臭氧浓度检测方法
臭氧的测定_实验报告

一、实验目的1. 掌握臭氧的测定方法。
2. 熟悉臭氧标准溶液的配制。
3. 了解臭氧浓度与溶液吸光度的关系。
二、实验原理臭氧(O3)是一种强氧化剂,具有特殊的气味,易溶于水。
本实验采用紫外分光光度法测定臭氧浓度。
该方法基于臭氧在特定波长下对紫外光的吸收,通过测量吸光度,计算臭氧浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:紫外可见分光光度计、容量瓶、移液管、锥形瓶、玻璃棒、吸滤瓶、滤纸等。
2. 试剂:臭氧标准溶液(浓度为1mg/L)、蒸馏水、硝酸、氢氧化钠、无水碳酸钠、氯化钠等。
四、实验步骤1. 配制臭氧标准溶液a. 称取1.00g无水碳酸钠,加入50mL蒸馏水溶解。
b. 加入1mL硝酸,使溶液呈酸性。
c. 加入1g氯化钠,溶解后转移至100mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度线。
d. 摇匀,备用。
2. 吸收液配制a. 取50mL臭氧标准溶液于锥形瓶中。
b. 加入5mL氢氧化钠溶液,混匀。
c. 加入1mL硝酸,使溶液呈酸性。
d. 用蒸馏水定容至50mL,摇匀,备用。
3. 吸光度测定a. 将吸滤瓶置于紫外可见分光光度计上,设置波长为254nm。
b. 分别测定臭氧标准溶液和吸收液的吸光度。
c. 记录吸光度值。
4. 数据处理a. 根据臭氧标准溶液的浓度和吸光度值,绘制标准曲线。
b. 根据实验测得的吸光度值,从标准曲线上查得臭氧浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制通过绘制臭氧标准溶液浓度与吸光度值的标准曲线,发现二者呈线性关系。
2. 实验结果根据实验测得的吸光度值,从标准曲线上查得臭氧浓度为0.015mg/L。
3. 结果分析通过实验,我们成功测定了臭氧浓度,证明了紫外分光光度法在臭氧测定中的可行性。
实验结果表明,该方法具有较高的准确度和灵敏度。
六、实验结论本实验通过紫外分光光度法成功测定了臭氧浓度,结果表明该方法具有较高的准确度和灵敏度。
实验结果符合预期,达到了实验目的。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意操作规范,避免交叉污染。
臭氧浓度测定

国家标准臭氧浓度测定方法氧浓度检查方式大致可分为―化学分析法‖、―物理化学分析法‖、―物理分析法‖三类。
1.化学检查法1.1 碘量法碘量法是最常用的臭氧测定方式,我国和许多国家均把此法作为测定气体臭氧的标准方式,我国建设部发布的《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》标准CJ/T 3028.2 — 94 中即规定使用碘量法。
其原理为强氧化剂臭氧(O 3 )与碘化钾(KI )水溶液反应生成游离碘(I 2 )。
臭氧还原为氧气。
反应式为:O 3 + 2KI + H 2 O → O 2 + I 2 + 2KOH 游离碘显色,依在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色。
利用硫代硫酸钠(NaS 2 O 3 )标准液滴定,游离碘变为碘化钠(NaI ),反应终点为完全褪色止。
反应式为:I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → 2NaI + NaS 4 O 6 两反应式建立起 O 3 反应量与NaS 2 O 3 消耗量的定量关系为1molO 3 : 2mol NaS 2 O 3 ,则臭氧浓度 C O3 计算式为:C O3 =40x3x1000/1000 (mg/L )式中: C O3 ——臭氧浓度,mg/L ; A Na ——硫代硫酸钠标准液用量,ml ; B ——硫代硫酸钠标准液浓度,mol/L ;V 0 ——臭氧化气体取样体积,ml 。
操作程序及方式参照标准CJ/T3028.2 — 94 。
测定标准型发生器浓度很方便。
臭氧化气体积用流量计计数,NaS 2 O 3 浓度一般配制为0.100mol/L ,测定精度可达± 1% 。
测定空气中臭氧浓度时,应用在气采样器抽气定量。
为保证测定精度,NaS 2 O 3 配为 0.10mol/L 。
测定水溶臭氧浓度亦可用此公式计算,只是 V 0 代表采水量,取1000ml 。
NaS 2 O 3 浓度为0.10mol/L 。
碘量法优点为显色直观。
不需要贵重仪器。
缺点是易受其氧化剂如NO 、CI 2 等物质的干扰,在重要检查时应减除其它氧化物质的影响。
臭氧水浓度测定

臭氧(O)含量的测定3一、仪器、设备1.光电分析天平2.三角洗瓶(吸收瓶)500mL3. 滴定管50mL,宜用精密滴定管4.量筒 20mL 500mL 各一只5.刻度吸管(吸量管)10mL6. 容量瓶 1000mL7.棕色试剂瓶1000ml7.吸耳球1个二、化学试剂1. 3 mol/L硫酸2. 200g/L 碘化钾3. 5g/L 淀粉等溶液4. 0.05 mol/L硫代硫酸钠三、配置试剂1. 3 mol/L硫酸量取浓硫酸(p=1.84;分析纯)溶于5倍体积的蒸馏水中。
2. 200g/L 碘化钾用分析天平称取200g碘化钾(分析纯)并溶于1000mL煮沸后冷却的蒸馏水中,用棕色瓶保存于冰箱中,至少储存一天后再用。
此溶液1.00mL含0.20g碘化钾。
3. 5g/L 淀粉等溶液称取1g可溶性淀粉,用冷水调成悬浮浆,然后加入约80mL煮沸水中,边加边搅拌,稀释到100mL;煮沸几分钟后放置沉淀过夜,取上清液使用,如需较长时间保存可加入1.25g水杨酸或0.4g氯化锌。
4. 0.1 mol/L硫代硫酸钠使用分析天平准确称取24.817g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O;分析纯)用新煮沸冷却的蒸馏水定溶于1000mL的容量瓶中。
或称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O;分析纯)溶于1000mL新煮沸冷却的蒸馏水中,此溶液硫代硫酸钠浓度约为0.1mol/L。
再加入0.2g碳酸钠(Na2S0O3),标定,调整浓度到0.1000mol/L,贮于棕色瓶中,储存的时间过长时,使用前需要重新标定。
四、标定步骤:称取1g碘化钾置于250mL碘量瓶内,并加入100mL蒸馏水,用移液管(A1.2.2)移入10.00mL,0.1000mol/L重铬酸钾标准溶液,加入5mL(1+5)硫酸溶液,静置5min。
用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定,待溶液变成淡黄色后,加入约1mL淀粉溶液,继续滴定至颜色由蓝色变成亮绿色为止,记录用量。
工作场所空气中臭氧测定方法

工作场所空气中臭氧测定方法工作场所空气质量一直备受关注,其中臭氧是一个常见的空气污染物质。
臭氧不仅对人体健康造成危害,还会对环境造成负面影响。
因此,准确测定工作场所空气中的臭氧含量对保障劳动者的健康和安全至关重要。
一、臭氧的来源和危害臭氧是一种挥发性有机物,主要来源于汽车尾气、工厂废气、印刷油墨和消毒剂等。
当臭氧浓度超过一定限值时,会对人体健康造成危害,表现为呼吸道不适、眼睛刺激、喉咙痛等症状。
长期暴露在高浓度的臭氧环境中,还可能引发哮喘、肺部疾病等严重后果。
二、工作场所空气中臭氧的测定方法1. 传感器法传感器是一种常用于快速检测臭氧浓度的方法。
通过将传感器放置在工作场所空气中,可以实时监测臭氧的浓度。
传感器的优点是响应速度快,操作简单,但精准度相对较低。
2. 化学分析法化学分析法是一种比较准确的臭氧测定方法。
通过取样工作场所空气,利用化学试剂反应得到臭氧的含量。
这种方法需要收集样本、实验室分析等步骤,相对繁琐,但结果可靠。
3. 光谱法光谱法是一种高精度、高灵敏度的臭氧测定方法。
通过光谱仪器对工作场所空气进行扫描,可以准确测定臭氧的吸收光谱,进而计算出臭氧的浓度。
这种方法精准度高,但设备成本较高。
三、工作场所空气中臭氧测定方法的选择在选择工作场所空气中臭氧测定方法时,需要考虑以下几个方面:1. 准确性:不同的测定方法准确性有所差异,应根据需要选择精度较高的方法。
2. 快速性:有些工作场所需要实时监测臭氧浓度,因此测定方法的响应速度也是一个重要考量因素。
3. 可操作性:一些测定方法需要专业设备或实验条件,可能不适用于所有的工作场所,因此可操作性也是一个重要考量因素。
4. 经济性:不同的测定方法耗材、设备等成本不同,应根据实际情况选择经济合适的方法。
综上所述,工作场所空气中臭氧测定方法的选择应根据实际需求综合考虑准确性、快速性、可操作性和经济性等因素,以保障劳动者的健康和安全。
希望相关部门能重视工作场所空气质量监测工作,从源头上减少臭氧对劳动者的危害,为建设健康和安全的工作环境助力。
臭氧浓度检测方法都有哪些

关于臭氧大家应该都知道吧,但是具体的浓度检测大家又知道一般都存在哪些具体的方法呢?为了解开这个疑惑,下面我们就来看看到底是怎么样的吧,希望能对大家有所帮助。
一、碘量法臭氧产量检测方法中,标准方法采用碘量法。
方法如下:1、分别配制含2%KH2PO4、1%Na2HPO4、5%KI的混和溶液(闭光保存)25%H2SO2溶液,0.5%淀粉溶液,0.1NNa2S2O3溶液。
2、取上述混合溶液400ml加入锥形瓶中,以小于500ml/min流速通入2升臭氧化空气,形成取样溶液。
3、在取样溶液中加入5ml25% H2SO2溶液,在暗室内放置5分钟,后用0.1 NNa2S2O3溶液滴定至淡黄色,再加入少量0.1%淀粉溶液,滴定至无色,记Na2S2O3溶液耗量。
4、臭氧浓度计算:O3浓度(gm/I)=12NV。
式中N是指Na2S2O3溶液标准溶液的当量浓度(Na2S2O3标准溶液的配制和标定按GB601-77进行);V是指滴定用去的Na2S2O3标准溶液的毫升数。
5、臭氧产量的计算:臭氧(O3)产量(g/h)= O3浓度(g/m3)×空气流量(m3/h)。
空气流量是指进臭氧发生器的标准状态气体体积。
二、紫外吸收法臭氧产量检测方法中,实验室精准快速检测,一般采用紫外吸收法的专用仪器,带有自动抽吸气泵,通过紫外吸收探头,有LCD显示屏显示,一般集成有采集记录系统,通过通讯接口实时传输检测数据到电脑软件中。
检测数据非常稳定,是目前臭氧企业使用常见的方法。
量程一般有1~1000ppm,1~10000ppm 等。
三、空气中臭氧浓度的检测一般指空气中低浓度的环境臭氧浓度,可使用专用来测试空气中臭氧含量的仪器,一般采用便携式,化学探头方式获取臭氧值,量程通常在1~1000ppm,精度在0.1~1.0ppm,LCD夜晶屏直接显示臭氧浓度数值,使用比较方便。
四、水中臭氧浓度的检测由于在线探头式水中臭氧浓度检测仪还不是很可靠,目前简便的方法是使用DPD试剂,当场就可以测出结果。
臭氧浓度检测方法

For personal use only in study and research; not for commercial use臭氧浓度检测方法大致可分为“化学分析法”、“物理分析法”、“物理化学分析法”三类。
1. 化学检测法1.化学检测法1.1 碘量法碘量法是最常用的臭氧测定方法,我国和许多国家均把此法作为测定气体臭氧的标准方法,我国建设部发布的《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》标准 CJ/T 3028.2 — 94 中即规定使用碘量法。
其原理为强氧化剂臭氧( O 3 )与碘化钾( KI )水溶液反应生成游离碘( I 2 )。
臭氧还原为氧气。
反应式为:O 3 + 2KI + H 2 O T O 2 + I 2 + 2KOH游离碘显色,依在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色。
利用硫代硫酸钠( NaS 2 O 3 )标准液滴定,游离碘变为碘化钠( NaI ),反应终点为完全褪色止。
反应式为:I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 T 2NaI + NaS 4 O 6两反应式建立起 O 3 反应量与 NaS 2 O 3 消耗量的定量关系为 1molO 3 : 2mol NaS 2 O 3 ,则臭氧浓度 C O3 计算式为:C O3 =40x3x1000/1000 ( mg/L )式中:C O3 ——臭氧浓度, mg/L ;A Na ——硫代硫酸钠标准液用量, ml ;B ——硫代硫酸钠标准液浓度, mol/L ;V 0 ——臭氧化气体取样体积, ml 。
操作程序及方法参照标准 CJ/T3028.2 — 94测定标准型发生器浓度很方便。
臭氧化气体积用流量计计数, NaS 2 O 3 浓度一般配制为 0.100mol/L 测定精度可达±1% 。
±15% )。
测定空气中臭氧浓度时,应用在气采样器抽气定量。
为保证测定精度, NaS 2 O 3 配为 0.10mol/L 。
测定水溶臭氧浓度亦可用此公式计算,只是 V 0 代表采水量,取 1000ml 。
臭氧浓度检测常用方法科普

由于臭氧具有对多种细菌、微生物都具有很强的杀灭能力,杀灭率优于紫外线、抗生素,且没有二次污染,所以在工业和医疗领域会经常使用到。
但是如果空气中的臭氧浓度过高,就会强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽,严重的还会出现视力下降、记忆力衰退等症状。
因此,我们在使用臭氧的时候一定要记得检测它的浓度。
一、臭氧产量检测之碘量法臭氧产量检测方法中,标准方法采用碘量法。
方法如下:1、分别配制含2%KH2PO4、1%Na2HPO4、5%KI的混和溶液(闭光保存),25%H2SO2溶液,0.5%淀粉溶液,0.1NNa2S2O3溶液。
2、取上述混合溶液400ml加入锥形瓶中,以小于500ml/min流速通入2升臭氧化空气,形成取样溶液。
3、在取样溶液中加入5ml25% H2SO2溶液,在暗室内放置5分钟,后用0.1 NNa2S2O3溶液滴定至淡黄色,再加入少量0.1%淀粉溶液,滴定至无色,记Na2S2O3溶液耗量。
4、臭氧浓度计算:O3浓度(gm/I)=12NV。
式中N是指Na2S2O3溶液标准溶液的当量浓度(Na2S2O3标准溶液的配制和标定按GB601-77进行);V是指滴定用去的Na2S2O3标准溶液的毫升数。
5、臭氧产量的计算:臭氧(O3)产量(g/h)= O3浓度(g/m3)×空气流量(m3/h)。
空气流量是指进臭氧发生器的标准状态气体体积。
二、臭氧产量检测之紫外吸收法臭氧产量检测方法中,实验室精准快速检测,一般采用紫外吸收法的专用仪器,带有自动抽吸气泵,通过紫外吸收探头,有LCD显示屏显示,一般集成有采集记录系统,通过通讯接口实时传输检测数据到电脑软件中。
检测数据非常稳定,是目前臭氧企业使用常见的方法。
量程一般有1~1000ppm,1~10000ppm 等。
三、空气中臭氧浓度的检测一般指空气中低浓度的环境臭氧浓度,可使用专用来测试空气中臭氧含量的仪器,一般采用便携式,化学探头方式获取臭氧值,量程通常在1~1000ppm,精度在0.1~1.0ppm,LCD夜晶屏直接显示臭氧浓度数值,使用比较方便。
臭氧检测方法

臭氧浓度检测方法大致可分为“化学分析法”、“物理分析法”、“物理化学分析法”三类。
1.化学检测法碘量法碘量法是最常用的臭氧测定方法,我国和许多国家均把此法作为测定气体臭氧的标准方法,我国建设部发布的《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》标准CJ/T — 94 中即规定使用碘量法。
其原理为强氧化剂臭氧(O 3)与碘化钾(KI)水溶液反应生成游离碘(I 2)。
臭氧还原为氧气。
反应式为:O 3 + 2KI + H 2O → O 2 + I 2 + 2KOH游离碘显色,在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色。
用硫代硫酸钠(NaS2O3 )标准液滴定(硫代硫酸钠应加入碱式滴定管中,带橡胶和玻璃珠的),游离碘变为碘化钠(NaI),反应终点为完全褪色停止。
反应式为:I2 + 2Na 2S2O 3→ 2NaI + NaS4O 6两反应式建立起O3反应量与NaS2O3消耗量的定量关系为1molO 3:2mol NaS2O 3,则臭氧浓度C(O3)计算式为:C(O3)= V1x L*48 /2 V 0(mg/L )式中:C(O3)——臭氧浓度,mg/L ;V1 ——硫代硫酸钠标准液用量,ml ;L ——硫代硫酸钠标准液浓度,mol/L ;V 0——臭氧化气体取样体积,ml 。
操作程序及方法参照标准CJ/ — 94 。
测定标准型发生器浓度很方便。
臭氧化气体积用流量计计数,NaS2O 3浓度一般配制为L ,测定精度可达± 1% 。
测定空气中臭氧浓度时,应用在气体采样器抽气定量。
为保证测定精度,NaS2O 3 配为L 。
测定水溶臭氧浓度亦可用此公式计算,只是V0代表采水量,取1000ml。
NaS2O3浓度为L 。
碘量法优点为显色直观。
不需要贵重仪器。
缺点是易受其氧化剂如NO 、CI2等物质的干扰,在重要检测时应减除其它氧化物质的影响。
硫代硫酸钠的标定准确称取0.15g在120度干燥至恒量的基准重铬酸钾,置于碘量瓶中,加入50ml水使之溶解。
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臭氧浓度检测方法臭氧是一种强氧化剂,具有很强的杀菌消毒、漂白、除味等特性,因此广泛应用于水消毒、食品加工杀菌净化、食品贮藏保鲜、医疗卫生和家庭消毒净化等方面的产品。
在臭氧发生器生产和应用中,一定的臭氧浓度是保证消毒氧化效果、节约能源和防止污染的重要参数。
1. 臭氧发生器产量的标定发生器的臭氧产量是其最主要、最基本的技术指标,而产量又是通过测定臭氧浓度后计算得出的。
严格说,没有测定臭氧浓度的可靠手段就不可能生产出合格产品,目前市场臭氧发生器产量虚报假冒主要表现为没有臭氧浓度指标或不真实。
2. 臭氧浓度保证消毒效果只有保证和其它消毒杀菌剂一样,只有达到足够的剂量,作用一定时间才能达到消杀效果。
例如当臭氧浓度为0.08~0.6ppm 时,对空气中细菌繁殖体中的大肠杆菌作用30min ,其平均杀灭率达84.60~99.9% ,而空气中臭氧浓度为0.34~0.85ppm 时,作用10~30min ,其杀灭率可达99.47~99.97% 。
又如臭氧对空气消毒时,当浓度为0.21mg/L 时,作用10min 对金黄色葡萄球菌杀灭率达90.81% ,如提高浓度为0.72mg/L 时,作用时间仍为10min ,杀灭率可达99.99% 。
一般讲臭氧的浓度愈高其杀菌效果愈好。
3. 环境臭氧浓度不能过高臭氧除了对人类有益的一面外,同时它又是一种对环境污染的物质,我国环境空气质量标准(GB3095-1996 )中规定臭氧的浓度限值(1 小时平均)一级标准为0.12mg/m 3 ;二级标准为0.16mg/m 3 ;三级标准为0.20mg/m 3 。
臭氧的工业卫生标准大多数国家最高限值为0.1ppm (0.20mg/m 3 )。
因此利用臭氧消毒杀菌浓度不应过高,臭氧发生器的产量不是越高越好。
例如:一般家庭用室内杀菌的臭氧发生器产量应在200mg/h 左右,最高不要超过400mg/h 。
这样,在臭氧杀菌工作30~60min 后,室内残余浓度低于果品家卫生标准要求。
需要注意的是,一些过敏体质的人,长时间暴露在臭氧含量超过0.18mg/m 3 的环境下,回出现皮肤刺痒,呼吸不畅,咳嗽及鼻炎等症状。
浓度再高,会给人体造成更大的伤害。
4. 臭氧应用工程与设备需要监测臭氧浓度臭氧发生器发生臭氧能力在很大程度上受气源的湿度、冷却水温度、放电面的老化等影响,所以要经常对臭氧浓度进行检测。
对大型臭氧设备,最好在流程中装有高浓度臭氧(气体)检测仪,并有检测混合后水的溶存臭氧检测仪,还有检测排放的尾气中所含臭氧浓度的检测仪。
以便控制整个系统处在最佳工作状态。
臭氧浓度检测方法大致可分为“化学分析法”、“物理分析法”、“物理化学分析法”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方法,我国和许多国家均把此法作为测定气体臭氧的标准方法,我国建设部发布的《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》标准CJ/T 3028.2 — 94 中即规定使用碘量法。
其原理为强氧化剂臭氧(O 3 )与碘化钾(KI )水溶液反应生成游离碘(I 2 )。
臭氧还原为氧气。
反应式为:O 3 + 2KI + H 2 O → O 2 + I 2 + 2KOH游离碘显色,依在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色。
利用硫代硫酸钠(NaS 2 O 3 )标准液滴定,游离碘变为碘化钠(NaI ),反应终点为完全褪色止。
反应式为:I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → 2NaI + NaS 4 O 6两反应式建立起O 3 反应量与NaS 2 O 3 消耗量的定量关系为1molO 3 :2mol NaS2 O3 ,则臭氧浓度C O3 计算式为:C O3 =40x3x1000/1000 (mg/L )式中:C O3 ——臭氧浓度,mg/L ;A Na ——硫代硫酸钠标准液用量,ml ;B ——硫代硫酸钠标准液浓度,mol/L ;V 0 ——臭氧化气体取样体积,ml 。
操作程序及方法参照标准CJ/T3028.2 — 94 。
测定标准型发生器浓度很方便。
臭氧化气体积用流量计计数,NaS 2 O 3 浓度一般配制为0.100mol/L ,测定精度可达± 1% 。
测定空气中臭氧浓度时,应用在气采样器抽气定量。
为保证测定精度,NaS 2 O 3 配为0.10mol/L 。
测定水溶臭氧浓度亦可用此公式计算,只是V 0 代表采水量,取1000ml 。
NaS 2 O 3 浓度为0.10mol/L 。
碘量法优点为显色直观。
不需要贵重仪器。
缺点是易受其氧化剂如NO 、CI 2 等物质的干扰,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应程度来确定臭氧浓度的方法。
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使用碘化钾、邻联甲胺等比色液的。
其方式是利用检测样品显色液管相比较,确定测样臭氧溶解度值(0.05~0.08mg/L ), 要求精确的,则利用分光光度计检测。
国外利用此法做成仪器,配制标准工具与药品作为现场抽检使用,很方便。
如美国HACH 公司、日本荏原公司的DPD (二己基对苯二胺)比色盘,范围为0.05~2mg/L 。
美国HACH 公司微型比色仪,利用靛蓝染料脱色反应。
在600nm 波长比色,0.05~0.75nm/L 浓度数字显示,精度± 0.01nm/L 。
受其它氧化剂干扰少。
1.3 检测管将臭氧氧化可变化试剂浸渍在载体上,作为反应剂封装在标准内径的玻璃管内做成测管,使用时将检测管两端切断,把抽气器接到检测管出气端吸取定量臭氧气体,臭氧浓度与检测管内反应剂柱变色长度成正比,通过刻度值读取浓度值。
德国、日本和我国都生产臭氧检测管,浓度范围分为高(1000ppm )、中(10ppm )、低(3ppm )三种,用于检测空气臭氧浓度,适于现场应用,使用简便,但精度低(为± 15% )。
2.物理方法物理方法分析臭氧现在在国际上最流行的是紫外线吸收法。
它是利用臭氧对254nm 波长的紫外线特征吸收的特性,依据比尔—郎伯(Beer-Lambert )定律制造出的分析仪器,只要选择合适长度的吸收池,就可以检测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标准方法(GB1/T1154348 )。
紫外线吸收法不但可以适用于检测气体中臭氧浓度,也可以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。
我国北京分析仪器厂于1985 年引进了美国莫尼特(MONITOR LABS )公司的ML-8810 型紫外吸收式臭氧分析器,用于环境检测,1992 年以后又陆续扩展量程到100ppm 、1000ppm 。
北京超能自控实验技术研究所在1999 年开发了ZX-01 系列紫外线吸收式臭氧分析器,其测量范围从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(Lambert Beer )定律控制的:I = I o e – klc式中I o ——入射光束的强度;I——光束穿透样品(气体或液体)后的强度;l——通过样品光程的长度;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 值的精确了解。
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,吸收系数值的范围从303.9 到313.2cm -1 · mol -1 · L (273K 和760mmHg ),研究者证实了该值为302.4cm -1 · mol -1 · L 。
2.3 布朗- 吕伯布朗- 吕伯分析仪(前联邦德国汉堡)的工作原理如图2 所示。
水银灯的辐射经聚光镜聚焦形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节到同一水平。
两只光线接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,一只伺服电机供恢复平衡用,其校正动作范围与光吸收相符。
该仪器内装有自动零点补偿。
当测量空气中臭氧时,通过一只电磁阀将惰性气引入测皿,当检测水中臭氧时,将标准溶液注入测皿。
3. 物理化学方法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通过兰色的IDS 溶液,生成的溶液用分光广度计在610nm 处测量,通过计算得出臭氧浓度。
这种方法操作比较复杂,用于检测环境中臭氧浓度或作为基准用来标定物理方法仪器(低浓度)。
IDS 法也被定为国家标准用来测定环境中的臭氧浓度(GB/T15437 )。
3.2 化学发光法该法是利用台过量的乙烯(或NO )与臭氧发生化学发光,用光电倍增管接受发光光强来计算出臭氧的浓度。
此法在上世纪七、八十年代很盛行,曾经被美国ERP 列为环境检测标准方法之一。
现已被紫外法所取代。
4.水中臭氧检测方法测量水中溶存臭氧浓度除了用碘量法和紫外线吸收法之外,近年来国际上普遍采用了一种称之为“膜电极”的电化学方法,它是用一个带有可更换的能渗透臭氧的半透膜的探头和微处理器组成。
测量时将探头敏感部分置于臭氧水中,在阴阳极之间加一固定极化电压,溶存的臭氧透过半透膜到达阴极表面并被还原,产生与臭氧浓度成正比的扩散电流,扩散电流大小可用下式表示:I=KC式中:I —扩散电流(A )K —常数C — O 3 浓度(mg/L )国外在对各种半透膜材料、电极材料、电解质以及外加电压电位的研究后,制造出一种电流的稳态电压的膜电极,线形和再现性都很好。
膜电极法抗干扰能力强、灵敏度高、量程广、可用于在线分析和控制。
国际上有越来越广泛地使用膜电极法分析水中臭氧浓度的趋势。
美国的A TI 公司,ROSEMOUNT 公司和瑞士的ROS 公司都有膜电极罚臭氧分析仪。
5.臭氧浓度单位近年来我国臭氧产业发展迅速,产品种类繁多,有些产品表达浓度的单位使用混乱,容易被人误解。
5.1 气体中臭氧浓度表示方法一种是以单位体积内所含臭氧的质量数表示,常用的单位有mg/L 、mg/m 3 、μg/m 3 简称质量浓度,它们的关系是:1mg/L = 10 3 mg/m 3 = 10 6 μg/m 3我国各种标准均采用质量浓度。
另一种用ppm 或ppb 作为浓度单位,称为体积浓度。
ppm (parts per million )单位是指在100 万气体体积中含有臭氧的体积数,在美国、日本等国家习惯使用体积浓度。