高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽濃度的測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽濃度的測(cè)定方法。利用硫離子選擇性電極測(cè)定水樣中硫離子的濃度，采用沉淀法除去硫離子。首先配制不同濃度硅酸鹽?硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，調(diào)節(jié)其pH，使硅酸鹽?硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液pH＝5.00～6.00，加入硫酸鋅溶液，使硫離子生成硫化鋅沉淀，陳化數(shù)小時(shí)，過(guò)濾，棄去沉淀，濾液待用。用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在810nm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制硅酸鹽?硫離子標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同條件下測(cè)出高濃度硫化氫熱液水樣中的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中，求出高濃度硫化氫熱液水樣中硅酸鹽的濃度。該方法操作簡(jiǎn)單，避免硫離子易氧化帶來(lái)的測(cè)定困擾，其結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高了熱液中硅酸鹽含量分析測(cè)定的可靠性。
【專利說(shuō)明】
高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽濃度的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是營(yíng)養(yǎng)鹽分析領(lǐng)域，涉及一種高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽濃度的測(cè)定方法。【背景技術(shù)】
[0002]硅是海洋與陸地許多生物生長(zhǎng)所必需的的營(yíng)養(yǎng)鹽，它對(duì)海洋中浮游生物的種類組成有重要影響，海底熱液系統(tǒng)是海洋生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)特殊組成部分，研究硅酸鹽的含量在熱液系統(tǒng)中的分布與變化對(duì)研究熱液系統(tǒng)中生物群落的分布、生態(tài)環(huán)境效應(yīng)和生態(tài)演化具有重要的意義。目前海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范中最為經(jīng)典的硅酸鹽測(cè)定方法為硅鉬藍(lán)分光光度法，然而在高濃度硫化氫的熱液中，硫離子非常容易被氧化成為硫單質(zhì)，干擾吸光度的測(cè)定，從而影響該方法的準(zhǔn)確度，所以探索一種適合高濃度硫化氫熱液水樣中硅酸鹽的準(zhǔn)確測(cè)定分析方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前較為常見(jiàn)的除去海水中較高濃度的硫離子干擾的方法有氧化法與酸化法。其中氧化法是在酸化的海水中加入過(guò)量溴水后，硫離子被氧化成為硫單質(zhì)，將硫單質(zhì)過(guò)濾，并通入空氣除去過(guò)量的溴，但是溴很難被除盡，未除盡的溴直接影響硅鉬藍(lán)分光光度法中的顯色反應(yīng)，而且該方法操作比較復(fù)雜;酸化法是將海水酸化然后通入高純氮?dú)獬チ蚧瘹錃怏w，該方法不能將硫化氫完全除去。
[0004]本發(fā)明是采用沉淀法除去硫離子，提供了一種含有硫離子的熱液中硅酸鹽的測(cè)定方法，適用于測(cè)定含硫離子濃度在50?700mi〇1/L的熱液，該方法相比于未除去硫離子而直接測(cè)定硅酸鹽方法，抗干擾能力強(qiáng)，其結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高了高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽含量測(cè)定的可靠性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種準(zhǔn)確性好，可控性強(qiáng)的高濃度硫離子的熱液中硅酸鹽的分析方法。
[0006]—種高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽濃度的測(cè)定方法，步驟如下:取待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，采用硫離子選擇性電極確定水樣中硫離子的濃度;取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與上述水樣基本一致;調(diào)節(jié)所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH = 5.00?6.00，加入標(biāo)準(zhǔn)溶液體積1/180?l/18mL的0.5? 1.0mol/L硫酸鋅溶液，反應(yīng)后生成硫化鋅沉淀，陳化1?24h，使用孔徑為0.22?0.45mi的微孔纖維濾膜過(guò)濾，棄去沉淀，用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在810nm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線;將標(biāo)準(zhǔn)溶液替換成待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，再用上述方法測(cè)定水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣中硅酸鹽的濃度。
[0007]上述方法的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中，具體步驟如下:
[0008]1)取若干待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，采用硫離子選擇性電極確定水樣中硫離子的濃度；
[0009]2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣基本一致；
[0010]3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯 A中，一份加入至100mL容量瓶B中；
[0011]4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至5.00?6.00之間，記錄所用稀硫酸的用量 VimL，再將VmL相同的稀硫酸加入容量瓶中以調(diào)節(jié)溶液的pH;[0〇12]5)加入0.5?5.0mL的0.5?1.0mol/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾池，用去離子水定容至100mL，搖勾，陳化1?24h;
[0013]6)用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中溶液，采用0.22?0.45m的微孔纖維濾膜，過(guò)濾過(guò)程中，分四次過(guò)濾，前三次分別取15?25mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；[〇〇14]7)用硅鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0015]8)將標(biāo)準(zhǔn)溶液替換成待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，重復(fù)3)至7)測(cè)定水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出該水樣中的硅酸鹽的濃度；[0〇16]本發(fā)明的方法適用于分析含硫離子濃度在50?700WI1O1/L的熱液水樣。
[0017]本發(fā)明的方法原理是在弱酸性條件下，硫離子與鋅離子生成硫化鋅沉淀，經(jīng)陳化、 過(guò)濾，用硅鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定濾液在810nm處的吸光度。本發(fā)明所提供的高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽分析測(cè)定的方法具有以下突出優(yōu)點(diǎn):(1)操作簡(jiǎn)單(2)試劑與耗材方便易得(3) 準(zhǔn)確度高(4)穩(wěn)定性好。【具體實(shí)施方式】:[〇〇18] 實(shí)施例1
[0019](1)取若干熱液水樣，應(yīng)用硫離子選擇性電極測(cè)得高濃度熱液水樣中硫離子濃度為150yM;
[0020](2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與水樣基本一致；
[0021](3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯A中，一份加入至100mL容量瓶B中；
[0022](4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至5.00，記錄所用稀硫酸的量VimL，依據(jù)VimL調(diào)節(jié)容量瓶中溶液的pH為5.00;[〇〇23](5)加入l.0mL 0.5mol/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾濁，用去離子水定容到100mL，搖勻，陳化lh;[〇〇24](6)用敷有聚乙烯膜的不銹鋼鑷子夾持孔徑為0.22wii的微孔纖維濾膜的邊緣，逐張地豎直向下浸入0.5mo 1 /L的鹽酸溶液中，浸泡12h，用去離子水洗至中性，密封待用；用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中的溶液，采用孔徑為0.22wii的微孔纖維濾膜，過(guò)濾過(guò)程中， 分四次過(guò)濾，前三次分別取15mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；[〇〇25](7)用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0026](8)重復(fù)(3)至(7)步驟測(cè)定水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣的平均硅酸鹽濃度為16.4yM，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.01 %。[〇〇27] 實(shí)施例2[〇〇28](1)實(shí)驗(yàn)室配制模擬高濃度硫化氫熱液水樣，其中硫離子濃度為300yM，硅酸鹽濃度為 5.00UM;
[0029](2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與水樣基本一致；
[0030](3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯A中，一份加入至100mL容量瓶B中；[0〇31 ](4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至6.00,記錄所用稀硫酸的量VimL，依據(jù)VimL調(diào)節(jié)容量瓶中溶液的pH為6.00;[〇〇32](5)加入3.0mL 1.0mol/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾濁，用去離子水定容到100mL，搖勻，陳化24h;[〇〇33](6)用敷有聚乙烯膜的不銹鋼鑷子夾持孔徑為0.45wii的微孔纖維濾膜的邊緣，逐張地豎直向下浸入3.0mo 1 /L的鹽酸溶液中，浸泡24h，用去離子水洗至中性，密封待用；用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中的溶液，采用孔徑為0.45wii的微孔纖維濾膜，過(guò)濾過(guò)程中， 分四次過(guò)濾，前三次分別取25mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；[〇〇34](7)用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0035](8)重復(fù)(4)至(7)步驟測(cè)定模擬水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣的硅酸鹽濃度為4.99yM，相對(duì)誤差為0.20 %。
[0036]實(shí)施例3[〇〇37](1)實(shí)驗(yàn)室配制模擬高濃度硫化氫熱液水樣，其中硫離子濃度為700yM，硅酸鹽濃度為 20.00yM;
[0038](2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與水樣基本一致；[〇〇39](3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯A中，一份加入至100mL容量瓶B中；[0〇4〇](4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至5.13，記錄所用稀硫酸的量VimL，依據(jù)VimL調(diào)節(jié)容量瓶中溶液的pH為5.13;[〇〇411(5)加入5mL 1.0m〇l/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾濁，用去離子水定容到100mL，搖勻，陳化3h;[〇〇42](6)用敷有聚乙烯膜的不銹鋼鑷子夾持孔徑為0.45wii的微孔纖維濾膜的邊緣，逐張地豎直向下浸入0.5mo 1 /L的鹽酸溶液中，浸泡12h，用去離子水洗至中性，密封待用；用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中的溶液，采用孔徑為0.45wii的微孔纖維濾膜，過(guò)濾過(guò)程中， 分四次過(guò)濾，前三次分別取25mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；[〇〇43](7)用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0044](8)重復(fù)(3)至(7)步驟測(cè)定模擬水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣的硅酸鹽濃度為19.80yM，相對(duì)誤差為1.00 %。
[0045]實(shí)施例4
[0046](1)實(shí)驗(yàn)室配制模擬高濃度硫化氫熱液水樣，其中硫離子濃度為150yM，硅酸鹽濃度為 25.00yM;
[0047](2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與水樣基本一致；[〇〇48](3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯A中，一份加入至100mL容量瓶B中；[0〇49 ](4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至5 ? 08，記錄所用稀硫酸的量VimL，依據(jù)VimL調(diào)節(jié)容量瓶中溶液的pH為5.08;
[0050](5)加入5.0mL 0.5mol/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾濁，用去離子水定容到100mL，搖勻，陳化24h;[〇〇51](6)用敷有聚乙烯膜的不銹鋼鑷子夾持孔徑為0.22wii的微孔纖維濾膜的邊緣，逐張地豎直向下浸入1.〇mo 1 /L的鹽酸溶液中，浸泡24h，用去離子水洗至中性，密封待用；用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中的溶液，采用孔徑為0.22wii的微孔纖維濾膜，過(guò)濾過(guò)程中， 分四次過(guò)濾，前三次分別取25mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；[〇〇52](7)用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；[〇〇53](8)重復(fù)(3)至(7)步驟測(cè)定模擬水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣的硅酸鹽濃度為25.00yM，相對(duì)誤差為0 %。
[0054] 實(shí)施例5[〇〇55](1)實(shí)驗(yàn)室配制模擬高濃度硫化氫熱液水樣，其中硫離子濃度為50yM，硅酸鹽濃度為20.00虛；
[0056](2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與水樣基本一致；[〇〇57](3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯A中，一份加入至100mL容量瓶B中；[0〇58](4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至5.13，記錄所用稀硫酸的量VimL，依據(jù)VimL調(diào)節(jié)容量瓶中溶液的pH為5.13;[〇〇59](5)加入0.5mL 0.5mol/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾濁，用去離子水定容到100mL，搖勻，陳化3h;
[0060](6)用敷有聚乙烯膜的不銹鋼鑷子夾持孔徑為0.45WI1的微孔纖維濾膜的邊緣，逐張地豎直向下浸入0.5mo 1 /L的鹽酸溶液中，浸泡12h，用去離子水洗至中性，密封待用；用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中的溶液，采用孔徑為0.45wii的微孔纖維濾膜，過(guò)濾過(guò)程中， 分四次過(guò)濾，前三次分別取25mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；[〇〇611(7)用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0062](8)重復(fù)(3)至(7)步驟測(cè)定模擬水樣的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣的硅酸鹽濃度為19.90yM，相對(duì)誤差為0.50 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高濃度硫化氫熱液中硅酸鹽濃度的測(cè)定方法，其特征在于步驟如下:取待測(cè)高 濃度硫化氫熱液水樣，采用硫離子選擇性電極確定水樣中硫離子的濃度;取硅酸鹽溶液，加 入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離子的濃度與上述水樣基本 一致;調(diào)節(jié)所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH = 5.00?6.00，加入標(biāo)準(zhǔn)溶液體積1/180?l/18mL的0.5 ?1.0mol/L硫酸鋅溶液，反應(yīng)后生成硫化鋅沉淀，陳化1?24h，使用孔徑為0.22?0.45mi的 微孔纖維濾膜過(guò)濾，棄去沉淀，用硅鉬藍(lán)分光光度法，測(cè)定濾液在81 Onm波長(zhǎng)下的吸光度，繪 制標(biāo)準(zhǔn)曲線;將標(biāo)準(zhǔn)溶液替換成待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，再用上述方法測(cè)定水樣的吸 光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出水樣中硅酸鹽的濃度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于方法的具體步驟如下:1)取若干待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，采用硫離子選擇性電極確定水樣中硫離子的濃 度；2)取硅酸鹽溶液，加入硫化鈉溶液，配制硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中硫離 子的濃度與待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣基本一致；3)分別量取90mL同一濃度的硅酸鹽-硫離子標(biāo)準(zhǔn)溶液兩份，一份加入至100mL燒杯A中， 一份加入至l〇〇mL容量瓶B中；4)在燒杯A中，加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH至5.00?6.00之間，記錄所用稀硫酸的用量VimL，再將 VimL相同的稀硫酸加入容量瓶中以調(diào)節(jié)溶液的pH;5)加入0.5?5.0mL的0.5?1.0mol/L的硫酸鋅溶液于100mL容量瓶B中，溶液變渾濁，用 去離子水定容至l〇〇mL，搖勾，陳化1?24h;6)用真空負(fù)壓過(guò)濾裝置過(guò)濾容量瓶B中溶液，采用0.22?0.45wii的微孔纖維濾膜，過(guò)濾 過(guò)程中，分四次過(guò)濾，前三次分別取15?25mL溶液進(jìn)行過(guò)濾，用濾液清洗真空負(fù)壓過(guò)濾裝 置，第四次過(guò)濾完成后，棄去沉淀，濾液待用；7)用硅鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定濾液在810nm波長(zhǎng)下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；8)將標(biāo)準(zhǔn)溶液替換成待測(cè)高濃度硫化氫熱液水樣，重復(fù)3)至7)測(cè)定水樣的吸光度，根 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出該水樣中的硅酸鹽的濃度。3.—種如權(quán)利要求1所述方法的用途，其特征在于，適用于分析含硫離子濃度在50? 700wnol/L的熱液水樣。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK105954216SQ201610280344
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】鄭豪, 徐長(zhǎng)棟, 陳鎮(zhèn)東, 陳建芳
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)