第四节气态和蒸气态污染物质的测定

第四节气态和蒸气态污染物质的测定

一、二氧化硫的测定 二氧化硫是主要空气污染物之一,为例行监测的必测项目.它来源于煤和石油等燃料的燃烧,含硫矿石的冶炼,硫酸等化工产品生产排放的废气。测定空气中SO2常用的方法有分光光度法,紫外荧光法,电导法,库仑滴定法和气相色谱法。

(一)分光光度法 四氯汞钾溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法该方法是国内外广泛采用的测定环境空气中SO2标准办法,具有灵敏度高,选择性好等优点,但吸收液毒性较大. 1)原理空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用,生成紫色络合物,其颜色深浅与SO2含量成正比。

测定要点 测定时,首先配制好所需试剂,用空气采样器采样,然后按照方法一或方法二要求的条件,用亚硫酸钠标准溶液配制标准色列,试剂空白溶液,并将样品吸收液显色,定容;最后,在最大吸收波长处以蒸馏水作参比,用分光光度计测定标准色列,试剂空白和样品试液的吸光度;以标准色列SO2含量为横坐标,相应吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

注意事项 (1)温度,酸度,显色时间等因素影响显色反应;标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致. (2)氮氧化物,臭氧及锰,铁,铬等离子对测定有干扰.采样后放置片刻,臭氧可自行分解;加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消除或减小某些金属离子的干扰。

（二）甲醛缓冲溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（二）甲醛缓冲溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法特点：用甲醛缓冲溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光法测SO2,避免了使用毒性大的四氯汞钾吸收液,在灵敏度,准确度诸方面均可与四氯汞钾溶液吸收法相媲美,且样品采集后相当稳定,但操作条件要求较严格。

该方法原理基于:气样中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物,加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解,释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应,生成紫红色络合物,其最大吸收波长为577nm,用分光光度法溅定.该方法最低检出限为0.20μg/10mL;当用10mL吸收液采气10L时,最低检出浓度为0.020mg/m3。该方法原理基于:气样中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟基甲磺酸加成化合物,加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解,释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应,生成紫红色络合物,其最大吸收波长为577nm,用分光光度法溅定.该方法最低检出限为0.20μg/10mL;当用10mL吸收液采气10L时,最低检出浓度为0.020mg/m3。

二、氮氧化物的测定 空气中的氮氧化物以一氧化氮,二氧化氮,三氧化二氮,四氧化二氮,五氧化二氮等多种形态存在,其中二氧化氮和一氧化氮是主要存在形态,为通常所指的氮氧化物(NOx)。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.空气中NO,NO2常用的测定方法有盐酸萘乙二胺分光光度法,化学发光法(见第十章)及库仑原电池法。

(一)盐酸萘乙二胺分光光度法 该方法采样与显色同时进行,操作简便,灵敏度高,是国内外普遍采用的方法.因为测定NOx或单独测定NO时,需要将NO氧化成NO2,故依据所用氧化剂不同,分为高锰酸钾氧化法和三氧化铬—石英砂氧化法.两种方法显色,定量测定原理是相同的.当采样4～24L时,测定空气中NOx的适宜浓度范围为0.015～2.0mg/m3。

1、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,空气中的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N02浓度成正比,因此,可在540nm处，用分光光度法测定。

三、一氧化碳的测定 测定大气中CO的方法有非分散红外吸收法,气相色谱法,定电位电解法,汞置换法等. 非分散红外吸收法: 一些气体的分子(SO2,NH3,CH4等)可吸收其各自特征波长的红外光产生红外吸收光谱,其吸光度在一定浓度范围内符合朗伯-比耳定律,通过测定吸光度可测定其浓度。

1. 气相色谱法: 固定相:TDX-01碳分子筛(固体);n检测器:FID;载气:H2 原理:空气中的CH4经TDX-01分离后分别在反应炉中转化为CH4,并依次进入FID检测器被检测,通过与同样条件下标准气的样所的结果(峰高)的对照,获得空气中CO含量

2. 非分散红外吸收法 1）原理：见教材P69 2）非分散红外吸收法监测仪 3.汞置换法

四、光化学氧化剂的测定 总氧化剂是指空气中除氧以外能氧化碘化钾析出碘的物质.主要有臭氧,过氧乙酰硝酸酯,氮氧化物等。光化学氧化剂是指除氮氧化物以外的能氧化碘化钾的物质,二者的关系为: 光化学氧化剂=总氧化剂-0.269×氮氧化物测定——常用硼酸-碘化钾分光光度法(352nm)，见教材P71

五、O3的测定 1.硼酸碘化钾分光光度法:测定时,即采集样品又采集零气以去除其他氧化剂的干扰。P71 2.靛蓝二磺酸钠分光光度法。教材P71

六、硫酸盐化速率的测定 硫酸盐化速率:污染源排放到空气中的SO2,H2S,H2SO4蒸气等含硫污染物,经过一系列氧化演变和反应,形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾的速度。测定方法:二氧化铅-重量法,碱片-重量法,碱片-离子色谱法. 测定原理:P72 测定步骤:采样管(片)制备--采样(采样管放百叶箱中30±2d)---测定P72

七、挥发性有机物(VOCs)和甲醛的测定 是指室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的有机物,如苯,卤代烃,氧烃等。和甲醛是人们关注的室内空气污染的主要有机物,具有毒性和刺激性,有的还有致癌作用。挥发性有机化合物(VOCs)的测定测定方法:冷冻吸附采样,热解析进样,气相色谱法测定。

甲醛的测定 1.酚试剂分光光度法 • 原理:甲醛与酚试剂反应生成嗪,在Fe3 存在下,嗪与酚试剂的氧化产物反应生成蓝绿色化合物,在630nm用分光光度法测定 • 测定步骤:气泡吸收管采样(溶液吸收);绘制标准曲线;测样品吸光度并根据采样体积计算空气中甲醛浓度.

第四节 气态和蒸气态污染物质的测定