空气中氮氧化物

空气中氮氧化物（NOx）的测定

(盐酸萘乙二胺分光光度法)

1、实验目的

（一）熟悉、掌握小流量大气采样器的工作原理和使用方法；

（二）熟悉、掌握分光光度分析方法和分析仪器的使用；

（三）掌握大气监测工作中监测布点、采样、分析等环节的工作内容及方法。

2、实验原理

大气中的氮氧化物（NOx）主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），测定氮氧化物浓度时，先用三氧化铬（CrO3）氧化管将一氧化氮成二氧化氮。二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸（HNO2），与对氨基苯磺酸起重氧化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料。于波长540～545之间测定显色溶液的吸光度，根据吸光度的数值换算出氮氧化物的浓度，测定结果以二氧化氮表示。本法检出限为0.05μg/5mL，当采样体积为6L时，最低检出浓度为0.01μg /m3。

3、实验仪器和试剂

（一）实验用仪器

除一般通用化学分析仪器外，还应具备：多孔玻板吸收管、空气采样器（KC—6型）、双球玻璃氧化管（内装涂有三氧化铬催化剂的石英砂）、分光光度计（7220型）、KC—6D型大气采样器

（二）实验用试剂

所有试剂均用不含硝酸盐的重蒸蒸馏水配制。检验方法是要求用该蒸馏水配制的吸收液的吸光度不超过0.005(540～545nm，10mm比色皿，水为参比)。

1. 显色液：称取5.0克对氨基苯磺酸，置于200毫升烧杯中，将50毫升冰醋酸与900毫升水的混合液分数次加入烧杯中，搅拌使其溶解，并迅速转入1000毫升棕色容量瓶中，待对氨基苯磺酸溶解后，加入0.03克盐酸萘乙二胺，用水稀释至标线，摇匀，贮于棕色瓶中。此为显色液，25℃以下暗处可保存一月。

采样时，按四份显色液与一份水的比例混合成采样用的吸收液。

2. 三氯化铬—砂子氧化管：将河砂洗净，晒干，筛取20～40目的部分，用

(1+2)的盐酸浸泡一夜后用水洗至中性后烘干。将三氧化铬及砂子按(1+20)的重量混合，加少量水调匀，放在红处灯下或烘箱里于105℃烘干，烘干过程中应搅拌数次。做好的三氧化铬—砂子应是松散的，若粘在一起，说明三氧化铬比例太少，可适当加一些砂子，重新制备。

将三氧化铬—砂子装入双球玻璃管中，两端用脱脂棉塞好，并用塑料管制的小帽将氧化管的两端盖紧，备用。

3. 亚硝酸钠标准贮备液：将粒状亚硝酸钠(优级纯)在干燥器内放置24小时，称取0.3750克溶于水，然后移入1000毫升容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含250微克NO 2-，贮于棕色瓶中，存放在冰箱里，可稳定三个月。

4. 亚硝酸钠标准水溶液：临用前，吸取1.00毫升亚硝酸纳标准贮备液于100毫升容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.5微克NO 2-。

4、实验步骤

1. 采样：将10毫升采样用的吸收液注入多孔玻板吸收管中，吸收管的进气口接三氧化铬—砂子氧化管，并使氧化管的进气端略向下倾斜，以免潮湿空气将氧化剂弄湿污染后面的吸收管。吸收管的出气口与大气采样器相连接，以0.4升/分的流量避光采样至吸收液呈浅玫瑰红色为止(采气4～24升)。如不变色，应加大采样流量或延长采样时间。在采样同时，应检测采样现场的温度和大气压力，并做好记录。

2. 测定步骤:

①标准曲线的绘制：取6支10毫升比色管，按表1所列数据配制标准色列。

测定二氧化氮时所配制的标准色列

加完试剂后，摇匀，避免阳光直射，放置20分钟，用1厘米比色皿，于波长540纳米处，以水为参比，测定吸光度。扣除空白试剂的吸光度以后，对应NO 2-的浓度ug/mL，用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。用测得的吸光度对5毫升溶液中亚硝酸根离子含量(微克)绘制标准曲线，并计算各点比值。

②样品的测定：采样后，室温放置二十分钟，20℃以下时放置四十分钟以上。将吸收液移入比色皿中，与标准曲线绘制时的条件相同测定空白和样品的吸光度。

5、实验结果与数据处理

1. 计算：

氮氧化物（NO2−，mg/m3）

式中: A—试样溶液的吸光度;

A0—空白液的吸光度;

a—标准曲线截距;

b—标准曲线斜率;

Vr—换算为参比状态下的采样体积;

f—实验系数(0.88)，当空气中NO2的浓度高于0.720 mg/m3时，为0.77；

D—气样吸收液稀释倍数

2. 注意事项:

①配制吸收液时，应避免在空气中长时间曝露，以免吸收空气中的氮氧化物。光照射能使吸收液显色，因此在采样、运送及存放过程中，都应采取避光措施。

②采样过程中，如吸收液体积显著缩小，要用水补充到原来的体积(应预先作好标记)。

③氧化管应于相对湿度为30%～70%时使用，当空气相对湿度大于70%时，应勤换氧化管；小于30%时，在使用前，用经过水面的潮湿空气通过氧化管，平衡1小时后再使用。

6、讨论

（一）小流量大气采样器的基本组成部分及其所起作用。

（二）简要说明盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中NOx的原理和测定过程。

（三）分析影响测定准确度的因素，如何消减或杜绝在样品采集、运输和测定过程中引进的误差。