一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的方法

摘要

本发明涉及活性炭技术领域，具体涉及一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的新型方法。本方法采用将待测样品恒重后放置于密封洗气瓶中，待测定样品SO2吸附饱和后，将瓶中剩余SO2气体吹出，通过砂芯洗气瓶用吸收液吸收，然后采用碘量法进行测定，最后通过计算得到样品对SO2的吸附量。本方法更加安全，成本低廉，重复性好，准确度高，适合小型实验室定量测定样品对SO2的吸附量。

权利要求

1.一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)制备高浓度SO2

在250mL圆底烧瓶中放入30g Na2SO3，上端用2孔橡胶塞塞住，插入100mL长颈漏斗和一根直角导管，导管一端接入水槽收集尾气，所有接口都用真空脂密封好后，在长颈漏斗中装入20mL浓硫酸，将长颈漏斗活塞打开，待气体发生10min后，将导管连接集气袋，收集高浓度SO2；

(2)吸附SO2

将检测材料在80℃条件下干燥4h，待恒重后取出称重，记录mACF，之后将待测样品放置于涂好真空脂的250mL洗气瓶中，洗气瓶两头涂好真空脂，并用止水夹夹紧，制造密封效果，再用进样器从集气袋中吸取5mL高浓度SO2注射进洗气瓶中静置48h；所述步骤(2)中的检测材料为活性炭纤维中的一种或多种；

(3)SO2含量的测定

将洗气瓶进气口接入装有单向阀的气泵，另一端连接装有50mL吸收液的砂芯吸收瓶，然后打开止水夹、气泵进行吹气，气流速度控制在0.5L/min左右，吹1h，砂芯吸收瓶尾气接入含有甲基橙的水溶液中以判断是否有SO2发生逃逸，然后将吸收液转入碘量瓶中，用少量吸收液洗涤吸收瓶两次转入碘量瓶中摇匀，加入50mL 2g/L的淀粉溶液，用0.010mol/L的碘标准溶液滴定至蓝色，记录消耗量V1(mL)，取未装有活性炭纤维的空瓶注射5mL高浓度SO2进行吹气吸收，记录消最终碘标准溶液消耗量V0(mL)，另取相同体积的空白吸收液，同法进行空白滴定，记录消耗量V2(mL)；

(4)活性炭纤维吸收SO2含量计算：

式中：

K：活性炭纤维吸附SO2含量(mg/g)；

V0：5ml高浓度SO2消耗的碘标准溶液体积(mL)；

V1：活性炭纤维吸附后剩余SO2消耗的碘标准溶液体积(mL)；

C(1/2I2)：碘标准溶液浓度(mol/L)；

32.0：1mL 1mol/L碘标准溶液相当的二氧化硫的质量(mg)；

mACF：活性炭纤维的质量(g)。

说明书

一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及活性炭技术领域，具体涉及一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的新型方法。

背景技术

[0002] 目前环境污染的问题对经济和社会发展的影响愈发严重，且我国目前仍然以煤炭作为主要燃料进行火力发电。随着当前国民经济的飞速发展，居民用电和企业、重工业能耗不断提高，使的发电厂的SO2排放量也不断攀升。同时我国的汽车保有量也逐年创新高，都进一步导致SO2的排放量增大。SO2能够破坏呼吸系统，损害大脑记忆功能，并且SO2能在一定条件下转为酸雨，导致建筑物腐蚀，植物死亡等情况。我国的SO2排放量常年都在2000万吨左右，严重危害人民的生活质量，因此减少SO2的排放，或者通过能有效吸收SO2的净化器吸收SO2，便变得非常重要。

[0003] 随着我们生活水平的不断提高，生活方式的现代化，我们更加注重室内的空气质量，尤其是居住在发电厂、工厂附近的居民，光是关门关窗仍然难以隔绝SO2有害气体。活性炭纤维作为一种新型功能吸附材料，具有比表面积大、吸附量大、吸脱附速度快，容易再生等特点被大量研究用作新型的SO2吸附材料，用于制作空调滤网、空气净化器滤芯、口罩等，现已有大量的实验来检测不同改性活性炭纤维对SO2的吸附能力。然而目前实验室通常用来检测材料对SO2吸附实验需要大型的SO2检测设备，体积较大，且需要配备高纯度SO2钢瓶，操作起来也较为复杂，容易出现安全隐患，对实验操作人员的素质水平要求较高。因此设计出一套能够简单操作、安全且数据准确的活性炭纤维对SO2吸附量检测装置便具有重要的意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的新型方法，重在设计出一套能够简单操作、安全且数据准确的活性炭纤维对SO2吸附量检测装置。本装置通过参考国家环境保护总局标准HJ/T 56‑2000《固体污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》并进行改进，可以有效的测定活性炭纤维材料对SO2的吸附能力。且本改进装置对实验室的要求较低，不需要配备大型的SO2检测设备，且不需要配备高纯度SO2钢瓶，操作简捷，实验操作安全。设计出一套能简单操作、安全且数据准确的活性炭纤维对SO2吸附量检测装置对小型实验室的SO2吸附研究具有重要的意义。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种用来检测活性炭纤维对SO2吸附量的新型方法，所述方法包括以下步骤：

[0006] (1)制备高浓度SO2

[0007] 在250mL圆底烧瓶中放入30g Na2SO3，上端用2孔橡胶塞塞住，插入100mL 长颈漏斗和一根直角导管，导管一端接入水槽收集尾气，所有接口都用真空脂密封好后，在长颈漏斗中装入20mL浓硫酸，将长颈漏斗活塞打开，待气体发生10min后，将导管连接集气袋，收集高浓度SO2；

[0008] (2)吸附SO2

[0009] 将检测材料在80℃条件下干燥4h，待恒重后取出称重，记录mACF，之后将待测样品放置于涂好真空脂的250mL洗气瓶中，洗气瓶两头涂好真空脂，并用止水夹夹紧，制造密封效果，再用进样器从集气袋中吸取5mL高浓度SO2注射进洗气瓶中静置48h；

[0010] (3)SO2含量的测定

[0011] 将洗气瓶进气口接入装有单向阀的气泵，另一端连接装有50mL吸收液的砂芯吸收瓶，然后打开止水夹、气泵进行吹气，气流速度控制在0.5L/min左右，吹1h，砂芯吸收瓶尾气接入含有甲基橙的水溶液中以判断是否有SO2发生逃逸，然后将吸收液转入碘量瓶中，用少量吸收液洗涤吸收瓶两次转入碘量瓶中摇匀，加入50mL 2g/L的淀粉溶液，用0.010mol/L的碘标准溶液滴定至蓝色，记录消耗量V1(mL)，取未装有活性炭纤维的空瓶注射5mL高浓度SO2进行吹气吸收，记录消最终碘标准溶液消耗量V0(mL)，另取相同体积的空白吸收液，同法进行空白滴定，记录消耗量V2(mL)；

[0012] (4)活性炭纤维吸收SO2含量计算：

[0013]

[0014] 式中：

[0015] K：活性炭纤维吸附SO2含量(mg/g)；

[0016] V0：5ml高浓度SO2消耗的碘标准溶液体积(mL)；

[0017] V1：活性炭纤维吸附后剩余SO2消耗的碘标准溶液体积(mL)；

[0018] C(1/2I2)：碘标准溶液浓度(mol/L)；

[0019] 32.0：1ml 1mol/L碘标准溶液相当的二氧化硫的质量(mg)；

[0020] mACF：活性炭纤维的质量(g)。

[0021] 优选的,所述步骤(2)中的检测材料为活性炭纤维中的一种或多种。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0023] 1、本方法不需要大型的SO2检测装置，适合小型实验室检测材料对SO2的吸附测定，且对实验员的技术水平要求不高；

[0024] 2、本方法不需要配备SO2钢瓶，提升了实验操作的安全性；

[0025] 3、本方法是参考国家环境保护总局标准HJ/T 56‑2000《固体污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》为基础做的改进，数据具有有效性，可以快捷的测定活性炭纤维对SO2的吸附量。

附图说明

[0026] 图1为本发明发生、收集SO2装置示意图；

[0027] 图2为本发明发生、收集SO2装置图；

[0028] 图3为活性炭纤维对SO2测定装置示意图；

[0029] 图4为活性炭纤维的SO2吸附量‑时间变化图。

具体实施方式

[0030] 下面结合实例对本发明进行进一步的说明。

[0031] 实施例1

[0032] 制备高浓度SO2

[0033] 在250mL圆底烧瓶中放入30gNa2SO3，上端用2孔橡胶塞塞住，插入100mL 长颈漏斗和一根直角导管。导管一端接入水槽收集尾气。所有接口都用真空脂密封好后，在长颈漏斗中装入20mL浓硫酸。将长颈漏斗活塞打开，待气体发生10min后，将导管连接集气袋，收集高浓度SO2。

[0034] 实施例2

[0035] 吸附SO2

[0036] 将活性炭纤维在80℃条件下干燥4h，待恒重后取出称重，记录mACF。之后将待测样品放置于涂好真空脂的250mL洗气瓶中，洗气瓶两头涂好真空脂，并用止水夹夹紧，制造密封效果。再用进样器从集气袋中吸取5mL高浓度SO2注射进洗气瓶中静置48h。

[0037] 实施例3

[0038] SO2含量的测定

[0039] SO2含量测定主要参考国家环境保护总局标准HJ/T 56‑2000《固体污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》，将洗气瓶进气口接入装有单向阀的气泵，另一端连接装有50mL吸收液的砂芯吸收瓶，然后打开止水夹、气泵进行吹气，气流速度控制在0.5L/min左右，吹1h。砂芯吸收瓶尾气接入含有甲基橙的水溶液中以判断是否有SO2发生逃逸。

[0040] 然后将吸收液转入碘量瓶中，用少量吸收液洗涤吸收瓶两次转入碘量瓶中摇匀，加入50mL 2g/L的淀粉溶液，用0.010mol/L的碘标准溶液滴定至蓝色，记录消耗量V1(mL)。

[0041] 取未装有活性炭纤维的空瓶注射5ml高浓度SO2进行吹气吸收，记录消最终碘标准溶液消耗量V0(mL)。

[0042] 另取相同体积的空白吸收液，同法进行空白滴定，记录消耗量V2(mL)。

[0043] 实施例4

[0044] 活性炭纤维吸收SO2含量计算：

[0045]

[0046] 式中：

[0047] K：活性炭纤维吸附SO2含量(mg/g)；

[0048] V0：5ml高浓度SO2消耗的碘标准溶液体积(mL)；

[0049] V1：活性炭纤维吸附后剩余SO2消耗的碘标准溶液体积(mL)；

[0050] C(1/2I2)：碘标准溶液浓度(mol/L)；

[0051] 32.0：1mL 1mol/L碘标准溶液相当的二氧化硫的质量(mg)；

[0052] mACF：活性炭纤维的质量(g)。

[0053] 图1和图2为发生并收集SO2的装置示意图及装置图，装置操作简单，收集的SO2经过测定，纯度高达98.53％，表明该装置可以很好的制备高纯度的 SO2用来进行检测。

[0054] 图3为活性炭纤维对SO2测定的装置示意图，整个装置密闭，并且采用SO2检测仪进行检测，全程并无漏气现象，尾气吸收装置为甲基橙溶液，也并未发生变色反应，表明未被活性炭纤维吸收的SO2全部被吸收液吸收，吸收液经过碘标准溶液测定后，可以准确的计算出活性炭纤维对SO2的吸附量。

[0055] 图4为活性炭纤维的SO2吸附量‑时间变化图，由图可见，随着时间变化，活性炭纤维对SO2的吸附量逐渐增大，并达到饱和。