室內(nèi)空氣中臭氧的測(cè)定方法

室內(nèi)空氣中臭氧的測(cè)定方法空氣中臭氧的測(cè)定方法主要有靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法、紫外光度法和化學(xué)發(fā)光法。

G.1靛藍(lán)二磺酸的分光光度法

G.1.1

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

本方法主要依據(jù)GB/T15437

《環(huán)境質(zhì)量

臭氧的測(cè)定

靛藍(lán)二磺酸的分光光度法》。

G.1.2

原理

空氣中的臭氧，在磷酸鹽緩沖溶液存在下，與吸收液中藍(lán)色的靛藍(lán)二磺酸鈉等摩爾反應(yīng)，褪色生成靛紅二磺酸鈉。在610nm處測(cè)定吸光度，根據(jù)藍(lán)色減褪的程度定量空氣中臭氧的濃度。

G.1.3

測(cè)定范圍

當(dāng)采樣體積為30L時(shí)，最低檢出濃度為0.01mg/m3。當(dāng)采樣體積為（5～30）L，時(shí)，本法測(cè)定空氣中臭氧的濃度范圍為

0.030～1.200

mg/m3。

G.1.4

儀器

G.1.4.1

采樣導(dǎo)管：用玻璃管或聚四氟乙烯管，內(nèi)徑約為3mm，盡量短些，最長(zhǎng)不超過2m，配有朝下的空氣入口。

G.1.4.2

多孔玻板吸收管：

10mL。

G.1.4.3

空氣采樣器。

G.1.4.4

分光光度計(jì)。

G.1.4.5

恒溫水浴或保溫瓶。

G.1.4.6

水銀溫度計(jì)：精度為±5℃。

G.1.4.7

雙球玻璃管：長(zhǎng)10cm，兩端內(nèi)徑為6mm，雙球直徑為15mm。

G.1.5

試劑

除非另有說明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭┖椭卣麴s水或同等純度的水。

G.1.5.1

溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液C（1/6KBrO3）=0.1000mol/L：稱取1.3918g溴酸鉀（優(yōu)級(jí)純，180℃烘2h

）溶解于水，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。

G.1.5.2

溴酸鉀—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液C（1/6KBrO3）=0.0100mol/L：吸取10.00mL溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于100mL

容量瓶中，加入1.0g溴化鉀（KBr），用水稀釋至標(biāo)線。

G.1.5.3

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液C（Na2S2O3）=0.1000mol/L。

G.1.5.4

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作溶液C（Na2S2O3）=0.0050mol/L：臨用前，準(zhǔn)確量取硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液用水稀釋20倍。

G.1.5.5

硫酸溶液：（1+6）（V/V）。

G.1.5.6

淀粉指示劑溶液，2.0g/L

：稱取0.20g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，慢慢倒入100mL沸水中，煮沸至溶液澄清。

G.1.5.7

磷酸鹽緩沖溶液C（KH2PO4—Na2HPO4）=0.050mol/L：稱取6.8g磷酸二氫鉀（KH2PO4）和7.1g無水磷酸氫二鈉（Na2HPO4），溶解于水，稀釋至1000mL。

G.1.5.8

靛藍(lán)二磺酸鈉（C6H18O8S2Na2

簡(jiǎn)稱IDS），分析純。

G.1.5.9

IDS標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：稱取0.25g靛藍(lán)二磺酸鈉（IDS），溶解于水，移入500mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，24h后標(biāo)定。此溶液于20℃以下暗處存放可穩(wěn)定兩周。

標(biāo)定方法：吸取20.00mL

IDS標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于250mL碘量瓶中，加入20.00mL溴酸鉀—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入50mL水，蓋好瓶塞，放入16℃±1℃水浴或保溫瓶中，至溶液溫度與水溫平衡時(shí)，加入5.0mL（1+6）硫酸溶液，立即蓋好瓶塞，混勻并開始計(jì)時(shí)，在16℃±1℃水浴中，于暗處放置35min±1min。加入1.0g碘化鉀（KI）立即蓋好瓶塞搖勻至完全溶解，在暗處放置5min后，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作溶液滴定至紅棕色剛好褪去呈現(xiàn)淡黃色，加入5mL淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消褪呈現(xiàn)亮黃色。兩次平行滴定所用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的體積之差不得大于0.10mL。IDS溶液相當(dāng)于臭氧的質(zhì)量濃度C（O3，μg/mL）按下式計(jì)算：

式中：

C1——溴酸鉀—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V1——溴酸鉀—溴化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

C2——滴定用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度，mol/L；

V2——滴定用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的體積，mL；

V——IDS標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的體積，mL；

12.00——臭氧的摩爾質(zhì)量（1/4O3），g/mol。

G.1.5.10

IDS標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：將標(biāo)定后的IDS標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液用磷酸鹽緩沖溶液，稀釋成每毫升相當(dāng)于1.0μg臭氧的IDS標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。此溶液于20℃以下暗處存放，可穩(wěn)定一周。

G.1.5.11

IDS吸收液：將IDS標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液用磷酸鹽緩沖溶液稀釋成每毫升相當(dāng)于2.5μg或5.0μg臭氧的IDS吸收液。此溶液于20℃以下暗處存放，可使用一月。

G.1.5.12

活性炭吸附管，

60～80

目：臨用前在氮?dú)獗Ｗo(hù)下400℃b.零點(diǎn)校準(zhǔn)。調(diào)節(jié)零空氣的流量，使零空氣流量必須超過接在輸出多支管上的校準(zhǔn)儀與分析儀的總需要量，以保證無環(huán)境空氣抽入多支管的排出口。讓分析儀和校準(zhǔn)儀同時(shí)采集零空氣直至獲得穩(wěn)定的響應(yīng)值（零空氣需穩(wěn)定輸出15min）。然后調(diào)節(jié)校準(zhǔn)儀的零點(diǎn)電位器至零。同時(shí)調(diào)節(jié)分析儀的零點(diǎn)電位器。分別記錄臭氧校準(zhǔn)儀和臭氧分析儀對(duì)零空氣的穩(wěn)定響應(yīng)值。

c.調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器，發(fā)生臭氧分析儀滿量程80%的臭氧濃度。

d.跨度調(diào)節(jié)。讓分析儀和校準(zhǔn)儀同時(shí)采集臭氧，直至獲得穩(wěn)定的響應(yīng)值（臭氧需穩(wěn)定輸出15min）。調(diào)節(jié)分析儀的跨度電位器，使之與校準(zhǔn)儀的濃度指示值一致。分別記錄臭氧校準(zhǔn)儀與臭氧分析儀臭氧標(biāo)氣的穩(wěn)定響應(yīng)值。

如果滿量程跨度調(diào)節(jié)作了大幅度的調(diào)節(jié)，則應(yīng)重復(fù)步驟c~d再檢驗(yàn)零點(diǎn)和跨度。

e.多點(diǎn)校準(zhǔn)。調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器，在臭氧分析儀滿量程標(biāo)度范圍內(nèi)，至少發(fā)生5個(gè)臭氧濃度，對(duì)每個(gè)發(fā)生的臭氧濃度分別測(cè)定其穩(wěn)定的輸出值，并分別記錄臭氧校準(zhǔn)儀與臭氧標(biāo)準(zhǔn)儀對(duì)每個(gè)濃度的穩(wěn)定響應(yīng)值。

f.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。以臭氧分析儀的響應(yīng)值（mg/m3）為Y軸。以臭氧濃度（臭氧校準(zhǔn)儀的響應(yīng)值）為X軸作校準(zhǔn)曲線。所得的校準(zhǔn)曲線應(yīng)符合下式的線性方程。

O3（mg/m3）=b×[臭氧分析儀的響應(yīng)值]+a

g.用最小二乘法公式計(jì)算校準(zhǔn)曲線的b、a和γ值。a值應(yīng)小于滿量程濃度值的1%，b值應(yīng)在0.99~1.01之間，γ值應(yīng)大于0.9999。

G.2.7.1.2

傳遞標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)

在不具備一級(jí)校準(zhǔn)儀和不方便使用一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以用傳遞標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)。傳遞校準(zhǔn)可采用紫外臭氧校準(zhǔn)儀和靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法。用于傳遞校準(zhǔn)的紫外臭氧校準(zhǔn)儀只能用于校準(zhǔn)。

G.2.7.2

臭氧分析儀的操作

接通電源，打開儀器主電源開關(guān)，儀器至少預(yù)熱一小時(shí)。待儀器穩(wěn)定后連接氣體采樣管線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。記錄臭氧的濃度。

G.2.8

結(jié)果的表示

G.2.8.1

臭氧濃度的計(jì)算

報(bào)告結(jié)果時(shí)使用mg/m3。儀器參數(shù)以mL/m3計(jì)時(shí)換算成mg/m3。臭氧mL/m3與mg/m3的換算關(guān)系為：1mL/m3=2.141

mg/m3。

G.2.8.2

精密度

五個(gè)實(shí)驗(yàn)室重復(fù)測(cè)定濃度在

0.014~1.198

mg/m3的臭氧，濃度在

0.014~0.020

mg/m3之間時(shí)重復(fù)性變異系數(shù)小于9.0%；濃度在

0.020~1.198

mg/m3之間其變異系數(shù)小于5.0%。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.0%。

G.2.9

干擾

本方法不受常見氣體的干擾，但少數(shù)有機(jī)物如苯及苯胺等（見表G.2.1），在254nm處吸收紫外光，對(duì)臭氧的測(cè)定產(chǎn)生正干擾。除此之外，當(dāng)被測(cè)室內(nèi)空氣中顆粒物濃度超過100μg/m3時(shí)，也對(duì)臭氧的測(cè)定產(chǎn)生影響。

表G.2.1

對(duì)紫外臭氧測(cè)定儀產(chǎn)生干擾的某些化學(xué)物質(zhì)

干擾物質(zhì)（1mL/m3計(jì)）響應(yīng)（以%濃度計(jì)）

苯乙烯20

反式—甲基苯乙烯＞100

苯甲醛5

o-甲氧甲酚12

硝基甲酚100

下列物質(zhì)在濃度低于1mL/m3時(shí)不產(chǎn)生反應(yīng)：甲苯、過氧硝酸乙酰酯、丁二酮-

2，3、過氧硝酸苯酰酯、硝酸甲酯、硝酸正丙酯、硝酸正丁酯。

G.3

化學(xué)發(fā)光法

G.3.1

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

本方法主要依據(jù)ISO

10313

《Ambient

air

-

Determination

of

the

mass

concentration

of

ozone

–

Chemiluminescence

method》。

G.3.2

原理

臭氧分析器是根據(jù)臭氧和乙烯氣相發(fā)光反應(yīng)的原理制成的。樣氣被連續(xù)抽進(jìn)儀器的反應(yīng)室與乙烯反應(yīng)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的甲醛（HCHO*）。當(dāng)HCHO*回到基態(tài)時(shí)，放出光子（hγ）。反應(yīng)式如下：

2O3+2C2H4→4

HCHO*+O2

HCHO*→HCHO+

hγ

發(fā)射300～600

nm的連續(xù)光譜，峰值波長(zhǎng)為435nm。所發(fā)光的強(qiáng)度與臭氧濃度呈線性關(guān)系，從而測(cè)得臭氧濃度。

G.3.3

最低檢出濃度

本法最低檢出濃度為0.005mg/m3。

G.3.4

儀器和設(shè)備

G.3.4.1

臭氧分析器

儀器主要技術(shù)指標(biāo)如下：

測(cè)量范圍：

0～2.0

mg/m3；

響應(yīng)時(shí)間（達(dá)到最大值90%）：＜1min；

線性誤差：＜±2%滿刻度；

重現(xiàn)性：＜±2%滿刻度；

零點(diǎn)漂移：＜±2%滿刻度（24h內(nèi)）；

跨度漂移：＜±2%滿刻度（24h內(nèi)）；

噪音：＜±1%滿刻度。

G.3.4.2

臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體發(fā)生裝置：

臭氧濃度用紫外光度法標(biāo)定。

G.3.5

試劑和材料

G.3.5.1

活性炭：粒狀；

G.3.5.2

5A分子篩：粒狀；

G.3.5.3

乙烯鋼瓶氣：純度99.5%以上。

G.3.6

采樣

空氣樣品通過聚四氟乙烯導(dǎo)管，以儀器要求的流量抽入儀器。

G.3.7

分析步