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空气中氮氧化物含量测定方法

空气中氮氧化物含量测定方法
空气中氮氧化物含量测定方法

空气中氮氧化物含量测定方法本文主要介绍了空气中氮氧化物的来源与危害。氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化三氮和五氧化二氮等多种形式。大气中的氮氧化物主要以一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)形式存在。一氧化氮为无色、无臭、微溶于水的气体,在大气中易被氧化为NO2。NO2为棕红色气体,具有强刺激性臭味,是引起支气管炎等呼吸道疾病的有害物质。大气中的NO和NO2可以分别测定,也可以测定二者的总量。它们主要来源于石化燃料高温燃烧和硝酸、化肥等生产排放的废气,以及汽车排气。测定方法化学发光法,盐酸萘乙二胺分光光度法,传感器法,库仑原电池法,阐述了这几种方法的原理,并从优缺点,适用的范围等方面进行了分析对比,为测定以及防治氮氧化物提供了依据。

氮氧化物是评价空气质量的控制标准之一。空气中的氮氧化物主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2 )。据有关部门统计,随着工业化生产的迅猛发展,特别是煤炭、石油、天然气的大量开采使用,我国多数城市已呈现出NO x深度增加的趋势。因此,了解氮氧化物的来源及危害机理,建立适合的氮氧化物的分析方法,了解其变化规律,对环保管理及环境整治,保障人类的生存环境具有重大意义。

1.氮氧化物危害

NO x对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的主要物质和消耗臭氧的一个重要因子。

氮氧化物对眼睛和上呼吸道粘膜刺激较轻,主要侵入呼吸道深部的细支气管及肺泡。当NO x进入肺泡后,因肺泡的表面湿度增加,反应加快,在肺泡内约可阻留80%,一部分变为N2O4。N2O4与NO2均能与呼吸道粘膜的水分作用生成亚硝酸与硝酸,对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用,从而增加毛细血管及肺泡壁的通透性,引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后还可引起血管扩张,血压下降,并可与血红蛋白作用生成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。高浓度的NO亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白,引起组织缺氧。因此,在一般情况下当污染物以NO2为主时,对肺的损害比较明显,严重时可出现以肺水肿为主的病变。而当混合气体中有大量NO时,高铁血红蛋白的形成就占优势,此时中毒发展迅速,出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害。

2.氮氧化物含量测定

鉴于NO x具有以上危害,有必要进行NO x的测定,以了解和掌握空气中NO x 的浓度情况,进行大气质量评价,进而提出警戒限度。通过长期监测还可为修订或制定国家卫生标准及其他环境保护法规积累资料,为预测预报创造条件。然而NO x的测定不同于NO2的测定,NO x包括NO, NO2,测定时需在样品进入反应室之前把NO转化为NO2,而NO2的测定不需要此步。

氮氧化物的测定方法目前主要有化学发光法,盐酸萘乙二胺分光光度法,库仑原电池法及传感器法。

3.化学发光法

3.1化学发光法具有以下几个特点

3.1.1极高的灵敏度

荧光虫素(LH2)(luciferin)、荧光素酶(luciferase)和磷酸三腺苷(ATP)的化学反应可测定2×10-17 mol/L的ATP,可检测出一个细菌中的的ATP含量。

3.1.2具有较好的选择性

由于可以利用的化学发光反应较少,而且化学发光的光谱是由受激分子或原

子决定的,一般来说也是由化学反应决定的。很少有不同的化学反应产生出同一种发光物质的情况,因此化学发光分析具有较好的选择性。

3.1.3仪器装置比较简单

不需要复杂的分光和光强度测量装置,一般只需要干涉滤光片和光电倍增管即可进行光强度的测量。

3.1.4分析速度快

一次分析在1 min之内就可完成,适宜自动连续测定。

3.1.5定量线性范围宽

化学发光反应的发光强度和反应物的浓度在几个数量级的范围内成良好的线性关系。

3.2基本原理

化学发光是基于化学反应所提供足够的能量,使其中一种产物的分子的电子被激发成激发态分子,当其返回基态时发射一定波长的光,称为化学发光,该方法利用O3与NO之间的化学反应生成激发态NO2。

N0 +03— N02+O2

N02— N02+hr

激发态NO:恢复到低能级时,发出波长50O-3000nm的宽带辅助光,一个NO分子只能生成一个NO2分子。因此,化学发光强度和光电倍增管道输出电流大小与样品气中的NO浓度成正比关系。因为只有NO才能和O3反应,若要分析NO2,必须在样品进入反应室之前,先转化为NO。用二氧化氮标准气体标定仪器的刻度,即得知相当于二氧化氮量的氧化氮(NOx)的浓度。仪器接记录器。

化学发光包括吸收化学能和发光两个过程。为此,它应具备下述条件:○1化学发光反应必须能提供足够的化学能,以引起电子激发。

○2要有有利的化学反应历程,以使所产生的化学能用于不断地产生激发态分子。

○3激发态分子能以辐射跃迁的方式返回基态,而不是以热的形式消耗能量。化学发光反应的化学发光效率ΦCl,取决于生成激发态产物分子的化学激发效率Φr利激发态分子的发光效率Φf这两个因素。化学发光的发光强度ICl以单位

时间内发射的光子数来表示,它等于化学发光效率ΦCl与单位时间内起反应的被测物浓度CA的变化(以微分表示)的乘积,通常,在发光分析中,被分析物的浓度与发光试剂相比,要小很多,故发光试剂浓度可认为是一常数,因此发光反应可视为是—级动力学反应,此时反应速率可表示为式中k为反应速率常数。由此可得:在合适的条件下,t时刻的化学发光强度与该时刻的分析物浓度成正比,可以用于定量分析,也可以利用总发光强度S与被分析浓度的关系进行定量分析,此时,将式(5-7)积分,得到如果取t1=0,t2为反应结束时的时间,则得到整个反应产生的总发光强度与分析物的浓度呈线性关系。

3.3荧光和磷光的产生

荧光和磷光的产生涉及光子的吸收和再发射两个过程。

3.3.1激发过程

分子吸收辐射使电子能级从基态跃迁到激发态能级,同时伴随着振动能级和转动能级的跃迁。在分子能级跃迁的过程中,电子的自旋状态也可能发生改变。应用于分析化学中的荧光和磷光物质几乎都含有π→π*跃迁的吸收过程,它们部含有偶数电子。根据泡里不相容原理,在同一轨道上的两个电子的自旋方向要彼此相反,即基态分子的电子是自旋成对的,净自旋为零,这种电子都配对的分子电子能态称为单重态(singlet state),具有抗磁性。当分子吸收能量后,在跃迁过程中不发生电子自旋方向的变化,这时分子处于激发的单重态;如果在跃迁过程中还伴随着电子自旋方向的改变,这时分子便有两个自旋不配对的电子,分子处于激发三重态(triplet state),具有顺磁性。

3.3.2发射过程

处于激发态的分子是不稳定的,通常以辐射跃迁或无辐射跃迁方式返回到基态,这就是激发态分子的失活(deactivation)。辐射跃迁的去活化过程,发生光子的发射,即产生荧光和磷光;无辐射跃迁的去活化过程则是以热的形式失去其多余的能量,它包括振动弛豫、内转换、系间跨越及外转换等过程。如图3-2所示,S0、S1、S2分别表示分子的基态、第一和第二激发单重态;T1,T2分别表示第一和第二激发三重态。

(1)振动弛豫(Vibration Relaxation,VR)。即由于分子间的碰撞,振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级转移至较低振动能级的无辐射跃

迁过程。发生振动弛豫的时间约为10-12 s数量级。

(2)内转换(Internal Conversion,IC)。指在相同多重态的两个电子能级间,电子由高能级转移至低能级的无辐射跃迁过程。当两个电子能级非常靠近以致其能级有重叠时,内转换很容易发生。两个激发单重态或两个激发三重态之间能量差较小,并且它们的振动能级有重叠,显然这两种能态之间易发生内转换。

(3)荧光发射。激发态分子经过振动驰豫降到激发单重态的最低振动能级后,如果是以发射光量子跃迁到基态的各个不同振动能级,又经振动驰豫回到最低基态时就发射荧光。从荧光发射过程明显地看到:荧光是从激发单重态的最低振动能级开始发射,与分子被激发至哪一个能级无关;荧光发射前后都有振动驰豫过程。因此荧光发射的能量比分子所吸收的辐射能量低,所以对于溶液中分子的荧光光谱的波长与它的吸收光谱波长比较,荧光的波长要长一些(Stock位移)。

(4)系间跨越(Intersystem Crossing,ISC)是指不同多重态间的无辐射跃迁,同时伴随着受激电子自旋状念的改变,如S1→T1。在含有重原子(如溴或碘)的分子中,系间跨越最常见。这是因为在原子序数较高的原子中,电子的自旋和轨道运动间的相互作用变大,原子核附近产生了强的磁场,有利于电子自旋的改变。所以含重原子的化合物的荧光很弱或不能发生荧光。

(5)(External Conversion,EC)是指激发分子通过与溶剂或其他溶质分子间的相互作用使能量转换,而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。这一现象又称为“熄灭”或“猝灭”。

(6)磷光发射第一激发单重态的分子,有可能通过系间跨越到达第一电子激发三重态,再通过振动驰豫转至该激发三重态的最低振动能级,再以无辐射形式失去能量跃迁回基态而发射磷光。激发三重态的平均寿命为10-4~10 s,因此,磷光在光照停止后仍可维持一段时间。

3.4气相化学发光

主要有O3,NO和SO2,S,CO的化学发光反应,应用于检测空气中的O3,NO,NO2,H2S,SO2和CO2等。

火焰化学发光也属于气相化学发光范畴。在300~400 ℃的火焰中,热辐射是很小的,某些物质可以从火焰的化学反应中吸收化学能而被激发,从而产生火焰化

学发光。火焰化学发光现象多用于硫、磷、氮和卤素的测定。

3.5液相化学发光

液相化学发光反应在痕量分析中十分重要。常用于化学发光分析的发光物质有鲁米诺、光泽精、洛粉碱、没食子酸、过氧草酸盐等,其中鲁米诺是最常用的发光试剂,其化学名称为3-氨基苯二甲酰酸肼,在碱性水溶液、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺等极性有机溶剂中能被某些氧化剂氧化,产生最大辐射波长为425 nm(水溶液)或485 nm(二甲基亚砜溶液)的光,化学发光效率为0.01~0.05。

鲁米诺被H2O2氧化的反应速度很慢,但许多金属离子在适当的反应条件下能增大这一发光反应的速度,在一定的浓度范围内,发光强度与金属离子浓度呈良好的线性关系,故可用于痕量金属离子的测定.这些方法的灵敏度都非常高,但由于至少有约30种金属离子回催化或抑制该反应,使方法的选择性不好,限制了在实际工作中的应用。

鲁米诺及其衍生物的发光反应还可以应用于有机物、药物、生物体液中的低含量激素、新陈代谢物的测定(表3-3)。例如机体中的超氧阴离子?O2-,能直接与鲁米诺作用产生化学发光而被检测,灵敏度高,仪器设备简单,便于推广。机体中的超氧化物歧化酶(SOD)能促使?O2-歧化为O2和H2O2,故SOD对?O2-有清除作用,由于SOD的存在,使鲁米诺-?O2-体系的化学发光受到抑制,可间接测定SOD。3.6激发光谱和发射光谱

3.6.1激发光谱

荧光和磷光均为光致发光现象,所以必须选择合适的激发光波长。激发光谱的测绘方法为:固定荧光的最大发射波长,然后改变激发光的波长。根据所测得的荧光(或磷光)强度与激发光波长的关系作图,得到激发光谱曲线,见图3-3A。激发光谱曲线上的最大荧光(或磷光)强度所对应的波长,称为最大激发波长,用λex表示。它表示在此波长处,分子吸收的能量最大,处于激发态分子的数目最多,因而能产生最强的荧光。

3.6.2发射光谱

又称荧光(或磷光)光谱。选择最大激发波长作为激发光波长,然后测定不同发射波长时所发射的荧光或磷光强度,得到荧光或磷光光谱曲线,见图3-3F、P。其最大荧光或磷光强度处所对应的波长称为最大发射波长,用λem表示。

溶液荧光光谱通常有以下几个特征:○1Stokes位移。在溶液荧光光谱中,所观察到的荧光的波长总是大于激发光的波长,即λem>λex。这主要是由于发射荧光之前的振动驰豫和内转换过程损失了一定的能量,这是产生Stokes位移的主要原因。○2荧光发射光谱的形状与激发波长无关。由于荧光发射发生于第一电子激发态的最低振动能级,而与荧光体被激发至哪一个电子态无关,所以荧光光谱的形状通常与激发波长无关。○3与激发光谱大致成镜像对称关系。一般情况下,基态和第一电子激发单重态中振动能级的分布情况是相似的,所以荧光光谱同激发光谱的第一谱带大致成镜像对称。

3.7测量仪器

气相化学发光反应主要用于某些气体的检测,目前已有各种专用的监测仪,本书不予讨论,下面主要讨论液相化学发光反应的检测。

在液相化学发光分析中,当试样与有关试剂混合后,化学发光反应立即发生,且发光信号瞬间即消失。因此,如果不在混合过程中立即测定,就会造成光信号的损失。由于化学发光反应的这一特点,样品与试剂混合方式的重复性就成为影响分析结果精密度的主要因素。按照进样方式,可将发光分析仪分为分离取样式和流动注射式两类。

3.8分离取样式

分离式化学发光仪是一种在静态下测量化学发光信号的装置。它利用移液管或注射器将试剂与样品加入反应室中,靠搅动或注射时的冲击作用使其混合均匀,然后根据发光峰面积的积分值或峰高进行定量测定。

分离取样式仪器具有设备简单、造价低、体积小和灵敏等优点,还可记录化学发光反应的全过程,故特别适用于反应动力学研究。但这类仪器存在两个严重缺点:一是手工加样速度较慢,不利于分析过程的自动化,且每次测试完毕后,要排除池中废液并仔细清洗反应池,否则产生记忆效应;另一点是加样的重复性不好控制,从而影响测试结果的精密度。

3.9流动注射式

流动注射式是流动注射分析在化学发光分析中的一个应用。光度法、化学发

光法、原子吸收光度法和电化学法的许多间隙操作式的方法,都可以在流动注射分析中得到快速、准确而自动地进行。流动注射分析是基于把一定体积的液体试样注射到一个运动着的、无空气间隔的、由适当液体组成的连续载流中,被注入的试样形成一个带,然后被载流带到检测器中,再连续地记录其光强、吸光度、电极电位等物理参数。在化学发光分析中,被检测的光信号只是整个发光动力学曲线的一部分,以峰高来进行定量分析。

在发光分析中,要根据不同的反应速度,选择试样准确进到检测器的时间,以使发光峰值的出现时间与混合组分进入检测器的时间恰好吻合。目前,用流动注射式进行化学发光分析,得到了比分离式发光分析法更高的灵敏度与更好的精密度。

3.10影响因素

物质分子吸收辐射后,能否发生荧光取决于分子的结构。荧光强度的大小不但与物质的分子结构有关,也与环境因素有关。

3.10.1荧光量子产率

荧光量子产率又称荧光效率,它表示物质发射荧光的能力,Φ越大,发射的荧光越强。由前面已经提到的荧光产生的过程中可以明显地看出,物质分子的荧光产率必然由激发态分子之活化过程的各个相对速率决定。若用数学式来表达这些关系,得到式中:kf为荧光发射的速率常数,∑ki为其他无辐射跃迁速率常数的总和。显然,凡是能使kf升高而其他ki值降低的因素都可使荧光增强;反之,荧光就减弱。kf的大小主要取决于化学结构;其他ki值则强烈地受环境的影响,也轻微地受化学结构的影响。

3.10.2荧光与分子结构的关系

(1)跃迁类型。实验证明,π→π*跃迁是产生荧光的主要跃迁类型,所以绝大多数能产生荧光的物质都含有芳香环或杂环。

(2)共轭效应。增加体系的共轭度,荧光效率一般也将增大,并使荧光波长向长波方向移动。共轭效应使荧光增强的原因,主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光系数,π电子更容易被激发,产生更多的激发态分子,使荧光增强。

(3)刚性平面结构。荧光效率高的物质,其分子多是平面构型,且具有一定的刚性。例如荧光素和酚酞结构十分相似,荧光素呈平面构型,是强荧光物质,

而酚酞没有氧桥,其分于不易保持平面,不是荧光物质。又如芴和联苯,芴在强碱溶液中的荧光效率接近1,而联苯仅为0.20,这主要是由于芴中引入亚甲基,使芴刚性增强的缘故。再有萘和维生素A都有5个共轭双键,萘是平面刚性结构,维生素A为非刚性结构,因而萘的荧光强度是维生素A的5倍。

一般说来,分子结构刚性增强,共平面性增加,荧光增强。这主要是由于增加了π电子的共轭度,同时减少了分子的内转换和系间跨越过程以及分子内部的振动等非辐射跃迁的能量损失,增强了荧光效率。

(4)取代基效应。芳烃和杂环化合物的荧光光谱和荧光强度常随取代基而改变。表3-1列出了部分基团对苯的荧光效率和荧光波长的影响。一般说来,给电子取代基如-OH,-NH2,-OR,-NR2等能增强荧光;这是由于产生了p-π共轭作用,增强了π电子的共轭程度,导致荧光增强,荧光波长红移。而吸电子取代基如-NO2,-COOH,-C=O,卤素离子等使荧光减弱。这类取代基也都含有π电子,然而其π电子的电子云不与芳环上π电子共平面,不能扩大π电子共轭程度,反而使S1→T1系间跨越增强,导致荧光减弱,磷光增强。例如苯胺和苯酚的荧光较苯强,而硝基苯则为非荧光物质。卤素取代基随卤素相对原子质量的增加,其荧光效率下降,磷光增强。这是由于在卤素重原子中能级交叉现象比较严重,使分子中电子自旋轨道耦合作用加强,使S1→T1系间跨越明显增强的缘故,称为重原子效应。

3.10.3环境因素对荧光光谱和荧光强度的影响

(1)溶剂的影响。一般地讲,许多共轭芳香族化合物的荧光强度随溶剂极性的增加而增强,且发射峰向长波方向移动。如图3-4所示,8-羟基喹啉在四氯化碳、氯仿、丙酮和乙腈四种不同极性溶剂中的荧光光谱。这是由于n→π*跃迁的能量在极性溶剂中增大,而π→π*跃迁的能量降低,从而导致荧光增强,荧光峰红移。在含有重原子的溶剂如碘乙烷和四氯化碳中,与将这些成分引入荧光物质中所产生的效应相似,导致荧光减弱,磷光增强。

(2)温度的影响。温度对于溶液的荧光强度有着显著的影响。通常,随着温度的降低,荧光物质溶液的荧光量子产率和荧光强度将增大。如荧光索钠的乙醇溶液,在0℃以下温度每降低10℃,荧光量子产率约增加3%,冷却至-80℃时,荧光量子产率接近100%。

(3)pH的影响。假如荧光物质是一种弱酸或弱碱,溶液的pH值改变将对荧光强度产生很大的影响。大多数含有酸性或碱性基团的芳香族化合物的荧光光谱,对于溶剂的pH和氢键能力是非常敏感的。表3-1中苯酚和苯胺的数据也说明了这种效应。其主要原因是体系的pH值变化影响了荧光基团的电荷状态。当pH改变时,配位比也可能改变,从而影响金属离子-有机配位体荧光配合物的荧光发射。因此,在荧光分析中要注意控制溶液的pH。

(4)荧光的熄灭。它是指荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用引起荧光强度降低的现象。这些引起荧光强度降低的物质称为熄灭剂。

3.11化学发光法测定卷烟主流烟气中的氮氧化物

用化学发光法测定卷烟主流烟气中NO的方法,即将每口新鲜主流烟气经剑桥滤片过滤后引入到一个常压下的馄合室,经充分混合后,用氮氧化物分析仪根据化学发光原理测定卷烟主流烟气中氮氧化物。该方法的CV<5%,回收率>98%,并用外标法定量测定了6种牌号卷烟主流烟气中的氮氧化物。该方法快速、重复性好、回收率高,适用于卷烟烟气中的氮氧化物的分析。

卷烟烟气中含有微量氮氧化物(NOx),其中,N0除本身是自由基外,还可与卷烟烟气中的烃或二烯类等有机分子反应产生过氧化或烷自由基的连锁反应,加剧烟烟气分析和仪器分析工作。人体内的氧化和过氧化损伤程度,对机体务器官组织的危害性较大[1]。近年来,随着人们对吸烟与健康问题的日益关注,卷烟烟气中N0x含量的高低也为人们所关注。

3.11.1材料与设备

42CNO-NOx分析仪(美国热电公司),146C Dymamic Gas Calibrator (动态气体校正仪)(美国热电公司),Model 111 Zero Air Supply(零气发生器)(美国热电公司),Borgwaldt RM20/CS吸烟机,真空泵,磁力搅拌器,磁力搅拌子,电磁三通阀,1/4"OD(外径)、1/8"ODTeflon管,Φ44mm剑桥滤片和Teflon集气袋(1L)等。NO标准气体(N2保护,34.1、69.4、163、267、484和979 μmol/mol,国家环保总局标准样品研究所) 。

3.11.2卷烟烟气中NOx的测定

将卷烟样品放置于温度(22±1)℃和相对湿度(60±2)%的环境中调节48h,挑选40支平均重量±0.02g和平均吸阻±49Pa的烟支为测试样品。在温度为(22±2)℃和相对湿度(60±5)%的环境中及标准抽吸条件下用吸烟机抽吸测试样品卷烟。每种卷烟样品各抽吸5组,1支/组。每组样烟抽吸完后,按相同的时间间隔空抽2口。用NO /NOx 分析仪在线测定(图1)卷烟主流烟气中的NO、NOx(或NO+N02)。测定过程如图l所示,混合室(1000mL平底烧瓶)插有4根管子:一根与电磁三通阀2相连,然后连接到一个不限流量的真空泵上,作为混合室的排气口,通过电磁三通阀2旋转,使真空泵从混合室或大气中抽气;一根与电磁三通阀1相连,然后连接到42CNO / NOx 分析仪入口处,每抽吸一口样气阀1以精确的时间间隔旋转,使NO/NOx分析仪从混合室或大气中抽气,此管路的流量为NO/NOx分析仪的进气流量;一根直接与 RM20 / CS 吸烟机排气口相连,作为混合室样气的进气口:一根与大气相通,为压力平衡口。混合室中装有磁力搅拌子,在磁力搅拌器的作用下,磁力搅拌子不停地旋转,达到均匀混合样气的目的;42CNO/NOx分析仪的信号通过色谱工作站来记录和处理。测定NO选择NO 测量模式:测定NOx,选择NOx模式。

吸烟机开始抽吸卷烟时,系统进入测量状态,此刻为“0”时刻,这时电磁三通阀1和阀2都与大气相通,吸烟机把样气排放到混合室中,搅拌混合3s,在第5s时阀1转动到与混合室相连,开始测量样气,测量持续10s,到第15s 时,阀1和阀2同时转动,这时阀1与大气相通,阀2与混合室相通,开始对混合室进行清洗,直到第 60s吸烟机抽吸下一口时,又开始下一个如前所述的过程。如此循环,就实现了对逐口主流烟气中NOx的测定。

3.11.3结果与讨论

(1)工作曲线

用Teflon集气袋小心移取NO标准气体,然后连接至吸烟机的抽吸单元,用NO/NOx分析仪分别测定各浓度标准气体的NO和NOx。每次测定抽吸10口。用色谱王作站记录的信号峰面积之和(10个色谱峰)对10口NO标气量之和(单位为μmol)作图,得到NO和NOx工作曲线及其校正方程(表2)。由表2可见,方程的相关性良好。

(2)回收率和重复性

用146C Dynamic Gas Calibrator 在线配制浓度为90.50 μmol/mol(含氧量约19%)、流量为1.2L/min的NO标准样气,用NO/NOx分析仪分别对NO和NOx 进行3次平行测定,并根据测定值和标准值计算其相应化合物的同收率,结果见表3。由此可见,方法的准确性较高。

采用NO/NOx分析仪分别对3个牌号的卷烟烟气中的NO和NOx进行5次平行测定,○结果(表4)显示,其RSD均小于5%说明方法的重复性较好。

(3)测定条件的优化

○1死体积的确定

NOx检测系统的死体积是指从吸烟机的烟支夹持器到系统混合室之间所有

管路的容积和混合室与电磁阀1(图1)之间管路容积之和。死体积的大小直接影响到新鲜烟气被陈化的比例,从而影响到NOx测定的准确性。本试验通过改变死体积的大小(从8.0~41.5mL),分别对各死体积下NO和NOx的回收率进行了2次平行测定,结果见表5。由此看出:①死体积对NOx回收率的影响不明显;②NO的回收率随着死体积的增大而减小,若用死体积对NO回收率作图(图3),可以看出NO的回收率与检测系统的死体积存在明显的负相关,所以系统的死体积要尽可能的小。CORESTA推荐方法中规定的死体积为≤10mL,在本试验中死体积≤8mL,且在现行的实验装置中死体积很难再减小了,所以死体积确定为≤8mL。

○2转于转速的选择

转子转速的大小直接关系到样气在混合室中能否被混合均匀,从而影响到检测结果的准确性。为确定适宜的转子转速,试验设定了4种转子转速,在每种转速下,分别对相同浓度的NO标准气体进行了2次平行测定,用测定值与标准值的相对偏差和每次测定的10口标气所对应的峰面积之间的相对标准偏差来评价混合的效果,结果见表6。由此看出,当转子的转速达到或超过350rpm时,样气能被混合均匀。

○3采样延迟时间的选择

采样延迟时间是指吸烟机开始抽吸到NOx分析仪开始测量样气时的时间间隔。为考察采样延迟时间对测定结果的影响,试验设置了4个采样延迟时间:5、6、7和8s,在每个延迟时间下,分别对相同浓度的NO标准气体进行2次平行测定,用各测定值与标准值的相对偏差确定采样延迟时间。结果(表7)表明,在各个采样延迟时间下NO测定值与标准值的相对偏差没有明显的差别,根据V Normand等[33]发现:在标准条件下,卷烟主流烟气中NO[30μg/口,O2(10%,v/v),NO的速率常数为7.12X109cm6mol-2s-2]在5s中之内变化的比例很少,但陈化1min后,约有5%的NO发生了化学反应。考虑到NO在烟气中发生的反应要比在实验条什下发生的反应复杂得多,所以本试验把采样延迟时间设定为5s,这样就减少了烟气的陈化时间,提高了测量的准确性。

○4混合室大小的选择

为考察混合室的影响,试验采用1和2L混合室分别测定了方法的精密度和检测限。结果显示,在l和2L混合室容积下,方法(NO)的精密度和检测限分别为0.29%和0.00281μmol/支、0.42%和0.00412umol/支,没有明显的差别,故在本试验采用1L的混合室。综上所述,本法的检测条件是:检测系统的死体积≤8mL、350rpm≤转子速度≤500rpm、采样延迟时间5s、混合室容积1L

○5几种牌号卷烟主流烟气中NOx分析

采用本法测定了6种牌号卷烟主流烟气中的NOx的释放量。测定结果显示(表10):①6种牌号卷烟主流烟气中的NO、N02及NOx(NO+N02)的释放量差异比较大,这可能与卷烟采用的烟叶原料、叶组配方及辅助材料有关;②就这两种NOx的释放量来说,NO比N02大得多,约占NOx总量的90%以上;⑧3种国产烤烟型卷烟(Al-A3)主流烟气中的NO及NOx的释放量要小于2种国产混合型卷烟(B1、B2),而这2种国产混合型卷烟又都明显小于所分析的进口混合型卷烟(Cl);④NO2的释放量大小规律不明显。

3.11.4 结论

探讨了化学发光法分析卷烟主流烟气中的NOx的方法。本法的重复性奸、回收率高、测定结果准确、快速,为定量分析卷烟主流烟气中的NOx提供了参考。

4.盐酸萘乙二胺分光光度法

4.1盐酸萘乙二胺分光光度法的特点

该方法采样和显色同时进行,操作简便,灵敏度高,是国内外普遍采用的方法。根据采样时间不同分为两种情况,一是吸收液用量少,适于短时间采样,检出限为0.05μg/5mL(按与吸光度0.01相对应的亚硝酸根含量计);当采样体

积为6L时,最低检出浓度(以NO2计)为0.01mg/m3。二是吸收液用量大,适于24h连续采样,测定大气中NO x的日平均浓度,其检出限为0.25μg/25mL;当24h 采气量为288L时,最低检出浓度(以NO2计)为0.002mg/m3。

4.2基本原理

用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液采样,大气中的NO2被吸收转变成亚硝酸和硝酸,在冰乙酸存在条件下,亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氮化反应,然后再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料,其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比,因此,可用分光光度法进行测定。吸收及显色反应如下:

2NO2+H2O=HNO2+HNO3

NO不与吸收液发生反应,测定NO x总量时,必须先使气样通过三氧化二铬-砂子氧化管,将NO氧化成NO2后,再通入吸收液进行吸收和显色。由此可见,不通过三氧化铬-砂子氧化管,测得的是NO2含量;通过氧化管,测得的是NO x总量,二者之差为NO的含量。

用吸收液吸收大气中的NO2,并不是100%的生成亚硝酸,还有一部分生成硝酸。用标准SO2气体实验测知,NO2(气)→NO-2(液)的转换系数为0.76,因此在计算结果时需除以该系数。

4.3测定

4.3.1标准曲线的绘制

用亚硝酸钠标准溶液配制系列标准溶液,各加入等量吸收液显色、定容,制成标准色列,于540nm处测其吸光度及试剂空白溶液的吸光度,以经试剂空白修正后的标准色列的吸光度对亚硝酸根含量绘制标准曲线,或计算出单位吸光度相应的NO2微克数(B s)。

4.3.2试样溶液的测定

按照绘制标准曲线的条件和方法测定采样后的样品溶液吸光度,按下式计算气样中NO x的含量:

式中:A——试样溶液的吸光度;

A0——试剂空白溶液的吸光度;

V n——换算至标准状态下的采样体积(L)。

4.3.3注意事项

(1)吸收液应为无色,如显微红色,说明已被亚硝酸根污染,应检查试剂和蒸馏水的质量。

(2)吸收液长时间暴露在空气中或受日光照射,也会显色,使空白值增高,应密闭避光保存。

(3)氧化管适于相对湿度30—70%条件下使用,应经常注意是否吸湿引起板结或变成绿色而失效。

4.4车间空气中氧化氮的盐酸萘乙二胺分光光度测定方法

4.4.1主题内容与适用范围

本标准规定了用盐酸萘乙二胺分光光度法测定车间空气中氧化氮。

本标准适用于制造或使用硝酸及硝基化合物分解,如炸药爆炸等的生产场所空气中氧化氮的测定。

4.4.2原理

空气中氧化氮主要是一氧化氮、二氧化氮等的混合物,空气样品先通过三氧化铬氧化管将一氧化氮氧化成二氧化氮,二氧化氮被吸收于水中形成亚硝酸,与对氨基苯磺酸起重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合成玫瑰红色,比色定量。4.4.3 仪器

多孔玻板吸收管。

双球形氧化管,见下图。

流量计,1~2L/min。

具塞比色管,10mL。

分光光度计,10mm比色杯。

4.4.4 试剂

冰乙酸,ρ20=1.052g/mL,优级纯。

吸收液:50mL冰乙酸与900mL水混合,加入5g对氨基苯磺酸,搅拌至溶解;再

加入0.05g盐酸萘乙二胺(C10H7·NH·CH2·CH2·NH2·2HCl),用水稀释至1000mL;此为贮备液,装于棕色瓶中,于冰箱内可保存一个月。取4份贮备液加1份水混合均匀,即为应用液。

三氧化铬砂子:用5g三氧化铬加2mL水调成糊状和85g,处理过的20~30目砂子(用1+1盐酸浸泡过夜,并经常搅动,然后用水洗至中性,在105℃烘干,装瓶备用)相混合并拌和均匀,滗去多余的溶液,然后在红外灯下烘干,颜色应为暗红色,装瓶备用。

标准溶液:称取0.1500g干燥的亚硝酸钠(优级纯,白色或略有淡黄色,如颜色变深即不能用),溶于水,转入1000mL量瓶中,稀释至刻度,摇匀,此溶液含0.1mg/mL NO2-;于冰箱中可保存一个月,使用时用水稀释成5μg/mL NO2-的标准应用液。

4.4.5采样

取装有5mL吸收液(应用液)的多孔玻板吸收管,进气口一端接三氧化铬氧化管(于双球氧化管中装入约3g三氧化铬砂子,两端用玻璃棉塞紧即可。使用过程中如发现砂子由棕红色变成暗红色,即须更换),以0.5L/min的速度抽取至吸收液呈微红色为止;记录抽气时间及采样体积。

4.4.6分析步骤

4.4.7对照试验

用盛于吸收管中带至现场但未采样的5mL吸收液,按照样品的测定操作同样处理,作为空白对照。

4.4.8样品处理

用吸收管中的吸收液冲洗进气管内壁2~3次,放置15min使颜色稳定,留待测定。

4.4.9 标准曲线绘制

按下表配制标准管,并向各管加入4.0mL吸收液(4.2贮备液),摇匀;放置15min,于波长540nm下测定各管的吸光度,以NO2-含量对吸光度绘制标准曲线(或作回归处理)。

氧化氮标准管的配制:

4.4.10 测定

于波长540nm下测定样品液的吸光度,并通过标准曲线(或回归方程)求得NO2-的含量。

4.4.11 计算

按式(1)计算标准状况下的样品体积:

式中:V0——标准状况下的样品体积,L;

V——采样体积,L;

t——采样现场的空气温度,℃;

p——采样现场的大气压力,kPa。

按式(2)计算空气中氧化氮的浓度:

式中:X——空气中氧化氮(以NO2计)的浓度,mg/m3;

C——样品溶液中NO2-的含量,μg;

V0——标准状况下的样品体积,L;

0.76——由NO2(气)→NO2-(液)的转换系数。

4.4.12说明

(1)本法的检测限为0.09μg/5mL;线性范围为0.25~3.5μg/5mL;变异系数于0.35,1.75及3.15μg/5mL时,分别为3.4%,3.0%及1.3%。

8.2 采样效率于NO2浓度为3.7~8.1mg/m3时,7次采样效率为97.1%~99.8%,平均98.4%。

(2)本法显色稳定时间约为24h;采样后8h内测定结果无变化;但应注意避光保存(因未采样的吸收液于直接日光的照射下也会显红色)。

(3)三氧化铬氧化管可将NO定量地氧化为NO2而不吸收NO2,它在相对湿

度为35%~80%时使用效果最好;湿度过低氧化效率降低,此时可先将氧化管置于水面潮湿空气中平衡1h再用,相反地在潮湿天气,为了防止三氧化铬吸湿潮解以致污染后面的吸收管,采样时可将氧化管向下稍稍倾斜。

(4)NO2(气)→NO2-(液)的转换系数为用渗透管法配制的标准气测得

5. 库仑原电池法

氮氧化物分析仪是根据库仑原电池法原理制作的。阴极铂网为原电池正极,阳极活性炭为原电池负极,电解液为pH=7的0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中含0.3mol/L碘化钾溶液。在两个电极间有一个很小的电位差。当被测空气经过选择性过滤器,除去干扰物后,抽入电解池中,是电解液经过阴极连续循环流动。如果空气中含有二氧化氮(空气中NO在经过氧化管时,氧化成NO2),则与电解液中碘离子发生反应,生成碘分子。析出的碘分子随电解液带到铂网阴极时,立即在铂网阴极上被电化还原为碘离子,接通电路就产生微弱的电流,同时活性炭电极也有电化氧化作用。若原电池中电流效率为100%,则电流大小与NO2浓度成正比,并可用法拉第电解定律计算。由于NO2在水中化学反应较复杂,而氧化氮的转化率只有70%,所以理论电流计算式应乘以这个转换效率。

6.传感器法

温青等人已经研究出突破常规的测定方法---传感器法,并对NO x气敏元件的气敏特性进行了较全面深入的研究,因为气敏元件的气敏性能的好坏直接影响到测定结果的准确性和气敏元件测定方法的可信性,因此进行了一系列选择性,一致性,重复性及其使用寿命等十分重要的实验研究,并优选出气敏性优良的元件,以保证测定结果的准确性。将优选的气敏元件用于实验室空气中NO x有害气体的监测,并通过与国家推荐方法---盐酸萘乙二胺分光光度法做对照实验,建立了计算空气中NO x浓度校正公式。

7.总结

化学发光法分析NO x是一种最好的直接方法,为建立空气监测的自动监测系统网络提供了条件。对于多种污染物共存的大气,通过化学发光反应和发光波长

空气质量氮氧化物的测定

空气质量氮氧化物的测定 GB/T 13906-92 Air quality—Determination of nitrogen oxides 本标准规定了测定火炸药生产过程中,排出的硝烟尾气中所含的一氧化氮和二氧化氮以及其他氮的氧化物的方法。 本标准分为两篇,第一篇中和滴定法,第二篇二磺酸酚分光光度法。 第一篇中和滴定法 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了火炸药工业硝烟尾气中氮氧化物测定的中和滴定法。 1.2 适用范围 1.2.1 本标准适用于火炸药工业硝烟尾气中氮氧化物的测定。

1.2.2 本标准测定范围为1000~20000mg/m3。 1.2.3 本标准规定的方法受其他酸碱性气体(如:二氧化硫、氨等)的干扰。 2 原理 氮氧化物被过氧化氢溶液吸收后,生成硝酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,根据其消耗量求得氮氧化物浓度。 3 试剂和材料 在测定过程中,除另有说明外均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 3.1 过氧化氢:30%。 3.2 过氧化氢:3%。取过氧化氢(3.1)100mL,用水稀释至1000mL。 3.3 氢氧化钠标准溶液:c(NaOH)=0.0100mol/L。

3.4 甲基红-次甲基蓝混合指示液:称取0.10g甲基红和0.10g次甲基蓝,溶解在100mL95%乙醇溶液中,装入棕色瓶中,于暗处保存,此溶液有效期为一周。 3.5 氟橡管或厚壁胶管:φ5~8mm。 3.6 采样瓶布套。 4 仪器和设备 实验室常用仪器及下列专用仪器: 4.1 真空采样瓶:容积为2000mL左右,形状如图1。 图1 真空采样瓶 4.2 加热采样管:形状如图2。

环境空气 汞的测定 原子荧光法 《空气与废气监测分析方法》(第四

新项目试验报告 项目名称:环境空气汞的测定 原子荧光分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版)项目负责人:杨刚 项目审批人: 审批日期:

一、新项目概述 原子吸收分光光法和氢化物发生-原子荧光分光光度法测定汞,灵敏度高、方法快速准确、干扰少;双硫腙分光光度法是经典方法,准确、测定范围等,但操作复杂,要求严格,适用于高浓度汞污染物的监测。 二、检测方法与原理 检测方法:原子荧光分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版)(2003)5.3.7.2 原理:通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤筒中或将无组织排放颗粒物收集到氯乙烯滤膜上。所采集的样品用混合酸消解处理。 在酸性介质中,加热消解是样品溶液中的汞以二价汞的形式存在,再被硼氢化钾还原成单质汞,形成汞蒸气,被引入原子荧光分光光度计进行测定。 大气颗粒物中Sb、Se、Bi、Au等元素含量较低,一般含量的Sb、Se、Bi、Au不干扰Hg的测定,大量的Cu、Pb等均不干扰测定。 当将采集10m3气体的滤膜制备成50ml样品时,最低检出限为3×10-3μg/m3。 三、主要仪器和试剂 1.试剂和材料 测定过程中,除非另有说明,均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水,所有试剂应不含铬。 1.1 硝酸:ρ=1.42g/ml,优级纯。 1.2 硝酸:1+1。 1.3 硝酸:1+19。 1.4 盐酸:ρ=1.19g/ml,优级纯。 1.5 5%盐酸。 1.6 重铬酸钾:优级纯。

1.7 氢氧化钾或氢氧化钠:优级纯。 1.8 盐酸溶液:1+1. 1.9 0.04%硼氢化钾溶液:称取0.4g硼氢化钾于已加入1gKOH的200ml去离子水中,溶解后,用脱脂棉过滤,稀释至1000ml。此溶液现用现配。 1.10 0.5g/L重铬酸钾溶液:称取0.5g重铬酸钾溶解于1000ml(1+19)HNO3中。 1.11 汞标准贮备液:准确称取1.080g氧化汞(优级纯,于105~110℃烘干2h), 用70ml(1+1)HCl溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO3溶液、1.0gK 2Cr 2 O 7 ,溶解 后移入1000ml容量瓶中,用水稀释定容至标线。此溶液每毫升含1.0mg汞。1.12汞标准使用液(Hg),0.500μg/ml:临用时,用0.5g/L重铬酸钾溶液逐级稀释汞贮备液而成。 2. 仪器和设备 2.1原子荧光分光光度计及相应的辅助设备。 2.2中流量采样器。 2.3烟尘采样器。 2.4玻璃纤维滤筒。 2.5过氯乙烯滤膜。 四、采样要求或样品与处理技术 4.1采集 中流量采样器,玻璃纤维滤膜过滤直径8㎝时。以50~150L/min流量,采样30~60m3。采样应将滤膜毛面朝上,放入采样夹中拧紧。采样后小心取下滤膜尘面朝里对折两次叠成扇形,放回纸袋中,并详细记录采样条件。 4.2试料溶液 4.2.1硝酸-过氧化氢溶液浸出法 取试样滤膜,置于高兴烧杯中,加入10ml硝酸-过氧化氢混合溶液浸泡2h以上,微火加热至沸腾,保持微沸10min,冷却后加入过氧化氢10ml,沸腾至微干,冷却,加硝酸溶液20ml,再沸腾10min,热溶液通过多孔玻璃过滤器,收集于烧杯中,用少量热硝酸溶液冲洗过滤器数次。待滤液冷却后,转移到50ml容量瓶中,

空气中氮氧化物

_ 一、实验目的与要求 1、掌握氮氧化物测定的基本大气中氮氧化物的原理和方法。 2、绘制实验室空气中氮氧化物的日变化曲线。 3、了解并掌握大气中氮氧化物的有关知识。 二、实验方案 1、实验仪器 (1)大气取样器;(2)分光光度计;(3)棕色多孔玻板吸收管;(4)双球玻璃管;(5)比色管;(6)移液管。 2、实验药品 (1)吸收原液标准液;(2)吸收原液;(3)蒸馏水。 3、实验原理 主要反应方程式为: 4、实验步骤 1)氮氧化物的采集 用一个内装5mL采样液用吸收的多孔玻板吸收管,接上氧化管,并使管口微向下倾斜,朝上风向,避免潮湿空气将氧化管弄湿,而污染吸收液,如图1-1所示。分别以每分钟0.1L、0.3L的流量抽取空气30min。采样高度为1.5m,若

氮氧化物含量很低,可增加采样量,采样至吸收液呈浅玫瑰红色为止。记录采样时间和地点,根据采样时间和流量,算出采样体积。把一天分成几个时间段进行采样(7次),如10:300~11:00、11:30~12:00、12:30~13:00、13:30~14:00、14:30~15:00、15:30~16:00、16:30~17:00。 图1-1 氮氧化物采样装置的连接图示 2)氮氧化物的测定 ①标准曲线的绘制:取7支50mL 比色管,按表1-1配制标准系列。 将各管摇匀,避免阳光直射,放置15 min ,以蒸馏水为参比,用1cm 比色皿,在540nm 波长处测定吸光度。根据吸光度与浓度的对应关系,用最小二乘法计算标准曲线的回归方程式: y = bx + a 式中:y ——(A-A 0),标准溶液吸光度(A )与试剂空白吸光度(A 0)之差; x ——NO 2-浓度,μg/mL ; a 、 b ——回归方程式的截距和斜率。 ρNO x = 76 .0)(0??--V b a A A 式中:ρNO x ——氮氧化物浓度,mg/m 3; A ——样品溶液吸光度; A 0、a 、b 表示的意义同上; V ——标准状态下(25℃,760mmHg )的采样体积,L ;

空气中氮氧化物的测定

空气中氮氧化物(NOx)的测定 (盐酸萘乙二胺分光光度法) 摘要:本文采用盐酸萘乙二胺分光光度法测定室内空气中氮氧化物(NOx),根据配置标准溶液用分光光度计测定其吸光度,绘制标准曲线,分析空气中氮氧化物的含量结果。 关键词:氮氧化物分光光度法含量 综述 大气中氮氧化物主要包括一氧化氮和二氧化氮,其中绝大部分来自于化石燃料的燃烧过程,包括汽车及一切内燃机所排放的尾气,也有一部分来自与生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气中。动物实验证明,氮氧化物对呼吸道和呼吸器官有刺激作用,是导致目前支气管哮喘等呼吸道疾病不断增加的原因之一,二氧化氮与二氧化硫和浮游颗粒物共存时,其对人体的影响不仅比单独二氧化氮对人体的影响严重的多,而且也大于各自污染物之和。对人体的实际影响是各污染物之间的协同作用。因此大气氮氧化物的监测分析是环境保护部门日常工作的重要项目之一。 采用化学发光法测定空气中氮氧化物较以往的盐酸禁乙二胺分光光度法具有灵敏度高、反应速度快、选择性好等特点 ,现已被很多国家和世界卫生组织全球监测系统作为监测氮氧化物的标准方法 ,也已引起我国环保部门的注意和重视 ,相信不久将来 ,此方法也会成为我国环境空气监测氮氧化物的首推方法。 1、实验目的 (1)熟悉、掌握小流量大气采样器的工作原理和使用方法; (2)熟悉、掌握分光光度计的工作原理及使用方法。 (3)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 ,测定氮大气中的氮氧化物(NOx)主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO 2) )氧化管将一氧化氮成二氧化氮。二氧化氧化物浓度时,先用三氧化铬(CrO 3 ),与对氨基苯磺酸起重氧化反应,再与盐氮被吸收在溶液中形成亚硝酸(HNO 2

煤中汞地测定方法

煤中汞的分析测定方法 汞是一种具有严重生理毒性的全球性污染物。汞一旦释放进入生态环境(尤其是水生与湿地生态环境),无机汞可以被转化为毒性更强的甲基汞,甲基汞的脂溶性和较长的半衰期使其在鱼和其它水生生物体内具有极高的生物富集系数(104以上),并通过食物链富集起来,进而置野生生物和人类于甲基汞暴露风险之中[1]。工业革命以来,由于人为释汞源使大气中汞是工业革命前的3倍,而最大的人为释汞源即为煤燃烧,每年向大气释放约810吨汞[2],超过所有人为释汞源排汞的三分之二[3]。准确分析测定煤中汞的含量是估算我国煤燃烧释汞量的基础。 我国目前分析测定煤中汞的方法是于2009年5月1日实施的GB/T 16659-2008。但笔者认为该方法由于在煤样消解过程中使用大量的V2O5为催化剂消解煤样[4],但国内生产的V2O5含汞空白一般较高(??),有的甚至是煤实际含汞量的30-50%(?),因此严重影响了煤样中汞的分析测定。因此有必要建立更为可靠的分析测定方法。 本文通过对比GB/T 16659-2008的V2O5催化消解煤样原子荧光分析法,王水常温消解煤样原子荧光分析法及煤样直接热解原子吸收分析法分析测定了煤标样及一些煤样,得出较好的结果。 1.材料及仪器 2.样品消解及分析方法 3.结果与讨论 4.结论 实验部分 1 冷原子荧光分光光度法 1.1分析仪器与试剂

1.1.1 分析仪器:金丝捕汞管,冷原子荧光分光光度计,分析天平:感量0.1mg,汞蒸气发生瓶(50ml),振荡器 1.1.2 试剂:优级纯浓硝酸;优级纯浓盐酸;12% 盐酸羟胺溶液; 10% SnCl2溶液 BrCl 溶液: 11. 0 g 分析纯KBrO3 和15.0 g 分析纯KBr 溶于200 mL 蒸馏去离子水中, 轻轻搅拌溶液, 同时缓慢加入700 mL 优级纯浓HCl。整个操作应在通风橱内进行。冷却后, 装入棕色瓶中, 放置阴凉处保存。 王水:按浓盐酸:浓硝酸=3:1,配制。加入硝酸时,缓慢搅拌溶液。整个操作应在通风橱内进行。静置1-2小时后,放置阴凉处保存。 1.2除汞方法 将新配好的氯化亚锡溶液置于还原瓶中, 以0. 5 L/ min 的速度通入不含汞的氮气12 h, 装瓶备用。 1.3化学试剂及器皿的汞空白 汞空白值0.05 0.04 1.4 煤样消解 称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样约1g,称准到0.0002g,于50ml离心管中。加入事先配制好的王水10ml,摇匀,静置24h。第二天将加有试剂的离心管放入振荡器内,拧紧离心管盖子,转速调到220-240转/分,两小时后关闭振荡器,取下离心管。加入1ml BrCl,摇匀,用去离子水定容到50ml。 1.5溶液过滤 在铁架台上用漏斗和中速滤纸,过滤离心管中溶液。滤过后溶液用新离心管盛放。 1.6样品测定 冷原子荧光光度计设备开机,运行20分钟,测噪声。低于40分贝时开始吹扫金管中富集

大气中汞的测定

环境空气汞的测定巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法1.适用范围 本标准规定了测定环境空气中汞及其化合物的巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法。 本标准适用于环境空气中汞及其化合物的测定。 本标准方法检出限为0.1ng/10ml试样溶液。当采样体积为15 L时,检出限为6.6×10-6mg/m3,测定下限为2.6×10-5mg/m3。 2规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。 HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 3方法原理 在微酸性介质中,用巯基棉富集环境空气中的汞及其化合物。无机汞反应式如下: 有机汞反应式如下: 元素汞通过巯基棉采样管时,主要为物理吸附及单分子层的化学吸附。 采样后,用4.0 mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液解吸总汞,经氯化亚锡还原为金属汞,用冷原子荧光测汞仪测定总汞含量。 4试剂和材料 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。水,GB/T 6682,二级。4.1 高纯氮气:?=99.999%。 4.2 重铬酸钾(K2Cr2O7):优级纯。 4.3 硫酸:ρ (H2SO4)=1.84 g/ml,优级纯。 4.4 盐酸:ρ (HCl)=1.19 g/ml,优级纯。 4.5 硝酸:ρ (HNO3)=1.42 g/ml,优级纯。 4.6 重铬酸钾溶液:w(K2Cr2O7)=1.0%。 称取1.0 g的重铬酸钾(4.2),溶于水,稀释到100 ml。 4.7 硫酸溶液:(H2SO4)=10%。 量取10 ml的浓硫酸(4.3),缓慢加入90 ml水中。 4.8盐酸溶液:c(HCl)=4.0 mol/L。 量取123 ml盐酸(4.4),用水稀释至1 000 ml,混匀。 4.9 盐酸溶液:c(HCl)=2.0 mol/L。 量取12 ml盐酸(4.4),用水稀释至1 000 ml,混匀。 4.10 盐酸溶液:pH=3。 吸取2.0 mol/L 盐酸(4.9)0.50 ml,用水稀释至1 000 ml,混匀。

空气中NOx 的测定

) 论文题目:校园空气中NO x 的测定姓名: 院系专业: 班级:09 学号: 指导老师: 完成时间:

目录 目录.................................................................................................................... I 摘要.................................................................................................................. I II Abstract ................................................................................................................ I II 一前言. (1) 1.1 研究背景 (1) 1.1.1 NO x的主要来源 (1) 1.1.2 NO x的主要危害及其防治措施 (1) 1.2 NO x的研究进展 (2) 1.2.1化学发光法 (2) 1.2.2库伦原电池法 (2) 1.2.3盐酸萘乙二胺分光光度法 (2) 1.3实验原理 (3) 1.4选题依据 (3) 二实验部分 (4) 2.1实验仪器 (4) 2.2实验药品和试剂 (4) 2.3实验步骤 (5) 2.3.1标准曲线的绘制 (5) 2.3.2 样品的测定 (6) 2.4数据处理 (6) 三结果与讨论 (7) 3.1标准曲线的绘制 (7) 3.2采样及样品溶液的测定 (8) 3.2.1 NO2一周的含量变化 (8) 3.2.2 NO x一周的含量变化 (8) 3.2.3 NO2含量的日平均浓度 (9) 3.2.4 NO x含量的日平均浓度 (9) 3.2.5实验数据分析 (10)

环境空气—氯化氢的测定—硫氰酸汞分光光度法

FHZHJDQ0105 环境空气氯化氢的测定硫氰酸汞分光光度法 F-HZ-HJ-DQ-0105 环境空气—氯化氢的测定—硫氰酸汞分光光度法 1 范围 本方法可用于空气中氯化氢的测定。5mL样品溶液中含2μg氯化氢,可有0.033吸光度。 本法检出限为1μg/5mL,若采样体积为200L时,最低检出浓度为 0.01mg/m3;测定范围为5mL样品溶液中含2~20μg氯化氢,若采样体积为200L时,可测浓度范围为0.02~0.40mg/m3。 2 原理 空气中氯化氢吸收在碱溶液中,在酸性溶液中与硫氰酸汞反应置换出硫氰酸根,再与高铁离子作用生成硫氰酸铁红色化合物,比色定量。 3 试剂 所有试剂均用蒸馏水或去离子水配制。 3.1 吸收液:0.05mol /L氢氧化钠溶液。 3.2 无水乙醇。 3.3 硫氰酸汞-乙醇溶液:称取0.4g硫氰酸汞用无水乙醇溶解成 100mL。 3.4 高氯酸:70%~72%。 3.5 硫酸铁铵溶液:称取6g硫酸铁铵用(1+2)高氯酸溶解成100mL。 3.6 标准溶液:准确称量0.2045g经105℃干燥2h的氯化钾(一级),用水溶解后,移入1000mL 容量瓶中,并稀释至刻度。此溶液1.00mL含0.1mg氯化氢。再用吸收液稀释成1.00mL含10μg 氯化氢的标准溶液。 4 仪器 4.1 气泡吸收管:普通型,有10mL刻度线。 4.2 空气采样器:流量范围0.2~3L/min,流量稳定。使用时,用皂膜流量计校准采样系列在采样前和采样后的流量误差应小于5%。 4.3 具塞比色管,10mL 4.4 分光光度计,用20mm比色皿,在波长460nm下,测定吸光度。 5 采样 串联两个各装10mL吸收液的普通型气泡吸收管,以2.5L/min流量采气200L。长时间采样,需用水补充到原体积。 6 操作步骤 6.1 标准曲线的绘制 按下表制备标准色列管。 0 1 2 3 4 5 6 7 标准溶液V/mL 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00 吸收液V/mL 5.0 4.80 4.60 4.40 4.20 4.00 3.50 3.00 氯化氢含量m/μg 0 2 4 6 8 10 15 20 于标准色列各管中加入2mL硫酸铁铵溶液,混匀。加入1mL硫氰酸汞-乙醇溶液,混匀。 在室温下放置10~30min。用20mm比色皿,以水作参比,在波长460nm下,测定各管溶液 吸光度。以氯化氢含量(μg)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,并计算回归线的斜率。以斜率倒数作为样品测定的计算因子B S(μg)。 6.2 样品测定

空气中氮氧化物日变化曲线

空气中氮氧化物的日变化曲线 XXX(XX大学环境与化学工程学院环境科学专业091班,辽宁大连 116622) 1概述 1.1研究背景 1.1.1氮氧化物的来源 大气中氮氧化物(NO x )包括多种化合物,如一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮,除二氧化氮以外,其他氮氧化物极不稳定,遇光、湿或热变成二氧化氮或一氧化氮,一氧化氮不稳定又变成二氧化氮。因此大气污染化学中的氮氧化物主要指的是一氧化氮和二氧化氮。其主要来自天 然过程,如生物源、闪电均可产生NO x 。NO x 的人为源绝大部分来自化石燃料的 燃烧过程,包括汽车及一切内燃机所排放的尾气,也有一部分来自生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气,其中以工业窑炉、氮肥生 产和汽车排放的NO x 量最多。城市大气中2/3的NO x 来自汽车尾气等的排放,交 通干线空气中NO x 的浓度与汽车流量密切相关,而汽车流量往往随时间而变 化,因此,交通干线空气中NO x 的浓度也随时间而变化。 1.1.2氮氧化物的危害 NO的生物化学活性和毒性都不如NO 2,同NO 2 一样,NO也能与血红蛋白结 合,并减弱血液的输氧能力。如果NO 2 的体积分数为(50—100)×10-6时,吸 入时间为几分钟到一小时,就会引起6—8周肺炎; 如果NO 2 的体积分数为(150—200)×10-6时,就会造成纤维组织变性性细支气管炎,及时治疗,将于3—5不周后死亡。 在实验室,NO 2 体积分数达到10-6级,植物叶片上就会产生斑点,显示植 物组织遭到破坏。体积分数为10-5级的NO 2 会引起植物光合作用的可逆衰减。 此外,NO x 还是导致大气光化学污染的重要物质。

环境空气—氮氧化物的测定—中和滴定法

FHZHJDQ0110a环境空气氮氧化物的测定中和滴定法 F-HZ-HJ-DQ-0110a 环境空气—氮氧化物的测定—中和滴定法 1范围 本方法规定了火炸药工业硝烟尾气中氮氧化物测定的中和滴定法。本方法适用于火炸药工业硝烟尾气中氮氧化物的测定。 本方法测定范围为1000~20000mg/m3。本方法受其他酸碱性气体(如:二氧化硫、氨等)的干扰。 2原理 氮氧化物被过氧化氢溶液吸收后,生成硝酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,根据其消耗量求得氮氧化物浓度。 3试剂 在测定过程中,除另有说明外均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 3.1过氧化氢:30%。 3.2过氧化氢:30g/L。取过氧化氢(3.1)100mL。用水稀释至1000mL。 3.3氢氧化钠标准溶液:c(NaOH)=0.0100mol/L。 3.4甲基红-次甲基蓝混合指示液:称取0.10g甲基红和0.10g次甲基蓝,溶解在100mL 95%乙醇溶液中,装入棕色瓶中,于暗处保存,此溶液有效期为一周。 3.5氟橡管或厚壁胶管:?5~8mm。 3.6采样瓶布套。 4仪器 实验室常用仪器及下列专用仪器: 4.1真空采样瓶:容积为2000mL左右,形状如图1。 图1 真空采样瓶 4.2加热采样管:形状如图2。 图2 加热采样管 4.3移液管:100mL。 4.4滴定管:25mL。 4.5锥形瓶:250mL。

5 采样 将长度为100mm 左右的乳胶管(3.5)连接于采样瓶细口处,用真空泵抽取瓶内空气,稍减压后,用移液管准确加入200mL 过氧化氢吸收液(3.2),套上采样瓶布套,减压抽真空,记录瓶内压力(P 1),夹好瓶夹,确保密封不漏,拿至采样现场。采样时,将采样管伸入烟道,使采用咀直对气流方向,先放空5~10s ,使样品气体充满采样管,迅速将采样管与真空采样瓶连接,将气体缓慢采入瓶内,至不冒气泡为止(大约5~10s ),立即夹好瓶夹,注意确保严紧不漏,取下采样瓶。 注:采样注意事项见附录A 6 操作步骤 采样后,将真空采样瓶于往返振荡器上(或用人工)振荡10~15min ,放置10~15min , 测量瓶内余压(P 2) ,并记录室温(t )。然后将试样溶液倒入已经干燥的250mL 锥形瓶中。用移液管吸取50~100mL 样品溶液于另一250mL 锥形瓶中,加4~5滴混合指示液(3.4),用氢氧化钠标准溶液(3.3)滴定至亮绿色为终点。记录消耗量(V )。同时吸取相同体积的过氧化氢吸收液(3.2)做空白试验,记录消耗量(V 0)。 7 结果计算 氮氧化物含量按下式计算: 50 10000.46)(0××××??=n s NOx V V c V V c 式中: NOx c ——氮氧化物浓度(以NO 2计),mg/m 3; V ——滴定所取样品溶液时消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL ; V 0 ——滴定空白溶液时消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL ; C ——氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L 。 46.0 ——与1.00mL 氢氧化钠标准溶液[c (NaOH )=1.000mol/L]相当的以毫克表示的NO 2的质量; V s ——样品溶液总体积,mL ; V n ——换算为标准状况下(0℃,101 325Pa )的采样体积,L 。 V n 按下式计算: 101325 27327312P P t V V t n ?×+×= 式中:V t ——室温下采样体积(采样瓶体积与吸收液体积之差),L ; t ——室温,℃; P 2 ——采样后在t ℃下真空瓶内压力,Pa ; P 1 ——采样前真空瓶内压力,Pa 。 8 精密度和准确度 用标准气测定相对误差小于±5%。 用标准气和样品气测定相对标准偏差小于5%。 用此法和二磺酸酚分光光度法同时测定标准气体和样品气体,相对误差小于±5%。 9 参考文献 GB/T 13906-92

HJ 543-2009 固定污染源废气 汞的测定 冷原子吸收分光光度法(暂行)

中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 543—2009 固定污染源废气汞的测定 冷原子吸收分光光度法(暂行) Stationary source emission-Determination of mercury- Cold atomic absorption spectrophotometry 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 2009-12-30发布 2010-04-01实施 环 境 保 护 部 发 布

目次 前言..............................................................................................................................................II 1 适用范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 方法原理 (1) 4 干扰 (1) 5 试剂和材料 (1) 6 仪器和设备 (3) 7 样品 (3) 8 分析步骤 (3) 9 结果计算 (4) 10 质量保证和质量控制 (5)

前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,保护环境,保障人体健康,规范固定污染源废气中汞的监测方法,制定本标准。 本标准规定了测定固定污染源废气中汞的冷原子吸收分光光度法。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准起草单位:北京市环境保护监测中心。 本标准环境保护部2009年12月30日批准。 本标准自2010年4月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。

大气中氮氧化物的测定

大气中氮氧化物的测定 一些环评报告中需要的检测方案,几乎所有的大气污染物都需要检测氮氧化物了,由于十二五计划将氮氧化物纳入总量控制指标,这里今天给大家解释一下大气中氮氧化物的测定方法,盐酸萘乙二胺分光光度法。 大气中的氮氧化物注意是二氧化氮和一氧化氮,在测定氮氧化物浓度时,应先用二氧化铬将一氧化氮升成二氧化氮,在进行检测,不然直接检测的话只能检测出二氧化氮的数值,漏掉了一氧化氮。 检测原理:二氧化氮被吸收液吸收后,生成亚硝酸和硝酸,其中,亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料,据其颜色深浅,用分光光度法定量。因为NO2(气)转变为NO2-(液)的转换系数为0.76,故在计算结果时应除以0.76。 检测仪器: 1.多孔玻板吸收管。 2.双球玻璃管(内装三氧化铬-砂子)。 3.空气采样器:流量范围0—1L/ min。 4. 分光光度计。 检测试剂: 所有试剂均用不含亚硝酸根的重蒸馏水配制。其检验方法是:所配制的吸收液对540nm 光的吸光度不超过0.005。 1.吸收液:称取5.0g 对氨基苯磺酸,置于1000mL 容量瓶中,加入50mL 冰乙酸和900mL 水的混合溶液,盖塞振摇使其完全溶解,继之加入0.050g 盐酸萘乙二胺,溶解后,用水稀释至标线,此为吸收原液,贮于棕色瓶中,在冰箱内可保存两个月。保存时应密封瓶口,防止空气与吸收液接触。采样时,按4 份吸收原液与1 份水的比例混合配成采样用吸收液。 2.三氧化铬-砂子氧化管:筛取20—40 目海砂(或河砂),用(1+2)的盐酸溶液浸泡一夜,用水洗至中性,烘干。将三氧化铬与砂子按重量比(1+20)混合,加少量水调匀,放在红外灯下或烘箱内于105℃烘干,烘干过程中应搅拌几次。制备好的三氧化铬-砂子应是松散的,若粘在一起,说明三氧化铬比例太大,可适当增加一些砂子,重新制备。称取约8g 三氧化铬-砂子装入双球玻璃管内,两端用少量脱脂棉塞好,用乳胶管或塑料管制的小帽将氧化管两端密封,备用。采样时将氧化管与吸收管用一小段乳胶管相接。

空气中气态汞的测定

空气中气态汞的测定 吴志刚 宜安职业安全技术有限公司江苏宜兴214206 摘要:冷原子吸收光谱法测定空气中汞时,对实验中易出现的问题提出了相应解决方法,对分析方法的正确使用,起到一定作用。 关键词:冷原子吸收光谱法;空气中汞;吸光值 前言:汞在自然界分布极少,常温、常压下以液态存在的金属。常温下蒸发出汞蒸气,汞及其化合物有剧毒,可在体内蓄积。吸入或接触后,可使人导致肝、脑损伤。工业慢性中毒,可发生口腔炎和中毒性脑病。随着工业的发展,对于职业病危害因素的检测变得越来越重要。目前工作场所空气中汞及其化合物测定方法是国家职业卫生标准GBZ/T160.14-2004,笔者仅在原方法的基础上进行了探讨。 1实验部分 1.1方法原理 汞原子对波长253.7nm的紫外光具有最大吸收,在一定范围内,吸收值与汞蒸气浓度成正比。空气中汞由酸性高锰酸钾吸收,加入氯化亚锡还原为汞单质,载气带入冷原子测汞仪,测定吸收值,标准曲线定量。 1.2仪器:NCG-1冷原子吸收测汞仪 10ml翻泡瓶,干燥管,内填变色硅胶,橡皮管 1.3试剂:

实验用水为去离子水,用试剂为优级纯。 硫酸,ρ20=1.84g/ml。 硝酸,ρ20=1.42g/ml。 高锰酸钾溶液,3.16g/L。 硫酸溶液A,1.8mol/L:取100m l硫酸慢慢加入到900ml 水中。 硫酸溶液B,0.18mol/L:取10ml 硫酸慢慢加入到990ml 水中。 硝酸溶液,0.8mol/L:10ml 硝酸加入到190ml 水中。 汞吸收液:临用前,取100ml 高锰酸钾溶液与100ml 硫酸溶液A等体积混合。 汞保存液:称取0.1g 重铬酸钾,溶于1L硝酸溶液中。 盐酸羟胺溶液,200g/L 氯化亚锡溶液:称取10g 氯化亚锡,溶于硫酸溶液B中并稀释至50ml,临用前配制。 标准溶液:用国家认可的标准溶液GSB-1729-2004浓度1000μg/mL;临用前稀释成0.1 μg/mL。 1.4实验方法 1.4.1校正lng/ml—5ng/ml的标准曲线,方法如下: 调节调零电位器使数字显示0 0 0,按下保持常规钮,打开翻泡瓶盖,用移液管在瓶内加入0.3ml浓度为0.1ug/m1的汞标液,再加入8ml 蒸馏水,2ml 10%氯化亚锡溶液,随即盖好翻泡瓶,载气将瓶内的汞蒸汽带入吸收池,电路记录吸收峰值,通过显示器显示,并被保持,调节显示调节钮,使显示的数值为0 6 0,然后按一下复零钮,使显

环境化学实验报告空气中氮氧化物日变化曲线doc

实验一空气中氮氧化物的日变化曲线大气中氮氧化物(NO x)主要包括一氧化氮和二氧化氮,主要来自天然过程,如生物源、闪电均可产生NO x。NO x的人为源绝大部分来自化石燃料的燃烧过程,包括汽车及一切内燃机所排放的尾气,也有一部分来自生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气,其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车排放的NO x量最多。城市大气中2/3的NO x来自汽车尾气等的排放,交通干线空气中NO x的浓度与汽车流量密切相关,而汽车流量往往随时间而变化,因此,交通干线空气中NO x的浓度也随时间而变化。 NO x对呼吸道和呼吸器官有刺激作用,是导致支气管哮喘等呼吸道疾病不断增加的原因之一。二氧化氮、二氧化硫、悬浮颗粒物共存时,对人体健康的危害不仅比单独NO x严重得多,而且大于各污染物的影响之和,即产生协同作用。大气中的NO x能与有机物发生光化学反应,产生光化学烟雾。NO x能转化成硝酸和硝酸盐,通过降水对水和土壤环境等造成危害。 一、实验目的 1.掌握氮氧化物测定的基本原理和方法; 2.绘制城市交通干线空气中氮氧化物的日变化曲线。 二、实验原理 在测定NO x时。先用三氧化铬将一氧化氮等低价氮氧化物氧化成二氧化氮;二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸,与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料,用比色法测定。方法的检出限为0.01 /ml(按与吸光度0.01相应得亚硝酸盐含量计)。线性范围为0.03~1.6/ml。当采样体积6L时,NO x (以二氧化氮计)的最低检出浓度为0.01mg/m3。盐酸萘乙二胺盐比色法的有关反应式如下: 主要反应方程式为:

13 盐酸萘乙二胺比色法测定大气中 NOx

实验十三盐酸萘乙二胺比色法测定大气中氮氧化物 一﹑实验目的 1.学习气体样品的采集和吸收,吸收管及大气采样器的使用。 2.掌握大气中氮氧化物的比色测定方法。 二﹑实验原理 大气中氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮等,在测定氮氧化物浓度时,先用三氧化铬氧化管将一氧化氮氧化为二氧化氮。 二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸,与氨基苯磺酸起重氮反应,再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料,根据颜色深浅,比色测定。 使用重量法校准的二氧化氮渗透管配置低浓度标准气体,测得NO 2--→NO 2 - 的转换系数为0.76,因此在计算结果中要除以换算系数0.76。 三﹑实验仪器 1.多孔玻板吸收管 2.大气采样器,流量范围0—1L/min。 3.双球玻璃管 4.分光光度计 四﹑试剂 所有试剂均用不含有亚硝酸盐的重蒸水配制。 检验方法:吸收液的吸光度不超过0.005。 1.吸收原液:称取5g对氨基苯磺酸于200mL烧杯中,将50mL冰醋酸与900mL 水的混合液分数次加入烧杯中,搅拌,溶解,并迅速移入1000mL容量瓶中,避光,待对氨基苯磺酸完全溶解后,加入0.050g盐酸萘乙二胺(又名N-甲奈基盐酸二氨基乙烯),溶解后,用水稀释至刻线。此为吸收原液,储于棕色瓶中,存于冰箱,可保存一个月。 2.采样用吸收液:按四份吸收原液与一份水的比例混合。 3.三氧化铬-石英砂氧化管:筛取20—40目部分石英砂,用(1+2)盐酸溶液浸泡一夜,用水洗至中性,烘干,把三氧化铬及石英砂按重量比1:20混合,加少量水调匀,放在红外灯或烘箱里于105℃烘干,烘干过程中搅拌几次,做好的三氧化铬-石英砂应是松散的,若是粘在一起,说明三氧化铬比重太大,可适量增加一些石英砂重新制备。 将三氧化铬-石英砂装入双球玻璃管,两端用少量脱脂棉塞好,用塑料管制

大气中汞的测定方法

汞(Hg)为一种银白色液体金属,原子量200.59;相对密度13.546(20℃);沸点357℃;熔点-38.87℃,是常温下唯一的液态金属。蒸气压在0℃为0.0407Pa;20℃为0.1600Pa;30℃为0.3866Pa。金属汞不溶于水及有机溶剂,易溶于稀硝酸中,可溶于类似脂类的物质。汞具有易蒸发的特性,尤其当其洒落在地面,形成无数小汞珠,蒸发面积增大,蒸发速度更快,造成空气污染。汞在空气中以蒸气态存在。 汞的污染多见于汞矿开采和冶炼,仪表制造(如温度计,压力计等),电气器材制造与修理(如电流开关、整流器、荧光灯等),冶金工业、氯碱工业、有机合成、防腐涂料、电池、塑料、染料等工业生产过程中可能有含汞粉尘或气溶胶。 汞为一种普遍存在的有毒物质。人在空气中汞浓度为1~30mg/m3时,数小时即可引起急性中毒,有头痛、头昏、乏力、失眠、多梦、发热等神经系统及全身症状。慢性中毒一般表现为神经衰弱症候群以及多梦、记忆力减退、情绪不稳、失眠等。在自然界,汞经过转化可变为有机汞,再经过食物链进入人体造成中毒。日本的“水俣病”就是由工业废水中汞的污染造成的一种“公害病”。 汞的测定方法很多,如双硫腙比色法沉淀比色法、碘化亚铜检气管法、试纸法、原子吸收光度法、以及中子活化法等。采用无焰冷原子吸收法,灵敏度高,准确性好,对有机汞的测定还用气相色谱法。 目前我国无火焰原子测汞仪已有五、六种型号可供选用,但灵敏度尚达不到大气监测的要求,需要进行富集,如用酸性高锰酸钾溶液吸收,然后还原成汞原子吸入无火焰原子吸收测汞仪定量测定,或者用银毛、金毛或金膜微粒采样,形成汞齐,而被富集,然后加热释放出汞,用无火焰原子吸收测汞仪进行定量。此法已作为测定居住区大气中汞的卫生检验标准方法(GB8914—88)。 一、金汞齐富集-测汞仪法〔1〕 (一)原理 空气中汞与金膜接触后生成金汞齐,然后在高温下定量释放出原子态汞,利用汞蒸气对波长253.7nm紫外光的吸收作用,进行定量。 (二)仪器 (1)金膜富集管内径5mm、长17cm的石英管,中间装有10mm长的金膜微粒(约0.45g),两端用石英棉塞紧。 (2)空气采样器流量范围0.2~2L/min,流量稳定。使用时,用皂膜流量计校准采样系列在采样前和采样后的流量,流量误差应小于5%。 (3)汞富集-解吸器用800W电热丝绕成螺旋状线圈,其直径略大于富集管外径,通过调压器调节加热器的温度。 (4)净化管变色硅胶及活性炭管。 (5)干燥管高氯酸镁。 (6)汞蒸气发生管或小型冲击式吸收管。 (7)汞蒸气测定仪在波长253.7nm下,测汞蒸气。量程I测量范围为0.0006~0.06μg,适用于0.01~1μg/m3。量程Ⅱ测量范围0.006~0.6μg,适用于0.1~10μg/m3(采样体积为60L)。 (8)记录仪0~10mV。 (三)试剂 (1)金膜微粒称量0.2g氯金酸(HAuCl4·3H2O)溶于50ml水中,加入5g石英砂(50~80目),搅拌均匀,在沸水浴上蒸干,然后装入石英管中,在管式电炉内加热到800℃,同时吹入净化空气,使氯金酸分解,在石英砂表面形成金膜薄层。

浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理

浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘 要 氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物,包括氧化二氮,一氧化氮,三氧化二氮,二氧化氮,四氧化二氮,五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧 化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词 氮氧化物 产生 危害 治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx 对人体及动物的致毒作用。NO 对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。一旦NO 进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。长时间暴露在NO 环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变。这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。 2.对植物的损害作用,氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱,一般不会产生急性伤害,而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑,逐渐坏死,而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点,逐步扩展到整个叶片。 3.NOx 是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。高温燃烧生成的NO 排人大气后大部分转化成NO ,遇水生成HNO 3、HNO 2,并随雨水到达地面,形成酸雨或者酸雾。

空气中二氧化硫的测定 四氯汞盐吸收-副玫瑰苯胺分光光度法

空气中二氧化硫的测定 (盐酸副玫瑰苯胺分光光度法) 一、实验原理 大气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应,生成紫红色的络合物,据其颜色深浅,用分光光度法测定。按照所用的盐酸副玫瑰苯胺使用液含磷酸多少,分为两种操作方法。 方法一:含磷酸量少,最后溶液的pH值为1.6±0.1;方法二:含磷酸多,最后溶液的pH值为1.2±0.1,是我国暂选为环境监测系统的标准方法。本实验采用方法二测定。仪器 1.多孔玻板吸收管(用于短时间采样);多孔玻板吸收瓶(用于24h采样)。 2.空气采样器:流量0-1L/min。 3.分光光度计。 试剂 )、6.0g氯化钾和0.070g乙二 1.0.04mol/L四氯汞钾吸收液:称取10.9g氯化汞(HgCl 2

胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na 2 ),溶解于水,稀释至1000ml。此溶液在密闭容器中贮存,可稳定6个月。如发现有沉淀,不能再用。 2.2.0g/L甲醛溶液:量取36-38%甲醛溶液1.1ml,用水稀释至200ml,临用现配。 3.6.0g/L氨基磺酸铵溶液:称取0.60g氨基磺酸铵"(H 2NSO 3 NH 4 ),溶解于100ml水中,临用 现配。 0.碘贮备液(C 1/2l 2 =0.1mol/L):称取12.7g碘于烧杯中,加入40g碘化钾和25ml水,搅拌 至全部溶解后,用水稀释至1000ml,贮存于棕色试剂瓶中。 1.碘使用液(C 1/2l 2 =0.01mol/L),量取50ml碘贮备液,用水稀释至500ml,贮于棕色试剂瓶 中。 2.2g/L淀粉指示剂:称取0.20g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,慢慢倒入100ml沸水中, 继续煮沸直至溶液澄清,冷却后贮于试剂瓶中。 3.碘酸钾标准溶液:(C 1/6KlO 3 =0.1000mol/L)称取3.5668g碘酸钾(优质纯,110℃烘干2h), 溶解于水,移入1000ml容量瓶中用水稀释至标线。 4.盐酸溶液(C HCl =1.2mol/L):量取100ml浓盐酸,用水稀释至1000ml。 5.硫代硫酸钠贮备液:(CNa 2SO 3 =0.1mol/L)称取25g硫代硫酸钠(Na 2 SO 3 .5H 2 O),溶解于 1000ml新煮沸并已冷却的水中,加0.20g无水碳酸钠,贮于棕色瓶中,放置一周后标定其浓度。若溶液呈现浑浊时,应该过滤。 标定方法:吸取碘酸钾标准溶液25.00ml,置于250ml的碘量瓶中,加70ml新煮沸并已冷却的水,加1.0g碘化钾,振荡至完全溶解后,再加1.2mol/L盐酸溶液10.0ml,立即盖好瓶塞,混匀。在暗处放置5min后,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,加淀粉指示剂5ml ,继续滴定至亮绿色,按下式计算硫代硫酸钠溶液的浓度: C=25.00×0.1000/V 式中:C---硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L) V----消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml) 6.硫代硫酸钠标准溶液:取50.00ml硫代硫酸钠贮备液于500ml容量瓶中,用新煮沸并已 冷却的水稀释至标线,计算其准确浓度。 7.亚硫酸钠标准溶液:称取0.20g亚硫酸钠及0.010g乙二胺四乙酸二钠,将其溶解于200ml 新煮沸并已冷却的水中,轻轻摇匀(避免振荡,以防充氧)。放置2-3h后标定。此溶液每毫升相当于含320-400μg二氧化硫。 标定方法:取四个250ml碘量瓶A、B、C、D,分别加入0.010mol/L碘溶液50.00ml。在A、B瓶内各加25ml水,在C瓶内加入25.00ml亚硫酸钠标准溶液,盖好瓶塞。立即吸取2.00ml 亚硫酸钠标准溶液于已加有40-50ml四氯汞钾溶液的100 ml容量瓶中,使其生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物。再吸取25.00ml亚硫酸钠标准溶液于D瓶内,盖好瓶塞。然后用四氯汞钾吸收液将100ml容量瓶中的溶液稀释至标线。 A、B、C、D四瓶于暗处放置5min后,用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,加5ml淀粉指示剂,继续滴定至蓝色刚好退去。平行滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积之差应不大于0.05ml。 所配100ml容量瓶中的亚硫酸钠标准溶液相当于二氧化硫的浓度由下式计算: SO 2(μg/ml)=[(V -V)×C×32.02×1000/25.00]×2.00/100 式中:V ---滴定A瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液的体积的平均值(ml); V---滴定B瓶时所用硫代硫酸钠标准溶液的体积的平均值(ml); C----硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度(mol/L) 32.02---相当于1mmol/L硫代硫酸钠溶液的二氧化硫(1/2 SO 2 )的质量(mg) 根据以上计算的二氧化硫标准溶液的浓度,再用四氯汞钾吸收液稀释成每毫升含2.0μg

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