方法一、硫酸钡比浊法

最低检测质量浓度

本方法最低检测质量为0.25mg，若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为5mg/mL。

本方法适用于测定硫酸盐质量浓度低于40mg/L的水样。搅拌速度、时间、温度及试剂加入方式均能影响硫酸钡比浊法的测定结果,因此要求严格控制操作条件的一致。

原理

水中硫酸盐和钡离子生成硫酸钡沉淀,形成浑浊,其浑浊程度和水样中硫酸盐含量成正比。

试剂

①　硫酸盐标准溶液[ρ(SO₄^2- )＝1mg/mL]:称取1.4786g无水硫酸钠(Na₂SO₄)或1.8141g无水硫酸钾(K₂SO₄),溶于纯水中,并定容至1000mL,或使用有证标准物质。

②　稳定剂溶液:称取75g氯化钠(NaCl)，溶于300mL纯水中,加人30mL盐酸(ρ₂₀＝1.19 g/mL)、50 ml.甘油(C₃H₈O₂)和100mL乙醇[φ(C₂H₅OH)=95%],混合均匀。

③　二水合氯化钡晶体(BaCl₂·2H₂O),粒度为20目~30目。

仪器设备

①　电磁搅拌器

②　V-1500PC分光光度计

实验步骤

①　吸取50mL水样于100mL烧杯中,若水样中硫酸盐质量浓度超过40mg/L,取适量水样并稀释至50mL；

②　加入2.5mL稳定剂溶液,调节电磁搅拌器速度,使溶液在搅拌时不溅出,并能使0.2g二水合氯化钡晶体(BaCI₂·2H₂O)在10 s~30s溶解。固定此条件,在同批测定中不应改变；

③　取同型100mL烧杯6个,分别加入硫酸盐标准溶液[ρ(SO)＝1mg/mL]     0 mL、0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL和2.00mL。各加纯水至50mL。使质量浓度分别为0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L、30.0mg/L和40.0mg/L(以SO₄^2- 计)；

④　另取50ml.水样,与标准系列在同一条件下,在水样与标准系列中各加入2.5mL稳定剂溶液,待搅拌速度稳定后加入0.2g二水合氯化钡晶体(BaCI₂·2H₂O)并立即计时,搅拌60 s±5 s。各烧杯均从加入氯化钡晶体起计时,到准确10min时于420 nm波长,3cm比色皿,以纯水为参比,测量吸光；

⑤　绘制工作曲线,从曲线上查得样品中硫酸盐质量。

实验数据处理

   按计算水样中硫酸盐(以SO₄^2- 计)的质量浓度；

ρ(SO₄^2- )＝mV×1000

ρ(SO₄^2- )——水样中硫酸盐(以SO₄^2- 计)的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);

m   ——从工作曲线上查得样品中硫酸盐质量,单位为毫克(mg);

V    ——水样体积,单位为毫升(mL)。

方法二、铬酸钡分光光度法(热法)

最低检测质量浓度

本方法最低检测质量为0.25mg,若取50mL水样测定,则最低检测质量浓度为5mg/L,

本方法适用于测定硫酸盐质量浓度低于200mg/L的水样。水样中碳酸盐可与钡离子形成沉淀干扰测定,但经加酸煮沸后可消除其干扰。

原理

在酸性溶液中,铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀和铬酸离子。将溶液中和后,过滤除去多余的铬酸钡和生成的硫酸钡,滤液

即为硫酸盐所取代出的铬酸离子,呈现黄色,比色定量。

试剂

①　硫酸盐标准溶液[ρ(SO₄^2- )＝1mg/mL]:称取1.4786g无水硫酸钠(Na2SO4)或1.8141g无水硫酸钾(K2SO4),溶于纯水中,并定容至1000mL,或使用有证标准物质。

②　铬酸钡悬浊液:称取19.44g铬酸钾(K₂CrO₄)和24.44g二水合氧化钡(BaCl2·2H2O),分别溶于1000mL纯水中,加热至沸。将两种溶液于3000mL烧杯中混合.使生成黄色铬酸钡沉淀。待沉淀下降后,倾出上层清液。每次用1000mL纯水以倾泻法洗涤沉淀5次。加纯水至1000mL配成悬浊液。每次使用前混匀。注：每5mL悬浊液约可沉淀48mg硫酸盐。

③　氨水(1+1):取氨水(ρ₂₀=0.88g/mL)与纯水等体积混合。

④　盐酸溶液[c(HCI)=2.5 mol/L]:取208mL盐酸(ρ₂₀=1.19g/mL),加纯水稀释至1000mL。

仪器设备

①　V-1500PC分光光度计；

②　具塞比色管:50mL和25 mL。

实验步骤

①　吸取50.0mL水样,置于150mL锥形瓶中；注:本方法所用玻璃仪器不用重铬酸钾硫酸洗液处理。为防止试验中污染的影响,锥形瓶临用前用盐酸溶液(1+1)处理后并用自来水及纯水淋洗干净，

②　另取150mL锥形瓶8个,分别加入0mL、0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL和10.00mL硫酸盐标准溶液[ρ(SO₄^2- )＝1mg/mL],各加纯水至50.0mL，使硫酸盐质量浓度分别为0mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、60 mg/L、100 mg/L、140 mg/L和200mg/L(以SO₄^2- 计)；

③　向水样及标准系列溶液中各加1mL盐酸溶液[c(HCl)=2.5 mol/L],加热煮沸5min左右,以分解除去碳酸盐的干扰。各加入2.5mL铬酸钡悬浊液,再煮沸5min左右(此时溶液体积约为25 mL)。

④　取下锥形瓶,各瓶逐滴加入氨水(1+1)至液体呈柠檬黄色,再多加2滴。

⑤　冷却后,移入50mL具塞比色管,加纯水至刻度,摇匀。

⑥　将上述溶液通过干的慢速定量滤纸过滤。弃去最初的5mL滤液。收集滤液于干燥的25ml比色管中。于420nm波长,用0.5cm比色皿,以纯水作参比,测量吸光度。注:若采用440nm波长,使用1em比色m,低于4mg的硫酸盐系列采用3cm比色皿，

⑦　绘制工作曲线,从曲线上查出样品管中硫酸盐质量。

试验数据处理

按计算水样中硫酸盐(以SO₄^2- 计)的质量浓度；

ρ(SO₄^2- )＝mV×1000 

ρ(SO₄^2- )——水样中硫酸盐(以SO₄^2- 计)的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);

m     ——从工作曲线上查得样品中硫酸盐质量,单位为毫克(mg);

V      ——水样体积,单位为毫升(mL)。

方法三、铬酸钡分光光度法(冷法)

最低检测质量浓度

本方法最低检测质量为0.05mg,若取10mL水样测定,则最低检测质量浓度为5mg/L；

本方法适用于测定硫酸盐质量浓度低于100mg/L的水样。水样中碳酸盐可与钡离子形成沉淀干扰测定,但经加酸煮沸后可消除其干扰。

原理

在酸性溶液中,铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀和铬酸离子。加入乙醇降低铬酸钡在水溶液中的溶解度,过滤除去硫酸钡

过量的铬酸钡沉淀,滤液中即为硫酸盐所取代出的铬酸离子,呈现黄色,比色定量。

试剂

①　硫酸盐标准溶液[ρ(SO₄^2- )＝0.5mg/mL]:准确称取0.9071g经105℃干燥的硫酸钾(K₂SO₄)。用纯水溶解,并稀释定容至1000mL,或使用有证标准物质。

②　铬酸钡悬浊液:称取2.5g铬酸钡(B aCrO₃)，加入200ml乙酸-盐酸混合液{[c(CH₃COOH)=1 mol/L]和[c(HCI)=0.02 mol/L]等体积混合}中,充分振摇混合,制成悬浊液,储存于聚乙烯瓶中,使用前摇匀。

③　氯化钙-氨水溶液:称取1.9g二水合氯化钙(CaCl₂·2H₂O),溶于500mL氨水[c(NH₃·H₂O)=6 mol/L]中,密塞保存。

④　乙醇[φ(C₂H₅OH)=95%]。

仪器设备

①　V-1500PC分光光度计；

②　具塞比色管:50mL和25 mL。

实验步骤

①　吸取10.0mL.水样,置于25mL.比色管中

②　取8支25mL具塞比色管,分别加入0mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、      0.80 mL、1.00 mL和2.00mL硫酸盐标准溶液[ρ(SO₄^2- )＝0.5mg/mL],各加纯水至10.0mL，使硫酸盐质量浓度分别为0mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40mg/L、50mg/L和100mg/L(以SO₄^2- 计)；

③　于水样和标准管中各加人5.0mL经充分摇匀的铬酸钡悬浊液,充分混匀,静置3min。

④　加入1.0mL氯化钙-氨水溶液,混匀,加入10ml.乙醇[φ(C₂H₅OH)=95%],密塞,猛烈振摇  1 min。

⑤　用慢速定量滤纸过滤,弃去10mL初滤液,收集滤液于10mL具塞比色管中,于420nm波长,3cm比色皿,以纯水为参比,测量吸光度。

⑥　以减去空白后的吸光度对应硫酸盐质量,绘制工作曲线,从曲线上查出样品管中硫酸盐质量。

试验数据处理

按计算水样中硫酸盐(以SO₄^2- 计)的质量浓度；

ρ(SO₄^2- )＝mV×1000 

ρ(SO₄^2- )——水样中硫酸盐(以SO₄^2- 计)的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);

m     ——从工作曲线上查得样品中硫酸盐质量,单位为毫克(mg);

V      ——水样体积,单位为毫升(mL)。

区别

硫酸盐是常规监测饮用水水质的重要指标之一。检测水中硫酸盐一般有如下方法:重量法、离子色谱法、原子吸收法、硫酸顿比浊法、辂酸钦分光光度法[2]。随着仪器分析科学技术的迅速发展，国外学者认为，火焰原子吸收法、离子色谱法检测水中硫酸盐含量效果较佳，但其操作步骤较复杂，无法在实验室使用推广。

就方法一与方法二而言，通过对两种方法精准度、准确度以及平均回收率的比较，结果显示，方法一相对误差为3.07%，回收率为98.9%~102.4%；方法二相对误差为2.09%，回收率为99.6%~104.7%；两种方法测定硫酸盐含量结果无统计学差异，水中硫酸盐应用鎔酸钦分光光度检测法，其检测精密度及准确度更佳。方法三的最低检测质量浓度更低适合较低浓度的检测。

方案依据：GB/T 5750.5-2023

仪器参数

V-1500PC可见分光光度计

仪器特点

*采用单片微机控制，128*64位液晶显示

*宽大的液晶显示器可显示多组数据

*巨大的内存空间，可存储多组数据和曲线

*自动调0、调100%功能

*波长自动调节

*滤色片自动切换

*宽大样品池（5mm～100mm）

*具有最多十点标样建标准曲线测量功能

*可通过直接输入K、B因子建立标准曲线进行定量测量

*可直接输入标样和对应浓度值建立标准曲线进行定量测量

*可断电保存测量设置的标准曲线参数

*配备通用并行打印接口，可打印标题栏、测量数据、曲线参数、曲线标准样品点和曲线

*配USB接口

*可通过PC软件控制实现光谱扫描等更精确和灵活的测量要求

技术指标及基本参数

*波长范围： 320～1100nm

*光谱带宽： 2nm

*波长准确度：±0.5nm

*波长重现性：≤0.2nm

*透射比准确度: ±0.3% τ

*透射比重复性：0.15% τ

*杂散光：≤0.05% τ (340nm NaNO2)

*稳定性： 0.001A/h（500nm预热后）

*测光方式：透过率、吸光度、浓度、能量

*波长调节：自动调节

*光度范围： -0.3～3A

*显示方式： 128*64液晶

*检测器：进口硅光二极管

*光源：进口钨灯

*电源： AC 220V/50Hz或110V/60Hz

*功率： 120W

*仪器尺寸：480×350×220mm

*主机净重： 11Kg