本發(fā)明屬于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種二硫化碳的測定方法和裝置。
背景技術(shù)：
二硫化碳為無色或黃色易揮發(fā)性的有毒液體, 可 制造粘膠纖維、四氛化碳、促進(jìn)劑等產(chǎn)品. 也是一種用途廣泛的有機(jī)溶劑, 它的沸點(diǎn)較低(4 .6 3 ℃ ) , 易燃易爆( 爆炸極限: 低限1 .2 5%, 高限4 4 % )。二硫化碳?xì)怏w經(jīng)呼吸道侵入人體后, 會使人頭疼、眩暈、全身無力、視覺和感覺障礙、消化紊亂. 嚴(yán)重者會造成神精系統(tǒng)紊亂。因此,準(zhǔn)確測定二硫化碳具有重要意義
目前常用于測定二硫化碳的方法有氣相色譜法和吸光光度法。前者操作較麻煩,后者靈敏度低,且存在H2S等干擾,不能很好地滿足環(huán)境樣品中微量分析的要求。后者結(jié)果不穩(wěn)定，而且檢出限差。
目前，本發(fā)明人在研究中，通過在線酸化乙二胺二硫代甲酸鈉，然后快速分離生成的揮發(fā)物，發(fā)現(xiàn)揮發(fā)物有很強(qiáng)的光散射性，因此本發(fā)明人就此提出一種二硫化碳的測定方法和裝置，從而完成本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明首先公開了一種二硫化碳的測定方法，其特征在于將二硫化碳用過量的堿性乙二胺溶液吸收，使堿和二硫化碳及二乙胺發(fā)生反應(yīng)生成乙二胺二硫代甲酸鹽。吸收液中的乙二胺二硫代甲酸鹽再與酸性溶液或含元素的酸性溶液混合發(fā)生反應(yīng)使乙二胺二硫代甲酸鹽生成具有揮發(fā)性的光散射性質(zhì)的乙二胺二硫代甲酸，或生成具有揮發(fā)性的乙二胺二硫代甲酸元素絡(luò)合物，通過對溶液進(jìn)行快速氣液分離，使分離出的乙二胺二硫代甲酸氣體或乙二胺二硫代甲酸元素絡(luò)合物通過光散射法或原子光譜法來測定二硫化碳的濃度。
本發(fā)明中所用的吸收液是指堿性的乙二胺溶液，是指pH大于7的堿性溶液。優(yōu)選pH值大于10的堿金屬鉀、鈉、鋰（或堿土金屬鈣、鎂、鍶）的氫氧化物溶液與乙二胺的混合溶液。其中氫氧化物的含量和乙二胺的含量對待測定的二硫化碳來講是過量的。
本發(fā)明中，從吸收液在線與酸性溶液反應(yīng)到反應(yīng)后的溶液經(jīng)過氣液分離，總的時間小于10秒，優(yōu)選小于5秒。
本發(fā)明中，吸收液在線與酸性溶液混合后溶液的酸度為0.01到0.1M之間，優(yōu)選吸收液在線與酸性溶液混合后溶液的酸度為0.012到0.05M之間。
本發(fā)明中，揮發(fā)物測定時所用的光散射法激發(fā)波長為190nm-800nm.優(yōu)選激發(fā)波長為190nm-280nm.
作為一個特別適合的儀器，選用一臺無色散原子熒光光度計(jì)再配合本發(fā)明中的氣液分離裝置，很容易實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的測定。
當(dāng)測定的樣品是水溶液時，則是通過向待測水溶液加入過量的乙二胺和氫氧化物來制備待測樣品溶液。
本發(fā)明中，當(dāng)使用原子光譜法來測定二硫化碳的濃度時，此時酸溶液中還含有固定量的金屬離子。其原理是在酸性條件下二硫化碳與乙二胺及金屬離子能生成揮發(fā)性的金屬絡(luò)合物。當(dāng)金屬離子在酸性溶液中含量一定時，生成的金屬揮發(fā)物的濃度和溶液中二硫化碳濃度成線性關(guān)系。因而可以測定金屬的原子光譜強(qiáng)度來測定二硫化碳的含量。使用本方法時，所述的金屬離子優(yōu)選（但不限于）含量在5-100ppb 的鋅、鎘、鎳、鈷、鐵、錳和鉻。
本發(fā)明還提出用于二硫化碳測定的裝置，特征在于該裝置包括酸性溶液或含元素的酸性溶液導(dǎo)入管（1）、含二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鹽溶液的導(dǎo)入管2、蠕動泵3，3’、三通管4氣液分離器5、載氣入口6、載氣出口7和廢液排放管8；第一個蠕動泵3通過三通4與氣液分離器5相連，氣液分離器5靠近底部的地方有一直徑為25-50厘米、孔徑50-150目多孔的透氣不透水膜板9，氣液分離器多孔的透氣不透水膜板直徑優(yōu)選為30-40厘米，膜板孔徑優(yōu)選為70-90目。透氣不透水的膜板上連接有廢液排放管8，其廢液排放管與第二個蠕動泵（3’）相連?；旌虾蟮娜芤河赡ぐ迳厦媪鬟^時，由膜板下面通載氣對上面的溶液進(jìn)行鼓泡，從而進(jìn)行氣液分離。
酸性溶液（或含元素的酸性）樣品溶液導(dǎo)入管1、含二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鹽（M-DDTC）溶液的導(dǎo)入管2的流速為1.0-3.0毫升/分鐘。優(yōu)選1.5-2.5毫升/分鐘。
該裝置上的二乙基二硫代氨基甲酸鹽（M-DDTC）的溶液與待測元素溶液在線混合及氣液分離時間總計(jì)小于10秒。
二乙基二硫代氨基甲酸鹽（M-DDTC）的溶液與待測元素溶液在線混合及氣液分離時間總計(jì)小于5秒。
該裝置上的混合后的溶液酸度為0.0125-0.2摩爾/升。
本發(fā)明重點(diǎn)考察了二硫化碳與二乙胺和氫氧化堿反應(yīng)生成二乙胺二硫代甲酸鹽后，其生成物在酸性條件下生成的二乙胺二硫代甲酸，或二乙胺二硫代甲酸-金屬配合物的揮發(fā)性。通過此研究，特解決了二硫化碳的測定難題，特別提出了一種二硫化碳的測定方法。
本發(fā)明公開的二硫化碳的測定方法及裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的積極效果在于：
（1）測定速度快，只要將待測的含二硫化碳的二乙胺二硫代甲酸或其于元素形成的堿性水溶液和酸溶液混合然后進(jìn)行氣液分離，儀器即可測定出二硫化碳的含量。不像氣相色譜和比色分光光度計(jì)那樣，需要很長的前處理過程。
（2）檢出限好，本發(fā)明所測定的二硫化碳的檢出限0.05ppm到之間。優(yōu)于現(xiàn)有的分光比色法。
（3）無任何干擾。不論是渾濁的溶液還是有色的溶液，本方法均可以測定。而分光法則不能測定有色溶液。尤其是受硫化氫的干擾。
附圖說明：
圖1為適用于本發(fā)明的進(jìn)樣的裝置圖；其中：
1、酸性溶液或含元素的酸性溶液導(dǎo)入管
2、含二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鹽溶液導(dǎo)入管
3、第一蠕動泵、 3’ 第二蠕動泵
4、 三通管 5、氣液分離器
6、載氣入口 7、載氣出口
8、廢液排放管 9、孔徑50-150目多孔的透氣不透水膜板。
具體實(shí)施方式
為了更充分的解釋本發(fā)明的實(shí)施，提供下述本發(fā)明的制備實(shí)施實(shí)例。這些實(shí)施實(shí)例僅僅是解釋、而不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
（1）用氣體采樣器采某工作場所氣體樣品50升，使氣體樣品中的二硫化碳被過量的氫氧化鈉（pH=13）和二乙胺(40mM)混合溶液吸收，然后,采用蠕動泵以1.2毫升/分鐘的流速抽取上述吸收溶液,同時以一定流速抽取一個酸度為0.2 M的鹽酸溶液，調(diào)節(jié)酸進(jìn)樣管流量使二個混合溶液的最終酸度在0.05M.使二股溶液按說明書附圖1進(jìn)樣裝置在一個三通管中匯合后發(fā)生反應(yīng)。
（2）將產(chǎn)生的揮發(fā)物和反應(yīng)后的溶液在說明書附圖1進(jìn)樣裝置中氣液分離器進(jìn)行分離；
（3）分離出的DDTC酸揮發(fā)物被導(dǎo)入一個無色散原子熒光光度計(jì)進(jìn)行光散色測定（用鋅的空心陰極燈最激發(fā)光源），將二硫化碳散射強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)二硫化碳散色強(qiáng)度對比后，獲得大氣中含量為20ppm。此測定值與分光光度法測定值有很好的吻合。
實(shí)施例2
（1）向某待測水溶液樣品100毫升中加入過量的氫氧化鈉和二乙胺(使混合后的氫氧化鈉濃度0.15M，乙二胺100mM)，然后,采用蠕動泵以1.7毫升/分鐘的流速抽取上述吸收溶液,同時以同樣流速抽取一個酸度為0.2 M的含鋅20ppb的硝酸溶液.使二股溶液按說明書附圖1進(jìn)樣裝置在一個三通管中匯合后發(fā)生反應(yīng)。
（2）將產(chǎn)生的揮發(fā)物和反應(yīng)后的溶液在說明書附圖1進(jìn)樣裝置中氣液分離器進(jìn)行分離；
（3）分離出的DDTC—鋅的揮發(fā)物被導(dǎo)入一個無色散原子熒光光度計(jì)進(jìn)行原子熒光測定測定，通過實(shí)驗(yàn)求解鋅的熒光強(qiáng)度與硫化碳濃度的線性關(guān)系，獲得廢水二硫化碳中含量為5ppm。此測定值與分光光度法測定值有很好的吻合。
實(shí)施例3
一種用于元素?fù)]發(fā)物形成的裝置，
該裝置包括酸性（或含元素的酸性）溶液導(dǎo)入管1、含二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鹽溶液的導(dǎo)入管2、蠕動泵3，3’、三通管4氣液分離器5、載氣入口6、載氣出口7和廢液排放管8；第一個蠕動泵3通過三通4與氣液分離器5相連，氣液分離器5靠近底部的地方有一直徑為30厘米、孔徑80目多孔的透氣不透水膜板9，混合后的溶液由膜板上面流過時，由膜板下面通載氣對上面的溶液進(jìn)行鼓泡，從而進(jìn)行氣液分離。
其中該裝置上的酸性溶液（或含元素的酸性溶液）導(dǎo)入管（1）、含二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鹽（（M-DDTC））溶液的導(dǎo)入管（2）的流速為1.0-2.5毫升/分鐘，優(yōu)選1.5-2.0毫升/分鐘，此時兩個流速的比例優(yōu)選1:1。
該裝置上的二乙基二硫代氨基甲酸鹽（M-DDTC）的溶液與待測酸性溶液在線混合及氣液分離時間總計(jì)小于10秒。
二乙基二硫代氨基甲酸鹽（M-DDTC）的溶液與待酸性溶液在線混合及氣液分離時間總計(jì)小于5秒。
該裝置上的混合后的溶液酸度為0.0125-0.2摩爾/升。
實(shí)施例4
對比試驗(yàn)
結(jié)論：
（1）本發(fā)明測定速度快
（2）不受樣品溶液顏色干擾。尤其是不受硫化氫的干擾。
（3）檢出限低，優(yōu)于目前已有方法。
在詳細(xì)說明的較佳實(shí)施例之后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。