硫酸鹽化速率的測定

硫酸鹽化速率是指大氣中含硫污染物演變?yōu)榱蛩犰F和硫酸鹽霧的速度。其測定方法有二氧化鉛-重量法、堿片-重量法、堿片-鉻酸鋇分光光度法、堿片-離子色譜法。

（一）二氧化鉛-重量法

1.原理

大氣中的SO₂、硫酸霧、H₂S等與二氧化鉛反應(yīng)生成硫酸鉛，用碳酸鈉溶液處理，使硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，釋放出硫酸根離子，再加入BaCl₄溶液，生成BaSO₄沉淀，用重量法測定，結(jié)果以每日在100cm²二氧化鉛面積上所含SO₃的毫克數(shù)表示。*低檢出濃度為0.05[mgSO₃/（100cm²PbO₂·d）]。吸收反應(yīng)式如下：

SO₂+PbO₂→PbSO₄

H₂S+PbO₂→PbO+H₂O+S

PbO₂+S+O₂→PbSO₄

2.測定要點

（1）PbO₂采樣管制備：在素瓷管上涂一層黃蓍膠乙醇溶液，將適當(dāng)大小的濕紗布平整地繞貼在素瓷管上，再均勻地刷上一層黃蓍膠乙醇溶液，除去氣泡，自然晾至近干后，將PbO₂與黃蓍膠乙醇溶液研磨制成的糊狀物均勻地涂在紗布上，涂布面積約100cm²，晾干，移入干燥器存放。

（2）采樣：將PbO₂采樣管固定在百葉箱中，在采樣點上放置30±2d。注意不要靠近煙囪等污染源；收樣時，將PbO₂采樣管放入密閉容器中。

（3）測定：準(zhǔn)確測量PbO₂涂層的面積，將采樣管放入燒杯中，用碳酸鈉溶液淋濕涂層，用鑷子取下紗布，并用碳酸鈉溶液沖凈瓷管，取出。攪拌洗滌液、蓋好、放置2—3h或過夜。將燒杯在沸水浴上加熱至近沸，保持30min，稍冷，用傾斜法過濾并洗滌，獲得樣品濾液。在濾液中加甲基橙指示劑，滴加鹽酸至呈紅色并稍過量。在沸水浴上加熱，驅(qū)盡CO₂，滴加BaCl₂溶液至沉淀完全，再加熱30min，冷卻、放置2h后，用恒重的G₄玻璃砂芯坩堝抽氣過濾，洗滌至濾液中無氯離子為止。將坩堝于105—110℃烘箱中烘至恒重。同時，將兩支保存在干燥器內(nèi)的空白采樣管按同法操作，測其空白值，按下式計算測定結(jié)果：

式中：W_s——樣品管測得BaSO₄的重量（mg）；

W₀——空白管測得BaSO₄的重量（mg）；

S——采樣管上PbO₂涂層面積（cm²）；

n——采樣天數(shù)，準(zhǔn)確至0.1d；

影響該方法測定結(jié)果的因素有：PbO₂的粒度、純度和表面活性度；PbO₂涂層厚度和表面濕度；含硫污染物的濃度及種類；采樣期間的風(fēng)速、風(fēng)向及空氣溫度、濕度等。

（二）堿片-重量法

將用碳酸鉀溶液浸漬的玻璃纖維濾膜曝露于大氣中，碳酸鉀與空氣中的SO₂等反應(yīng)生成硫酸鹽，加入BaCl₂溶液將其轉(zhuǎn)化為BaSO₄沉淀，用重量法測定。測定結(jié)果表示方法同二氧化鉛法；方法*低檢出濃度為0.05mgSO₃/（100cm²堿片·d）。

測定時，先制備堿片并烘干，放入塑料皿（濾膜毛面向上，用塑料墊圈壓好邊緣），攜至現(xiàn)場采樣點，固定在特制的塑料皿支架上，采樣30±2d。將采樣后的堿片置于燒杯內(nèi)，加鹽酸使CO₂完全逸出，搗碎堿片并加熱近沸，用定量濾紙過濾，即得到樣品溶液，加入BaCl₂溶液，獲得BaSO₄沉淀，烘干、稱重，計算方法同PbO₂法。

（三）堿片-鉻酸鋇分光光度法

采樣方法同堿片-重量法。在弱酸性溶液中，采樣堿片中的硫酸根離子與鉻酸鋇懸濁液發(fā)生下列交換反應(yīng)：

在氨-乙醇溶液（降低硫酸鋇和鉻酸鋇的溶解度）中，分離除去硫酸鋇及過量鉻酸鋇，反應(yīng)釋放出的黃色鉻酸根離子濃度與硫酸根濃度成正比，故可根據(jù)顏色深淺，用分光光度法間接測定硫酸根的濃度。在可見光區(qū)，其*大吸收波長為420nm；在紫外光區(qū)，*大吸收波長為372nm。方法*低檢出濃度為0.03mgSO₃/（100cm²堿片·d）。

（四）堿片-離子色譜法

該方法用堿片法采樣，采樣堿片經(jīng)碳酸鈉-碳酸氫鈉稀溶液浸取后，獲得樣品溶液，注入離子色譜儀測定。方法*低檢出濃度為0.03mgSO₃/（100cm²堿片·d）。離子色譜分析法原理見**章。