溫泉水中硫的形態(tài)分析.pdf

1、溫泉在我國利用已有4000多年的歷史,極大的豐富了我們的人民生活和文化底蘊(yùn)。但是,溫泉在人們生活和社會中的應(yīng)用卻一直微乎其微。近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展,溫泉旅游已發(fā)展成為新興的旅游主題。以沐浴溫泉、體驗(yàn)溫泉、感悟溫泉文化為主題,休閑、養(yǎng)生、度假為目的的旅游活動蓬勃發(fā)展。同時(shí),溫泉水在農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、地?zé)岚l(fā)電以及人民生活中也有著極廣泛的應(yīng)用。由此可見,溫泉在當(dāng)今社會中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是,溫泉作為一種富含豐富礦物質(zhì)的高礦

2、化度水體,含有許多的對人體有益和一些有毒有害微量元素。迄今為止,有關(guān)溫泉水中有毒有害元素的危害及其作用機(jī)理研究的文獻(xiàn)報(bào)道較少,尤其是關(guān)于溫泉研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工作太少。本文選取溫泉水中常見的硫?yàn)檠芯繉ο?建立了快速、簡便的硫形態(tài)分析方法,系統(tǒng)研究了溫泉水中硫的存在形態(tài)及相互間的關(guān)系,采用VB語言編程,繪制了水中硫各形態(tài)的理論電位-pH圖。同時(shí)以pH和溫度為主要影響因素進(jìn)行了溫泉水中硫的變化關(guān)系和轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究。
　　 本文建立了快速

3、、連續(xù)測定溫泉水中硫離子、亞硫酸根、硫代硫酸根的形態(tài)分析方法。該方法工作線性范圍寬,在0～250μg/mL濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,其摩爾消光系數(shù)ε分別為11.62×104、5.36×104、3.18×104L·mol-1·cm-1。平均加標(biāo)回收率在97.7-102.8％之間。該法靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確,且操作起來簡單、快速。
　　 初始的電位-pH圖都是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算然后由手工繪制而成,但是隨著研究的深入,所要表達(dá)的內(nèi)容已擴(kuò)展到

4、包括配位體和較高溫度條件的復(fù)雜體系,考慮的化學(xué)反應(yīng)和條件越來越多,各種化學(xué)平衡中的計(jì)算也越來越復(fù)雜和繁瑣,用手工繪制復(fù)雜體系的電位-pH圖也越來越困難。本文根據(jù)繪制Eh—pH圖的需要,通過Visual Basic6.0開發(fā)包實(shí)現(xiàn)繪圖程序的編寫,具有工作量小、速度快,同時(shí)是可視化的特點(diǎn)。繪制了溫泉水在室溫(25℃)下各種形態(tài)硫的電位-pH圖。通過硫各形態(tài)的理論電位-pH圖,可以清晰的看出硫各種形態(tài)的優(yōu)勢區(qū)域,以及影響相鄰形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響因素

5、。為下一步的實(shí)驗(yàn)提供了準(zhǔn)確的指導(dǎo)。
　　 從電位-pH圖可以看出,酸度對溫泉水中的各種形態(tài)硫有著極其重要的影響。改變體系的pH,硫的各種形態(tài)含量變化差異較大。硫代硫酸根、硫酸根隨著含量變化隨體系pH的變化不是很明顯。亞硫酸根隨著體系pH的變化發(fā)生明顯的遞增趨勢。單質(zhì)硫S0含量隨著體系酸度的改變而發(fā)生較大的變化。即在中性及酸性的環(huán)境中,單質(zhì)硫呈現(xiàn)升高的趨勢,在堿性環(huán)境中呈現(xiàn)遞減的趨勢。-2價(jià)的硫含量隨著酸度不同而發(fā)生較大的變化,在

6、pH<5.5時(shí)體系中的硫離子含量明顯低于體系正常酸度條件,這是因?yàn)闅鈶B(tài)的H2S在水-氣界面上很容易逸散到空氣中。造成水系中H2S的含量發(fā)生明顯的降低,這也就是為什么溫泉水通常都帶有臭雞蛋氣味的原因。在5.59.0時(shí),硫離子的含量呈現(xiàn)出先降低后升高的現(xiàn)象,這可能是由于硫離子在不同pH的存在形態(tài)不一致的原因。而溫度對溫泉水中硫形態(tài)間的轉(zhuǎn)化

7、影響不是很明顯,而且各形態(tài)含量在一定的范圍內(nèi)波動。
　　 溫泉水中的硫化氫為劇毒物質(zhì),對周邊環(huán)境、人生安全和儀器設(shè)備造成了不同程度的危害。故對含H2S溫泉水進(jìn)行脫硫處理具有較大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。本文根據(jù)硫化物的化學(xué)性質(zhì),分別采用加入氧化劑和金屬離子沉淀劑進(jìn)行硫化物的去除,取得了良好的效果,但是不太適用于溫泉水中硫化物的去除。同時(shí)根據(jù)硫的理論電位-pH圖中,-2價(jià)的硫在pH<7.09時(shí)主要為H2S,7.09