大氣中NOx的測定

1、學院不同工作場所大氣中氮氧化物測定實驗設(shè)計學院:學院專業(yè):班姓名:學號:指導教師:實驗 不同工作場所大氣中氮氧化物的測定一、實驗目的1.了解大氣中監(jiān)測采樣器的結(jié)構(gòu)和使用操作;2.掌握用比色法測定大氣中氮氧化物的原理和方法;3.學會溶液吸收富集采樣方法對大氣中分子污染物的采集。 二、原理大氣中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。在測定氮氧化物濃度時,應(yīng)先用三氧化鉻將一氧化氮氧化成二氧化氮。二氧化氮被吸收液吸收后,生成亞硝酸和硝酸,其中,亞硝酸與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng),再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色偶氮染料,據(jù)其顏色深淺,用分光光度法定量。因為NO 2(氣轉(zhuǎn)變?yōu)镹O 2-(液的轉(zhuǎn)換系數(shù)為0

2、.76,故在計算結(jié)果時應(yīng)除以0.76。 三、儀器3.空氣采樣器:流量范圍 01L/min4.雙球玻璃管(內(nèi)裝三氧化鉻-砂子 四、試劑:所有試劑均用不含亞硝酸根的重蒸餾水配制。其檢驗方法是:所配制的吸收液對540nm光的吸光度不超過0.005。1.吸收液:稱取5.0g對氨基苯磺酸,置于1000mL容量瓶中,加入50mL冰乙酸和900mL水的混合溶液,蓋塞振搖使其完全溶解,繼之加入0.050g鹽酸萘乙二胺,溶解后,用水稀釋至標線,此為吸收原液,貯于棕色瓶中,在冰箱內(nèi)可保存兩個月。保存時應(yīng)密封瓶口,防止空氣與吸收液接觸。采樣時,按4份吸收原液與1份水的比例混合配成采樣用吸收液。2.三氧化鉻-砂子氧化

3、管:篩取2040目海砂(或河砂,用(1+2的鹽酸溶液浸泡一夜,用水洗至中性,烘干。將三氧化鉻與砂子按重量比(1+20混合,加少量水調(diào)勻,放在紅外燈下或烘箱內(nèi)于105烘干,烘干過程中應(yīng)攪拌幾次。制備好的三氧化鉻-砂子應(yīng)是松散的,若粘在一起,說明三氧化鉻比例太大,可適當增加一些砂子,重新制備。稱取約8g三氧化鉻-砂子裝入雙球玻璃管內(nèi),兩端用少量脫脂棉塞好,用乳膠管或塑料管制的小帽將氧化管兩端密封,備用。采樣時將氧化管與吸收管用一小段乳膠管相接。3.亞硝酸鈉標準貯備液:稱取0.1500g粒狀亞硝酸鈉(NaNO,預先在干燥器2內(nèi)放置24h以上,溶解于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至標線。此溶液

4、-,貯于棕色瓶內(nèi),冰箱中保存,可穩(wěn)定三個月。24.亞硝酸鈉標準溶液:吸取貯備液5.00mL于100mL容量瓶中,用水稀釋至標-。2五、實驗步驟1.標準曲線的繪制:取7支10ml具塞比色管,按下表所列數(shù)據(jù)配制標準色列。是所配置的標準色列表一測定NO2序號0 1 2 3 4 5 6 -,標準使用液(ml0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 NO2NO2加完試劑后,搖勻,避免陽光直射,放置15分鐘,用1cm 比色皿,于波長540nm 處,以水為參比,測定吸光度,用測得的吸光度對5毫升溶液中NO 2-含量(微克繪制標準曲線,并計算鑒別點比值:取各點計算結(jié)果的平均值為計算

5、因子(B s 。2.采樣:將一支內(nèi)裝5.00mL 吸收液的多孔玻板吸收管進氣口接三氧化鉻-砂子氧化管,并使管口略微向下傾斜,以免當濕空氣將三氧化鉻弄濕時污染后面的吸收液。將吸收管的出氣口與空氣采樣器相連接。以0.20.3L/min 的流量避光采樣至吸收液呈微紅色為止,記下采樣時間,密封好采樣管,帶回實驗室,當日測定。若吸收液不變色,應(yīng)延長采樣時間,采樣量應(yīng)不少于6L 。在采樣的同時,應(yīng)測定采樣現(xiàn)場的溫度和大氣壓力,并作好記錄。3.樣品的測定:采樣后,放置15min ,將樣品溶液移入1cm 比色皿中,按繪制標準曲線的方法和條件測定試劑空白溶液和樣品溶液的吸光度。若樣品溶液的吸光度超過標準曲線的測

6、定上限,可用吸收液稀釋后再測定吸光度。計算結(jié)果時應(yīng)乘以稀釋倍數(shù)。 六、計算1. 氮氧化物(NO 2 mg/m 3=式中:A 試樣溶液的吸光度; A 0試劑空白液的吸光度; B s 計算因子;V t 換算為參狀態(tài)下的采樣體積(L 0.76為NO 2(氣轉(zhuǎn)變?yōu)镹O 2-在現(xiàn)場采樣時,除了記錄氣體的流量和采樣持續(xù)的時間外,還必須記錄采樣現(xiàn)場的溫度和大氣壓力,利用氣體流量和采樣時間,既可用下式求得現(xiàn)場溫度和壓力下的采樣體積:V t =QS5(g(NO -2-空白液吸光度標準液吸光度76.05(0-t s V B A A式中:V t 現(xiàn)場溫度和壓力下的采樣體積(L ; Q 氣體流量(l/min ; S

7、采樣時間(min 。由于氣體體積隨溫度和壓力的不同而不同,采樣現(xiàn)場的溫度和壓力又是各異,因此上式是求出的采樣體積計算待測物濃度時,即使待測物的濃度相同,也會因現(xiàn)場溫度和壓力的不同而得出不同的結(jié)果。為了統(tǒng)一比較,在我國環(huán)境監(jiān)測分析方法中規(guī)定用參比狀態(tài)(溫度為25,大氣壓力101.3kPa 下的氣樣體積計算待測物的濃度。為此在計算分析結(jié)果時,先要利用下式把現(xiàn)場狀態(tài)下的采氣體換算成參比狀態(tài)下的采氣體積。V 25=V t ×式中:V 25參比狀態(tài)下的采氣體積(L ; V t 現(xiàn)場狀態(tài)下的采氣體積(L ; t 采樣現(xiàn)場的溫度(; P A 采樣現(xiàn)場的大氣壓力(kPa 。 七、注意事項1.吸收液應(yīng)

8、避光,且不能長時間暴露在空氣中,以防止光照使吸收液顯色或吸收空氣中的氮氧化物而使試劑空白值增高。2.氧化管適于在相對濕度為3070%時使用。當空氣相對濕度大于70%時,應(yīng)勤換氧化管;小于30%時,則在使用前,用經(jīng)過水面的潮濕空氣通過氧化管,平衡1h 。在使用過程中,應(yīng)經(jīng)常注意氧化管是否吸濕引起板結(jié),或者變成綠色。若板結(jié)會使采樣系統(tǒng)阻力增大,影響流量;若變成綠色,表示氧化管已失效。3.亞硝酸鈉(固體應(yīng)密封保存,防止空氣及濕氣侵入。部分氧化成硝酸鈉或呈粉末狀的試劑都不能用直接法配制標準溶液。若無顆粒狀亞硝酸鈉試劑,可用高錳酸鉀容量法標定出亞硝酸鈉貯備溶液的準確濃度后,再稀釋為含5.0gmL 亞硝酸根的標準溶液。4.溶液若呈黃棕色,表明吸收液已受三氧化