一、原理
大氣中的二氧化硫被四氯汞鉀溶液吸收后，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物，此絡(luò)合物再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺發(fā)生反應(yīng)，生成紫紅色的絡(luò)合物，據(jù)其顏色深淺，用分光光度法測定。
按照所用的鹽酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少，分為兩種操作方法。方法一：含磷酸量少，最后溶液的pH值為1.6±0.1；方法二：含磷酸量多，最后溶液的pH值為1.2±0.1,是我國暫時選為環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
本實驗采用方法二測定。
二、儀器
1．多孔玻璃吸收管（用于短時間采樣）；多孔玻璃吸收瓶（用于24h采樣）。
2．空氣采樣器：流量0 —1L/min。
3．分光光度計。
三、試劑
1． 0.04mol/L四氯汞鉀吸收液：稱取10.9g氯化汞（HgCl2）、6.0g氯化鉀和0.070g乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA—Na2）,溶解于水，稀釋至1000mL 。此溶液在密閉容器中貯存，可穩(wěn)定6個月。如發(fā)現(xiàn)有沉淀，不能再用。
2．2.0g/L甲醛溶液：量取36—38%甲醛溶液1.1mL，用水稀釋至200mL，臨用現(xiàn)配。
3．6.0g/L氨基磺酸銨溶液：稱取0.60g氨基磺酸銨（H2NSO3NH4），溶解于100mL 水中，臨用現(xiàn)配。
4．碘貯備液（c1/2I2=0.10mol/L）:稱取12.7g碘于燒杯中，加入40g 碘化鉀和25ml水，攪拌至全部溶解后，用水稀釋至1000mL ，貯于棕色試劑瓶中。
5．碘使用液（c1/2I2=0.01mol/L）：量取50mL 碘貯存液，用水稀釋至500mL ，貯于棕色試劑瓶中。
6．2g/L淀粉指示劑：稱取0.20g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，慢慢倒入100mL沸水中，繼續(xù)煮沸至至溶液澄清，冷卻后貯于試劑瓶中。
7．碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（c1/6KIO3=0.1000mol/L）：稱取3.5668 g 碘酸鉀(KIO3，優(yōu)級純，110℃烘干2h ），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。
8．鹽酸溶液（cHCl=1.2mol/L）：量取100mL濃鹽酸，用水稀釋至1000mL 。
9．硫代硫酸鈉貯備液（cNa2S2O3≈0.1mol/L）：稱取25g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O）,溶解于1000mL 新煮沸并已冷卻的水中，加0.2g無水碳酸鈉，貯于棕色瓶中，放置一周后標(biāo)定其濃度。若溶液呈現(xiàn)混濁時，應(yīng)該過濾。
標(biāo)定方法：吸取碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL，至于250mL碘量瓶中，加70mL 新煮沸并已冷卻的水，加1.0g碘化鉀，振蕩至完全溶解后 ，再加1.2mol/L鹽酸溶液10.0mL.立即蓋好瓶塞，混勻。在暗處放置5min后，用硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加淀粉指示劑5mL，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失。按下式計算硫代硫酸鈉溶液的濃度：
c= 25.00×0.1000/V
式中：V—— 消耗硫代硫酸鈉溶液的體積（mL）;
c——硫代硫酸鈉溶液濃度（mol/L）。
10．硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：取50.00mL硫代硫酸鈉貯存液于500mL容量瓶中，用新煮沸并已冷卻的水稀釋至標(biāo)線，計算其準(zhǔn)確濃度。
11．亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.2g亞硫酸鈉（Na2SO3）及0.010g乙二胺四乙酸二鈉，將其溶解于200mL新煮沸并已冷卻的水中，輕輕搖勻（避免振蕩，以防充氧）。放置2—3h后標(biāo)定。此溶液每毫升相當(dāng)于含320—400μg二氧化硫。
標(biāo)定方法:取四個250mL碘量瓶（A1、A2、B1、B2），分別加入0.010mol/L碘溶液50.00mL。
在A1、A2瓶內(nèi)各加25mL水，在B1瓶內(nèi)加入25.00mL亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，蓋好瓶塞。立即吸取2.0mL亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于已加有40—50mL四氯汞鉀溶液的100mL容量瓶中，使其生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物。再吸取25.00mL亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于B2瓶內(nèi)，蓋好瓶塞。然后用四氯汞鉀吸收液將100mL容量瓶中的溶液稀釋至標(biāo)線。
A1、A2、B1、B2四瓶于暗處放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，加5mL淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好退去。平行滴定所用硫代硫酸鈉溶液體積之差應(yīng)不大于0.05mL。
所配100mL容量瓶中的亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于二氧化硫的濃度由下式計算：
SO2（ug/mL）= ((V0–V)×c×32.02×1000)/25.00 ×2.00/100
式中： V0—滴定A瓶時所用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值（mL）；
V—滴定B瓶時所用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值（mL）；
c—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度（mol/L） ；
32.02—相當(dāng)于1mmol/L硫代硫酸鈉溶液的二氧化硫（1/2SO2）的質(zhì)量（mg）。
根據(jù)以上計算的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，再用四氯汞鉀吸取液稀釋成每毫升含2.0ug二氧化硫的標(biāo)準(zhǔn)溶液，此溶液用于繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在冰箱中存放，可穩(wěn)定20天。
12．0.2%鹽酸副玫瑰苯胺（PRA，即對品紅）貯備液：稱取0.20g經(jīng)提純的鹽酸副玫瑰苯胺，溶解于100mL，1mol/L鹽酸溶液中。
13．磷酸溶液（cH3PO4=3mol/L）：量取41mL85%濃磷酸，用水稀釋至200mL 。
14．0.016%鹽酸副玫瑰苯胺使用液：洗去0.2%鹽酸副玫瑰苯胺貯備液20.00mL于250mL容量瓶中，加3mol/L磷酸溶液200mL，用水稀釋至標(biāo)線。至少放置24h方可使用。存放暗處，可穩(wěn)定9個月。
四、測定步驟
1．標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取8支10mL具塞比色管，按下表所列參數(shù)配置標(biāo)準(zhǔn)色列。
2.0ug/mL亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（mL） 0 0.60 1.00 1.40 1.60 1.80 2.20 2.70 四氯汞鉀吸收液（mL） 5.00 4.40 4.00 3.60 3.40 3.20 2.80 2.30 二氧化硫含量（ug） 0 1.2 2.0 2.8 3.2 3.6 4.4 5.4 |
在以上各管中加入6.0g/L氨基磺酸銨溶液0.50mL，搖勻。再加2.0g/L甲醛溶液0.50mL及0.016% 鹽酸副玫瑰苯胺使用液1.5mL,搖勻。當(dāng)室溫為15—20℃時，顯色30min；室溫為20—25℃時，顯色20min；室溫為25—30℃時，顯色15min�！∮�1cm比色皿，于575nm波長處，以水為參比，測定吸光度。以吸光度對二氧化硫含量（ug）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，或用最小乘法計算出回歸方程式。
2．采樣
（1）短時間采樣：用內(nèi)裝5mL四氯汞鉀吸收液的多孔玻璃吸收管以0.5L/min流量采樣10—20L.
（2）24h采樣：測定24h平均濃度時，用內(nèi)裝50mL吸收液的多孔玻璃板吸收瓶以0.2L/min流量，10—16℃恒溫采樣。
3．樣品測定：樣品混濁時，應(yīng)離心分離除去。采樣后品放置20min，以使臭氧分解。
（1）短時間樣品：將吸收管中的吸收液全部移入10mL具塞比色管內(nèi)，用少量水洗滌吸收管，洗滌液并入具塞管中，使總體積為5mL。加6g/L氨基磺酸銨溶液0.5mL，搖勻，放置10min，以除去氮氧化物的干擾。以下步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。
（2）24h樣品：將采集樣品后的吸收液移入50mL容量瓶中，用少量水洗滌吸收瓶，洗滌液并入容量瓶中，使溶液總體積為50.0mL,搖勻。吸取適量樣品溶液置于10mL具塞比色管中，用吸收液定容為5.00mL。以下步驟同短時間樣品測定。
五、計算
二氧化硫（SO2,mg/m3）=W/ Vn ×Vt/Va
式中： W——測定時所取樣品溶液中二氧化硫含量（μg,由標(biāo)準(zhǔn)曲線查知）；
Vt——樣品溶液總體積（mL）；
Va——標(biāo)定時所取樣品溶液體積（mL）；
Vn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積（L）。
六、注意事項
1．溫度對顯色影響較大，溫度愈高，空白值愈大。溫度高時顯色快，褪色也快，最好用恒溫水浴控制顯色溫度。
2．對品紅試劑必須提純后方可使用，否則，其中所含雜質(zhì)會引起試劑空白值增高，使方法靈敏度降低。已有經(jīng)提純合格的0.2%對品紅溶液出售。
3．六價鉻能使紫紅色絡(luò)合物褪色，產(chǎn)生負(fù)干擾，故應(yīng)避免用硫酸-鉻酸洗液洗滌所用玻璃器皿，若已用此洗液洗過，則需用（1+1）鹽酸溶液浸洗，再用水充分洗滌。
4．用過的具塞 比色管及比色皿應(yīng)及時用酸洗滌，否則紅色難于洗凈。具塞比色管用（1+4）鹽酸溶液洗滌，比色皿用（1+4）鹽酸加1/3體積乙酸混合液洗滌。
5．四氯汞鉀溶液為劇毒試劑，使用時應(yīng)小心，如濺到皮膚上，立即用水沖洗。時用過的廢液要集中回收處理，以免污染環(huán)境。
