1 实验五 大气中二氧化硫的测定
（盐酸副玫瑰苯胺分光光度法）
一、原 理
大气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应，生成紫红色的络合物，其颜色深浅与SO2含量成正比，用分光光度法在波长575 nm处测吸光度。
HgCl2 + 2KCl = K2[HgCl4]
[HgCl4]2- + SO2 + H2O = [HgCl2SO3]2- + 2H+ + 2Cl-
[HgCl2SO3]2- + HCHO + 2H+ = HgCl2 + HOCH2SO3H
(羟基甲基磺酸)
二、仪器 （方法二测定）
1．多孔玻板收吸管（用于短时间采样），多孔玻板吸收瓶（用于24h采样）。
2．空气采样器：流量0～1L/min。 按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少分 方法一：（含H3PO4少）：最终显色PH = 1.6±0.1，显色后溶液呈红紫色，最大吸收波长在548 nm处，最低检方法二：（含H3PO4多）：最终显色PH = 1.2±0.1，显色后容液呈蓝紫色，最大吸收波长575nm处，最低检C Cl
HCl·H2N
NH2HCl NH2·HCl+HOCH2SO3H→
H2N
C NH2
H-N+-CH2SO3H
（紫红色络合物） Cl+H2O+3H++3Cl-
SO2↑、颜色↑、吸光值↑
0.75µg/25m 2 3．分光光度计。
三、试剂
1．0.04 mol/L四氯汞钾（K2[HgCl4]）吸收液：称取10.9gHgCl2、6.0gKCl和0.070g乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA-Na，用于消除或减少某些金属离子的干扰）溶于水，稀释至1000mL，密闭贮存，可稳定6个月，如发现沉淀，不能再用。
2．2.0 g / L甲醛溶液：量取36 ～ 38 %甲醛溶液1.1mL，用水稀释至200mL，临用现配。
大气中SO2含量的测定实验之模拟
摘要 本文用自制的的二氧化硫气体与空气混合得到测定样品，克服了原实验中涉及的样气采样困难，模拟了大气中SO2含量的测定实验，实现了对一个综合性设计性实验的教学。对于实验教学研究和培养学生的动手能力具有积极的意义。
关键词：大气二氧化硫测定实验
中图分类号X511
Abstract: In this paper, homemade sulfur dioxide mixed with air samples was
determined. In order to overcome the difficulties involved in the sample gas sampling,
the comprehensive design experimental teaching accomplished through simulating the
atmosphere content determination of SO2. This has positive significance for the
experimental teaching research and training the students’ practical ability.
Keywords: atmosphericSO2determinationexperiment
在生活生产中，大气中的二氧化硫绝大部分是由于燃烧煤炭所产生的，它是大气污染的主要成份之一，是形成酸雨的元凶，对于土壤、动植物和人体健康危害很大。北师大编《无机化学实验》（第三版）中第五部分综合和设计实验，有“实验四十三 环境化学实验——水中溶解氧及大气中二氧化硫含量的测定”实验[1]。这个实验对于培养学生的综合实验能力，提高环境保护意识有着特殊的意义。在我校的实验教学中，本实验的前半部分——“水中溶解氧的测定”已成功实施多年，并取得了良好的教学效果，但后半部分“大气中二氧化硫含量的测定”一直没有开设。 究其原因是如何采集含有SO2的空气——这个难题没有得到解决。一般情况下，野外或实验室内空气受燃煤所产生的气体污染小，SO2的含量很低，不在本实验方案的检测范围。学校锅炉房、相关工厂及周边环境是采集样气的理想场所，但是需要专用的实验设备：烟气采集器。它可是环境监测部门专用的精密设备，学校一时也难以购置，没有它实验难以进行。按原实验设计方案的思路，还可以采用静式配气法提供样气，即可用钢瓶中的二氧化硫气体与空气混合得到样气，这个步骤由实验教师完成。但在我们这样的三线城市，二氧化硫钢瓶用得很少，气体供应部门无法提供，学生实验还是开不了。能不能自制二氧化硫气体与空气混合作为样气，进行模拟实验呢？应该是可行的。为此，我们设计了实验室内大气中SO2含量的测定之模拟实验，经过多次实践，不断探索，取得了良好的实验效果，达到了同样的教学目的。
大气中二氧化硫的测定
一、 实验目的
我国作为以煤炭为主要能源消耗的国家，每年需要燃烧大量的煤炭。而煤炭中含有的硫，燃烧后发生一系列的化学反应，会对环境造成危害，如产生酸雨现象等。基于我国城市空气以煤烟型污染为主的现状，有必要对某些地区的二氧化硫含量进行监测。
本实验需要我们掌握甲醛缓冲溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中二氧化硫的浓度的分析原理和操作技术。
二、 实验原理
空气中的二氧化硫被甲醛溶液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大波长为577nm，用分光光度法测定。
本方法主要污染物为：氮氧化物，臭氧机某些金属元素。加入磺酸钠可消除氮氧化物的干扰；采样后放置一段时间可使臭氧自行分解；加入磷酸及环己二胺四乙酸二钠盐可以消除或减少某些金属离子的干扰。
三、 实验装置与仪器
1. 实验装置
2. 实验仪器
(1) 10ml多孔玻璃吸收管，数量×1 SO2的固定
SO2的释放
甲醛
NaOH 盐酸副玫瑰苯胺 反应
(2) 空气采样器（流量0-1L/min），数量×1
(3) 分光光度计（可见波长380-780nm），数量×1
(4) 10ml具塞比色管，数量×8；25ml具塞比色管，数量×8
(5) 恒温水浴器，数量×1
3. 实验所需试剂
(1) 蒸馏水，数量×1
(2) 甲醛缓冲溶液储备液，数量×1
(3) 1.5mol/L氢氧化钠溶液，数量×1
(4) 0.6%（m/v）氨磺酸钠溶液，数量×1
(5) 碘贮备液C（1/2I2）=0.1mol/L，数量×1
(6) 碘使用液C（1/2I2）=0.050mol/L，数量×1
(7) 碘酸钾标准溶液C（1/6KIO3）=0.1000mol/L, 数量×1
(8) 盐酸溶液，数量×1
(9) 硫代硫酸钠贮备液C（Na2S2O3）=0.10mol/L，数量×1
大气中二氧化硫的测定方法
二氧化硫(SO2)又名亚硫酸酐，分子量为64.06，为无色有很强刺激性气体，沸点－10℃；熔点－76.1℃；对空气的相对密度2.26。极易溶于水，在0℃时，1L水可溶解79.8L，20℃溶解39.4L。也溶于乙醇和乙醚。二氧化硫是一种还原剂，与氧化剂作用生成三氧化硫或硫酸。二氧化硫是大气中最常见的，而且是最重要的污染物。地球上有57%的二氧化硫是来自自然界，例如沼泽、洼地、大陆架等处所排放的硫化氢，进入大气后，经氧化而生成二氧化硫。火山爆发时也有二氧化硫喷出。43%是来自工业等人为的污染源。城镇二氧化硫的污染，主要是由家庭和工业用煤及燃料油中含硫物燃烧所造成的。在大气对流层中，二氧化硫的平均浓度约为0.0006mg/m3，而受污染的城市年平均浓度已高达0.29～0.43mg/m3。在大气中二氧化硫可与水分和尘粒结合形成气溶胶，并逐渐氧化成硫酸或硫酸盐。
二氧化硫对结膜和上呼吸道粘膜具有强烈辛辣刺激性，其浓度在0.9mg/m3或大于此浓度就能被大多数人嗅觉到。吸入后主要对呼吸器官的损伤，可致支气管炎、肺炎，严重者可致肺水肿和呼吸麻痹。大气中二氧化硫形成的酸性气溶胶，能够进入呼吸器官内部，对人的健康影响更为严重。
测定二氧化硫最常用的化学方法是盐酸副玫瑰苯胺比色法，吸收液是四氯汞钠(钾)溶液，与二氧化硫形成稳定的络合物，是《我国居民居住区大气中二氧化硫卫生检验标准方法》(GB 8913—88)。为避免汞的污染，近年用甲醛溶液代替汞盐作吸收液，方法成熟可靠，已作为国家《居住区大气卫生检验标准方法》。
二氧化硫自动监测仪器类型很多，有用火焰光度法测定总硫量，再加上色谱柱，并配上合适的选择性过滤器，可对二氧化硫、硫化氢、硫醇和硫醚等分别进行测定。这种仪器最大的优点是选择性好，检出限量可达0.014mg/m3，缺点是需要氢气源，需增加安全措施。根据电导原理和库仑滴定的原理而制成的二氧化硫测定仪器现在已被广泛使用，这两种类型仪器，结构简单，使用方便，但是在抗干扰方面不及火焰光度法。紫外荧光法二氧化硫分析仪有很多独特的优点，有些国家用它取代库仑法和电导法二氧化硫分析仪。对于室内二氧化硫和个体接触量监测，可用扩散法被动式SO2个体监测器进行监测。
