臺灣博碩士論文加值系統

排放至大氣的硫氧化物(SOX)有88%來自工業及發電廠燃燒化石燃料。目前國內已有電廠利用海水進行排煙脫硫，此方法最終會增加海水中硫酸鹽的含量。文獻中測定海水硫酸鹽濃度的方法以重量法為主，但因其分析時間較長，因此本研究希望建立快速測定海水中硫酸鹽濃度之方法，藉此可更快速評估海水吸收硫氧化物前後的濃度差異。
環保署公告的水中硫酸鹽檢測方法-濁度法(NIEA W430.51C)其濃度適用範圍為1 ~ 40 mg/L，且以淡水水體為主。而海水水體硫酸鹽濃度超過該方法測定範圍約60倍。本研究嘗試以濁度法測定海水中硫酸鹽濃度，利用預加定量的氯化鋇與水樣中多數硫酸鹽反應沉澱後進行水樣過濾，過濾後的澄清液再以濁度計法進行硫酸鹽濃度測定，由兩次濃度反應量去估算水樣的總硫酸鹽濃度。
實驗結果顯示：實驗室使用之濁度計其線性範圍落在0 ~ 120 mg/L，線性範圍較NIEA W430.51C標準方法為高，且不論水樣的基質是海水或淡水，兩者的檢量線線性斜率相近。總結方法較適化條件如下：水樣需約100 g；需加入5%阿拉伯膠為分散劑；膠羽反應時間最少需4分鐘及樣品冷藏保存時間可達一個月。本方法的分析時間為14±1分鐘；精密度大約在0.2% (n=10)；在不同離子強度下，方法回收率會隨鹽度增加1 psu而下降0.1%。
亦用本方法測定龜山島鄰近海域的實際水樣，分析結果顯示：由於泉口熱液硫化物大多以SO2和H2S狀態呈現，因此泉口熱液其硫酸鹽濃度和pH值普遍較臨近水體低。

About 88% sulfur oxide (SOX) in the atmosphere releases from industry and power plants through burning fossil fuel. At present, domestic power plants have used seawater for desulfurization of flue gas, this method will indeed increase the amount of sulfate in seawater. Historically, the gravimetric measure is the main method for determining sulfate in seawater. Due to time consumption, this study hopes to establish a method for rapid determination of sulfate concentration in seawater, thereby assessing how much of sulfur oxides are absorbed by seawater.
Turbidimetric sulfate determination (NIEA W430.51C) was adopted by the Environmental Protection Administration, which is mainly applicable for fresh water and sulfate concentration below 40 mg/L. However, sulfate concentration in the seawater is 60 times higher than the detection limit of the NIEA W430.51C declared. In this study, the concentration of sulfate in seawater is determined by a modified turbidity method. Firstly, a certain amount of barium chloride is added to react with most of the sulfate ions in the sample, then the sample is filtered. Secondly, sulfate concentration in the filtered liquid is determined by the NIEA W430.51C turbidity method. Finally, the total sulfate concentration of the sample was estimated from these two reactions.
The results show that the linear range of the turbidity meter is 0 ~ 120 mg/L, which is higher than that the NIEA W430.51C standard method describes. In addition, sample matrix has no effect on the slope of the calibration curve. Furthermore, the optimal conditions for measurement are as following: minimum sample demand is 100 g; Arabic gum as dispersant is suggested; colloid forming time is at least 4 minutes and the sample storage time could be last to a month. Finally, the analysis time of this method is 14±1 minute, the precision is about 0.2% (n=10), the recovery of sulfate at different ionic strengths demonstrates a 0.1% decrease according to the salinity increase of 1 psu.
Samples from the hydrothermal vent of Kueishan Island were testified by this method. The preliminary results show that the sulfur of hydrothermal vent is mostly in the state of SO2 and H2S, therefore, the sulfate concentration and pH value are generally lower in the hydrothermal vent but higher in the surrounding area.

摘要 i
Abstract iii
致謝 v
目錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 xi
第一章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 9
第二章 研究方法 10
2.1 研究架構 10
2.2 設備及試劑 11
2.2.1 設備 11
2.2.2 試劑 16
2.3 鹽度分析之流程 18
2.4 樣品分析之流程 21
2.5 樣品分析較適化條件 24
2.5.1 儀器線性範圍之選擇 24
2.5.2 緩衝溶液之選擇 27
2.5.3 樣品量之選擇 28
目錄(續)
2.5.4 緩衝溶液pH值之選擇 29
2.5.5 攪拌時間之選擇 30
2.5.6 保存實驗 31
2.6 樣品分析準確度及校正 32
2.7 不同鹽度(離子強度)下的準確度測試 35
第三章 結果與討論 36
3.1 樣品分析較適化條件實驗結果 36
3.1.1 儀器線性範圍 36
3.1.2 緩衝溶液選擇結果 41
3.1.3 樣品量選擇結果 43
3.1.4 緩衝溶液pH值之選擇結果 45
3.1.5 攪拌時間之選擇結果 47
3.1.6 樣品保存實驗之結果 51
3.2 確立樣品分析條件 54
3.2.1 樣品分析之步驟 54
3.2.2 樣品分析之重複性 59
3.2.3 樣品分析之準確度及校正結果 61
3.3 不同鹽度(離子強度)下的準確度 66
3.4 龜山島鄰近海域之硫酸鹽濃度檢測結果 72
第四章 結論 78
參考文獻 80
目錄(續)
英文文獻 80
中文文獻 83
網頁 86

英文文獻
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