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臭氧浓度检测方法分别有?

臭氧浓度检测方法分别有?

作者:意大利贵宾会众城来源:臭氧检测仪知识发布时间:2018-10-10 18:55浏览量:

臭氧浓度检测办法大致可分为“化学剖析法”、“物理剖析法”、“物理化学剖析法”三类。

1. 化学检测法
1.1 碘量法
碘量法是最常用的臭氧测定办法,我国和许多国家均把此法作为测定气体臭氧的规范办法,我国建设部发布的《臭氧发作器臭氧浓度、产值、电耗的丈量》规范CJ/T3028.2—94中即规则运用碘量法。其原理为强氧化剂臭氧(O3)与碘化钾(KI)水溶液反响生成游离碘(I2)。臭氧还原为氧气。反响式为:
O3+2KI+H2O→O2+I2+2KOH
游离碘显色,依在水中浓度由低至高呈浅黄至深赤色。
运用硫代硫酸钠(NaS2O3)规范液滴定,游离碘变为碘化钠(NaI),反响结尾为彻底褪色止。反响式为:
I2+2Na2S2O3→2NaI+NaS4O6
两反响式建立起O3反响量与NaS2O3消耗量的定量关系为1molO3:2molNaS2O3,则臭氧浓度CO3核算式为:
CO3=40x3x1000/1000(mg/L)
式中:
CO3——臭氧浓度,mg/L;
ANa——硫代硫酸钠规范液用量,ml;
B——硫代硫酸钠规范液浓度,mol/L;
V0——臭氧化气体取样体积,ml。
操作程序及办法参照规范CJ/T3028.2—94。
测定规范型发作器浓度很便利。臭氧化气体积用流量计计数,NaS2O3浓度一相制造为0.100mol/L,测定精度可达±1%。
测定空气中臭氧浓度时,使用在气采样器抽气定量。为确保测定精度,NaS2O3配为0.10mol/L。
测定水溶臭氧浓度亦可用此公式核算,仅仅V0代表采水量,取1000ml。NaS2O3浓度为0.10mol/L。
碘量法长处为显色直观。不需要宝贵仪器。缺陷是易受其氧化剂如NO、CI2等物质的搅扰,在重要检测时应减除其它氧化物质的影响。


1.2 比色法
比色法是根据臭氧与不同化学试剂的显色或脱色反响程度来断定臭氧浓度的办法。按比色手段分为人工色样比色与光度计色.此法多用于检测水溶解臭氧浓度
国内检测瓶装水臭氧溶解浓度有运用碘化钾、邻联甲胺等比色液的。其办法是运用检测样品显色液管相比较,断定测样臭氧溶解度值(0.05~0.08mg/L),要求准确的,则运用分光光度计检测。
国外运用此法做成仪器,制造规范东西与药品作为现场抽检运用,很便利。在600nm波长比色,0.05~0.75nm/L浓度数字显现,精度±0.01nm/L。受其它氧化剂搅扰少。


1.3 检测管
将臭氧氧化可改变试剂浸渍在载体上,作为反响剂封装在规范内径的玻璃管内做成测管,运用时将检测管两头堵截,把抽气器接到检测管出气端汲取定量臭氧气体,臭氧浓度与检测管内反响剂柱变色长度成正比,经过刻度值读取浓度值。
德国、日本和我国都生产臭氧检测管,浓度规模分为高(1000ppm)、中(10ppm)、低(3ppm)三种,用于检测空气臭氧浓度,适于现场使用,运用简洁,但精度低(为±15%)。



2. 物理办法
物理办法剖析臭氧现在在国际上最盛行的是紫外线吸收法。它是运用臭氧对254nm波长的紫外线特征吸收的特性,根据比尔—郎伯(Beer-Lambert)规律制造出的剖析仪器,只需挑选适宜长度的吸收池,就能够检测0.002mg/m3~5%(vol)浓度的臭氧。其线形在4~5个数量级内都很好。该法已被我国作为环境空气中测定臭氧的规范办法(GB1/T1154348)。

紫外线吸收法不光能够适用于检测气体中臭氧浓度,也能够检测水中溶存的臭氧浓度。
紫外线吸收法的仪器在美国、的国、瑞士、日本都有产品。我国北京剖析仪器厂于1985年引进了美国莫尼特(MONITORLABS)公司的ML-8810型紫外吸收式臭氧剖析器,用于环境检测,1992年以后又连续扩展量程到100ppm、1000ppm。北京超能自控实验技术研究地点1999年开发了ZX-01系列紫外线吸收式臭氧剖析器,其丈量规模从0~10ppm(用于环境检测)、0~100ppm、0~1000ppm、0~10000ppm到0~25000ppm。


2.1 紫外线吸收法原理
辐射被某种气体或液体吸收是受朗伯-比尔(LambertBeer)规律操控的:
I=Ioe–klc
式中:Io——入射光束的强度;
I——光束穿透样品(气体或液体)后的强度;
l——经过样品光程的长度;
c——样品内吸收物质的浓度;
k——吸收物质对该光线波长的比吸收系数。
此种检测需要对物质在已知波长下k值的准确了解。


2.2 臭氧检测
臭氧吸收短波紫外区(200~300nm)哈特雷波段紫外光,在253.7nm处具有最大吸收(图1)。在此波长,吸收系数值的规模从303.9到313.2cm-1•mol-1•L(273K和760mmHg),研究者证明了该值为302.4cm-1•mol-1•L。


2.3 布朗-吕伯
布朗-吕伯剖析仪(前联邦德国汉堡)的作业原理如图2所示。水银灯的辐射经聚光镜聚集构成平行光束透过测皿照射到光线接收器上,一部分辐射光线被分光镜折射到参比检测用的另一光线接收器上,光强用一可变光栏调理到同一水平。两只光线承受器接在桥式电路内,测皿吸收的光引起桥式电路的不平衡,一只伺服电机供康复平衡用,其校对动作规模与光吸收相符。该仪器内装有主动零点补偿。当丈量空气中臭氧时,经过一只电磁阀将惰性气引进测皿,当检测水中臭氧时,将规范溶液注入测皿。



3. 物理化学办法
3.1 靛蓝二磺酸钠(简称IDS)分光光度法
其原理是含臭氧的气体在有多孔玻板的吸收管中经过兰色的IDS溶液,生成的溶液用分光广度计在610nm处丈量,经过核算得出臭氧浓度。这种办法操作比较复杂,用于检测环境中臭氧浓度或作为基准用来标定物理办法仪器(低浓度)。
IDS法也被定为国家规范用来测定环境中的臭氧浓度(GB/T15437)。


3.2 化学发光法
该法是运用台过量的乙烯(或NO)与臭氧发作化学发光,用光电倍增管承受发光光强来核算出臭氧的浓度。此法在上世纪七、八十年代很盛行,从前被美国ERP列为环境检测规范办法之一。现已被紫外法所替代。

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