硫化氢是一种常见的有臭鸡蛋味道的有毒气体，在工业与环境中的危害主要有以下几个方面。
（1）对人体有剧毒
低浓度下即对人体有毒，吸入高浓度的硫化氢会迅速致命。它通过抑制细胞的氧化磷酸化作用，阻碍细胞的呼吸作用，导致细胞死亡。
（2）对装置腐蚀性强
由于石油和煤中经常含硫，因此硫化氢在石油、化工等流程工业中广泛存在，会对管路、阀件等产生严重腐蚀，危害装置安全。
（3）影响催化剂寿命
石油、工业过程中使用了大量催化剂，硫化氢存在条件下，大部分催化剂都会中毒，危害极大。
测量硫化氢有极为重要的价值和意义，因此也发展出了多种硫化氢在线检测分析方法，包括电化学法、色谱法、醋酸铅纸带法、激光法、紫外法等。
1、电化学法
电化学硫化氢检测是最常见的硫化氢检测仪，微量的硫化氢传感器灵敏度可以达到ppb级别。基本的原理是通过与硫化氢气体反应产生的电信号来测定硫化氢气体的浓度。比如电流型电化学硫化氢传感器是利用硫化氢和氧气在两电极发生氧化还原反应释放电荷，产生与气体浓度成正比的电流，气体的浓度可通过测试电流得出。电化学硫化氢传感器按电解质可以分为液体电解质、固体电解质和凝胶电解质等电化学传感器。其中液体电解质硫化氢传感器可根据其响应信号的不同分为电位型和电流型，如图1所示。
对于电流型电化学硫化氢传感器，其反应过程往往需要样气的参与，因此在检测油气、天然气等场景中的硫化氢时，经常会遇到因为缺氧导致数据异常的问题。
图1 一般液体电解质硫化氢传感器结构
2、色谱法
色谱是分析行业的王霸，可以用于微量和痕量硫化氢的检测。基于TCD检测器的色谱可以实现1ppm浓度以上的硫化氢检测。如果配合AED (原子发射光谱检测器)，SCD(硫化学发光检测器)，PFPD (脉冲火焰光度检测器)和FPD (火焰光度检测器)，这类色谱可以实现ppb级的痕量硫化氢检测。
安捷伦公司对四种检测器进行了对比，结果如图2所示。
图2 四种痕量硫化氢检测器对比
详细见：用于气体中痕量硫分析的硫选择性检测器对比应用
3、醋酸铅纸带法
基本的原理是Pb(CH3COO)2+H2S=PbS(黑色沉淀)+CH3COOH，醋酸铅与硫化氢反应生产硫化铅黑色沉淀。因此将醋酸铅均匀的附着在纸带上，然后让纸带与测量介质接触，相同条件下，纸带上黑色条纹的生成速度与硫化氢浓度有关。通过颜色传感器，检测颜色的深浅就可以分析出硫化氢的浓度。
通过调整纸带与测量气体接触的速度，可以动态调整测量范围，测量痕量硫化氢时加长接触时间，测量高浓度时减少接触时间。这样可以使该方法有很宽的测量范围。
当前，很少看到这一原理的分析仪，主要是进口产品的天下，包括加拿大和美国的产品。醋酸铅纸带可以检测ppb级的硫化氢，具有很高的灵敏度。
图3 常见醋酸铅纸带硫化氢分析仪
4、激光法
激光法测量硫化氢已经成为一种常见方法，由于硫化氢吸收强度较弱，因此一般搭配长光程气室，进行检测，检测下限最多可以达到亚ppm级。如果搭配上离轴积分腔，可以使检出下限达到ppb级。
图4 硫化氢在1~10um区域的吸收谱线
如图4所示是硫化氢在1~10um区域的吸收，可以看到在中红外波段的吸收强度并没有比近红外高出一个数量级以上，出于成本和光学设计考虑，一般还是选用近红外波段进行测量。
采用激光法进行检测时，特别要注意的就是交叉干扰问题。如在吸收较强的2.6um波段，相关文献研究表明，不适合用于甲烷背景下的硫化氢测量，同时该波段水分吸收特别强，也不适用于含水份较高的硫化氢测量。
在近红外波段测量时，也需要注意甲烷和CO2的干扰，如图5所示，需要根据场景具体分析，如天然气、煤气、沼气等，可能需要采取如负压测量等手段减小背景干扰。
图5 甲烷、二氧化碳、硫化氢三种气体干扰
紫外法也是硫化氢测量的常用方法，如图6所示，硫化氢在紫外有很强的吸收，采用紫外分光法（紫外差分）或者非分光法（NDUV）进行测量，其中紫外分光法还可以同时检测包括硫化氢在内的多种气体。紫外法可以实现亚ppm级的硫化氢在线分析，具有分析精度高、检出限好、寿命长、成本低、多组分同时检测等优势，但常规的紫外法硫化氢分析需要特别注意交叉干扰的问题（见本公众号文章）。为了减小交叉干扰的影响，部分厂家在仪表中加入了色谱柱进行分离，可以有效的解决这一问题。
图6 硫化氢紫外吸收谱图
(1)金属氧化物法
金属氧化物硫化氢气体传感器是根据硫化氢气体的吸附作用使半导体的电导率改变,从而导致电阻值的变化，然后测量阻值变化的大小来检测出硫化氢气体的浓度。具有成本低、灵敏度高的优点，但稳定性较差。
(2)实验室方法
常见的实验室方法包括碘量法、亚甲基蓝分光光度法、汞量滴定法等，都是利用硫化氢与特定物质反应，生成有色沉淀，然后利用分光法对颜色进行分析，得到硫化氢浓度。
