水浴上加热，驱尽CO₂，滴加BaCl₂溶液至沉淀完全，再加热30min，冷却、放置2h后，用恒重的G₄玻璃砂芯坩埚抽气过滤，洗涤至滤液中无氯离子为止。将坩埚于105—110℃烘箱中烘至恒重。同时，将两支保存在干燥器内的空白采样管按同法操作，测其空白值，按下式计算测定结果：

式中：W_s——样品管测得BaSO₄的重量（mg）；

W₀——空白管测得BaSO₄的重量（mg）；

S——采样管上PbO₂涂层面积（cm²）；

n——采样天数，准确至0.1d；

影响该方法测定结果的因素有：PbO₂的粒度、纯度和表面活性度；PbO₂涂层厚度和表面湿度；含硫污染物的浓度及种类；采样期间的风速、风向及空气温度、湿度等。

（二）碱片-重量法

将用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜曝露于大气中，碳酸钾与空气中的SO₂等反应生成硫酸盐，加入BaCl₂溶液将其转化为BaSO₄沉淀，用重量法测定。测定结果表示方法同二氧化铅法；方法*低检出浓度为0.05mgSO₃/（100cm²碱片·d）。

测定时，先制备碱片并烘干，放入塑料皿（滤膜毛面向上，用塑料垫圈压好边缘），携至现场采样点，固定在特制的塑料皿支架上，采样30±2d。将采样后的碱片置于烧杯内，加盐酸使CO₂完全逸出，捣碎碱片并加热近沸，用定量滤纸过滤，即得到样品溶液，加入BaCl₂溶液，获得BaSO₄沉淀，烘干、称重，计算方法同PbO₂法。

（三）碱片-铬酸钡分光光度法

采样方法同碱片-重量法。在弱酸性溶液中，采样碱片中的硫酸根离子与铬酸钡悬浊液发生下列交换反应：

在氨-乙醇溶液（降低硫酸钡和铬酸钡的溶解度）中，分离除去硫酸钡及过量铬酸钡，反应释放出的黄色铬酸根离子浓度与硫酸根浓度成正比，故可根据颜色深浅，用分光光度法间接测定硫酸根的浓度。在可见光区，其*大吸收波长为420nm；在紫外光区，*大吸收波长为372nm。方法*低检出浓度为0.03mgSO₃/（100cm²碱片·d）。

（四）碱片-离子色谱法

该方法用碱片法采样，采样碱片经碳酸钠-碳酸氢钠稀溶液浸取后，获得样品溶液，注入离子色谱仪测定。方法*低检出浓度为0.03mgSO₃/（100cm²碱片·d）。离子色谱分析法原理见**章。