厲曉瑛

（常州民生環(huán)境檢測(cè)有限公司 江蘇常州 213034）

引言

大氣二氧化硫是主要的大氣污染之一，大氣中的二氧化硫容易與空氣中的水分子結(jié)合，形成酸性物質(zhì)，也就是會(huì)形成酸雨，酸雨會(huì)對(duì)環(huán)境中的動(dòng)植物、建筑等造成不利影響，同時(shí)，二氧化硫被人體吸入后，會(huì)進(jìn)入血液系統(tǒng)，對(duì)人體全身產(chǎn)生毒作用，抑制機(jī)體的免疫力，損害人體的肝臟功能[1]。對(duì)大氣中的二氧化硫進(jìn)行采樣和分析能夠幫助人們了解大氣中二氧化硫的具體情況，為保護(hù)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。本文就主要從大氣二氧化硫采樣前、采樣和運(yùn)輸保存時(shí)、分析實(shí)驗(yàn)時(shí)三方面的質(zhì)量控制，來(lái)研究如何在大氣二氧化硫采樣及樣品分析過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量控制，確保科學(xué)實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定和精確性。

1 大氣二氧化硫采樣前的質(zhì)量控制

大氣二氧化硫采樣前，需要做好詳密的準(zhǔn)備工作來(lái)進(jìn)行控制采樣質(zhì)量。

首先，要對(duì)采集容器做好清洗工作，主要是對(duì)相關(guān)導(dǎo)管進(jìn)行清洗，一般來(lái)講，導(dǎo)管的清洗試劑為HCL水溶液、C2H6O溶液和清水，清洗步驟為：①使用HCL水溶液對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行首次清洗。②使用水清洗去除HCL溶液殘留。③使用C2H6O溶液進(jìn)行二次清洗。④使用使用水清洗去除C2H6O溶液殘留。⑤使用清潔空氣晾干且妥善保存。

其次，是要做好現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)需要的甲醛配置準(zhǔn)備工作。除了準(zhǔn)備好所需的甲醛外，還要利用甲醛緩沖作用處理NaOH吸收液[2]。

最后，要選取合適的吸收瓶，選取符合吸收效率標(biāo)準(zhǔn)、吸收阻力標(biāo)準(zhǔn)的吸收瓶；以及檢查采集器的氣密性和容器流量是否符合規(guī)范。

2 大氣二氧化硫采樣時(shí)的質(zhì)量控制

2.1 液化吸附質(zhì)量控制

由于大氣中二氧化硫易混于水，若攜帶二氧化硫的水蒸氣遇冷液化，就會(huì)附著在導(dǎo)氣管壁或其他管壁上，對(duì)最終二氧化硫的采樣和分析的精確度都有影響。所以，進(jìn)行大氣中二氧化硫采樣時(shí)要做好相關(guān)吸附控制處理，溶解二氧化硫以減小誤差。除外，還可以通過(guò)管材的選擇減少液化吸附現(xiàn)象，例如可以使用管壁光滑吸附性低的聚四氟乙烯管來(lái)作為采樣所用的進(jìn)氣管，安裝管道盡量直立安裝，避免不必要的打結(jié)和拐彎為吸附創(chuàng)造條件。

2.2 采樣溫度和體積的質(zhì)量控制

大氣二氧化硫的采樣時(shí)間，受溫度影響較大，由表1可以看見(jiàn)，當(dāng)溫度在20℃到25℃之間時(shí)，二氧化硫的吸收效率最高，也就是采樣速度最快。

表1 溫度與二氧化硫采樣吸收時(shí)間表

所以進(jìn)行二氧化硫采樣時(shí)，一方面要要保證甲醛的溫度穩(wěn)定，另一方面要保證吸收液的溫度穩(wěn)定，氣溫在20℃-25℃最為適宜?？刂撇蓸訙囟鹊姆椒ㄓ泻芏?，最主要的就是選取合適的采樣器，目前，許多采樣器都能進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，都能保持恒溫。除了能調(diào)節(jié)溫度外，還能根據(jù)分析需求的樣品體積選擇不同大小的采樣器。所以進(jìn)行大氣二氧化硫采樣時(shí)保持采樣溫度和體積質(zhì)量需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的采樣器。

2.3 大氣二氧化硫樣品運(yùn)輸保管質(zhì)量控制

最后，在做完采樣工作之后，要保證二氧化硫樣品的質(zhì)量，需要及時(shí)進(jìn)行運(yùn)輸和運(yùn)途保存。運(yùn)輸和保存過(guò)程中，可以使用專業(yè)的樣品運(yùn)輸冷卻柜，一方面是要做好樣品冷卻措施，使樣品溫度控制在0℃-5℃之間；另一方面是樣品需要避免陽(yáng)光直射[3]。因?yàn)槎趸驑悠烽L(zhǎng)時(shí)間放置以及溫度不穩(wěn)定會(huì)造成樣品質(zhì)量改變，影響實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的精確性。除外，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，要提前將大氣二氧化硫樣品從運(yùn)輸冷卻柜中取出，靜置樣品直到樣品溫度同實(shí)驗(yàn)室溫度相同時(shí)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體靜置時(shí)間由具體的樣品溫度和實(shí)驗(yàn)室溫度決定。

3 大氣二氧化硫樣品分析過(guò)程中的質(zhì)量控制

3.1 試劑的質(zhì)量控制影響

大氣二氧化硫樣品檢測(cè)，一般選取PRA試劑進(jìn)行分析檢測(cè)。試劑的空白吸光度會(huì)影響樣品的曲線截距和斜率，而PRA試劑的空白吸光度又受PRA試劑的純度影響，PRA試劑的純度越高，PRA試劑的吸光度越低，越適合進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，一般來(lái)講，高純度的PRA試劑的空白吸光度在0.035-0.038之間最為合適。所以進(jìn)行大氣二氧化硫樣品的檢測(cè)分析之前，需要先進(jìn)行PRA試劑空白吸光度測(cè)驗(yàn)。選取實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)備的試劑中純度高、吸光度低、品質(zhì)高的PRA試劑進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。

除外，大氣二氧化硫樣品分析還會(huì)用到NaOH吸收液或NaOH固體試劑。NaOH吸收液或固體試劑容易吸收環(huán)境中的二氧化硫，導(dǎo)致樣品受到污染檢測(cè)分析結(jié)果出現(xiàn)誤差。另一方面，NaOH吸收液長(zhǎng)期放置其溶液中會(huì)出現(xiàn)絮狀物。所以，進(jìn)行相關(guān)樣品分析時(shí)要做好樣品及試劑的密封保存，配置好的NaOH吸收液要盡快使用不要放置過(guò)長(zhǎng)時(shí)間。

3.2 樣品分析操作因素的質(zhì)量影響

在大氣二氧化硫樣品分析過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)操作手法會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響，包括：①試劑影響②交叉感染影響③移液管影響④不同溶液混合影響⑤顯色反應(yīng)加入順序影響⑥顯色時(shí)間和溫度影響⑦比色管影響。

所以，進(jìn)行二氧化硫樣品分析要做好以下幾方面的操作質(zhì)量控制：

①做好相關(guān)試劑配制?？梢允褂靡苿?dòng)性導(dǎo)管抽取6mL的試劑溶液，放入實(shí)驗(yàn)用容量瓶中，緊接著采用甲醛對(duì)吸收液進(jìn)行清洗工作，最后選定分析用的溶液量。另外，還可對(duì)PRA試劑進(jìn)行配置，可在PRA試劑中加入85%磷酸，這樣的配置會(huì)讓PRA試劑的吸光度偏低，能夠使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加穩(wěn)定。

②避免交叉感染。進(jìn)行樣品實(shí)驗(yàn)時(shí)，配置好的試劑容易受到其他試劑或者實(shí)驗(yàn)室空氣的影響，所以配置好試劑后，要在實(shí)驗(yàn)燒杯上蓋上濾紙。去除試劑前，要清洗移液管上殘留的其他液體避免液體交叉污染，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性造成影響。另外，還需要特別注意甲醛溶液，若甲醛溶液在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因?qū)嶒?yàn)時(shí)間長(zhǎng)而揮發(fā)，要及時(shí)更換未揮發(fā)的甲醛溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

③正確使用移液管。配置試劑和實(shí)驗(yàn)時(shí)都要使用到移液導(dǎo)管，要規(guī)范使用移液導(dǎo)管保證實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性?？墒褂?.5mL和1.0mL等不同體積容量的移液導(dǎo)管來(lái)分別取出NaOH吸收液、PRA試劑、樣品標(biāo)準(zhǔn)使用液和甲醛吸收液，導(dǎo)入到準(zhǔn)備好的比色管中，而且要確保取出的每只比色管中溶液的體積都不相等，從而保證樣品具有標(biāo)準(zhǔn)曲線性。

④及時(shí)混合試劑和溶液。進(jìn)行樣品分析試驗(yàn)時(shí)，每在試管中加入一種實(shí)驗(yàn)試劑后，要馬上蓋上試管蓋子或管塞子，然后進(jìn)行搖勻混合。主要是防止溶液和樣從試管中流出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并且每次加入實(shí)驗(yàn)試劑且搖勻后，要放試管放置一段時(shí)間，再進(jìn)行下一種試劑的加入搖勻工作，確保每種試劑溶液都能充分進(jìn)行混合。

⑤按順序添加顯色反應(yīng)試劑。主要順序是在堿性溶液中倒入PRA試劑，而不是在PRA試劑中倒入堿性溶液。這樣做是為了保證實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谒嵝缘娜芤褐羞M(jìn)行顯色反應(yīng)。顯色反應(yīng)試劑倒入時(shí)間要短，動(dòng)作要快，并且倒入后第一時(shí)間進(jìn)行搖勻混合。

⑥合理控制顯色時(shí)間和溫度。顯色時(shí)間和溫度直接影響著樣品標(biāo)準(zhǔn)斜率和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不同的實(shí)驗(yàn)室室溫產(chǎn)生不同的顯色時(shí)間[4]。由于室溫可控性低，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)主要對(duì)顯色溫度進(jìn)行控制來(lái)控制顯色時(shí)間，達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)效果。具體來(lái)講，顯色溫度越高，顯色時(shí)間越短，顯色溫度低，顯色就會(huì)比較慢。所以進(jìn)行大氣二氧化硫樣品分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以采用恒溫水來(lái)控制顯色溫度，將顯色溫度控制在室溫±3℃之間。具體指標(biāo)詳見(jiàn)表2。

表2 顯色溫度、顯色速度和樣品曲線標(biāo)準(zhǔn)斜率關(guān)系表

⑦正確使用比色管。在進(jìn)行大氣二氧化硫樣品分析實(shí)驗(yàn)中，可以使用容量較大的比色管來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槿萘枯^大的比色管能夠充分顯示顯色效果，顯色能夠更徹底，具體可使用20mL或25mL的比色管來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選取合適的比色管之后，參照之前的操作步驟，及時(shí)蓋上蓋子或塞子進(jìn)行封閉搖勻，然后置入恒溫水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，大氣二氧化硫的采樣和分析需要注意的細(xì)節(jié)有很多。首先要做好采樣前詳細(xì)密致的準(zhǔn)備工作，其次是要進(jìn)行樣品采樣時(shí)的樣品溫度和體積的控制，同時(shí)保證樣品沒(méi)有液化吸附于容器的現(xiàn)象，再次是要在樣品運(yùn)輸保存過(guò)程中要注意控制樣品溫度在5℃之內(nèi)，樣品還要密封避光保存，最后，是要做好試劑的配置，避免交叉感染，正確使用移液導(dǎo)管和比色管，按順序添加顯色反應(yīng)試劑，及時(shí)混合試劑和溶液，合理控制顯色時(shí)間和溫度等方面的實(shí)際操作工作，確保分析實(shí)驗(yàn)的精確性和穩(wěn)定性。