GB 17378.4-2007《海洋监测规范 第 4 部分:海水分析》中海水硫化物测定(亚甲基蓝分光光度法)的要点总结、注意事项、常见问题及解决方案,供参考:
一、测定要点总结
1. 方法原理
通过酸化样品释放硫化氢,用氮气将其吹入乙酸锌 - 乙酸钠吸收液中生成硫化锌沉淀,再与对氨基二甲基苯胺和硫酸铁铵反应生成亚甲基蓝,于 665 nm 波长处测定
吸光度,计算硫化物含量。
2. 关键试剂
乙酸锌 - 乙酸钠吸收液:固定硫化物,形成硫化锌沉淀。
对氨基二甲基苯胺溶液:显色剂,需临用前配制,避免氧化变质。
硫酸铁铵溶液:氧化剂,促进显色反应。
盐酸溶液:用于样品酸化,释放硫化氢。
3. 仪器与装置
包氏吸收管:250 ml(标准规格),吸收液体积 50~100 ml。
曝气装置:包括恒温水浴、氮气源、反应瓶、导气管等,需确保气密性。
分光光度计:配 1 cm 比色皿。
4. 操作流程
样品采集与保存:现场加乙酸锌固定,使硫化物生成沉淀,避免氧化损失。
预处理(酸化 - 吹气):样品酸化后,通氮气将硫化氢吹入吸收管,控制水浴温度 55~65℃,氮气流速 6~9 个气泡 / 秒,曝气时间 30~40 分钟。
显色与测定:吸收液中依次加入显色剂,定容后于 665 nm 测定吸光度,绘制标准曲线计算含量。
二、注意事项
1. 试剂与仪器
试剂纯度:盐酸、乙酸锌等试剂需选用高纯度(分析纯及以上),避免重金属杂质干扰(如 Fe³⁺可氧化硫化物)。
吸收管清洗:使用前用稀盐酸浸泡并冲洗干净,避免残留金属离子或有机物污染。
氮气纯度:氮气纯度需≥99.9%,否则需通过碱性焦性没食子酸溶液除氧,防止硫化物被氧化。
2. 样品处理
固定时机:采样后立即加乙酸锌固定(每 100 ml 样品加 2 ml 225 g/L 乙酸锌),摇匀后调节 pH 至 9~10(弱碱性),避免硫化物以 H₂S 形式挥发。
曝气控制:
水浴温度需稳定在 55~65℃,温度过低导致硫化氢释放不完全,过高则加速挥发。
氮气流速均匀,避免气流过大冲散吸收液或过小导致吸收效率不足。
避光操作:硫化物和亚甲基蓝显色产物对光敏感,操作过程需避免强光直射。
3. 显色反应
试剂加入顺序:先加对氨基二甲基苯胺,后加硫酸铁铵,迅速混匀,避免硫化氢逸出。
温度一致性:样品与标准曲线的测定温度差应≤2℃,否则影响显色稳定性。
显色时间:显色后需在 1 小时内完成测定,避免吸光度随时间变化。
三、常见问题及解决方案
常见问题 可能原因 解决方案
空白值偏高 1. 试剂污染(如盐酸含氧化剂)
2. 吸收管未洗净
3. 氮气含杂质 1. 更换试剂,用铝丝搅拌盐酸除氧化剂
2. 重新清洗吸收管(稀盐酸 + 蒸馏水)
3. 检查氮气纯度,增加除氧装置
测定结果偏低 1. 曝气不充分(温度低 / 流速慢)
2. 吸收液体积不足
3. 样品未及时固定 1. 调整水浴温度至 55~65℃,控制氮气流速 6~9 个气泡 / 秒
2. 吸收液体积≥50 ml
3. 采样后立即加乙酸锌固定
吸光度不稳定(波动大) 1. 显色温度波动大
2. 试剂加入顺序错误
3. 比色皿未洗净 1. 控制实验室温度稳定,样品与标准品同温测定
2. 严格按顺序加试剂并迅速混匀
3. 用稀盐酸清洗比色皿,避免残留显色剂
标准曲线线性差 1. 标准溶液配制误差
2. 显色时间不一致
3. 分光光度计波长偏差 1. 重新配制标准溶液,使用分度吸管准确移液
2. 统一显色时间(如显色 10 分钟后测定)
3. 校准分光光度计波长
样品浑浊或有沉淀 1. 乙酸锌加入量不足
2. 样品 pH 未调至弱碱性 1. 按比例增加乙酸锌用量(每 100 ml 样品加 2~4 ml)
2. 用氢氧化钠溶液调节 pH 至 9~10
硫化氢气体泄漏 1. 装置气密性差
2. 吸收管接口松动 1. 检查各接口(使用玻璃磨口或聚四氟乙烯材质)
2. 重新连接吸收管,确保密封
四、质量控制要点
空白实验:每批样品需做试剂空白,吸光度应接近零,否则需排查试剂污染。
加标回收:定期进行加标回收实验,回收率应在 90%~110% 之间,验证方法准确性。
平行样测定:每批样品至少测定 10% 的平行样,相对偏差≤10%。
标准曲线核查:每次测定样品时需同步绘制标准曲线,或用中间浓度标准溶液核查吸光度,相对误差≤5%。
五、总结
海水硫化物测定的关键在于避免硫化物损失、控制实验条件一致性、排除干扰因素。操作中需严格遵循标准方法,注意试剂纯度、装置气密性、
温度和流速控制,并通过质量控制手段确保数据准确可靠。若遇到异常结果,需从试剂、仪器、操作步骤等方面逐一排查原因,针对性解决问题。