一种快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法技术

本发明专利技术涉及一种快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，先配制分别SO32‑、SO42‑、S2O32‑单标，根据保留时间定性，再配制SO32‑、SO42‑、S2O32‑混标，得到浓度和峰面积的线性方程，然后对污泥样品进行预处理得到沼液，将处理后的沼液过0.22μm聚醚砜滤膜，用超纯水稀释后进离子色谱，柱温箱温度设置为35℃，进样量为20μl，流速为0.7ml/min，以3.2mMNa2CO3、1.0mMNaHCO3、20%丙酮为淋洗液，根据线性方程得出沼液中SO32‑、SO42‑、S2O32‑浓度。本发明专利技术分析过程在30min内完成，准确度高、重现性好，为判定含硫化合物的物质流提供检测手段。

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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定量测定污泥沼液样品中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根含量的方法，尤其涉及一种快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，属于分析化学领域。
技术介绍
近年来，污水处理厂所引起的恶臭问题越来越受到人们的关注。其中，在厌氧消化过程中产生的硫化氢在导致恶臭方面起到重要贡献，且其会对人体健康造成重要不良影响。研究表明，厌氧消化过程中的硫酸盐还原途径是产生硫化氢的重要途径。在厌氧环境下，硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下，经过一系列酶促反应生成亚硫酸盐、硫代硫酸盐等重要中间产物，最终被还原为硫化氢释放进入大气环境。因此，明确硫酸盐还原过程中关键含硫物质的变化，为后续控制硫化氢的产生提供理论依据，必须建立有效的方法定量检测污泥沼液中的硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根。然而目前，对沼液样品中硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根的报道多集中在一般化学方法分别测定，干扰大、耗时长、重现性差。因此，急需建立一种快速、准确测定沼液中硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根的方法。
技术实现思路
本专利技术的内容在于解决沼液样品中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的测定问题，提供一种快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法。本专利技术分析时间短、操作简便、准确度高、重现性好，适用于污泥厌氧消化过程中沼液中含硫无机离子的测定，满足分析化学的检测要求。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提出的快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，具体步骤如下：（1）试剂准备：淋洗液：准确称取烘干至恒重的碳酸钠试剂16.9548g、碳酸氢钠试剂4.2005g，用超纯水定容至500ml制得淋洗液储备液；取10ml淋洗液储备液、200ml丙酮溶液，定容至1000ml，制得含碳酸钠3.2mM、碳酸氢钠1.0mM和丙酮20%的淋洗液；10MNaOH溶液：准确称取40gNaOH，用超纯水溶解，并于100ml容量瓶定容；调配超纯水：先于2L容量瓶中加入2ml甲醛溶液，用超纯水定容，再用10MNaOH溶液调pH=8.0，得到pH值为8.0、含甲醛0.1%的超纯水；SO32-、SO42-、S2O32-标准储备液：准确称取Na2SO3试剂1.2494g，加1ml甲醛溶液，用调配超纯水定容至1000ml，制得1000mg/l的SO32-标准储备液；准确称取Na2SO42-试剂1.4790g，用超纯水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的SO42-标准储备液；准确称取Na2S2O3试剂1.4107g，用调配超纯水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的S2O32-标准储备液；单标标准溶液：精确移取1mlSO32-、SO42-、S2O32-标准储备溶液，分别置于3个100ml容量瓶中，用调配超纯水定容至刻度线，得到10mg/l的单标标准溶液；再稀释5倍，得到所需SO32-、SO42-、S2O32-单标标准溶液；混标标准溶液：精确移取1ml的SO32-、2ml的SO42-、1ml的S2O32-标准储备液于1个100ml容量瓶中，并用调配超纯水定容至刻度线；依次精确移取0.25、0.5、1、2、3、4、5mlSO32-、SO42-和S2O32-组成的上述第一次稀释溶液于7个10ml容量瓶中，并用调配超纯水定容至刻度线，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-混标标准溶液；（2）SO32-、SO42-、S2O32-混标标准溶液的分析定性：分别将SO32-、SO42-、S2O32-单标标准溶液注入离子色谱中，得到对应离子出峰的保留时间，根据保留时间确定各种离子；重复性：对2.0mg/l的混合标准溶液连续进样6次，得到SO32-、SO42-、S2O32-的峰面积的相对标准偏差，其中所使用的数据处理方法为计算校正因子法；线性关系：对步骤（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-混合标准溶液，依据从低到高的浓度进行进样，得到浓度和峰面积的线性方程，其中所使用的数据处理方法为计算校正因子法；检出限：以3倍信噪比分别计算将SO32-、SO42-、S2O32-的检出限；定量限：以10倍信噪比分别计算SO32-、SO42-、S2O32-的定量限；（3）沼液样品的预处理取污泥样品40ml于50ml离心管中，立即加入保护剂，并用10MNaOH调pH=8.0（±0.1），于200转/分钟下震荡5min，然后，于10000r条件下离心15min得到沼液，沼液过0.22μm聚醚砜滤膜，于4℃冰箱保存；（4）经预处理后的沼液样品用调配超纯水稀释适当倍数后可注入离子色谱，根据步骤（2）得到的线性方程，确定其中SO32-、SO42-、S2O32-的含量；本专利技术中，离子色谱采用的保护住为MetrosepASUPP4/5Guard/4.0保护住，色谱柱为MetrosepASUPP4/5Guard/4.0分离柱，其填料内径为5μm，柱温箱温度设置为35℃，进样量为20μl，流速为0.7ml/min，以3.2mMNa2CO3、1.0mMNaHCO3、20%丙酮为为淋洗液。本专利技术中，步骤（3）所述的保护剂为400μl甲醛。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的离子色谱法同时测定沼液中的亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根含量，分析时间短、操作简便、准确度高、重现性好，适用于污泥厌氧消化过程中沼液中含硫无机离子的测定，满足分析化学的检测要求。附图说明图1为亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根标准色谱图；色谱峰（mg/l）：1.SO32-、2.SO42-、3.S2O32-；图2为亚硫酸根离子浓度和峰面积线性关系图；图3为硫酸根离子浓度和峰面积线性关系图；图4为硫代硫酸根离子浓度和峰面积线性关系图；图5为沼液样品中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根浓度和峰面积线性关系图；色谱峰（mg/l）：1.SO32-、2.SO42-、3.S2O32-。具体实施方式下面结合实施实例对本法明进行具体说明。实施例所用的仪器与试剂：Metrohm883Basic离子色谱；抑制器；电导检测器；MetrosepASUPP4/5Guard/4.0保护柱；MetrosepASUPP4/5Guard/4.0分离柱；0.22μm聚醚砜针式过滤器；含水率96%污泥（曲阳污水处理厂）；碳酸钠（AR级）；碳酸氢钠（AR级）；氢氧化钠（AR级）；亚硫酸钠（GR级）；硫酸钠（GR级）；硫代硫酸钠（GR级）；乙腈（色谱级）；丙酮（色谱级）；流速0.7ml/min。实施例１：（1）试剂准备淋洗液：准确称取烘干至恒重的碳酸钠试剂16.9548g、碳酸氢钠试剂4.2005g，用超纯水定容至500ml制得淋洗液储备液；取10ml淋洗液储备液、200ml乙腈溶液，定容至1000ml，制得含碳酸钠3.2mM、碳酸氢钠1.0mM、乙腈20%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）试剂准备：淋洗液：准确称取烘干至恒重的碳酸钠试剂16.9548g、碳酸氢钠试剂4.2005g，用超纯水定容至500ml制得淋洗液储备液；取10ml淋洗液储备液、200ml丙酮溶液，定容至1000ml，制得含碳酸钠3.2mM、碳酸氢钠1.0mM和丙酮20%的淋洗液；10MNaOH溶液：准确称取40gNaOH，用超纯水溶解，并于100ml容量瓶定容；调配超纯水：先于2L容量瓶中加入2ml甲醛溶液，用超纯水定容，再用10MNaOH溶液调pH=8.0，得到pH值为8.0、含甲醛0.1%的超纯水；SO32‑、SO42‑、S2O32‑标准溶液：准确称取Na2SO3试剂1.2494g，加1ml甲醛溶液，用调配超纯水定容至1000ml，制得1000mg/l的SO32‑标准储备液；准确称取Na2SO42‑试剂1.4790g，用超纯水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的SO42‑标准储备液；准确称取Na2S2O3试剂1.4107g，用调配超纯水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的S2O32‑标准储备液；单标标准溶液：精确移取1ml SO32‑、SO42‑、S2O32‑标准储备溶液，分别置于3个100ml容量瓶中，用调配超纯水定容至刻度线，得到10mg/l的单标标准溶液；再稀释5倍，得到所需SO32‑、SO42‑、S2O32‑单标标准溶液；混标标准溶液：精确移取1ml的SO32‑、2ml的SO42‑、1ml的S2O32‑标准储备液于１个100ml容量瓶中，并用调配超纯水定容至刻度线；依次精确移取0.25、0.5、1、2、3、4、5ml的 SO32‑、SO42‑和S2O32‑组成的上述第一次稀释溶液于7个10ml容量瓶中，并用调配超纯水定容至刻度线，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‑混标标准溶液；（2）SO32‑、SO42‑、S2O32‑混标标准溶液的分析定性：分别将SO32‑、SO42‑和S2O32‑单标标准溶液注入离子色谱中，得到对应离子出峰的保留时间，根据保留时间确定各种离子；重复性：对2.0mg/l的混标标准溶液连续进样6次，得到SO32‑、SO42‑和S2O32‑的峰面积的相对标准偏差，其中所使用的数据处理方法为计算校正因子法；线性关系：对步骤（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‑混标标准溶液，依据从低到高的浓度进行进样，得到浓度和峰面积的线性方程，其中所使用的数据处理方法为计算校正因子法；检出限：以3倍信噪比分别计算SO32‑、SO42‑、S2O32‑的检出限；定量限：以10倍信噪比分别计算SO32‑、SO42‑、S2O32‑的定量限；（3）沼液样品的预处理取污泥样品40ml于50ml离心管中，立即加入保护剂，并用10MNaOH调溶液的pH值8.0±0.1，于200转/分钟下震荡5min，然后，于10000r条件下离心15min得到沼液，沼液过0.22μm聚醚砜滤膜，于4℃冰箱保存；（4）经预处理后的沼液样品用调配超纯水稀释适当倍数后可注入离子色谱，根据步骤（2）得到的线性方程，确定其中SO32‑、SO42‑、S2O32‑的含量。...

【技术特征摘要】
1.一种快速、准确测定沼液中亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）试剂准备：淋洗液：准确称取烘干至恒重的碳酸钠试剂16.9548g、碳酸氢钠试剂4.2005g，用超纯水定容至500ml制得淋洗液储备液；取10ml淋洗液储备液、200ml丙酮溶液，定容至1000ml，制得含碳酸钠3.2mM、碳酸氢钠1.0mM和丙酮20%的淋洗液；10MNaOH溶液：准确称取40gNaOH，用超纯水溶解，并于100ml容量瓶定容；调配超纯水：先于2L容量瓶中加入2ml甲醛溶液，用超纯水定容，再用10MNaOH溶液调pH=8.0，得到pH值为8.0、含甲醛0.1%的超纯水；SO32-、SO42-、S2O32-标准溶液：准确称取Na2SO3试剂1.2494g，加1ml甲醛溶液，用调配超纯水定容至1000ml，制得1000mg/l的SO32-标准储备液；准确称取Na2SO42-试剂1.4790g，用超纯水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的SO42-标准储备液；准确称取Na2S2O3试剂1.4107g，用调配超纯水溶解后定容至1000ml，制得1000mg/l的S2O32-标准储备液；单标标准溶液：精确移取1mlSO32-、SO42-、S2O32-标准储备溶液，分别置于3个100ml容量瓶中，用调配超纯水定容至刻度线，得到10mg/l的单标标准溶液；再稀释5倍，得到所需SO32-、SO42-、S2O32-单标标准溶液；混标标准溶液：精确移取1ml的SO32-、2ml的SO42-、1ml的S2O32-标准储备液于１个100ml容量瓶中，并用调配超纯水定容至刻度线；依次精确移取0.25、0.5、1、2、3、4、5ml的SO32-、SO42-和S2O32-组成的上述第一次稀释溶液于7个10ml容量瓶中，并用调配超纯水定容至刻度线，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-混标标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：董滨，熊南安，卢怡清，王有晴，于晓庆，夏兆辉，孟金凤，戴晓虎，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31