實(shí)驗(yàn)一空氣中氮氧化物的日變化曲線

1、實(shí)驗(yàn)空氣中氮氧化物的日變化曲線大氣中氮氧化物（NOx）主要包括一氧化氮和二氧化氮，主要來(lái)自天然過(guò)程, 如生物源、閃電均可產(chǎn)生NOx oNOx的人為源絕大部分來(lái)自化石燃料的燃燒過(guò)程, 包括汽車(chē)及一切內(nèi)燃機(jī)所排放的尾氣，也有一部分來(lái)自生產(chǎn)和使用硝酸的化工 廠、鋼鐵廠、金屬冶煉廠等排放的廢氣，其中以工業(yè)窯爐、氮肥生產(chǎn)和汽車(chē)排放 的NOx量最多。城市大氣中2/3的NOx來(lái)自汽車(chē)尾氣等的排放，交通干線空氣 中NOx的濃度與汽車(chē)流量密切相關(guān)，而汽車(chē)流量往往隨時(shí)間而變化，因此，交 通干線空氣中NOx的濃度也隨時(shí)間而變化。斷增加的原因之一。二氧化氮、二氧化硫、懸浮顆粒物共存時(shí),NOx對(duì)呼吸道和呼吸器官有刺激作

2、用，是導(dǎo)致支氣管哮喘等呼吸道疾病不 對(duì)人體健康的危即產(chǎn)生協(xié)同作用。NOx能轉(zhuǎn)化成硝害不僅比單獨(dú)NOx嚴(yán)重得多，而且大于各污染物的影響之和, 大氣中的NOx能與有機(jī)物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。 酸和硝酸鹽，通過(guò)降水對(duì)水和土壤環(huán)境等造成危害。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握氮氧化物測(cè)定的基本原理和方法;2. 繪制城市交通干線空氣中氮氧化物的日變化曲線。實(shí)驗(yàn)原理最后用比色法測(cè)定。主要反應(yīng)方程式為:2NQ, + HgO HNOi + HNChHO3SNHi + HNOa + CHjCOOHNNOOXHj +2HjONOCOC】姑NHCH2CH2NH2 2HCI- 2Ht：l * CH衣X)OH攻瑰紅色預(yù)備實(shí)驗(yàn)

3、所需儀器與試劑1.儀器大氣采樣器：流量范圍0. 0-1.0 L/min。分光光度計(jì)。棕色多孔玻板吸收管。雙球玻璃管（裝氧化劑）。干燥管。比色管:10 mL。2.試劑移液管:1 mL。吸收液:4份吸收（1:2）鹽酸溶1:40混合，稱(chēng)取5.0 g對(duì)氨基苯磺酸于燒杯中，將50 mL冰醋酸與900 mL 水的混合液，分?jǐn)?shù)次加人燒杯中，攪拌，溶解，并迅速轉(zhuǎn)人 1000 mL容量瓶中， 待對(duì)氨基苯磺酸完全溶解后，加人 0.050 g鹽酸蔡乙二胺，溶解后，用水定容至刻度。此為吸收原液，貯于棕色瓶中，低溫避光保存。采樣液用吸收由 原液和1份水混合配制。 三氧化鉻一石英砂氧化管：取約 20 g 20-40目的石

4、英砂，用 液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。把三氧化鉻及石英砂按重量比 加少量水調(diào)勻，放在紅外燈或烘箱里于 105C烘干，烘干過(guò)程中應(yīng)攪拌幾次。制 好的三氧化鉻一石英砂應(yīng)是松散的； 若粘在一起，可適當(dāng)增加一些石英砂重新制 備。將此砂裝入雙球氧化管中，兩端用少量脫脂棉塞好，放在干燥器中保存。使 用時(shí)氧化管與吸收管之間用一小段乳膠管連接。 亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱(chēng)取 0.1500 g亞硝酸鈉（預(yù)先在干燥器內(nèi)放置 24 h）溶于水，移入1000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，即配得 100卩g/mL亞 硝酸根溶液，將其貯于棕色瓶，在冰箱中保存可穩(wěn)定 3個(gè)月。使用時(shí)，吸取上述溶液25.00 mL于500

5、 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，即配得 5卩g/mL亞硝酸根工作液。所有試劑均需用不含亞硝酸鹽的重蒸水或電導(dǎo)水配制。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.氮氧化物的采集用一個(gè)內(nèi)裝5mL采樣液用吸收的多孔玻板吸收管，接上氧化管，并使管口微向下傾斜，朝上風(fēng)向，避免潮濕空氣將氧化管弄濕，而污染吸收液，如圖1-1所示。以每分鐘0.3L的流量抽取空氣3040min。采樣高度為1.5m，如需采集交通干線空氣中的氮氧化物，應(yīng)將采樣點(diǎn)設(shè)在人行道上，距馬路1.5m。同時(shí)統(tǒng)計(jì)汽車(chē)流量。若氮氧化物含量很低，可增加采樣量，采樣至吸收液呈淺玫瑰紅色為 止。記錄采樣時(shí)間和地點(diǎn)，根據(jù)采樣時(shí)間和流量，算出采樣體積。把一天分成幾 個(gè)時(shí)間段進(jìn)行采樣(

6、69 次)，女口 7:007:30、8:008:30、9:009:30、10:3011:00、12:00 12:30、13:30 14:00、15:00 15:30、16:30 17:00、17:30 18:00。15一唄22 ft 2270nsA查魚(yú)鏈膠接采樣器TtttI 沖 fe圖1-1氮氧化物采樣裝置的連接圖示2.氮氧化物的測(cè)定7支10 mL比色官，按表1-1配制標(biāo)準(zhǔn)系列。(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取將各管搖勻，避免陽(yáng)光直射，放置 15 min，以蒸餾水為參比，用1cm比色 皿，在540nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。根據(jù)吸光度與濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用最小二乘 法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程式:y = bx +

7、 a式中：y （ A-A0），標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度（A）與試劑空白吸光度（A0）之差;x NO2-含量，卩g;a、b回歸方程式的截距和斜率。P NOx = lA A。）abV 0.76式中：P NOx氮氧化物濃度,A樣品溶液吸光度；mg/m3;A0、a、b表示的意義同上;V標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（25C,0.76 NO2 （氣）轉(zhuǎn)換成760mmHg）的采樣體積，L;NO2-（液）的轉(zhuǎn)換系數(shù)。表1-1標(biāo)準(zhǔn)溶液系列編號(hào)0123456NO2-標(biāo)準(zhǔn)溶液（5卩g/mL） /mL0.000.100.200.300.400.500.60吸收原液/mL4.004.004.004.004.004.004.00水/mL1.000.900.800.700.600.500.40NO2-含量/卩g00.51.01.52.02.53.0 樣品的測(cè)定：采樣后放置15min,將吸收液直接倒入1cm比色皿中，在540nm處測(cè)定吸光度。五、數(shù)據(jù)處理根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程和樣品吸光度值，計(jì)算出不同時(shí)間空氣樣品中氮氧化物的濃度，繪制氮氧化物濃度隨時(shí)間變化的曲線，