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DZ/T 0064.66-2021《地下水质分析方法 第66部分:硫化物的测定》全文与要点

分类: 水文地质与环境地质 时间:2026-10-4 08:00:00 浏览:0次 评论:0
摘要:DZ/T 0064.66-2021《地下水质分析方法 第66部分:硫化物的测定 碘量法》由中华人民共和国自然资源部于2021年2月22日发布,2021年7月1日实施,代替DZ/T 0064.66-1993《地下水质检验方法 碘量法测定硫化物》,由自然资源部提出、全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会归口,本部分规定了碘量法测定地下水中硫化物的方法,适用于地下水资源调查、评价、监测和利用等水样中硫化物的测定,本方法硫化物(以S2-计)的定量限为0.05mg,当取样量为500mL时定量限为0.1mg/L。方法原理:硫化氢、硫离子与乙酸锌作用生成白色硫化锌沉淀,将此沉淀溶于酸再与碘作用,剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定,以此计算样品中硫化物的含量——样品现场固定(乙酸锌沉淀)、酸溶解后碘氧化、硫代硫酸钠回滴的间接碘量法。主要技术内容:试剂(盐酸溶液(1+1)、淀粉溶液10g/L、硫酸溶液3mol/L、碘溶液[c(1/2 I2)=0.01mol/L]、重铬酸钾标准溶液[c(1/6 K2Cr2O7)=0.010mol/L]——110℃烘干2h优级纯0.4903g、硫代硫酸钠溶液[c(Na2S2O3)=0.01mol/L]用重铬酸钾标定)、仪器(天平量程0.5kg~2kg、25mL滴定管)、样品(500mL玻璃瓶依次加乙酸锌溶液200g/L 10mL和氢氧化钠溶液40g/L 1mL、装满水样振摇、取双份水样;水样实有体积按称量法以比重1.0g/mL计算)、试验步骤(样品处理——过滤保留滤纸及沉淀;样品测定——滤纸放入锥形瓶捣碎加纯水50mL、碘溶液10.0mL、盐酸5mL摇匀暗处放置5min待沉淀全部溶解,用硫代硫酸钠滴定至浅黄色加淀粉继续滴定至蓝色完全消失;空白试验)、数据处理、精密度和准确度(加标0.10mg/L回收率78.4%-111.6%相对标准偏差12.86%;加标0.20mg/L回收率81.7%-108.6%相对标准偏差9.29%)、质量保证和控制。

标准概况

DZ/T 0064.66-2021《地下水质分析方法 第66部分:硫化物的测定 碘量法》是DZ/T 0064《地下水质分析方法》系列标准的第66部分,由自然资源部2021年2月22日发布、2021年7月1日实施,代替DZ/T 0064.66-1993《地下水质检验方法 碘量法测定硫化物》。本部分由自然资源部提出、全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会归口,本部分与1993版相比主要变化:方法名称改为“地下水质分析方法 第66部分:硫化物的测定 碘量法”;增加了警示内容;增加了规范性引用文件;补充了方法定量限;增加了仪器条款;增加了样品条款;增加了质量保证和控制内容。

标准定位

本部分规定了碘量法测定地下水中硫化物的方法,适用于地下水资源调查、评价、监测和利用等水样中硫化物的测定,本方法硫化物(以S²⁻计)的定量限为0.05mg,当取样量为500mL时定量限为0.1mg/L。硫化物是地下水的重要水质指标(地下水中的硫化物主要来自硫酸盐的还原作用——含有机质的还原环境、硫化氢气味是地下水污染和还原环境的标志,硫化物含量是地下水质量评价的项目之一)。硫化物易氧化、易挥发,测定成败关键在样品现场固定——本方法与第67部分(对氨基二甲基苯胺分光光度法)构成硫化物测定的两种方法(碘量法适用于较高含量、分光光度法适用于低含量)。

方法原理

硫化氢、硫离子与乙酸锌作用,生成白色硫化锌沉淀。将此沉淀溶于酸,再与碘作用,剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定,以此计算样品中硫化物的含量——"现场固定(乙酸锌沉淀)+酸溶+碘氧化+硫代硫酸钠回滴":现场加乙酸锌把易氧化的硫化物固定为稳定的硫化锌沉淀(防止运输过程中氧化损失);室内加酸溶解沉淀释放硫离子,硫离子被过量碘氧化(S²⁻ + I₂ → S + 2I⁻);剩余碘用硫代硫酸钠回滴(碘量法的标准操作)——由碘的消耗量计算硫化物含量。

主要技术内容

试剂。 纯水(GB/T 6682二级水);盐酸溶液(1+1):取盐酸100mL加入到100mL纯水中;淀粉溶液(10g/L):称取可溶性淀粉1g于250mL烧杯中加少量纯水搅成糊状,加入煮沸的纯水至100mL搅拌并加热至全部溶解(淀粉指示剂——滴定终点时碘被还原完全、蓝色消失);硫酸溶液[c(1/2 H₂SO₄)=3mol/L]:取硫酸82mL缓慢加入到500mL纯水中冷却稀释至1000mL;碘溶液[c(1/2 I₂)=0.01mol/L]:称取碘化钾10g溶于少量纯水中,加入碘1.27g搅拌至碘全部溶解后用纯水定容至1000mL,贮于棕色瓶中置于暗处保存(碘溶液光敏、须避光保存);重铬酸钾标准溶液[c(1/6 K₂Cr₂O₇)=0.010mol/L]:称取在110℃烘干2h的重铬酸钾(优级纯)0.4903g溶于纯水定容1000mL(基准物质——标定硫代硫酸钠);硫代硫酸钠溶液[c(Na₂S₂O₃)=0.01mol/L]:称取硫代硫酸钠2.48g溶于煮沸并冷却的纯水中加无水碳酸钠0.2g待全部溶解后用纯水定容1000mL贮于棕色瓶中(煮沸去CO₂、加碳酸钠稳定pH——防止硫代硫酸钠分解),用重铬酸钾标准溶液标定(吸取20.0mL重铬酸钾标准溶液三份于250mL具塞锥形瓶,加纯水50mL、硫酸溶液5mL、碘化钾1g,于暗处放置5min,用硫代硫酸钠滴定至浅黄色加淀粉溶液1mL继续滴定至蓝色消失——终点显示三价铬离子的绿色)。
仪器设备。 天平(量程0.5kg~2kg);滴定管(25mL)。
样品。 水样采集:在500mL的玻璃瓶中依次加入乙酸锌溶液(200g/L)10mL和氢氧化钠溶液(40g/L)1mL,然后将瓶装满水样盖好瓶盖反复振摇数次,密封瓶口贴好标签,注明加入乙酸锌溶液及氢氧化钠溶液的体积,同时取双份水样用于质量控制或用作备样——现场固定:乙酸锌与硫离子生成硫化锌沉淀(固定硫化物、防止氧化挥发)、氢氧化钠保持碱性(抑制硫化氢逸出)。水样实有体积:称量加有乙酸锌-乙酸钠的水样及瓶重,减去空瓶的质量得到样品的总质量,以样品比重为1.0g/mL计算样品的总体积,扣除采样瓶所注明的固定剂的体积后得到水样实有体积V(mL)——因瓶中先加了固定剂溶液,须扣除固定剂体积才是实际水样体积。
试验步骤。 样品处理:将带有沉淀的水样用定性滤纸过滤,并用纯水小心洗涤原水样瓶和滤纸3次-4次,保留滤纸及沉淀物用于硫化物的测定。样品测定:将带有沉淀的滤纸放入250mL锥形瓶中,用玻璃棒捣碎滤纸,于锥形瓶中加纯水50mL、碘溶液10.0mL,再加入盐酸溶液5mL摇匀,置于暗处5min待沉淀全部溶解(酸溶沉淀释放硫离子、硫离子被过量碘氧化),用硫代硫酸钠溶液滴定至浅黄色,加淀粉溶液1mL继续滴定至蓝色完全消失,记录消耗硫代硫酸钠溶液的体积(V1)。空白试验:以纯水代替样品按同样步骤进行,记录硫代硫酸钠溶液用量(V2)。
数据处理。 硫化物(以S²⁻计)的质量浓度ρ(S²⁻)=c×(V2-V1)×16.03/V×1000——式中V1为滴定水样消耗硫代硫酸钠溶液体积(mL)、V2为空白试验消耗体积(mL)、V为水样实有体积(mL)、c为硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L)、16.03为与1.00mL硫代硫酸钠溶液[c(Na₂S₂O₃)=1.000mol/L]相当的以毫克表示的硫化物(以S²⁻计)的质量。
精密度和准确度。 同一实验室对硫离子加标浓度为0.10mg/L的8个水样进行连续测定,回收率为78.4%-111.6%,相对标准偏差为12.86%;对硫离子加标浓度为0.20mg/L的8个水样进行连续测定,回收率为81.7%-108.6%,相对标准偏差为9.29%。
质量保证与控制。 每批样品随机抽取20%的试样作为检查分析样,分析结果应符合DZ/T 0130中“水样分析”部分精密度控制的规定。

知识点总结

"现场沉淀固定"——硫化物测定的生命线。 地下水中的硫化物极不稳定:易被空气中的氧氧化(S²⁻→S、SO₄²⁻)、酸性条件下以硫化氢气体逸出(H₂S有臭味、有毒性)——如果采样时不加固定剂,样品在运输和存放过程中硫化物会大量损失、测定结果严重偏低;本方法要求现场立即在采样瓶中加入乙酸锌(与硫离子生成稳定的白色硫化锌沉淀)和氢氧化钠(保持碱性、防止硫化氢逸出),并注明加入固定剂的体积——"现场固定"是硫化物测定准确性的前提,也是与一般水质项目(采样后酸化保存等)不同的特殊要求;样品取双份(质量控制/备样)进一步保障数据可靠性。
"碘量法回滴“的定量逻辑。 本方法属于碘量法中的”剩余量回滴"(back titration):加入已知过量的碘溶液(10.0mL)与硫离子反应,反应后剩余碘用硫代硫酸钠滴定(I₂+2S₂O₃²⁻→2I⁻+S₄O₆²⁻)——"碘消耗量(加入量-剩余量)"与硫化物当量对应,由空白(V2)与样品(V1)消耗的硫代硫酸钠体积之差计算硫化物含量;16.03(硫的原子量32.06的一半——因1/2 I₂对应1/2 S²⁻的当量关系)为换算系数——"过量氧化剂+还原剂回滴“是碘量法的经典构型,与第496部分总硬度(直接滴定)的”直接滴定"形成对比。
"碘溶液+硫代硫酸钠"双标准体系的标定链。 碘溶液浓度以碘的当量浓度c(1/2 I₂)表示(与硫化物反应的化学计量匹配),硫代硫酸钠溶液浓度用重铬酸钾基准物质标定:重铬酸钾(110℃烘干2h的优级纯)在酸性介质中与过量碘化钾反应定量析出碘(K₂Cr₂O₇+6KI+7H₂SO₄→Cr₂(SO₄)₃+3I₂+…),析出的碘再用硫代硫酸钠滴定(暗处放置5min使反应完全、终点加淀粉指示剂由蓝色消失显示三价铬绿色)——"重铬酸钾-碘化钾-硫代硫酸钠"的碘量法标准标定链把滴定剂浓度溯源到基准物质;硫代硫酸钠溶液配制用煮沸后冷却的纯水(除去CO₂和细菌)并加无水碳酸钠(微碱性稳定)——"现配现标+避光保存"保障滴定剂浓度稳定。
"滤纸带沉淀测定"的样品处理方式。 样品测定时将带有沉淀的滤纸直接放入锥形瓶用玻璃棒捣碎、加酸溶解——滤纸上的硫化锌沉淀连同滤纸一起酸溶(纤维不干扰碘量法滴定)——"沉淀过滤富集+滤纸直接处理"避免了沉淀转移损失,是硫化物测定简洁有效的处理方式;碘与硫离子反应在暗处放置5min(保证沉淀全部溶解、反应完全——光可促进碘的副反应),"暗处反应"也是碘量法控制误差的细节之一。

适用读者

本标准适用于地质实验室、环境监测机构、水质检验实验室的分析测试人员,水文地质调查、地下水污染评价(硫化氢异味水调查)、矿山酸性水和还原环境地下水评价项目的技术人员,以及高校分析化学、水文地质专业师生。

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地下水水质分析方法 第66 部分:硫化物的测定

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