空气中二氧化氮的测定

空气中二氧化氮的测定 GB/T15435 —1995 ———— 《 环 境 监 测 课 程 》 策划人:武本奎 日期:2009-4-21 一(项目名称 二(项目任务 三(测定方法 四(项目目标 五(项目意义 六(检测单位 七(操作时间 八(项目内容 九(准备工作 十、操作步骤 十一.参考资料 十二.自评表 一(项目名称:大气中二氧化氮的测定 二(项目任务:(1). 配置各种标准溶液 (2).绘制标准曲线和校准曲线 三(测定方法:GB/T15435—1995大气中二氧化氮检验标准方法 Saltzman法(当样品体积为4—24L时，本标准适 用于测定空气中二氧化氮的浓度范围为0.015— 2.0mg/m3。) 四(项目目标:(1)、掌握溶液吸收富集采样方法对大气中分子态污 染物的采集; (2)、掌握盐酸萘乙二胺分光光度法测定氮氧化 物的原理和操作技术; (3)、能够正确操作使用大气采样器。 五(项目意义:二氧化氮有毒性，对深呼吸道具有强烈的刺 激作用，可引起肺损害甚至造成肺水肿。 二氧化氮使植物枯黄。测定二氧化氮有助于 了解空气质量，对于保护环境、保护人类 有重要意义。 六(检测单位:环境0815监测站 七(操作时间:2009年4月21日——2009年4月22日 八(项目内容:(1)、掌握测定二氧化氮的方法和原理 (2)、掌握绘制标准曲线的方法 九(准备工作: 1、原理:空气中的二氧化氮与吸收液中的对氨基苯磺酸进行重氮化反应，在与N—(1—萘基)乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料，于波长540—545nm之间，测定吸光度。 2、仪器 (1)、采样导管:硼硅玻璃、不锈钢、聚四氟乙烯或硅胶管，内径约为6mm，尽可能短一些，任何情况下不得长于2m，配有朝下的空气入口。 (2)、吸收瓶:内装10mL、25Ml或50mL吸收液的多空玻璃吸收瓶，液柱不低于80mm。检查吸收瓶的玻板阻力，气泡飞散的均匀性及采样效率。 (3)、空气采样瓶: ?、便携式空气采样(用于短时间采样):流量范围0—1L/min。采气流量为0.4L/min,误差小于?5,。采样前用皂膜流量计或玻璃皂流量计进行流量校准。 ?、恒温自动连续采样器(用于24h连续采样):采样流量为0.2 L/min时，误差小于?5,.能将吸收液恒温在(20?4)?。 (4)、分光光度计。 (5)、硅胶管:内径约为6mm。 3、试剂 出另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和无亚硝酸根的蒸馏水或同等程度的水，必要时可在全玻璃整镏器中加少量高锰酸钾和氢氧化钡重新蒸馏。 水纯度的检验方法:按绘制标准曲线的步骤测量，吸收液的吸光度不超过0.005。 (1)、N—(1—萘基)乙二胺盐酸盐储备液:称取0.50g N—(1—萘基)乙二胺盐酸盐【C10H7NH(CH)?2HCL】于500mL容量瓶22 中，用于溶解稀释至刻度。此溶液贮于密封的棕色试剂瓶中，在冰箱中冷藏，可稳定3个月。 (2)、显色液:称取5.0g对氨基苯磺酸，溶于200mL热水中，将溶液冷却至室温，全部移入1000mL容量瓶中，加入50mL冰乙酸和50.0mL N—(1—萘基)乙二胺酸盐储备液(1)，用水稀释至刻度。密闭于棕色瓶中，在25?以下暗处存放，可稳定3个月。 (3)、吸收液:使用时将吸收液(2)和水按4+1(,，,)比例混合，即为吸收液。密闭于棕色瓶中，25?以下暗处存放，可稳定,个月。若呈现淡红色，应弃之重配。 , (,)、亚硝酸盐标准储备溶液，,,,,,,,ˉ/L:准确称取0.375g亚硝酸钠(优级纯，预先在干燥器内放置24h)，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液贮于密闭瓶中于暗处存放，可稳定3个月。 ˉ (5)、亚硝酸盐标准工作溶液:2.5mg,,, /L。用亚硝酸盐标准贮备液(4)稀释。临用前现配。 十、操作步骤: 1、采样 到达采样现场后安装好采样装置。是启动采样器2—3次，检查气密性，观察仪器是否正常，吸收管于仪器之间的连接是否正确。 (1)、短时间采样(1h以内):取一支多孔玻板吸收瓶，装入10.0mL吸收管，标记吸收液液面位置以0.4L/min流量采气6 —24L; (2)、长时间采样(24h以内):用大型多孔玻板吸收瓶，内装25.0mL或50.0mL吸收液，液柱不低于80mm，标记吸收液液面位置，使吸收液温度保持在(20?4)?，从9:00到次日9:00，以0.2L/min流量采气288L; 采样、样品运输及存放过程中应避免阳光照射; 气温超过25?时 ，长时间运输及存放样品应采取降温措施。 2(标准曲线的绘制: 用亚硝酸盐标准溶液绘制标准曲线:取6支10mL具塞比色管，按表制备标准色列。 亚硝酸钠标准色列 管号 0 1 2 3 4 5 标准工作溶液(mL) 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 水(mL) 2.00 1.60 1.20 0.80 0.40 0 显色液(mL) 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 —NO浓度(μg/mL) 2 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 各管混匀，于暗处放置20min(试温低于20?时，应适当延长显色时间。如室温为15?时，显色40min)，用10mm比色皿，以水为参比，在波长为540—545nm处，测量吸光度并做好。扣除空白试验(零浓度)的吸光度以后，对应,,,ˉ的浓度(ug/mL)，用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。 3、样品测定: 采样后放置20min(气温低时，适当延长显色时间。如15?时，显色40min)，用水将采样瓶中吸收液的体积补至标线，混匀，按标准曲线的测定步骤测量样品的吸光度和空白试验样品的吸光度。 若样品的吸光度超过校准曲线的上限，应用空白试验溶液稀释，再测量其吸光度。 采样后应尽快测量样品的吸光度，若不能及时分析，应将样品于低温暗处存放。样品于30?暗处存放，可稳定8h，20?暗处存放，可稳定24h;于0—4?冷藏，至少可稳定3d。 空白试验，使用与采样用吸收液同一批配制的吸收液做空白试验。 4、数据处理: 用亚硝酸盐标准溶液绘制标准曲线时，空气中二氧化氮的浓度 3CNO(mg/m)计算 2 CNO(A-Ao-a)*V*D/b*f*Vo 2= 式中:A—样品溶液的吸光度; Ao—空白试验溶液的吸光度; b— 标准曲线的斜率，吸光度mL/ug; a—标准曲线的截距; V—采样用吸收液体积，mL; Vo—换算为标准状态(273K、101.3Kpa)下的采样体积，L; D—样品的稀释倍数; f— saltzman实验系数0.88(当空气中二氧化氮浓度高于 30.720mg/m时，f值为0.77)。 校准曲线绘制原始记录表 曲线名称:二氧化氮校准曲线 标准溶液来源: 适用项目:空气中二氧化氮的测定 仪器型号: 仪器编号: 方法依据:GB/T15435—1995 测定波长:540nm 比色皿厚度:10mm 参比溶液:纯水 绘制日期: 年 月 日 分析编号 标准溶液标准物质仪器响应空白响应仪器响应备注 加入体积加入量/ug 值 值 值—空白 响应值 /mL 1 0.40 0.10 2 0.80 0.20 3 1.20 0.30 4 1.60 0.40 5 2.00 0.50 回归方程: a= b= r= 分析: 校核: 审核: 二氧化氮分析原始记录表 样品名称:环境空气 采样日期: 年 月 日 分析日期: 年 月 日 3 方法依据:GB/T15435—1995 方法最低检出浓度:0.015mg/m 参比溶液:纯水 ML 测定波长:540nm 仪器型号: 仪器编号: 采样用吸收液体积V: 比色皿厚度:10mm saltzman系数f= 公式:CNO2=(A-Ao-a)*V*D/b*f*Vo 分析编样品编标准状稀释倍样品吸空白吸样品浓备注 A-A0 号 号 态下采数D 光度A 光度A度 样体积o /(mg/m3) Vo/L 样准曲线编号: 绘制日期: 年 月 日 回归方程:a= b= 相关系数r= 分析: 校核: 审核: 5、干扰及排除: 3(1)、大气中臭氧浓度超过0.25mg/m时，使吸收液略显红色，对二氧化氮的测定产生干扰。采样时在吸收瓶入口端接一段15—20cm长的硅胶管，即可将臭氧浓度降低到不干扰二氧化氮测定的水平。 (2)、大气中二氧化硫浓度为二氧化氮浓度的10倍时，对二氧化氮的测定干扰，二氧化硫浓度超过二氧化氮浓度的30倍时，产生负干扰，可在采样管前接一个氧化管消除二氧化硫的干扰;过氧乙酰酯PAN(光化学烟雾成分)能使试剂显色产生干扰，但一般环境大气中PAN的浓度很低，不会造成测定‎‎误差。 6、注意事项: (1)、空白试验，使用与采样用吸收液同一批配制的吸收液做空白试验。 (2)、采样后应尽快测量样品的吸光度，若不能及时分析，应将样品于低温暗处存放。样品于30?暗处存放，可稳定8h，20?暗处存放，可稳定24h;于0—4?冷藏，至少可稳定3d。 (3)、采样、样品运输及存放过程中应避免阳光照射 (4)、玻板阻力及微孔均匀性检查。新的多孔玻板吸收管在使用前，应用(1+1)HCL浸泡24h以上，用清水洗净，每只吸收管在使用前或使用一段时间以后应测定其玻板阻力，检查通过玻板后气泡分散的均匀性。阻力不符合和气泡分散不均匀的吸收液不宜使用。 内装10mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.4L/min流量采样时，玻板阻力为4—5kpa，通过玻板后的气泡应分散均匀。 内装50mL吸收液的大型多孔玻板吸收瓶，以0.2L/min流量采样时，玻板阻力为5—6kpa，通过玻板后的气泡应分散均匀。 (5)、采样效率的测定。吸收瓶在使用前或使用一段时间以后，应测定其采样效率。将两只吸收瓶串联，采集环境空气，当第一只吸收瓶中NO2ˉ浓度约为0.4ug/mL时，停止采样。按绘制标准曲线的步骤测定前后两只吸收瓶中样品的吸光度，按下式计算第一只吸收瓶的采样效率:E=C/(C+C)。 112 (6)、吸收液应避光，且不能长时间暴露在空气中，以防止光照 使吸收液显色或吸收空气中的氮氧化物而使试剂空白值增高。因此 在采样、运输及存放过程中，都应采取避光措施。吸收液中加入一定 量的冰醋酸，可以维持吸收液酸性条件(PH=2以下)，保证显色充分 。吸收液应为无色，如显微红色，可能有亚硝酸根的污染，应检查 试剂和蒸馏水质量。 (7)、亚硝酸钠(固体)应密封保存。防止空气及湿气侵 入。部分氧化成硝酸钠或呈粉末状的试剂都不能用直接法配置标准 溶液。若无颗粒状亚硝酸钠试剂，可用高锰酸钾容量法标定出亚硝 酸钠储备液的准确浓度，再稀释为亚硝酸盐的标准溶液浓度。 (8)、绘制标准曲线，像各管中加亚硝酸钠标准使用液时，都 以均匀、缓慢的速度加入，曲线的线性较好。 十一、参考资料 化学发光法 原理 被测空气连续被抽入仪器，氧化氮经过NO2-NO转化器后，以一氧化氮的形式进入反应室，与臭氧反应产生激发态一氧化氮(NO*)，当NO*回到基态时放出光子(hγ)。光子通过滤光片，被光电倍增管接受，并转变为电流，测量放大后电流。电流大小与一氧化氮浓度成正比例。仪器中另一气路，直接进入反应室，测得一氧化氮量，则二氧化氮量等于氧化氮减一氧化氮量。 最低检出浓度 本方法最低检出浓度为0.004mg/m3。 仪器和设备 二氧化氮分析仪，仪器主要技术指标: 测量范围:0,1mg/m3; 24h零点漂移:??0.01mg/m3; 24h80%跨度漂移:??0.02mg/m3; 80%跨度精密度:??0.02mg/m3; 噪音:?0.002mg/m3; 钼转换器效率:》98% 试剂和材料 活性炭:100,120目，装在过滤器中; 干燥剂:分子筛和硅胶，装在过滤器中; 标准气源:NO标准气体装在铝合金钢瓶中，浓度为6.7,13.4mg/m3左右，用重量法标定，不 确定度2%。或用二氧化氮渗透管，渗透率为0.1,2.0μg/min，不确定度为2%。 采样和样品保存 空气样品通过聚四氟乙烯管以1L/min 的流量被抽入仪器。记录测量时的气温和大气压‎‎力。 分析步骤 按仪器要求操作。 计算在记录器上读取氧化氮浓度(NO2=NOx,NO)。 根据测量时的气温和大气压力，将测定浓度值换算成标准状态下的浓度。 十二、学生自我评价表 学 生 自 评 表 项目名称:空气中二氧化氮的测定 姓名 武本奎 学号 31 班级 环境0815班 日期 2009-4-21 操 作 内 容 系数 分值 得分 1. 水纯度的检验方法 2. N—(1—萘基)乙二胺盐酸盐储备液的配置 准 备 3. 显色液的配置 步 骤 4. 吸收液的配置 5. 亚硝酸盐标准储备溶液的配‎‎置 6. 亚硝酸盐标准工作溶液的配‎‎置 7. 仪器及基础知识的准备 1. 采样 2. 标准曲线的绘制 操 作 3. 样品测定 步 骤 4、数据处理及干扰的排除 5、注意事项 个 人 提前完成: 当日? 五日? 操 作 准时完成: 当日? 五日? 时 间 超时完成: 当日? 五日? 操作失误: 较好方面: 自 我 注意事项: 评 价