實(shí)驗(yàn)一空氣中氮氧化物的日變化曲線

1、實(shí)驗(yàn)一 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，主要來自天然過程，如生物源、閃電均可產(chǎn)生NOx。NOx的人為源絕大部分來自化石燃料的燃燒過程，包括汽車及一切內(nèi)燃機(jī)所排放的尾氣，也有一部分來自生產(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)和汽車排放的NOx量最多。城市大氣中2/3的NOx來自汽車尾氣等的排放，交通干線空氣中NOx的濃度與汽車流量密切相關(guān)，而汽車流量往往隨時(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。NOx對呼吸道和呼吸器官有刺激作用，是導(dǎo)致支氣管哮喘等呼吸道疾病不 斷增加的原因之一。二氧化氮、二

2、氧化硫、懸浮顆粒物共存時(shí)，對人體健康的危 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，即產(chǎn)生協(xié)同作用。 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。NOx能轉(zhuǎn)化成硝酸和硝酸鹽，通過降水對水和土壤環(huán)境等造成危害。一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握氮氧化物測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。NO等低價(jià)氮氧化物二、 實(shí)驗(yàn)原理HNO2H2ONO2三氧化鉻紅色偶氮染料鹽酸萘乙二胺對氨基苯磺酸最后用比色法測定。主要反應(yīng)方程式為：三、 預(yù)備實(shí)驗(yàn)所需儀器與試劑1儀器(1) 大氣采樣器：流量范圍0. 0-1. 0 L/min。(2) 分光光度計(jì)。(3) 棕色多孔玻板吸收

3、管。(4) 雙球玻璃管（裝氧化劑）。(5) 干燥管。(6) 比色管：10 mL。(7) 移液管：1 mL。2試劑(1) 吸收液：稱取5.0 g對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4份吸收原液和1份水混合配制。 (2) 三氧化鉻石英砂氧化管：取約20 g 20-40目的石英砂，用(1:2)鹽酸溶液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。把三氧化鉻及石英砂按重量比1:40混合，加

4、少量水調(diào)勻，放在紅外燈或烘箱里于105烘干，烘干過程中應(yīng)攪拌幾次。制好的三氧化鉻石英砂應(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。 (3) 亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取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100g/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 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，即配得5g/mL亞硝酸根工作液。 所有試劑均需用不含亞硝酸

5、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（69次），如7:007:30、8:008:30、9:009:30、10:3011:00、12

6、:0012:30、13:3014:00、15:0015:30、16:3017:00、17:3018:00。 圖1-1 氮氧化物采樣裝置的連接圖示2. 氮氧化物的測定(1) 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取7支10 mL比色管，按表1-1配制標(biāo)準(zhǔn)系列。將各管搖勻，避免陽光直射，放置15 min，以蒸餾水為參比，用1cm比色皿，在540nm波長處測定吸光度。根據(jù)吸光度與濃度的對應(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 + 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； xNO2-含量，g； a、b回歸方程式的截距和斜率。 NOx = 式中：NOx氮氧化物濃度，mg

7、/m3； A樣品溶液吸光度； A0、a、b表示的意義同上； V標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（25，760mmHg）的采樣體積，L； 0.76NO2（氣）轉(zhuǎn)換成NO2-（液）的轉(zhuǎn)換系數(shù)。表1-1 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列編 號 0 1 2 3 4 5 6NO2-標(biāo)準(zhǔn)溶液（5g/mL）/mL 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 吸收原液/mL 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 水/mL 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 NO2-含量/g 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 (2) 樣品的測定：采樣后放置15min，將吸收液直接倒入1cm比色皿中，在540nm處測定吸光度。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