一種快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法技術

本發明專利技術涉及一種快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，先配制分別SO32?、SO42?、S2O32?單標，根據保留時間定性，再配制SO32?、SO42?、S2O32?混標，得到濃度和峰面積的線性方程，然后對污泥樣品進行預處理得到沼液，將處理后的沼液過0.22μm聚醚砜濾膜，用超純水稀釋后進離子色譜，柱溫箱溫度設置為35℃，進樣量為20μl，流速為0.7ml/min，以3.2mMNa2CO3、1.0mMNaHCO3、20%丙酮為淋洗液，根據線性方程得出沼液中SO32?、SO42?、S2O32?濃度。本發明專利技術分析過程在30min內完成，準確度高、重現性好，為判定含硫化合物的物質流提供檢測手段。

Method for fast and accurate determination of sulfuric acid, sulfate and thiosulfate in biogas slurry

The invention relates to a method for rapid and accurate determination of biogas slurry of sulfite and sulfate, thiosulfate, SO32 and SO42 were first prepared, S2O32 single standard, according to retention time qualitative, and the preparation of SO32, SO42, S2O32 mix, the linear equation of concentration and peak area. And then the sludge sample pretreatment of biogas slurry, the slurry had 0.22 m polyethersulfone membrane, diluted with ultrapure water in ion chromatography, column temperature thermostat is set to 35 DEG C, the injection volume was 20 L, the flow rate of 0.7ml/min, 3.2mMNa2CO3, 1.0mMNaHCO3, 20% acetone as eluent, according to the linear equation SO32, SO42 slurry concentration, S2O32. The method of the invention has the advantages of high accuracy and good reproducibility, and provides a detection method for determining the material flow of the sulfur compounds.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及定量測定污泥沼液樣品中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根含量的方法，尤其涉及一種快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，屬于分析化學領域。
技術介紹
近年來，污水處理廠所引起的惡臭問題越來越受到人們的關注。其中，在厭氧消化過程中產生的硫化氫在導致惡臭方面起到重要貢獻，且其會對人體健康造成重要不良影響。研究表明，厭氧消化過程中的硫酸鹽還原途徑是產生硫化氫的重要途徑。在厭氧環境下，硫酸鹽在硫酸鹽還原菌的作用下，經過一系列酶促反應生成亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等重要中間產物，最終被還原為硫化氫釋放進入大氣環境。因此，明確硫酸鹽還原過程中關鍵含硫物質的變化，為后續控制硫化氫的產生提供理論依據，必須建立有效的方法定量檢測污泥沼液中的硫酸根、亞硫酸根、硫代硫酸根。然而目前，對沼液樣品中硫酸根、亞硫酸根、硫代硫酸根的報道多集中在一般化學方法分別測定，干擾大、耗時長、重現性差。因此，急需建立一種快速、準確測定沼液中硫酸根、亞硫酸根、硫代硫酸根的方法。
技術實現思路
本專利技術的內容在于解決沼液樣品中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的測定問題，提供一種快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法。本專利技術分析時間短、操作簡便、準確度高、重現性好，適用于污泥厭氧消化過程中沼液中含硫無機離子的測定，滿足分析化學的檢測要求。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：本專利技術提出的快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，具體步驟如下：（1）試劑準備：淋洗液：準確稱取烘干至恒重的碳酸鈉試劑16.9548g、碳酸氫鈉試劑4.2005g，用超純水定容至500ml制得淋洗液儲備液；取10ml淋洗液儲備液、200ml丙酮溶液，定容至1000ml，制得含碳酸鈉3.2mM、碳酸氫鈉1.0mM和丙酮20%的淋洗液；10MNaOH溶液：準確稱取40gNaOH，用超純水溶解，并于100ml容量瓶定容；調配超純水：先于2L容量瓶中加入2ml甲醛溶液，用超純水定容，再用10MNaOH溶液調pH=8.0，得到pH值為8.0、含甲醛0.1%的超純水；SO32-、SO42-、S2O32-標準儲備液：準確稱取Na2SO3試劑1.2494g，加1ml甲醛溶液，用調配超純水定容至1000ml，制得1000mg/l的SO32-標準儲備液；準確稱取Na2SO42-試劑1.4790g，用超純水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的SO42-標準儲備液；準確稱取Na2S2O3試劑1.4107g，用調配超純水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的S2O32-標準儲備液；單標標準溶液：精確移取1mlSO32-、SO42-、S2O32-標準儲備溶液，分別置于3個100ml容量瓶中，用調配超純水定容至刻度線，得到10mg/l的單標標準溶液；再稀釋5倍，得到所需SO32-、SO42-、S2O32-單標標準溶液；混標標準溶液：精確移取1ml的SO32-、2ml的SO42-、1ml的S2O32-標準儲備液于1個100ml容量瓶中，并用調配超純水定容至刻度線；依次精確移取0.25、0.5、1、2、3、4、5mlSO32-、SO42-和S2O32-組成的上述第一次稀釋溶液于7個10ml容量瓶中，并用調配超純水定容至刻度線，得到所需0.25-0.50-0.25、0.50-1.0-0.50、1.0-2.0-1.0、2.0-4.0-2.0、3.0-6.0-3.0、4.0-8.0-4.0、5.0-10.0-5.0mg/l的SO32-、SO42-、S2O32-混標標準溶液；（2）SO32-、SO42-、S2O32-混標標準溶液的分析定性：分別將SO32-、SO42-、S2O32-單標標準溶液注入離子色譜中，得到對應離子出峰的保留時間，根據保留時間確定各種離子；重復性：對2.0mg/l的混合標準溶液連續進樣6次，得到SO32-、SO42-、S2O32-的峰面積的相對標準偏差，其中所使用的數據處理方法為計算校正因子法；線性關系：對步驟（1）所得到的0.25-0.50-0.25、0.50-1.0-0.50、1.0-2.0-1.0、2.0-4.0-2.0、3.0-6.0-3.0、4.0-8.0-4.0、5.0-10.0-5.0mg/l的SO32-、SO42-、S2O32-混合標準溶液，依據從低到高的濃度進行進樣，得到濃度和峰面積的線性方程，其中所使用的數據處理方法為計算校正因子法；檢出限：以3倍信噪比分別計算將SO32-、SO42-、S2O32-的檢出限；定量限：以10倍信噪比分別計算SO32-、SO42-、S2O32-的定量限；（3）沼液樣品的預處理取污泥樣品40ml于50ml離心管中，立即加入保護劑，并用10MNaOH調pH=8.0（±0.1），于200轉/分鐘下震蕩5min，然后，于10000r條件下離心15min得到沼液，沼液過0.22μm聚醚砜濾膜，于4℃冰箱保存；（4）經預處理后的沼液樣品用調配超純水稀釋適當倍數后可注入離子色譜，根據步驟（2）得到的線性方程，確定其中SO32-、SO42-、S2O32-的含量；本專利技術中，離子色譜采用的保護住為MetrosepASUPP4/5Guard/4.0保護住，色譜柱為MetrosepASUPP4/5Guard/4.0分離柱，其填料內徑為5μm，柱溫箱溫度設置為35℃，進樣量為20μl，流速為0.7ml/min，以3.2mMNa2CO3、1.0mMNaHCO3、20%丙酮為為淋洗液。本專利技術中，步驟（3）所述的保護劑為400μl甲醛。本專利技術的有益效果在于：本專利技術的離子色譜法同時測定沼液中的亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根含量，分析時間短、操作簡便、準確度高、重現性好，適用于污泥厭氧消化過程中沼液中含硫無機離子的測定，滿足分析化學的檢測要求。附圖說明圖1為亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根標準色譜圖；色譜峰（mg/l）：1.SO32-、2.SO42-、3.S2O32-；圖2為亞硫酸根離子濃度和峰面積線性關系圖；圖3為硫酸根離子濃度和峰面積線性關系圖；圖4為硫代硫酸根離子濃度和峰面積線性關系圖；圖5為沼液樣品中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根濃度和峰面積線性關系圖；色譜峰（mg/l）：1.SO32-、2.SO42-、3.S2O32-。具體實施方式下面結合實施實例對本法明進行具體說明。實施例所用的儀器與試劑：Metrohm883Basic離子色譜；抑制器；電導檢測器；MetrosepASUPP4/5Guard/4.0保護柱；MetrosepASUPP4/5Guard/4.0分離柱；0.22μm聚醚砜針式過濾器；含水率96%污泥（曲陽污水處理廠）；碳酸鈉（AR級）；碳酸氫鈉（AR級）；氫氧化鈉（AR級）；亞硫酸鈉（GR級）；硫酸鈉（GR級）；硫代硫酸鈉（GR級）；乙腈（色譜級）；丙酮（色譜級）；流速0.7ml/min。實施例１：（1）試劑準備淋洗液：準確稱取烘干至恒重的碳酸鈉試劑16.9548g、碳酸氫鈉試劑4.2005g，用超純水定容至500ml制得淋洗液儲備液；取10ml淋洗液儲備液、200ml乙腈溶液，定容至1000ml，制得含碳酸鈉3.2mM、碳酸氫鈉1.0mM、乙腈20%本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，其特征在于具體步驟如下：（1）試劑準備：淋洗液：準確稱取烘干至恒重的碳酸鈉試劑16.9548g、碳酸氫鈉試劑4.2005g，用超純水定容至500ml制得淋洗液儲備液；取10ml淋洗液儲備液、200ml丙酮溶液，定容至1000ml，制得含碳酸鈉3.2mM、碳酸氫鈉1.0mM和丙酮20%的淋洗液；10MNaOH溶液：準確稱取40gNaOH，用超純水溶解，并于100ml容量瓶定容；調配超純水：先于2L容量瓶中加入2ml甲醛溶液，用超純水定容，再用10MNaOH溶液調pH=8.0，得到pH值為8.0、含甲醛0.1%的超純水；SO32?、SO42?、S2O32?標準溶液：準確稱取Na2SO3試劑1.2494g，加1ml甲醛溶液，用調配超純水定容至1000ml，制得1000mg/l的SO32?標準儲備液；準確稱取Na2SO42?試劑1.4790g，用超純水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的SO42?標準儲備液；準確稱取Na2S2O3試劑1.4107g，用調配超純水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的S2O32?標準儲備液；單標標準溶液：精確移取1ml?SO32?、SO42?、S2O32?標準儲備溶液，分別置于3個100ml容量瓶中，用調配超純水定容至刻度線，得到10mg/l的單標標準溶液；再稀釋5倍，得到所需SO32?、SO42?、S2O32?單標標準溶液；混標標準溶液：精確移取1ml的SO32?、2ml的SO42?、1ml的S2O32?標準儲備液于１個100ml容量瓶中，并用調配超純水定容至刻度線；依次精確移取0.25、0.5、1、2、3、4、5ml的?SO32?、SO42?和S2O32?組成的上述第一次稀釋溶液于7個10ml容量瓶中，并用調配超純水定容至刻度線，得到所需0.25?0.50?0.25、0.50?1.0?0.50、1.0?2.0?1.0、2.0?4.0?2.0、3.0?6.0?3.0、4.0?8.0?4.0、5.0?10.0?5.0mg/l的SO32?、SO42?和S2O32?混標標準溶液；（2）SO32?、SO42?、S2O32?混標標準溶液的分析定性：分別將SO32?、SO42?和S2O32?單標標準溶液注入離子色譜中，得到對應離子出峰的保留時間，根據保留時間確定各種離子；重復性：對2.0mg/l的混標標準溶液連續進樣6次，得到SO32?、SO42?和S2O32?的峰面積的相對標準偏差，其中所使用的數據處理方法為計算校正因子法；線性關系：對步驟（1）所得到的0.25?0.50?0.25、0.50?1.0?0.50、1.0?2.0?1.0、2.0?4.0?2.0、3.0?6.0?3.0、4.0?8.0?4.0、5.0?10.0?5.0mg/l的SO32?、SO42?、S2O32?混標標準溶液，依據從低到高的濃度進行進樣，得到濃度和峰面積的線性方程，其中所使用的數據處理方法為計算校正因子法；檢出限：以3倍信噪比分別計算SO32?、SO42?、S2O32?的檢出限；定量限：以10倍信噪比分別計算SO32?、SO42?、S2O32?的定量限；（3）沼液樣品的預處理取污泥樣品40ml于50ml離心管中，立即加入保護劑，并用10MNaOH調溶液的pH值8.0±0.1，于200轉/分鐘下震蕩5min，然后，于10000r條件下離心15min得到沼液，沼液過0.22μm聚醚砜濾膜，于4℃冰箱保存；（4）經預處理后的沼液樣品用調配超純水稀釋適當倍數后可注入離子色譜，根據步驟（2）得到的線性方程，確定其中SO32?、SO42?、S2O32?的含量。...

【技術特征摘要】
1.一種快速、準確測定沼液中亞硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，其特征在于具體步驟如下：（1）試劑準備：淋洗液：準確稱取烘干至恒重的碳酸鈉試劑16.9548g、碳酸氫鈉試劑4.2005g，用超純水定容至500ml制得淋洗液儲備液；取10ml淋洗液儲備液、200ml丙酮溶液，定容至1000ml，制得含碳酸鈉3.2mM、碳酸氫鈉1.0mM和丙酮20%的淋洗液；10MNaOH溶液：準確稱取40gNaOH，用超純水溶解，并于100ml容量瓶定容；調配超純水：先于2L容量瓶中加入2ml甲醛溶液，用超純水定容，再用10MNaOH溶液調pH=8.0，得到pH值為8.0、含甲醛0.1%的超純水；SO32-、SO42-、S2O32-標準溶液：準確稱取Na2SO3試劑1.2494g，加1ml甲醛溶液，用調配超純水定容至1000ml，制得1000mg/l的SO32-標準儲備液；準確稱取Na2SO42-試劑1.4790g，用超純水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的SO42-標準儲備液；準確稱取Na2S2O3試劑1.4107g，用調配超純水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的S2O32-標準儲備液；單標標準溶液：精確移取1mlSO32-、SO42-、S2O32-標準儲備溶液，分別置于3個100ml容量瓶中，用調配超純水定容至刻度線，得到10mg/l的單標標準溶液；再稀釋5倍，得到所需SO32-、SO42-、S2O32-單標標準溶液；混標標準溶液：精確移取1ml的SO32-、2ml的SO42-、1ml的S2O32-標準儲備液于１個100ml容量瓶中，并用調配超純水定容至刻度線；依次精確移取0.25、0.5、1、2、3、4、5ml的SO32-、SO42-和S2O32-組成的上述第一次稀釋溶液于7個10ml容量瓶中，并用調配超純水定容至刻度線，得到所需0.25-0.50-0.25、0.50-1.0-0.50、1.0-2.0-1.0、2.0-4.0-2.0、3.0-6.0-3.0、4.0-8.0-4.0、5.0-10.0-5.0mg/l的SO32-、SO42-和S2O32-混標標準...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董濱，熊南安，盧怡清，王有晴，于曉慶，夏兆輝，孟金鳳，戴曉虎，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：上海;31