水中硫化物的测定
实验一 水中硫化物的测定
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。
二、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。
S2I22IS（碘和硫化物摩尔比是1:1）
2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI（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。
三、实验方法
本方法适用于含硫化物1mg/L以上的水和污水的测定。当试样体积为200mL，用0.01mol/L硫代硫酸钠溶液滴定时，可用于含硫化物0.40mg/L以上的水和污水的测定。
1、仪器和设备
烧杯、移液管、锥形瓶、滴定管、容量瓶。
2、试剂
纯水、盐酸、K2Cr2O7、淀粉、碘化钾、碘、硫代硫酸钠。
3、溶液的配制
(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)=0.1000 mol/L。称取在105℃烘干2h
的基准或优级重铬酸钾4.9030g溶于水中，稀释至1000mL。
(3) 1％淀粉指示液：称取1g可溶性淀粉用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲洗至100mL。
(4) 硫代硫酸钠标准溶液：C(Na2S2O3)=0.1mol/L。
① 配置：称取20.45g五水合硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）和0.2g无水碳酸钠（Na2CO3）溶于水中，转移至1000mL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15.00mL，加入盐酸溶液5mL，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12.70g碘于500mL烧杯中，加入40g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。
四、实验步骤
(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）。
五、实验数据记录与分析
表1-1 实验结果记录用表
六、注意事项
(1) 当加入碘标准溶液后溶液为无色，说明硫化物含量较高，应补加适量碘标准溶液，使呈淡黄色为止。空白实验亦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。