SO2在水溶液中的化学状态及稳定性研究

摘 要 ：实验采 用氮气(N )气提 SO 水溶液和缓冲溶液 中的 S0₂，通过 测定溶液 电导 率的方法对 s0z溶 于水 ，酸性 溶 液，碱性溶 液以及缓 冲溶 液的化学状 态进 行 了研 究．结果表 明 ，在 敞 开体 系中，水溶 液 中的 S0₂可 以被 缓慢地 气 提 出来，且 SO 气提率 与气提 时间呈现一定的线性 关 系(r一0．98)，但缓 冲溶液 中的 SO 不能被 气提 出来．另外 ，在 敞 开体 系 中，SO2分 别 溶 于水 、酸 性 溶 液 、碱 性 溶 液 ，溶 液 电 导 率 的 变化 与 溶 入 S02的 量 呈 线 性 关 系 ，相 关 系数 均 达 到 0．999以上．结论 ：SO 只要溶 于水溶液就会立 即电离成 HSO3一和 SO。一离子 ，并 以 离子的形式存在 于溶液 中．

关 键 词 ：SO ；气提 率 ；电 导 率 ；化 学状 态 ；水 溶 液

SO₂是一 种 有毒 有 害的 大气 污染 物 ，以低 浓 度存 在 于 环境 中 ，超 过 一 定 的浓 度 范 围 ，会对 人 和 生 物造 成 不 同程度 的危 害 ，并能 够诱 发 多种人 类疾 病 [1]．其 中 ，SO 在生 物体 液 中存 在 的化 学状 态是 影 响 SO2对人 和 生物 毒性 作用 的一 个重 要 因素 ，且 已经 引起人 们 的广 泛关 注 ． SO：易溶 于水 ，在 常温 下 1L水 中能溶 解 4OL SO2．目前 ，关 于 SO 在 水 溶 液 中的 化学 状 态有 两 种不 同 的观 点 ．一 种 观 点认 为 SO。溶 于 水 生 成 H SO2[3 ]，并 按 下 式 离 解 ：H。SO3一 H +HS0s一；HSO。一一 H + SO。卜．因 此环 境 毒理 学 工作 者 在 研究 SO 对 生物 体 的毒 性 作 用 时 ，有 时 以 SO 衍 生 物 (亚硫 酸 盐 和亚 硫 酸 氢盐 )的 混合溶 液代 替 SO：气 体来 研究 [8]．另 一种 观 点认 为 ，SO2的 水溶 液 中只存 在极 少 量 的 H SO₂，SO2在 水溶 液 中的化学 状 态基本 上 是 SO ·nH 0．因此 SO 在 水溶 液 中离 解 可表 示如 下 Lg 引：SO +nH。0--~S0。· nH 0；SO ·nH。o—H+HSO2一+ (n一 1)H。O；HSO2一一H +SO2卜．国 内研 究 者用 激 光 拉 曼 光 谱技 术 ， 证 明 SO2溶 于水 和 酸性 溶 液 是 以 SO ·nH。O 存 在 的口 ．但 是 该 方 法 是 在 密 闭 体 系 中研 究 的 ，而 在 实 际 中 SO 一 般是 处 于 敞开体 系 中．鉴 于此 ，本论 文 采用 氮 气 (N。)气 提 SO 水溶 液 以及 测 定 溶液 电导率 的方 法 ，研 究 了敞开体 系 中 SO 溶 于水 、酸性 溶液 、碱 性 溶液 和 缓 冲溶 液 中 的化 学状 态 ，旨在 为今 后 的 So。毒理 学 研究 提 供理 论基 础． 1 试剂 与方 法 1．1 主 要试 剂与 仪器 SO 标 准 气体 由北 京 氦谱 北 分气 体 工业 有 限公 司 提供 (纯度 为 99．99 )；N。采 用 太 原市 太 钢 供气 站 提 供 (纯 度 99．99 )；UV一 3010紫外 可 见 分 光 光 度 计 (日立 公 司 )；电 导 率 仪 130A(USA Thermo1)；酸 度 计 920A(UsA Thermo1)；其 他试 剂 均为 国产 分析 纯 ． 1．2 实验 方法 1．2．1 S0 吸收 液 、缓 冲溶液 和水 溶液 的 制备 SO2吸 收 液 采 用 甲醛 缓 冲溶 液 吸 收一盐 酸 副 玫 瑰 苯 胺 比色 法 测 定 大 气 SO2方 法 中 的 吸 收 液 ¨]．pH一 5．0，pH=6．0的缓 冲溶 液 由磷酸 二氢 钠 和磷 酸氢 二钠 配 制而成 ．SO2的水 溶液 通过 调 节 SO 钢 瓶 的气 阀 ，选