臭氧濃度常用方法與儀器裝置介紹
臭氧應(yīng)用一百年來(lái),發(fā)展了化學(xué)法、光學(xué)法、電化學(xué)法,熱化學(xué)法等多種臭氧檢測(cè)技術(shù),研制推廣了多種檢測(cè)儀器和裝置。根據(jù)濃度范圍、要求精度與應(yīng)用領(lǐng)域,選擇不同的測(cè)定方法。常用方法與儀器、裝置介紹如下。
化學(xué)法
1、碘量法
zui常用的臭氧測(cè)定方法是碘量法,我國(guó)和許多國(guó)家均把此方法作為測(cè)定氣體臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方法。我國(guó)建設(shè)部發(fā)布的《臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3028.2-94中及規(guī)定是用碘量法。
其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2),臭氧同時(shí)還原為氧氣。反應(yīng)式為: O3+2KI+H2O →O2+I2+2KOH
游離碘顯色,依在水中濃度由低至高呈淺黃色至棕紅色。
利用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)標(biāo)準(zhǔn)液滴定,游離I2變?yōu)榈饣c(NaI),反應(yīng)終點(diǎn)為*褪色止。反應(yīng)式為: I2+2Na2S2O3 →2NaI+Na2S4O6
二反應(yīng)式建立起O3反應(yīng)量與Na2S2O3消耗量的定量關(guān)系比為:1molO3:2molNa2S2O3
則其臭氧濃度Co3=ANa*B*24000/V0(mg/L)
式中Co3-臭氧濃度,mg/L;ANa-硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)也用量,mL;B-硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液濃度,mol/L;V0-臭氧化氣體取樣體積,mL。
操作程序及方法參照標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3208.2-94。
測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)生器濃度很方便,臭氧化氣體積用流量計(jì)計(jì)數(shù),Na2S2O3濃度一般配制為0.100mol/L,測(cè)定精度可達(dá)到 ±1%。
測(cè)定空氣中臭氧濃度時(shí),應(yīng)用大氣采樣器抽氣定量。為保證測(cè)定精度Na2S2O3配為0.010mol/L。
測(cè)定水溶臭氧濃度亦可用此公式計(jì)算,只是V0代表采水量,取1000mL。Na2S2O3濃度為0.010mol/L。
碘量法優(yōu)點(diǎn)為顯色直觀,不需要貴重儀器。缺點(diǎn)是易受其它氧化劑如NO、Cl2等物質(zhì)干擾。在重要檢測(cè)時(shí)應(yīng)減除其它氧化物質(zhì)的影響。
2、比色法
是根據(jù)臭氧與不同的化學(xué)試劑的顯色或脫色反應(yīng)程度以確定臭氧濃度的方法。按比色手段分為人工色樣比色與光度計(jì)比色。此方法多用于檢測(cè)水溶解臭氧濃度。
國(guó)內(nèi)檢測(cè)瓶裝水臭氧溶解濃度有使用碘化鉀、鄰邦甲苯胺等比色液的,簡(jiǎn)單方式利用檢測(cè)樣品顯色液與標(biāo)準(zhǔn)色管比較,確定測(cè)樣臭氧溶解度值(0.05-0.8mg/L),些則利用分光光度計(jì)檢測(cè)吸收率。
國(guó)外利用此法作成儀器,配備標(biāo)準(zhǔn)工具與藥品作為現(xiàn)場(chǎng)抽樣使用,很方便。如美國(guó)HACH公司、日本荏原公司的DPD(二乙基對(duì)本二胺)比色盤,范圍為0.05-2.0mg/L。美國(guó)HACH公司微型比色儀,利用靛蘭染料脫色反應(yīng),600nm波長(zhǎng)比色,0.05-0.75mg/L濃度數(shù)字顯示,精度±0.01mg/L。
比色法同樣受其它氧化劑干擾,靛蘭比色所受干擾較少。