第三章--空气和废气监测-气态和蒸气态.ppt

3 4 1SO2的测定 一 SO2危害 是一种无色 易溶于水 有刺激气味的气体 通过呼吸进入气管 产生刺激和腐蚀作用 诱发支气管疾病 来源 原油加工 煤燃烧烟气 石油燃烧烟气 3 4 1SO2的测定 二 二氧化硫测定方法 四氯汞钾溶液吸收 盐酸傅玫瑰苯胺分光光度法A甲醛缓冲溶液吸收 盐酸傅玫瑰苯胺分光光度法A紫外荧光法 B 定电位电解 C 3 4 1SO2的测定 三 控制标准 1 空气质量标准 年均0 02 0 05 0 15日均0 06 0 15 0 50时均0 10 0 25 0 70 一 四氯汞钾吸收 盐酸副玫瑰苯胺 1 原理 SO2 四氯汞钾吸收液 氯化钾和氯化汞配制 吸收 生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物 再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺反应 生成紫色络合物 在548nm处测吸光度 标准曲线定量 最低检出限 0 015mg m3 一 四氯汞钾吸收 盐酸副玫瑰苯胺 2 仪器 1 多孔玻板吸收瓶 75 125ml 2 空气采样器 流量0 1L min 3 分光光度计3 采样方法 1 短时间采样 45 60分钟 用多孔玻板吸收管 装5ml四氯汞钾吸收液 以0 5L min流量采样 2 测日平均浓度时 用50ml吸收液 流量以0 2L min 恒温采样18小时以上 一 四氯汞钾吸收 盐酸副玫瑰苯胺 4 标准曲线绘制 亚硫酸钠配标准溶液 SO2浓度2ug ml 取8支10ml比色管 分别加入0 00 0 60 1 00 1 40 1 60 1 80 2 20 2 70ml二氧化硫标准溶液 用四氯汞钾吸收液补至5ml 分别加入0 5ml氨基磺酸铵溶液 摇匀 再加0 5ml甲醛溶液和1 5ml对品红显色剂 摇匀 在20 温度下显色20min 以水为参比 1cm比色皿测吸光度 以吸光度 SO2含量 ug 绘制标准曲线 一 四氯汞钾吸收 盐酸副玫瑰苯胺 5 样品测定将吸收管中溶液全部移入10ml比色管 用少量水冲洗并入比色管 定容5ml 加0 5ml氨基磺酸氨溶液 摇匀放10分钟 消除氮氧化物的干扰 再加0 5ml甲醛溶液和1 5ml对品红显色剂 摇匀 在20 下显色20min 以水为参比测吸光度 一 四氯汞钾吸收 盐酸副玫瑰苯胺 6 计算 CSO2 mg m3 A A0 Bs V0 Vt Va 式中 A 样品的吸光度A0 空白液 零浓度 的吸光度Bs 计算因子ug 吸光度 由标准曲线斜率的倒数 V0 换算成标准状况下的采样体积LVt 气样吸收液的总体积mLVa 测定时所取吸收液的体积 浓度大时取适量 mL消除干扰 NO2 O3等 样品放置片刻消除 金属干扰加入磷酸消除 二 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺 1 原理 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 在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解 释放出的SO2 与盐酸副玫瑰苯胺 甲醛作用 生成紫红色化合物 在577nm处 测吸光度 标准曲线定量 该方法适用范围0 003 1 07mg m3 二 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺 2 仪器 1 空气采样器2 分光光度计 可见光波长范围380 7803 多孔玻板吸收管4 恒温水浴 反应 5 具塞比色管 二 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺 3 试剂 1 甲醛缓冲吸收液 含甲醛0 2mg ml2 氢氧化钠溶液 C a 1 5mol L3 氨磺酸钠溶液0 60 4 对品红使用液0 05 盐酸副玫瑰苯胺 5 亚硫酸钠标准溶液1ug ml6 硫代硫酸钠标准溶液0 05mol l7 有关试剂 碘酸钾 碘化钾 EDTA 盐酸 冰乙酸 二 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺 4 测定步骤 1 采样 甲醛缓冲吸收液10ml 流量0 5L 分 45分 2 配制标准色列 取14只10ml比色管 分成A B两组 A组分别加 0 0 5 1 0 2 0 5 0 8 0 10 0ml标准溶液吸收液补齐 10 9 5 9 0 8 0 5 0 2 0 0ml甲醛吸收液B组各管加入对品红1 0ml A组各管加入氨磺酸钠0 5ml 加氢氧化钠分解 混匀 逐管迅速倒入对应编号的B管中 立即具塞摇匀后放入恒温水浴中显色 在20 下显色20分钟 在577nm处测吸光度 用吸光值 SO2含量绘制标准曲线 二 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺 5 样品测定 1 将吸收液转入10ml比色管中 用吸收液稀释到标线 加入0 5ml氨磺酸钠摇匀放置10分钟 消除氮氧化物干扰 以下同标准曲线绘制 2 即先在B管加入0 05 的对品红1 0ml A管再加入氨磺酸钠0 5ml 氢氧化钠0 5ml 混匀 迅速倒入对B管中 立即具塞摇匀后放入恒温水浴中显色 在20 下显色20分钟 在577nm处测吸光度 二 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺 4 计算 SO2 mg l A A0 Bs Vt VnVa式中 A 样品溶液的吸光度A0 试剂空白溶液的吸光度 用吸收液 Bs 校正因子 g 吸光度Vt 样品溶液总体积 ml 10ml Va 测定时所取样品溶液体积 ml 10ml Vn 标准状况下的采样体积L 0 101 325Kpa 3 4 2NOX的测定 一 NOX存在形态 以NO和NO2为主要存在形态 二 NOX毒性 1 NO为无色 无臭 微溶于水的气体 在空气中易被氧化为NO2 2 NO2为棕红色的具有强刺激性味的气体 毒性比NO高四倍 能引起支气管炎 肺损害等 NOX来源 燃料燃烧和硝酸 化肥生产及汽车尾气 3 4 2NOX的测定 三 控制标准 1 空气质量标准 NOx NO22 污染物排放标准 1 排放速率 1 2 3级 2 无组织排放标准 3 最高浓度限值3 锅炉 火电厂排放标准 3 4 2NOX的测定 四 监测方法1 盐酸奈乙二胺分光光度法 A 2 化学发光法 B 3 定电位电解法 C 盐酸奈乙二胺分光光度法 一 原理 1 NO2测定原理 吸收液 用冰乙酸 对氨基苯磺酸和盐酸奈乙二胺配成 1 空气中NO2先被水吸收转化成亚硝酸和硝酸 2 其中亚硝酸在冰乙酸存在的条件下与对氨基苯磺酸发生重氮化反应 3 然后重氮化合物再与盐酸奈乙二胺偶合 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 4 测其吸光度 标准曲线定量 其结果仅是NO2的一部分 盐酸奈乙二胺分光光度法 2 NO测定原理 采用两支吸收管 在两者之间装氧化管 即 吸收管1 氧化管 吸收管2该管测NO2NO被氧化为NO2该管测的是NO氧化管用高锰酸钾或CrO3 石英砂3 NOX测定 测NO和NO2的之和 即为氮氧化合物 盐酸奈乙二胺分光光度法 二 实验系数f NO2转化率 测NO2时 是通过吸收并将NO2转化为亚硝酸 亚硝酸发生一系列显色反应测得 实际上吸收液中还有一部分NO2转化成了硝酸 结果中并不包括转化成硝酸的部分 因此 需要加校正系数f 该系数是通过NO2标准气体实验得出NO2转化率 f与空气中NO2浓度 采样流量 吸收瓶类型等因素有关 一般取f 0 88 当空气中NO2浓度高于0 72mg m3时 f 0 77 盐酸奈乙二胺分光光度法 三 测定要点 1 采样 流量0 4L 分 采45分钟 吸收瓶1 10ml吸收液 测NO2氧化管 高锰酸钾溶液 氧化NO吸收瓶2 10ml吸收液 测NO 3 4 2NOX的测定 2 绘制标准曲线 亚硝酸钠标准溶液配制标准系列 显色 以水为参比 于540nm处测量吸光度 扣除空白 绘制吸光度 亚硝酸钠浓度曲线 gu ml 3 样品测定 采集样品后放置20分钟 用水补至刻度 加显色剂 反应40分钟 在540nm处测定吸光度 3 4 2NOX的测定 4 NO2含量的计算 NO2 mg m3 A1 A0 a V D b Va f式中 A1 第一只吸收管溶液的吸光度A0 试剂空白溶液的吸光度a 标准曲线的截距b 回归方程的斜率 校正值 吸光度 浓度 V 采样所用吸收液体积 如10mlVa 换算至标准状态下的采样体积Lf NO2转换为亚硝酸的转化系数0 88 高0 72以上为0 77 D 吸收液的稀释倍数 浓度高时需要稀释后测定 3 4 2NOX的测定 5 NO含量的计算 NO mg m3 A2 A0 a V D b f K Va式中 A2 第二只吸收管溶液的吸光度A0 试剂空白溶液的吸光度b a 分别为回归方程的斜率和截距V 第二采样管用吸收液体积mLD 吸收液的稀释倍数 Va 换算至标准状态下的采样体积Lf NO2转换为亚硝酸的转化系数0 88 0 77K NO氧化为NO2氧化系数 0 68 3 4 7硫酸盐化速率的测定 一 硫酸盐化速率 空气中的SO2 H2S H2SO4等含S污染物 经过变化后形成硫酸雾和硫酸盐雾 这种变化过程的速度称硫酸盐化速率 了解空气中硫化物的污染情况 测定方法 1 碱片 重量法 B 2 碱片 离子色谱法 B 碱片 重量法 1 原理玻璃纤维滤膜 用碳酸钾溶液浸泡过的 暴露于空气中 碳酸盐与空气中的SO2 H2S H2SO4等含硫酸性物发生反应 生成硫酸盐 然后测定滤膜上硫酸盐含量 计算硫酸盐化速率 反应式如下 2K2CO3 2SO2 O2 2K2SO4 CO2 检出限为 0 05mgSO3 100cm2碱片 d以SO3mg 100cm2 d表示 碱片 重量法 2 测定要点 1 碱片制备 将玻璃纤维滤膜剪成7cm的圆片 毛面向上 平放在烧杯口上 用刻度吸管滴加30 的碳酸钾溶液1ml 扩散直径5cm 此滤膜在600C烘干 存入干燥器中备用 2 采样 将滤膜放入塑料皿中 毛面向外 用垫圈压好边缘 放在百叶窗中 放置30 2天 收样后 放入密封容器中 碱片 重量法 3 测定 准确剪下5cm直径的样品膜 放入150ml烧杯中 加盐酸洗涤滤膜 少量水冲洗表面皿 用中速滤纸也过滤到烧杯中 然后搅拌加热 并滴加10 氯化钡 至硫酸钡沉淀完全 即氯化钡检验上清液 陈化30分钟 冷却2h后用恒重的玻璃砂心坩埚过滤 将坩埚放在105 1100C烘箱中至恒重 0 4mg 将2 3片保存在干燥器中的空白碱片 按同样方法操作 测空白 碱片 重量法 4 计算 硫酸盐化速率 SO3mg 100cm2 d Ws Wb S n Mso3 MBaSO4 100式中 Ws 样品碱片中测得硫酸钡重量mgWb 空白碱片测得硫酸钡重量mgS 碱片有效面积cm2n 实际采样天数 精确到0 1天 Mso3 MBaSO4 分子量之比 0 343 3 4 7硫酸盐化速率的测定 二 碱片 离子色谱法 自学 用碱片采样 用碳酸钠 碳酸氢钠稀溶液浸取 获得样品溶液 注入离子色谱仪测定硫酸根 3 4 8汞的测定 自学 3 4 9总烃及非甲烷烃的测定 一 总烃及非甲烷总烃 1 总烃 污染环境空气的烃类一般指具有挥发性的烃类 C1 C8 常用两种方法表示 一种是包括甲烷在内的烃类称为总烃 THC 另一种除甲烷以外的碳氢化合物称为非甲烷烃 NMHC 甲烷在空气中不参与光化学反应 因此测定非甲烷烃对判断空气污染具有实际意义 来源 石油炼制 尾气 石油化工等废气 3 4 9总烃及非甲烷烃的测定 二 测定方法 采用气相色谱法测定以氮气为载气测定总烃时 空气中的氧产生干扰 可以采用两种方法消除 根据对氧干扰的去除方法不同 分为方法一和方法二 方法一 用除烃后的空气测定空白 从总烃中扣除 B 方法二 用除烃后的净化空气为载气 标准气中加氧气与样品相近测定总烃 干扰抵消 B 方法一 以氮气为载气测定总烃 1 原理以气相色谱两根色谱柱 一根为不锈钢螺旋空柱 测定空气中总烃 另一根填充单体的柱子 用于测甲烷烃 两者差为非甲烷烃 当以N2为载气测定空气中总烃时 由于被测空气样品中氧的存在会干扰测定 即在总烃的总峰中也包括氧峰 需要消除氧的干扰 由于固定色谱条件下 一定氧量的峰值是固定的 因此 可以用除烃空气求出空气的空白值 即氧峰 然后从总烃中扣除 即消除了氧的干扰 方法一 以氮气为载气测定总烃 2 仪器 1 进样玻璃注射器 100ml 2 气相色谱仪 装两根色谱柱 柱1为空柱测总烃 柱2为GDX 502担体 测甲烷 3 除烃空气净化装置 测空白 装钯 6201催化剂U形管 如图 方法一 以氮气为载气测定总烃 3 试剂 1 甲烷标准气 2 氮气 载气 3 除烃净化空气 以上三种气体均经过活性炭 硅胶 分子筛处理 4 采样 100ml注射器抽取待测空气 12小时内测定 5 步骤 将空气样 甲烷标准