GB/T 11060.1-2023 天然氣(qì) 含(hán)硫(liú)化(huà)合(hé)物(wù)的測(cè)定(dìng) 第1部分: 用(yòng)碘量(liáng)法測定硫化氫含(hán)量

範圍
本文(wén)件(jiàn)規定(dìng)了用碘量法測定天(tiān)然氣中(zhōng)硫化氫含量的原理，試劑和材料，儀(yí)器，試驗步(bù)驟(zhòu)，試驗(yàn)數(shù)據處理和精(jīng)密度。
本(běn)文(wén)件適(shì)用於(yú)天(tiān)然(rán)氣(qì)中硫(liú)化氫含量(liáng)的測定(dìng)
，測定範(fàn)圍(wéi): 0%~100%。

術語和定義
GB/T 20604 界定的(dí)術語和定義適用(yòng)於(yú)本文件(jiàn)。

原(yuán)理
用過量的乙酸(suān)鋅溶液(yè)吸收氣(qì)樣中的硫(liú)化(huà)氫
，生(shēng)成硫化鋅沉澱。加(jiā)入過(guò)量的碘溶液以氧化生成(chéng)的硫化(huà)鋅(xīn)
，剩餘(yú)的(dí)碘(diǎn)用硫代*標準(zhǔn)溶液滴定。根(gēn)據硫代*標準(zhǔn)溶(róng)液的消耗量(liáng)計(jì)算(suàn)硫化(huà)氫含(hán)量。

試劑(jì)和材(cái)料
除非(fēi)另有(yǒu)規定(dìng)
，僅使用(yòng)分析純(chún)試劑。
水
，GB/T 6682 中(zhōng)的(dí)三級。
重(zhòng)鉻(gè)酸(suān)鉀
，基準(zhǔn)試(shì)劑
，推薦使用純度標(biāo)準(zhǔn)物質。
五(wǔ)水(shuǐ)合(hé)硫(liú)代(dài)*。
無水硫代*。
碘。
碘(diǎn)化鉀。
可(kě)溶性澱(diàn)粉。
無水(shuǐ)碳酸(suān)鈉。
乙(yǐ)酸(suān)鋅(xīn)。
乙醇: 質量分(fēn)數(shù)不低於95%。
鹽(yán)酸。
硫酸。
冰乙酸。
氫氧化(huà)鉀(jiǎ): 化學(xué)純(chún)。
氮氣體積(jī)分數不低於99.9%。
氫(qīng)氧化鉀(jiǎ)溶液(200g/L)。稱取200g氫(qīng)氧(yǎng)化鉀
，溶(róng)於1L水中(zhōng)。
鹽酸溶(róng)液(1+2)。
鹽酸溶(róng)液(1+11)。
硫(liú)酸溶(róng)液(1+8)。
乙酸鋅溶液(5g/L)。稱取6g乙酸鋅
，溶於(yú)500mL水中。滴加(jiā)1滴～ 2滴(dī)冰乙(yǐ)酸(suān)並(bìng)攪(jiǎo)動(dòng)至(zhì)溶(róng)液變清(qīng)亮
，加入30mL乙醇
，稀釋至1L。
碘(diǎn)儲備溶(róng)液(50g/L)。稱(chēng)取50g碘和150g碘化鉀(jiǎ)
，溶(róng)於200mL水(shuǐ)中
，加(jiā)入(rù)1mL鹽酸(suān)
，加(jiā)水(shuǐ)稀(xī)釋(shì)至1L
，儲存(cún)於棕色(sè)試(shì)劑(jì)瓶中(zhōng)。
碘(diǎn)溶(róng)液(2.5g/L)。取碘儲備溶(róng)液稀(xī)釋配(pèi)製。
澱粉指示(shì)液(5g/L)。稱取1g可溶性(xìng)澱粉
，加(jiā)入10mL水
，攪拌下注(zhù)入200mL沸水中(zhōng)
，再(zài)微沸2min
，冷(lěng)卻後
，將清液(yè)傾(qīng)入(rù)試(shì)劑瓶中(zhōng)備(bèi)用。該(gāi)溶(róng)液(yè)於(yú)使用前(qián)製(zhì)備。
硫代(dài)*標準儲備溶液(yè)[c(Na₂S₂O₄)=0.1mol/L]。有證標(biāo)準物質(zhì)或(huò)按下列方式配(pèi)製(zhì)和(hé)標定(dìng)。
a) 配(pèi)製。稱取(qǔ)26g五水合硫代*或16g無(wú)水(shuǐ)硫(liú)代*
，加0.2g無水(shuǐ)碳酸鈉(nà)
，溶於1L水中。緩(huǎn)緩煮沸(fèi)10min
，冷卻
，儲(chǔ)存於棕色試劑瓶(píng)中
，放置(zhì)14d
，傾(qīng)取清(qīng)液(yè)標(biāo)定後使(shǐ)用。
b) 標(biāo)定。稱(chēng)取(qǔ)在(zài)120°C烘(hōng)至恒重的(dí)重(zhòng)鉻(gè)酸(suān)鉀(jiǎ)0.18g
，稱準至(zhì)0.0002g
，置於500mL 碘量(liáng)瓶中
，加入(rù)25mL水和2g碘化(huà)鉀(jiǎ)
，搖(yáo)動
，使固(gù)體(tǐ)溶解後
，加(jiā)入(rù)20mL鹽酸溶(róng)液(yè)或(huò)硫酸(suān)溶液(yè)。立(lì)即蓋上(shàng)瓶塞
，輕(qīng)輕(qīng)搖(yáo)動後
，置於(yú)暗處10min。加入150mL水(shuǐ)
，用硫代*溶液(0.1mol/L)滴(dī)定。近(jìn)終點(diǎn)時
，加(jiā)入(rù)2mL~3mL澱(diàn)粉(fěn)指示液
，繼續滴(dī)定至溶(róng)液由藍(lán)色(sè)變(biàn)為(wéi)亮(liàng)綠色。同時做(zuò)空(kōng)白試驗。硫代(dài)*標準(zhǔn)儲備溶液的濃度按式(shì)(1)計算(suàn):

式中(zhōng):
c ——硫(liú)代*標(biāo)準儲備溶(róng)液(yè)的(dí)濃度(dù)
，單(dān)位(wèi)為摩爾(ěr)每升(mol/L)；
m ——重(zhòng)鉻(gè)酸(suān)鉀的(dí)質(zhì)量
，單(dān)位為克(g)；
V₁——試(shì)液(yè)滴(dī)定(dìng)時硫代*溶(róng)液補正到20°C的(dí)消(xiāo)耗(hào)量(補(bǔ)正值(zhí)按 GB/T 601 計算(suàn))
，單位為毫升(mL)；
V2——空(kōng)白(bái)滴定時(shí)硫(liú)代*溶液補正(zhèng)到(dào)20°C的(dí)消(xiāo)耗(hào)量(liáng)(補正值按(àn) GB/T 601 計(jì)算(suàn))
，單位(wèi)為毫升(mL)；
c) 2人分別(bié)標定(dìng)的硫代*溶液的(dí)濃度(dù)相差不(bù)應超過0.0002mol/L。
硫(liú)代*標(biāo)準(zhǔn)溶(róng)液[c(Na₂S₂O₄)=0.01mol/L]。有證標準物質(zhì)或取新(xīn)標定(dìng)過的(dí)硫代*標(biāo)準儲備(bèi)溶液(yè)
，用新(xīn)煮沸井冷(lěng)卻的(dí)水準(zhǔn)確(què)稀釋(shì)配(pèi)製。

儀(yí)器
定(dìng)量管(guǎn): 見圖(tú)1
，容積(jī)及相(xiāng)應的(dí)尺(chǐ)寸見表(biǎo)1
，其容積(jī)經檢定/校(xiào)準(zhǔn)
，或按(àn)照附(fù)錄A進(jìn)行校(xiào)核。
稀釋器: 見(jiàn)圖(tú)2。
吸(xī)收(shōu)器(qì): 吸收(shōu)器I
，內附(fù)玻(bō)璃孔(kǒng)板
，板上均(jūn)匀(yún)分布(bù)有(yǒu)20個(gè)直(zhí)徑(jìng)為0.5mm~1mm的孔(kǒng)
，見圖3；吸收(shōu)器II
，由錐形瓶和(hé)鼓(gǔ)泡管組成
，沿鼓泡管扁球泡(pào)底部(bù)共(gòng)有(yǒu)10個直徑為0.5mm~1mm的(dí)孔
，其(qí)中(zhōng)4個均(jūn)匀分(fēn)布在底(dǐ)部平麵
，6個(gè)均(jūn)匀分布在底部邊緣
，見圖4。







吸(xī)收器架: 見圖5。


濕式(shì)氣體(tǐ)流量計: 分度值0.01L
，示(shì)值最(zuì)大允(yǔn)許(xǔ)誤差±1%。
自(zì)動滴定儀或棕(zōng)色滴(dī)定管: 量(liáng)管(guǎn)容量(liáng)25mL和(hé)50mL。
溫(wēn)度(dù)計(jì): 測定範圍0°C～50°C
，分度值(zhí)0.5°C。
大(dà)氣壓力計(jì): 空(kōng)盒壓力(lì)表(biǎo)和(hé)高原(yuán)型(xíng)空(kōng)盒氣(qì)壓(yā)表。空(kōng)盒壓(yā)力(lì)表(biǎo)
，測量(liáng)範圍80kPa~106kPa
，分(fēn)度值0.1kPa；高原型(xíng)空盒氣(qì)壓(yā)表(biǎo): 測(cè)量(liáng)範(fàn)圍50kPa~102kPa
，分度(dù)值(zhí)0.2kPa。
醫用(yòng)注(zhù)射器(qì): 2mL，5mL，10mL，20mL，50mL和100mL各一支(zhī)
，應(yīng)有(yǒu)良好的(dí)密封性
，其(qí)容積經檢(jiǎn)定(dìng)/校準
，或者按照(zhào)附錄(lù)A進行校核(hé)。醫(yī)用(yòng)注(zhù)射器作(zuò)為附錄(lù)B的取樣儀器(qì)。
針(zhēn)形閥(fá)。
螺旋夾。

試(shì)驗(yàn)步驟
一(yī)般(bān)要求
取(qǔ)樣用材料應符(fú)合 GB/T 13609 的規(guī)定(dìng)。
硫化(huà)氫
，取樣(yàng)時安全(quán)注意事項(xiàng)應按 SY/T 6277 的規定(dìng)執(zhí)行(háng)。
硫化(huà)氫(qīng)的吸收應(yīng)在取(qǔ)祥(xiáng)現(xiàn)場完(wán)成。
每次試(shì)樣參(cān)考(kǎo)用(yòng)量的選擇(zé)見表2。




取(qǔ)樣和(hé)吸收(shōu)
硫(liú)化氫含量(liáng)高(gāo)於0.5％的氣(qì)體(tǐ)
取(qǔ)樣(yàng)
取樣(yàng)步驟(zhòu)如(rú)下:
a) 用短(duǎn)節(jié)膠管依次將取樣閥，轉子(zǐ)流量計，定量管和裝氫氧(yǎng)化鉀(jiǎ)溶液(yè)的(dí)洗(xǐ)瓶連接；
b) 打開(kāi)定(dìng)量管活塞(sāi)
，緩緩(huǎn)打開取樣(yàng)閥
，使氣體(tǐ)以1L/min~2L/min的流量(liáng)通過定量管(guǎn)；
c) 待通氣的(dí)氣量達到(dào)15倍(bèi)～20倍(bèi)定量(liáng)容積後
，依(yī)次(cì)關閉取樣閥(fá)和(hé)定量管(guǎn)活(huó)塞；
d) 記錄取(qǔ)樣點的(dí)環(huán)境(jìng)溫(wēn)度(dù)和(hé)大氣(qì)壓(yā)力。
吸收(shōu)
吸收裝(zhuāng)置見(jiàn)圖(tú)6
，吸(xī)收步(bù)驟(zhòu)如下:
a) 於吸收(shōu)器(qì)I中加入(rù)50mL乙酸(suān)鋅溶液(yè)；
b) 用洗耳球(qiú)在吸(xī)收器人口輕輕地鼓動
，使一部分溶液(yè)進(jìn)人玻(bō)璃孔板(bǎn)下(xià)部的空間(jiān)；
c) 用(yòng)洗耳球(qiú)吹出(chū)定(dìng)量管(guǎn)兩(liǎng)端玻(bō)璃管中(zhōng)可能(néng)存在的硫化氫；
d) 用短節(jié)膠(jiāo)管將圖6中各(gè)部分緊(jǐn)密對(duì)接(jiē)；
e) 打開(kāi)定量(liáng)管(guǎn)活(huó)塞
，
f) 緩(huǎn)緩打(dǎ)開(kāi)針(zhēn)形閥
，以300mL/min~500mL/min的(dí)流量(liáng)通入氮(dàn)氣
，20min後(hòu)停(tíng)止通氣(qì)。


對(duì)於(yú)硫化氫含量(liáng)高(gāo)於0.5％的氣體的快(kuài)速(sù)測(cè)定(dìng)按附錄B規定的(dí)步驟進行。
硫化氫含量(liáng)不(bù)高(gāo)於0.5％的氣(qì)體
吸收裝置見圖7。取(qǔ)樣(yàng)和吸收(shōu)同(tóng)時進行
，步驟如下(xià):
a) 於吸(xī)收(shōu)器(qì)I中加入50mL乙酸鋅(xīn)溶液(yè)；
b) 用洗耳(ěr)球在吸收(shōu)器(qì)入口輕輕地(dì)鼓動
，使(shǐ)一部分溶液進入玻璃孔板(bǎn)下部的(dí)空(kōng)間；
c) 用短節(jié)膠管(guǎn)將圖7中(zhōng)各部(bù)分緊(jǐn)密(mì)對接(jiē)；
d) 全(quán)開螺旋夾(jiā)；
e) 緩緩(huǎn)打開(kāi)取(qǔ)樣閥(fá)
，用待分析氣(qì)經(jīng)排(pái)空管(guǎn)充(chōng)分置(zhì)換取(qǔ)樣導管內(nèi)的氣體
f) 記錄流量計讀(dú)數
，作(zuò)為取樣(yàng)的初(chū)始(shǐ)讀數；
g) 調(tiáo)節螺(luó)旋夾使氣(qì)體以表2的流量通過吸(xī)收器(qì)；
h) 吸(xī)收過程(chéng)中(zhōng)分(fēn)3次(cì)～4次(cì)記錄(lù)氣體(tǐ)的溫(wēn)度(dù)；
i) 待(dài)通過表2中規定(dìng)量(liáng)的氣樣後
，關(guān)閉(bì)取樣閥(fá)；
j) 記錄取樣(yàng)體(tǐ)積(jī)，氣體(tǐ)平(píng)均(jūn)溫度和(hé)大氣(qì)壓力。
在取祥(xiáng)和(hé)吸(xī)收過(guò)程中應避(bì)免(miǎn)日(rì)光(guāng)直(zhí)射。
當硫化氫(qīng)含量不大(dà)於30mg/m³時
，可選(xuǎn)用(yòng)吸收器(qì)II進(jìn)行取樣吸收(shōu)。


滴定
滴(dī)定(dìng)步(bù)驟如下(xià):
a) 取(qǔ)下(xià)吸收器
，用吸量管加(jiā)入(rù)10mL碘溶(róng)液(yè)；
b) 再加入(rù)10mL鹽酸溶液
，裝上(shàng)吸收(shōu)器頭；
c) 用洗耳(ěr)球在吸收器(qì)入(rù)口輕輕地鼓(gǔ)動溶液(yè)
，使之混合(hé)均(jūn)匀(yún)；
d) 待反應(yīng)2min~3min後
，將溶(róng)液轉移進250mL碘(diǎn)量(liáng)瓶中；
e) 用(yòng)硫代*標(biāo)準溶液(yè)滴定(dìng)；
f) 近終點(diǎn)時
，加入1mL~2mL澱粉指(zhǐ)示液；
g) 繼(jì)續(xù)滴定至(zhì)溶液藍色(sè)消失。
按同(tóng)樣的步(bù)驟(zhòu)做空白(bái)試驗。
滴定應在(zài)無日光(guāng)直射的環(huán)境中進行(háng)。
采(cǎi)用吸收(shōu)器ll取樣(yàng)吸收的(dí)樣(yàng)品(pǐn)不轉(zhuǎn)移直接滴定。

試驗數據處(chǔ)理
氣樣校正體(tǐ)積的(dí)計(jì)算(suàn)
定量管(guǎn)計量的氣樣校(xiào)正(zhèng)體積(jī)
定(dìng)量管計(jì)量時氣(qì)樣(yàng)校正體(tǐ)積(Va)按(àn)式(2)計算(suàn):

式(shì)中(zhōng):
Va——定量行計量的氣(qì)樣校正(zhèng)體(tǐ)積
，單位為(wéi)毫(háo)升(mL)；
V ——定量(liáng)管(guǎn)容積(jī)
，單(dān)位(wèi)為毫升(mL)；
P ——取(qǔ)樣點(diǎn)的(dí)大氣(qì)壓力(lì)
，單位為(wéi)千(qiān)帕(pà)(kPa)；
t ——取(qǔ)樣(yàng)點的環境溫(wēn)度
，單位(wèi)為攝(shè)氏(shì)度(°C)。
流量(liáng)計(jì)計量(liáng)的(dí)氣(qì)樣(yàng)校正(zhèng)體積
流量計(jì)計量(liáng)時氣(qì)樣(yàng)校正體(tǐ)積(Va)按式(3)計算:

式中:
Va——定量(liáng)管(guǎn)計量的(dí)氣祥(xiáng)校正(zhèng)體(tǐ)積(jī)
，單(dān)位(wèi)為毫(háo)升(mL)；
V ——取樣(yàng)體積
，單位為毫升(mL)；
P ——取樣(yàng)時的(dí)大氣壓力
，單位(wèi)為千帕(pà)(kPa)；
Pv——溫(wēn)度t時水的飽和(hé)蒸氣壓(yā)
，單位為千(qiān)帕(pà)(kPa)；
t ——氣樣平均(jūn)溫(wēn)度
，單位(wèi)為(wéi)攝(shè)氏度(°C)。
硫(liú)化氫(qīng)含(hán)量的計(jì)算(suàn)
質量濃度(ρ)按式(4)計算(suàn):

體(tǐ)積(jī)分數(shù)(φ)按式(5)計(jì)算:

式中(zhōng):
ρ ——硫(liú)化氫質量濃度
，單(dān)位(wèi)為(wéi)克(kè)每(měi)立(lì)方(fāng)米(mǐ)(g/m³)；
φ ——硫化氫(qīng)體積分數
，％；
c ——硫代*標(biāo)準溶液的濃度
，單位為摩(mó)爾每升(mol/L)；
V₁——空(kōng)白滴定時硫代*標(biāo)準溶液(yè)的(dí)消(xiāo)耗(hào)量(liáng)
，單位為毫升(mL)；
V2 ——樣(yàng)品滴(dī)定(dìng)時(shí)硫代(dài)*標準(zhǔn)溶(róng)液的消(xiāo)耗量(liáng)
，單位(wèi)為(wéi)毫(háo)升(mL)；
V_n——氣(qì)樣校正(zhèng)體積(jī)
，單(dān)位(wèi)為(wéi)毫(háo)升(mL)。
取2個(gè)平(píng)行測定結(jié)果的(dí)算(suàn)術(shù)平(píng)均(jūn)值作(zuò)為分(fēn)析結果
，所(suǒ)得(dé)結果不小(xiǎo)於(yú)1％或(huò)10mg/m³時(shí)保(bǎo)留(liú)三位有效數字
，小(xiǎo)於(yú)1％或10mg/m³時(shí)保留(liú)兩位(wèi)有效(xiào)數(shù)字。