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文档简介

大气环境监测一、二氧化硫的测定二、氮氧化物的测定三、氨的测定四、一氧化碳的测定五、光化学氧化剂的测定六、臭氧的测定七、氟化物的测定八、硫化氢的测定九、硫酸雾的测定十、硫酸盐化速率的测定十一、氯气的测定十二、氯化氢的测定十三、光气的测定十四、汞的测定第五章气态和蒸汽态污染物的监测第一节无机污染物的监测一、二氧化硫的测定方法1.分光光度法盐酸副玫瑰苯胺光度法钍试剂法2.定电位电解法3.紫外荧光法4.恒电流库仑滴定法5.溶液电导法

评价:较经典的方法,灵敏度高、选择性好。1)方法原理和测定条件用氯化钾和氯化汞配制成四氯汞钾吸收液,空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,该络合物再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺发生反应,生成紫红色络合物。其颜色深浅与SO2含量成正比,据其颜色深浅,用分光光度计测定吸光度。反应式如下:

1.盐酸副玫瑰苯胺分光光度法(品红)(紫色络合物)(甲醛)(羟基甲基磺酸)

溶液吸收法的吸收液:四氯汞钾

甲醛缓冲溶液分光光度法的显色剂:对品红+甲醛+磷酸

H3PO4少,最终显色溶液pH1.6±

0.1,溶液红紫色,

λmax=548nmH3PO4多,最终显色溶液pH1.2±

0.1,溶液蓝紫色

,

λmax=575nm2)注意事项①温度,酸度,显色时间等因素影响显色反应;标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致。②氮氧化物、臭氧、锰、铁、铬等对测定有干扰。采集后放置片刻,臭氧可自行分解;加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐可消除或减少某些金属离子的干扰3)测定方法比较

①四氯汞钾吸收-盐酸副玫瑰苯胺法1.H3PO4少,pH1.6±0.1,呈红紫色,λmax=548nm,空白值高,灵敏度高2.H3PO4多,pH1.2±0.1,呈蓝紫色,λmax=575nm,空白值低,灵敏度低②甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺法呈蓝紫色,λmax=577nm

空白值低,灵敏度高,但操作条件要求严格。2.钍试剂分光光度法1)方法原理:空气中的二氧化硫用过氧化氢溶液吸收并氧化成硫酸。硫酸根离子与定量加入的过量高氯酸钡反应,生成硫酸钡沉淀,剩余的钡离子与钍试剂作用生成紫红色的钍试剂-钡络合物,在520nm处测定其吸光度。SO2+H2O2=H2SO4Ba2++SO2-4=BaSO4↓Ba2+(剩余)+钍试剂→钍试剂-钡络合物2)特点:灵敏度较低、吸收液无毒、所需采集气样体积大、采集后样品稳定。3)适用:测定二氧化硫日平均浓度,检出限

0.01mg/m3国际标准化组织推荐的方法4)注意事项a.高氯酸钡-乙醇溶液及钍试剂的加入量必须准确。b.钍试剂能与多种金属离子(如钙、镁、铁、铝等)络合,采样装置前安装颗粒物过滤器。所用玻璃器皿需用去离子水充分淋洗。二、氮氧化物的测定一)来源、存在状态及毒性1.来源—天然源:闪电,豆类植物的根瘤菌有固氮作用,森林火灾,火山爆发。—人工源:燃料燃烧,汽车尾气。2.存在状态

N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5、

NO3-。3.毒性①呼吸器官:在肺泡表面的水份中成HNO3,HNO2②对肺组织强烈刺激和腐蚀:肺水肿③NO、NO2进入血液中,与血红蛋白结合成高铁血红蛋白,引起组织缺氧④对中枢神经系统损坏,心、肾、肝,造血组织的损坏⑤二次污染物的生成:光化学烟雾⑥其他:氮氧化物在环境中被氧化成硝酸,与硫酸一起造成酸雨危害;还是温室气体。二)NOX测定方法1.盐酸萘乙二胺分光光度法2.化学发光法3.原电池库仑法4.酸碱滴定法(高浓度氮氧化物)1.盐酸萘乙二胺分光光度法(1)原理用冰醋酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配制成吸收-显色液,吸收氮氧化物,在氧化剂(酸性高锰酸钾或三氧化铬)作用下,一氧化氮被氧化成二氧化氮,二氧化氮与吸收液作用生成亚硝酸和硝酸,在冰醋酸存在下,亚硝酸与对氨基苯磺酸重氮化后再与盐酸萘乙二胺偶合,显玫瑰红色,于波长540nm处,测定吸光度,同时以试剂空白作参比。

(2)酸性高锰酸钾溶液氧化法1.空气入口;2.显色吸收液瓶;3.酸性高锰酸钾溶液氧化瓶;4.显色吸收液瓶;5.干燥瓶;6.止水夹;7.流量计;8.抽气泵空气中NOx采样流程图(3)三氧化铬-石英砂氧化法该方法是在显色吸收液瓶前接一个内装三氧化铬-石英砂(氧化剂)管,当用空气采样器采样时,气样中的NO在氧化管内被氧化成NO2,并与气样中的NO2一起进入吸收瓶,被吸收液吸收、发生显色反应。于波长540nm处测量吸光度,用标准曲线法进行定量测定,其结果即为空气中NO和NO2的总浓度ρNOx。也可以用酸性高锰酸钾溶液氧化法中的计算式求出空气中NOx的浓度。(4)测定①标准曲线的绘制:用亚硝酸纳标准溶液配制系列标准溶液,各加入等量吸收液显色、定容,制成标准色列,于540nm处测其吸光度及试剂空白溶液的吸光度,以经试剂空白修正后的标准色列的吸光度对亚硝酸根含量绘制标准曲线,或计算出单位吸光度相应的NO2微克数(Bs)。

②试样溶液的测定:按照绘制标准曲线的条件和方法测定采样后的样品溶液吸光度,按下式计算气样中NOx的含量。

NOx(NO2,mg/m3)=(A-A0)*Bs/(0.76*Vn)

式中:A—试样溶液的吸光度;

A0—试剂空白溶液的吸光度;

Vn—换算至标准状态下的采样体积(L)。(5)注意事项

①吸收液应为无色,如显微红色,说明已被亚硝酸根污染,应检查试剂和蒸馏水的质量。

②吸收液长时间暴露在空气中或受日光照射,也会显色,使空白值增高,应密闭避光保存

③氧化管适于相对湿度30~70%条件下使用,应经常注意是否吸湿引起板结或变成绿色而失效。2.原电池库仑法

1)原理该方法测定氮氧化物时库仑池不施加直流电压,而依据原电池原理工作。气样中的NO2与电解液中的I-反应,将其氧化成I2

,生成的I2

又立即在铂网阴极上还原为I-,产生微电流。在一定条件下,微电流大小与气样中的NO2浓度成正比。将气样通过三氧化铬氧化管,可将NO氧化成NO2,即可测定总氮氧化物。原电池库仑法测定NOx原理示意图三、氨的测定

来源:主要来自于动物废弃物、土壤腐殖质的氨化、土壤NH3基肥料的损失以及工业排放。

去除:转化为气溶胶铵盐、自由基氧化为NOx。

测定方法:次氯酸钠-水杨酸分光光度法、纳氏试剂分光光度法、靛酚蓝试剂比色法、离子选择电极法和光离子化气相色谱法等。1.次氯酸钠-水杨酸分光光度法(1)原理氨被稀硫酸吸收液吸收后,生成硫酸铵。在亚硝基铁氰化钠存在的条件下,铵离子、水杨酸和次氯酸钠反应生成蓝色络合物。根据其颜色深浅,用分光光度计在697nm波长处测定吸光度。吸光度大小与氨的含量呈正比,根据吸光度可计算氨的含量。(2)注意事项空气中胺浓度大于1mg/m3时对测定有干扰,不适用于该测定方法。2.纳氏试剂分光光度法(1)原理用稀硫酸溶液吸收空气中的氨,生成的铵离子与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物。该络合物的吸光度与氨的含量成正比。在420nm波长处测量吸光度,据此计算空气中氨的含量。(2)纳氏试剂的配置

称取5.0g碘化钾,溶于5.0mL水中。另称取2.5g氯化汞(HgCl2)溶于10mL热水中。将氯化汞溶液缓慢加到碘化钾溶液中,不断搅拌,直到形成的红色沉淀(HgI2)不溶为止。冷却后,加入氢氧化钾溶液(15.0g氢氧化钾溶于30mL水),用水稀释至100mL,再加入0.5mL氯化汞溶液,静置一天。将上清液贮于棕色细口瓶中,盖紧橡皮塞,存入冰箱。(3)注意事项

本法测定的是空气中氨气和颗粒物中铵盐的总量,不能分别测定两者的浓度。样品中含有三价铁等金属离子、硫化物和有机物时,干扰测定。分析时加入0.50mL酒石酸钠溶液络合掩蔽,可消除三价铁等金属离子的干扰。硫化物存在时,样品溶液显绿色,可加入稀盐酸去除干扰。某些有机物(如甲醛)生成沉淀时干扰测定,可在比色前用0.1mol/L的盐酸溶液将吸收液酸化至pH≤2后,煮沸即可除去。3.离子选择电极法

原理:氨气敏电极为复合电极,以pH玻璃电极为指示电极,银-氯化银电极为参比电极。此电极对置于盛有0.1mol/L氯化铵内充液的塑料套管中,管底用一张微孔疏水薄膜与试液隔开,并使透气膜与pH玻璃电极间有一层很薄的液膜。当测定由0.05mol/L硫酸吸收液所吸收的大气中氨时,借加入强碱,使铵盐转化为氨,由扩散作用通过透气膜(水和其他离子均不能通过透气膜),使氯化铵电解液膜层内化学反应NH+4→NH3+H+向左移动,引起氢离子浓度改变,由pH玻璃电极测得其变化。在恒定的离子强度下,测得的电极电位与氨浓度的对数呈线性关系。由此,可从测得的电位值确定样品中氨的含量。四、一氧化碳的监测1、概述①人为来源:主要来自石油、煤炭等燃料的不充分燃烧和汽车排气、农业废弃物焚烧。②天然来源:就全球环境来看,CO的天然来源也很重要。这些来源主要有甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾,其中以甲烷的转化最为重要。

CH4经HO·自由基氧化可形成CO,其反应机制为:

CH4+HO·——CH3·+H2OCH3·+O2——HCHO+HO.

HCHO+hv——CO+H2③CO的去除大气中的CO可由以下两种途径去除。

a.土壤吸收:地球表层的土壤能有效地吸收大气中的CO。含有120mg/LCO的空气,用2.8kg土壤处理3h后,其中的CO可被全部去除。这是由于土壤中生活的细菌能将CO代谢为CO2和CH4CO+1/2O2——CO2CO+3H2——CH4+H2O:

b.

与OH自由基反应氧化为CO2。④CO的危害:人体缺氧窒息、参与光化学烟雾、促进甲烷的积累。⑤测定方法有非色散红外吸收法、气相色谱法、定电位电解法、汞置换法等。其中非色散红外吸收法常用于自动监测。1.气相色谱法1)分离原理

TDX-01碳分子筛柱,分离大气中的CO、CO2和甲烷。其出峰顺序为:CO、CH4、CO2。2)检测原理

FID检测器,柱后衍生:于氢气流中在镍催化剂(360±10℃)作用下,CO、CO2皆能转化为CH4,然后用FID检测器分别测定上述三种物质。1.氢气瓶;2.减压阀;3.净化管;4.流量调节阀;5.流量计;6.六通阀;7.定量管;8.色谱柱;9.转化炉;10.FID;11.放大器;12.记录仪色谱法测定CO流程3)定量方法外标法。测定时,先在预定实验条件下用定量管加入各组分的标准气样,测其峰高。4)注意问题为保证催化剂的活性,在测定之前,转化炉应在360℃下通气8h;氢气和氮气的纯度应高于99.9%。2.汞置换法1)原理剩下的CO、

CH4

及H2装有固体活性HgO的反应器选择性过滤器除去水分、SO2、H2S、NH3、甲醛、乙烯、乙炔、丙酮及CH4

以外的碳氢化合物CO+HgO→Hg(g)+CO2气样冷AAS测汞仪(253.7nm)冷AAS测汞仪(253.7nm)标样转化Hg外标净化零气转化Hg氧化调零净化气样转化Hg定量2)干扰及消除干扰:还原性物质的干扰。

CH4与HgO反应很慢,不影响CO测定;

H2小于5ppm时,不影响CO测定。浓度高时影响测定,可在仪器调零时消除。仪器调零:将霍加特氧化管串入气路,将空气中的CO氧化为CO2后作为零气。五、光化学氧化剂的测定测定空气中光化学氧化剂常用硼酸-碘化钾分光光度法。

总氧化剂是指大气中能氧化碘化钾析出碘的物质,主要包括臭氧、过氧乙酰硝酸酯和氮氧化物等。

光化学氧化剂是指除去氮氧化物以外的能氧化碘化钾的物质。

光化学氧化剂=总氧化剂-0.269×氮氧化物式中:0.269为NO2的校正系数,即在采样后4—6h内,有26.9%的NO2与碘化钾反应。因为采样时在吸收管前安装了三氧化铬—石英砂氧化管,将NO等低价氮氧化物氧化成NO2,所以式中使用大气中NOx总浓度。1.原理先用硼酸—碘化钾分光光度法测定气样中的总氧化剂浓度,再扣除NOx参加反应的浓度。硼酸—碘化钾吸收液吸收O3等氧化剂的反应如下:

O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O

可见,反应置换出碘,与O3有定量关系,故于352nm下比色测定碘的浓度可得知O3的浓度。2.测定以硫酸酸化的碘酸钾(准确称量)—碘化钾溶液作O3标准溶液。

KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O3.注意事项三氧化铬-石英砂氧化管在使用前,必须通入高浓度O3(如1ppm)老化,否则,采样时O3损失可达50%—90%。

六、臭氧的测定

测定空气中O3的方法有硼酸碘化钾分光光度法、靛蓝二磺酸钠分光光度法、化学发光法和紫外线吸收法。其中,化学发光法和紫外线吸收法多用于自动监测。1、硼酸碘化钾分光光度法(1)原理

该方法为用含有硫代硫酸钠的硼酸-碘化钾溶液作吸收液采样——大气中的O3等氧化剂氧化碘离子为碘分子——而碘分子又立即被硫代硫酸钠还原——剩余硫代硫酸钠加入过量碘标准溶液氧化——剩余碘于352nm处以水为参比测定吸光度。同时采集零气(除去O3的空气),并准确加入与采集大气样品相同量的碘标准溶液,氧化剩余的硫代硫酸钠,于352nm测定剩余碘的吸光度,则气样中剩余碘的吸光度减去零气样剩余碘的吸光度即为气样中O3氧化碘化钾生成碘的吸光度。O3I-I2I-Na2S2O3剩余Na2S2O3一定量过量的I2剩余的I2(A1)一定量过量的I2剩余的I2(A2)A(气样中O3氧化碘化钾生成碘)=A1-A2零空气I-I-(全部剩余)Na2S2O3(2)注意事项

SO2、H2S等还原性气体干扰测定,采样时应串接三氧化铬管消除。在氧化管和吸收管之间串联O3过滤器(装有粉状二氧化锰与玻璃纤维滤膜碎片的匀混合物)同步采集空气样品即为零气样品。

采样效率受温度影响,25℃时采样效率可达100%,30℃达96.8%。2.靛蓝二磺酸钠分光光度法

(1)原理用含有靛蓝二磺酸钠的磷酸盐缓冲溶液作吸收液采集空气样品,则空气中的O3与蓝色的靛蓝二磺酸钠发生等摩尔反应,生成靛红二磺酸钠,使之褪色,于610nm波长处测其吸光度,用标准曲线法定量。(2)注意事项空气中的二氧化氮、氯气、二氧化氯使臭氧的测定结果偏高。SO2、H2S、PAN、HF分别高于750μg/m3、110μg/m3、1800μg/m3、2.5μg/m3时也干扰O3的测定。七、氟化物的测定空气中的气态氟化物主要是氟化氢,也有少量氟比硅(SiF4)和氟化碳(CF4)。含氟粉尘主要是冰晶石(Na3AlF6)、萤石(CaF2)、氟化铝(AlF3)、氟化钠(NaF)及磷灰石[3Ca3(PO4)2·CaF2]等。氟化物污染主要来源于铝厂、冰晶石和磷肥厂,以及用硫酸处理萤石及制造和使用氟化物、氢氟酸等部门排放或逸散的气体和粉尘。氟化物属高毒类物质。测定空气中氟化物的方法有分光光度法、离子选择电极法等。后者是目前广泛采用的方法。1.滤膜采样—氟离子选择电极法

(1)原理用磷酸氢二钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠-甘油溶液浸渍的玻璃纤维滤膜采样。则大气中的气态氟化物被吸收固定,尘态氟化物同时被阻留在滤膜上。采样后的滤膜用水或酸浸取后,用氟离子选择电极法测定。如需要分别测定气态、尘态氟化物时,第一层采样滤膜用孔径0.8μm经柠檬酸溶液浸渍的纤维素酯微孔膜先阻留尘态氟化物,第二、第三层用磷酸氢二钾浸渍过的玻璃纤维滤膜采集气态氟化物。采样滤膜均应分张测定。氟离子选择电极结构示意图

氟离子选择电极是一种以氟化镧(LaF3)单晶片为敏感膜的传感器。由于单晶结构对能进入晶格交换的离子有严格的限制,故有良好的选择性。这种电极的结构见图5-6。测量时,它与外参比电极、被测溶液组成下列原电池:原电池的电动势(E):(2)滤膜制作将乙酸-硝酸纤维微孔滤膜放入磷酸氢二钾浸渍液中浸湿,沥干(每次用少量浸渍液,浸渍4~5张滤膜后,更换新的浸渍液),摊放在大张定性滤纸上(无氟,不能用玻璃板或搪瓷盘摊放),于40℃以下烘干,装入塑料袋中,密封后放入干燥器(不加干燥剂)中备用。

(3)测定步骤将样品膜剪成小碎片,放入100mL聚乙烯塑料杯中,加2.5mol/L盐酸溶液20mL,在超声波清洗器中提取30min,取出,待溶液冷却至室温,再加入1mol/L氢氧化钠溶液5.0mL、总离子强度缓冲液10mL及水5.0mL,总体积40mL,然后放置3h~5h后测定。

样品测定应与校准曲线绘制同时进行,测定样品时的温度与绘制校准曲线时的温度之差不应超过±2℃。另外,抽取未经采样的浸取吸收液的滤膜4~5张,按照采样滤膜的测定方法测定空白值(取平均值)。按下式计算空气中氟化物的含量:式中:ρ—空气中氟化物的质量浓度,μg/m3;

W1—上层浸渍滤膜样品中的氟含量,μg;

W2—下层浸渍滤膜样品中的氟含量,μg;

W0—空白浸渍滤膜的平均氟含量,μg;

Vnd—标准状态下的采样体积,m3。(4)注意事项

为了保护电极,试样中氟浓度应小于40mg/L。

在测定体系中有Si4+、Fe3+、Al3+存在,浓度不超过20mg/L时,产生的干扰可采用加入总离子强度调节缓冲液的方法消除。2.石灰滤纸采样-氟离子选择电极法

(1)原理用浸渍氢氧化钙溶液的滤纸采样,则空气中的氟化物(氟化氢、四氟化硅等)与氢氧化钙反应生成氟化钙或氟硅酸钙被固定在滤纸上。用总离子强度调节缓冲液浸提后,以氟离子选择电极法测定。

该方法将浸渍吸收液的滤纸自然暴露于空气中采样,不需要抽气动力。测定结果反映的是放置期间空气中氟化物的平均污染水平。(2)石灰滤纸制作用两个培养皿(直径约15cm)各放入少量石灰悬浊液,将直径12.5cm的定性滤纸放入第一个培养皿中浸透、沥干,再放在第二个培养皿中浸透、沥干(浸渍5张~6张滤纸后,更换新的石灰悬浊液),然后摊放在大张干净、无氟的定性滤纸上,于60℃~70℃烘干,密封放入干燥器(不加干燥剂)中。(3)测定步骤取出石灰滤纸样品,剪成碎片,放入100mL聚乙烯塑料杯中,加25.00mL总离子强度缓冲液及25.00mL水,在超声波清洗器中提取30min,取出放置过夜,待测。样品测定应与校准曲线绘制同时进行,测定样品时的温度与绘制校准曲线时的温度之差不应超过±2℃。另外,抽取4张~5张未采样的石灰滤纸,分别用标准加入法进行测定,即在剪碎的空白石灰滤纸中加入0.5mL氟化钠标准溶液(10.0μg/mL),测定其氟含量。取其平均值作为空白石灰滤纸的氟含量(该滤纸的氟含量每张不应超过1μg)。空白石灰滤纸氟含量为测定值与加入标准氟含量之差。按下式计算空气中氟化物的含量:式中:ρ—空气中氟化物的浓度,μg/(dm2·d);

W—石灰滤纸样品的氟含量,μg;

W0—空白石灰滤纸中平均氟含量,μg;

S—采样滤纸暴露在空气中的面积,dm2;n—样品滤纸采样天数,d,应准确至0.1d。八、硫化氢的测定

来源

天然源:火山喷射、海洋水浪花和生物活动等。其中生物体机体腐烂产生的H2S占主要的部分。

人为源:大气中人为来源排放量不大。

其他来源:H2S还可以由COS,CS2与HO·反应产生。

测定硫化氢的方法有亚甲蓝分光光度法、硫化银分光光度法、库仑滴定法、火焰光度法和气相色谱法等。亚甲蓝分光光度法应用最为普遍,且方法灵敏,适合于大气中硫化氢的测定。用库仑滴定法和火焰光度法测定硫化氢,其原理与二氧化硫相似。1.亚甲蓝分光光度法(1)原理空气中的硫化氢被碱性氢氧化镉悬浮液吸收,形成硫化镉沉淀。在酸性介质中,在三氯化铁作用下,硫离子与对氨基二甲基苯胺生成亚甲基蓝。亚甲基蓝的蓝色深浅与硫离子含量成比例。于波长670nm处,以试剂空白为参比,测定吸光度,比色定量。(2)吸收液的配制称取4.3g硫酸镉(3CdSO4·8H2O)、0.3g氢氧化钠、10.0g聚乙烯醇磷酸铵,分别溶于水中。临用时,将三种溶液相混合,强烈振摇至完全混溶,再用水稀释至1L。此混合溶液为乳白色悬浮液,每次使用前须强烈振荡混匀。(3)测定步骤用硫化钠晶体(Na2S·9H2O)配置的标准溶液和吸收液(碱性氢氧化镉悬浮液)配置硫化氢标准系列。样品溶液不稳定,应在6小时内按绘制标准曲线的操作步骤显色、测吸光度。(4)注意事项

硫化镉在光照下易被氧化,在采样期间和样品分析之前应避光,采样时间不应超过1h。采样后应在6h内显色测定。空气中SO2浓度小于1mg/m3,NO2浓度小于0.6mg/m3时,不干扰测定。吸收液中加入聚乙烯醇磷酸铵可以减缓硫化镉的光分解。2.硝酸银比色法空气中的硫化氢用亚砷酸钠的碳酸铵溶液吸收,与硝酸银反应生成黄褐色的硫化银胶体溶液,其颜色深浅与硫化氢的含量呈正比关系,故可比色定量。九、硫酸盐化速率的测定排放到空气中的SO2、H2S、H2SO4蒸气等含硫污染物,经过一系列氧化演变和反应,最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾。这种演变过程的速率称为硫酸盐化速率。其测定方法有二氧化铅-重量法、碱片-重量法、碱片-铬酸钡分光光度法、碱片-离子色谱法等。1.二氧化铅-重量法(1)原理

大气中的SO2、硫酸雾、H2S等与二氧化铅反应生成硫酸铅,用碳酸钠溶液处理,使硫酸铅转化为碳酸铅,释放出硫酸根离子,再加入BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,用重量法测定。吸收反应式如下:

SO2+PbO2→PbSO4

H2S+PbO2→PbO+H2O+S

PbO2+S+O2→PbSO4

(2)PbO2采样管制备在素瓷管上涂一层黄蓍(shi)胶乙醇溶液,将适当大小的湿纱布平整地绕贴在素瓷管上,再均匀地刷上一层黄蓍胶乙醇溶液,除去气泡,自然晾至近干后,将PbO2与黄蓍胶乙醇溶液研磨制成的糊状物均匀地涂在纱布上,涂布面积约100cm2,晾干,移入干燥器存放。(3)采样将PbO2采样管固定在百叶箱中,在采样点上放置30±2d。注意不要靠近烟囱等污染源。收样时,将PbO2采样管放入密闭容器中。(4)测定准确测量PbO2涂层的面积,将采样管放入烧杯中,用碳酸钠溶液淋湿涂层,并用碳酸钠溶液冲净瓷管,取出。搅拌洗涤液、放置2—3h。将烧杯在沸水浴上加热至近沸,保持30min,稍冷,用倾斜法过滤并洗涤,获得样品滤液。在滤液中加甲基橙,滴加盐酸至呈红色并稍过量。在沸水浴上加热,驱尽

CO2。滴加BaCl2溶液至沉淀完全,再加热30min,冷却、放置2h后,用恒重的玻璃砂芯坩埚过滤,洗涤至滤液中无氯离子为止。将坩埚于105—110℃烘箱中烘至恒重。同时,将两支保存在干燥器内的空白采样管按同法操作,测其空白值。式中:Ws—样品管测得BaSO4的重量,mg;

W0—空白管测得BaSO4的重量,mg;

S—采样管上PbO2涂层面积,cm2;

n—采样天数,准确至0.1d;

MSO3/MBaSO4—SO3与BaSO4相对分子量之比,0.343。2.碱片-重量法将用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜曝露于大气中,碳酸钾与空气中的SO2等反应生成硫酸盐,加入BaCl2溶液将其转化为BaSO4,用重量法测定。测定结果表示方法同二氧化铅法。

3.碱片-离子色谱法该方法用碱片法采样,采样碱片经碳酸钠-碳酸氢钠稀溶液浸取后,获得样品溶液,注入离子色谱仪测定硫酸根离子。离子色谱分析流程

见下图。十、氯气的测定来源:氯气主要来源于化工、轻工、有色金属冶炼的氯化焙烧或氯化挥发等过程。电解氯化物是工业上氯气的主要来源,使用氯和氯化氢的工业企业也是来源之一。

测定大气中氯气的方法有碘量法、甲基橙分光光度法和联邻甲苯胺法。碘量法适用于固定污染源废气中氯气的测定;甲基橙分光光度法适用于大气中氯气含量的测定。

1.碘量法(1)原理氯气被氢氧化钠溶液吸收,生成次氯酸钠,用盐酸酸化,释放出游离氯。游离氯再氧化碘化钾生成碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失,以此计算氯的量。反应方程式如下:(2)样品采集

串联两个多孔玻璃筛板吸收瓶,瓶中各装30mL

~40mL氢氧化钠吸收液(40g/L)。以0.5L/min~1L/min流量采样10min~30min。(3)测定采样后将两管样品吸收液全部转移到100mL容量瓶中,用吸收液洗涤吸收管和吸收瓶,合并转移到该容量瓶中,加吸收液定容。吸取25.0mL试样溶液于碘量瓶中,加入等体积水,加入2.0g碘化钾,待溶解后加入10.0mL盐酸溶液,混匀,于暗处放置5min。用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,加入5mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为止,记录滴定液的消耗量。另外,对未采样的吸收液以同样步骤进行操作,测定空白。按下式计算氯气含量:

式中:ρ-氯气含量,mg/m3;

V-滴定试样溶液所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;

V0-滴定空白溶液所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;

c-硫代硫酸钠标准使用液浓度,mol/L;

35.5-氯(Cl)的摩尔质量,g/mol;

Vt-试样溶液总体积,mL;

Va-滴定时所取试样溶液体积,mL;

Vnd-换算为标准状况下干排气的采气体积,

L。(4)注意事项废气中含有氯化氢时,测定不受干扰;含有氧化性和还原性气体时干扰测定。2.甲基橙分光光度法(1)原理

空气中氯气用大型气泡吸收管采集,氯气被含有溴化钾的甲基橙硫酸溶液吸收。在酸性溶液中,氯置换出溴化钾中的溴,溴氧化甲基橙使之褪色。根据褪色程度,于515nm波长处测量吸光度,定量测定氯。(2)样品采集

串联两级各装10mL吸收液(0.2%KBr和0.2%乙醇,甲基橙作指示剂)和lmL硫酸(1+6)的大型气泡吸收瓶,以0.5L/min~1L/min流量采样至吸收液颜色减退为止。十一、氯化氢的测定

来源:氯化氢是烃的氯化过程,以及用氯代烃合成不饱和化合物的脱卤化氢过程的副产品。含氯煤炭、燃料油、聚氯乙烯的燃烧及废料处理都会将氯化氢排放到大气中。

测定方法:有硝酸银容量法、硫氰酸汞分光光度法和离子色谱法等。1.硝酸银容量法(1)原理

氯化氢被氢氧化钠溶液吸收后,在中性条件下,以铬酸钾为指示剂,用硝酸银溶液滴定,生成氯化银沉淀,过量的银离子与铬酸钾指示剂反应,生成浅砖红色铬酸银沉淀,指示滴定终点。反应方程式如下:

式中:ρ-固定污染源废气中氯化氢的浓度,mg/m3;

V1-滴定试样溶液消耗的硝酸银标准使用溶液体积,mL;

V0-滴定空白溶液消耗的硝酸银标准使用溶液体积,mL;

c-硝酸银标准溶液的浓度,mol/L;

36.46-氯化氢的摩尔质量,g/mol;

Vnd-换算为标准状况下干气的采样体积,L。

(2)注意事项

硫化物、氰化物、氯气及其他卤化物干扰测定,使结果偏高。废气中有氯气共存时,它与氢氧化钠反应生成等量的氯离子和次氯酸根离子,干扰氯化氢的测定。用碘量法测定次氯酸根,从总氯化物中减去其量,即得氯化氢含量。2.硫氰酸汞分光光度法(1)原理空气中的氯化氢吸收在氢氧化钠溶液中,在酸性溶液中,氯化氢与硫氰酸汞反应置换出硫氰酸根,再与三价铁离子反应生成硫氰酸铁血红色络离子,于波长460nm处,测定吸光度,比色定量氯化氢。

(2)注意事项

溴化物、碘化物、硫化氢和氰化氢对测定有干扰。3.离子色谱法

空气中的氯化氢用装有碱性溶液的吸收管采集后生成氯化物,经色谱柱分离出氯离子,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。

十二、硫酸雾的测定空气中硫酸雾的测定方法有离于色谱法、铬酸钡比色法等。1.离子色谱法(1)原理用玻璃纤维滤筒或石英纤维滤筒采集有组织排放的颗粒物样品,用超细玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜采集无组织排放的颗粒物样品,用水浸取,利用预处理柱除去金属阳离子后,将试样注入离子色谱仪,根据保留时间定性,色谱峰高或峰面积定量,测定硫酸根离子的浓度。(2)试样制备

用超声波萃取法或加热浸出法制备样品。用前种方法时,将采样所得滤料剪碎,置于250ml具塞磨口锥形瓶中,加150ml去离子水浸泡样品。将锥形瓶放入超声波振荡器中,振荡30min。冷却,将浸出液经中速定量滤纸滤入250ml容量瓶中,加1.0mol/L或0.10mol/L的氢氧化钠溶液中和,至溶液pH值达7~9。

加热浸出法的不同之处是,在装滤料浸泡液的锥形瓶口上置一玻璃漏斗,于电炉或电热板上加热至近沸,约30min后取下冷却。其他步骤与超声波萃取法相同。(3)测定

试样测定前,先用去离子水洗涤预处理柱(装填阳离子交换树脂),然后加入试样进行交换处理,弃去最初流出的30ml溶液,然后将滤液用0.45μm的微孔滤膜过滤后得到试料。将其注入离子色谱仪,在与绘制标准曲线相同的条件下测定。同时,取同批次滤料2个~3个,按试样处理步骤制备成空白试样,进行SO42-浓度测定。(4)注意事项样品中有钙、锶、镁、锆、钍、铜、铁等金属阳离子共存时对测定有干扰。通过预处理柱处理后可消除干扰。2.铬酸钡比色法(1)原理

硫酸根离子与铬酸钡反应,产生黄色铬酸根离子,根据黄色深浅比色测定。

(2)试样制备取出采样玻璃纤维滤筒,放于500ml三角瓶中,加100ml蒸馏水,瓶口上置一小漏斗,于电热板上加热近沸约30min。放至室温,将浸出液过滤,移入1000ml容量瓶中,用水多次洗涤三角瓶及滤筒残渣,最后用水稀释至刻度,混匀,此溶液为样品溶液。(3)测定步骤以硫酸钾配制硫酸标准系列。吸取不同浓度的标准溶液各1.00ml,分别放入100ml三角瓶中。加蒸馏水9.00ml,加铬酸钡悬浊液5ml,充分摇荡3min~5min。再加氯化钙-氨水溶液1ml,混合后再加95%乙醇10ml,摇动1min。冷却至室温后过滤(初滤液弃去)。取滤液在紫外分光光度计上,于波长370nm处进行比色。以吸光度(A)为纵坐标,以硫酸含量(mg)为横坐标,做校准曲线。(4)注意事项本方法适用于硫酸浓缩尾气中硫酸雾的分析,测定范围100mg/m3~30000mg/m3。十三、光气的测定GOON光气是一种无色的高毒性气体,光气较低浓度时无明显的刺激作用,经过一段时间后出现肺泡-毛细血管膜的损害,从而导致肺水肿。较高浓度时可因刺激作用而引起支气管痉挛,导致窒息。光气的测定方法主要是紫外分光光度法。1.原理空气中的光气用苯胺溶液采集,并与之反应生成1,3-二苯基脲。在酸性溶液中,用混合溶剂提取后,于257nm波长处测量吸光度,其值与光气含量呈正比。2.样品采集在采样点,串联两只各装有10.0ml吸收液的多孔玻板吸收管,以500ml/min的流量采集15min空气样品。采样后,立即封闭吸收管的进出气口,当天测定完毕。另外,将装有10ml吸收液的吸收管带至采样点,除不连接空气采样器采集空气样品外,其余操作同样品。以此作为样品的空白对照。3.测定

绘制标准曲线:

在6只分液漏斗中,分别加入0.0ml、1.5ml、3.0ml、6.0ml、12.0ml和24.0ml光气标准溶液(用1,3-二苯基脲配制),加入吸收液至25.0ml,配成光气标准系列。向各标准管加0.5ml

硫酸,摇匀,放冷至室温。加入10ml混合提取液(正己烷:二氯甲烷:异戊醇=5:5:1),用力振摇1min,放置分层后,弃去水层。通过脱脂棉,将混合提取液放入石英比色杯中,在257nm波长下测量吸光度,每个浓度重复测定3次。以吸光度均值对光气含量(μg)绘制标准曲线.

样品测定:将两只吸收管中的吸收液吹入同一分液漏斗中,用测定标准管的操作步骤测定样品溶液和空白对照溶液。样品的吸光度值减去空白对照的吸光度值后,由标准曲线得光气的含量(μg)。4.说明

氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯和氯化氢对本法干扰。

100g以上苯酚或氯气、5g以上氯苯,也干扰本法的测定。十四、汞的测定来源:空气中的汞来源于汞矿开采和冶炼、某些仪表制造、有机合成、染料等工业生产过程排放,以及逸散的废气和粉尘。测定方法:空气中汞的测定方法有分光光度法、冷原子吸收法、冷原于荧光法等,其中后两种方法应用比较广泛。

1.巯基棉富集-冷原子荧光法(1)原理在微酸性介质中,用巯基棉富集大气中的汞及其化合物,固定反应如下:

元素汞通过巯基棉采样管时,主要为物理吸附和单分子层的化学吸附。采样后,用4.0mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液解吸汞及其化合物,经氯化亚锡还原为金属汞。用冷原子荧光测汞仪测定总汞的浓度。

(2)采样管制作采样管制为一内装巯基棉的石英玻璃管,巯基棉由脱脂棉浸泡于硫代乙醇酸、乙酸酐及硫酸混合液中一定时间,经用水洗至中性、抽滤、烘干制得。(3)测定

提取:将采样后的巯基棉采样管固定,并把细端插入10ml容量瓶的瓶口内,以1~2ml/min的流量滴加4.0mol/L盐酸—氯化钠饱和溶液,洗脱汞及其化合物,用该洗脱液稀释至标线,摇匀。标准曲线绘制:用氯化汞标准使用液配制标准系列,用4.0mol/L盐酸—氯化钠饱和溶液稀释至5ml。向各瓶中加0.10ml溴酸钾-溴化钾溶液,放置5min后出现黄色,加1滴盐酸羟氨-氯化钠溶液,使黄色退去,摇匀。用注射器向瓶中加入1.0ml氯化亚锡盐酸溶液,振荡0.5min后,用高纯氮气将汞蒸气吹入冷原子荧光测汞仪测定。

样品测定:按标准曲线的测定步骤,进行试样和空白样的测定,并记录响应值。由标准曲线的回归方程计算试样和空白样的汞含量。(4)注意事项

盐酸羟氨常含有汞,必须提纯。当汞含量较低时,采用巯基棉纤维管除汞法;汞含量高时,先以萃取法除掉大量汞,再按巯基棉纤维管法除尽汞。如欲分别测定有机汞和无机汞,采样后,将巯基棉采样管放在5ml容量瓶的瓶口上,以1ml/min流量,滴加2.0mol/L盐酸溶液解析有机汞,再用4.0mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液解吸无机汞。

2.金膜富集-冷原子吸收法(1)原理采用金膜微粒富集管在常温下富集大气中的微量汞蒸气,生成金汞齐,再加热释放出汞,被载气带入冷原子吸收测汞仪,根据汞蒸气对253.7nm光吸收大小,用标准曲线法进行定量。该方法只能测定汞蒸气,测定流程见下图。1.净化空气用金膜微粒汞富集管;2.汞蒸气发生瓶;3.解吸时的富集管;4.富集时的富集管;5.汞富集-解吸器;6.电磁气路转换阀;7.流量计;8.干燥管;9.冷原子吸收测汞仪;10.汞蒸气净化器;11.抽气泵金膜富集-冷原子吸收法测汞气路(2)金膜微粒的制备称取0.2g氯金酸(HAuCl4·3H2O)溶于50ml蒸馏水中,加入5g石英砂(50目~80目),搅拌均匀,在沸水浴上干燥,然后装入石英管中,在管状电炉内加热到800℃以上灼烧,同时吸入净化的空气,使氯金酸分解,在石英砂表面形成金膜,放在干燥器中冷却后装瓶备用。(3)测定要点

采样:将金膜微粒富集管连接在空气采样器上,使处于垂直位置(口朝下)。

标准曲线绘制:用氯化汞标准溶液配制标准系列,依次移入汞蒸气发生瓶内,与汞富集管连接,向汞蒸气发生瓶中加氯化亚锡溶液,产生的汞蒸气随载气进入富集管被富集。取下富集管,插入解吸孔内加热解吸出汞蒸气,带入测汞仪测定。以系列标准溶液峰高对相应汞含量作图,即得到。

样品测定:将气样富集管插入解吸孔内,加热解吸汞,随载气进入测汞仪测定,根据峰高从标准曲线上查知汞含量。(4)注意事项富集管被油雾、水汽等污染,会发生富集管“中毒”现象,造成汞富集不完全和释放不完全。可通过对富集管反复进行热解吸,使杂质气化去除。第二节烃类化合物的监测一、总烃和非甲烷烃的测定

污染空气的烃类一般指C1—C8。常以两种方法表示:一种是包括甲烷在内的碳氢化合物,称为总烃(THC),另一种是除甲烷以外的碳氢化合物,称为非甲烷烃(NMHC)。大气中的碳氢化合物主要是甲烷。其浓度范围为1.5~6mg/m3。

来源:空气中的碳氢化合物主要来自石油炼制、焦化、化工等生产过程中逸散和排放的废气,以及汽车尾气,局部地区也来自天然气、油田气的逸散。

测定方法:气相色谱法、光电离检测法等。1.气相色谱法

(1)原理基于以氢火焰离子化检测器分别测定气样中的总烃和甲烷烃含量,两者之差即为非甲烷烃含量。

以氮气为载气测定总烃时,总烃峰包括氧峰,即大气中的氧产生正干扰,可采用两种方法消除,一种方法用除碳氢化合物后的空气测定空白值,从总烃中扣除;另一种方法用除碳氢化合物后的空气作载气,在以氮气为稀释气的标准气中加一定体积纯氧气,使配制的标准气样中氧含量与大气样品相近,则氧的干扰可相互抵消。

以氮气为载气测定总烃和非甲烷烃的流程示于图中。气相色谱仪中并联了两根色谱柱,一根是不锈钢螺旋空柱,用于测定总烃;另一根是填充GDX-502担体的不锈钢柱,用于测定甲烷。气相色谱法测定总烃流程二、烷烃的测定

烷烃类化合物是炼油过程中高温裂解和催化裂解的产物,炼焦和汽车产生的废气中也含有烷烃类。

测定方法有热解吸-气相色谱法、溶剂解吸-气相色谱法等。一)戊烷、己烷和庚烷1.原理空气中的戊烷、己烷和庚烷用活性碳管采集,热解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件

色谱柱1:3m×4mm,FFAP:ChromosorbWAW

DMCS=10:100;柱温60℃,汽化室温度120℃,检测室温度150℃,载气(氮气)流量40ml/min。

FFAP为改性的聚乙二醇。ChromosorbWAW

DMCS为硅藻土系列的一种担体。

色谱柱2:3m×4mm,内装GDX-102;柱温90℃,汽化室和检测室温度250℃,载气(氮气)流量50ml/min。

GDX-102是二乙烯苯、苯乙烯等的共聚物。3.测定

将采过样的活性碳管放入热解吸器中,抽气端与载气相连,进气端与100ml注射器相连。于250℃,以50ml/min载气(氮气)流量,解吸至100ml,解吸气供测定。二)辛烷1.原理以溶剂解吸-气相色谱法测定。空气中的辛烷用活性碳管采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测。2.仪器条件色谱柱:30m×0.25mm×0.25μm,FFAP;柱温:初始温度45℃,以5℃/min升温至80℃;汽化室温度250℃,检测室温度300℃,载气(氮气)流量1ml/min。3.说明

本法也适用于测定空气中的壬烷,但需要采用HP-5或类似的色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm,5%苯基-95%二甲基聚硅氧烷)进行目标化合物的分离。

本法同样适用于测定空气中的戊烷、己烷和庚烷。采用的色谱柱为(30m×0.32mm×1.0μm,100%二甲基聚硅氧烷),且采用恒定柱温(40℃)。1.丙酮;2.二硫化碳;3.甲基叔丁基醚;4.正己烷;5.正庚烷;6.正辛烷;7.正壬烷四种正构烷烃的色谱分离图三、烯烃的测定

烯烃的测定方法主要是溶剂解吸-气相色谱法和直接进样-气相色谱法。一)丁二烯1.原理用溶剂解吸-气相色谱法测定。其原理是:空气中的丁二烯用活性炭管采集,用二氯甲烷解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件色谱柱:3m×4mm,邻苯二甲酸二丁酯:β,β′-氧二丙腈:6201红色担体=17:8.5:100;柱温80℃,汽化室温度150℃,检测室温度150℃,载气(氮气)流量40ml/min。6201红色担体:硅藻土担体。3.测定

将采过样的前后段活性炭分别倒入溶剂解吸瓶中,各加入1.0ml二氯甲烷,封闭后,解吸30min,解吸液供测定。

二)丁烯1.原理以直接进样-气相色谱法测定。该方法的原理是:空气中的丁烯用注射器采集,直接进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件除了色谱柱温度设定较低(50℃)以外,其他分析条件与丁二烯的溶剂解吸-气相色谱分析法完全相同。

三)二聚环戊二烯分子式:C10H12

1.原理以溶剂解吸-气相色谱法测定。其原理是:空气中的二聚环戊二烯用活性炭管采集,溶剂解吸后进样,经FFAP色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件色谱柱:2.1m×3.2mm,FFAP:6201担体=10:100;柱温130℃,汽化室温度180℃,检测室温度180℃,载气(氮气)流量30ml/min。3.测定将采过样的前后段活性炭分别倒入溶剂解吸瓶中,各加入1.0ml二硫化碳,封闭后,解吸30min,解吸液供测定。用测定标准系列的操作条件测定样品和样品空白的解吸液。测得的样品峰高或峰面积值减去空白峰高或峰面积值后,由标准曲线得二聚环戊二烯的浓度。4.说明

高浓度苯乙烯干扰本法的测定。二聚环戊二烯与四种苯系物的色谱分离结果见图。

二聚环戊二烯的色谱分离图四、芳烃的测定芳烃主要包括苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯等。

污染源主要是石油、化工、焦化、油漆、农药、医药等行业。

挥发性芳烃主要用气相色谱法测定。根据采样方式的不同,又可进一步划分为溶剂解吸-气相色谱法、热解吸-气相色谱法、无泵型采样-气相色谱法等。一)苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯1.溶剂解吸-气相色谱法(1)原理空气中的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯用活性碳管采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢火焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。(2)仪器条件色谱柱1:2m×4mm,PEG6000(或FFAP):6201红色担体=5:100;色谱柱2:2m×4mm,邻苯二甲酸二壬酯(DNP):有机皂土-34:Shimalite担体=5:5:100;色谱柱3:30m×0.53mm×0.2

m,FFAP;柱温80℃,汽化室温度150℃,检测室温度150℃,载气(氮气)流量40ml/min。

PEG6000:平均分子量为6000的聚乙二醇。

Shimalite担体:可能是高纯度硅藻土担体。(3)测定

将采过样的前后段活性炭分别倒入溶剂解吸瓶中,各加入1.0ml二硫化碳,封闭后振摇1min,解吸30min,解吸液供测定。若浓度超过测定范围,用二硫化碳稀释后测定。(4)说明

色谱柱1不能分离对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯,因此不能同时测定。色谱柱2和色谱柱3则可同时测定所有待测物。毛细管柱法也可采用其他孔径的毛细管色谱柱测定。2.热解吸-气相色谱法(1)原理空气中的苯、甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯用活性炭管采集,热解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。仪器分析条件与上述溶剂解吸-气相色谱法完全相同。(2)测定步骤标准气体:用微量注射器准确抽取1.0ml苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、乙苯和苯乙烯(色谱纯),注入100ml注射器中,用清洁空气稀释至100ml,配成标准气。

将采过样的活性炭管放入热解吸器中,进气口端连接100ml注射器,抽气端与载气相连。用氮气以50ml/min流量于350℃解吸至100ml。解吸气待测。3.无泵型采样-气相色谱法(1)原理空气中的苯、甲苯和二甲苯用无泵型采样器采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。(2)仪器条件可采用GJ-1型无泵型采样器或同类无泵型采样器。仪器分析条件与上述溶剂解吸-气相色谱法相同。(3)测定

将采过样的活性炭片放入溶剂解吸瓶中,加入5.0ml二硫化碳,封闭后,不时振摇,解吸30min。摇匀,解吸液供测定。二)对-特丁基甲苯

对-特丁基甲苯也称对叔丁基甲苯。分子式:C11H16。1.原理以溶剂解吸-气相色谱法测定。其原理是:空气中蒸汽态的对-特丁基甲苯用活性炭管采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件色谱柱:30m×0.53mm×0.25

m,FFAP;柱温140℃,汽化室温度250℃,检测室温度250℃,载气(氮气)流量2.6ml/min。1.二硫化碳;2.甲苯;3.邻二甲苯;4.对-特丁基甲苯;5.间-特丁基甲苯;6.邻-特丁基甲苯对-特丁基甲苯共存物分离色谱图三)二乙烯基苯1.原理以溶剂解吸-气相色谱法测定。其原理是,空气中蒸汽态的二乙烯基苯用活性炭管采集,二硫化碳/丙酮解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件色谱柱:30m×0.32mm×0.25

m,5%苯基甲基硅氧烷;柱温:100℃,以10℃/min的速率升至150℃,保持3min;汽化室温度200℃,检测室温度200℃,载气(氮气)流量1ml/min,分流比10:1。3.测定

将采过样的前后段活性炭分别倒入溶剂解吸瓶中,加入1.0ml解吸液(二硫化碳:丙酮=7:3),封闭后不时振摇,解吸30min,解吸液供测定。第三节卤代烃的监测挥发性卤代烷烃主要指三卤代烃、四氯化碳等。挥发性卤代烷烃广泛应用于化工、医药和实验室。

空气中卤代烷烃的监测方法有溶剂解吸-气相色谱法、无泵型采样-气相色谱法、直接进样-气相色谱法、1,2-萘醌-4-磺酸钠分光光度法等。一)三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、六氯乙烷和三氯丙烷1.溶剂解吸-气相色谱法(1)原理空气中的三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、六氯乙烷和1,2,3-三氯丙烷用活性炭管采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。(2)仪器条件色谱柱1(用于三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷和三氯丙烷):2m×4mm,FFAP:6201红色担体=10:100;柱温:100℃(用于三氯甲烷和四氯化碳)、150℃(用于二氯乙烷和三氯丙烷);汽化室温度200℃,检测室温度200℃,载气(氮气)流量25ml/min。色谱柱2(用于六氯乙烷):2m×4mm,OV-17:QF-1:

ChromosorbWAWDMCS=2:1.5:100;柱温130℃,汽化室温度200℃,检测室温度230℃,载气(氮气)流量30ml/min。

OV-17:50%苯基-50%甲基聚硅氧烷,中极性固定相。(3)说明本法也可用于空气中二氯甲烷和1,2-二氯丙烷的测定。空气中蒸气态二氯二氟甲烷的测定,也可采用本法,但主要差别在于:解吸溶剂是二氯甲烷,而不是二硫化碳;用色谱柱1进行分离时,柱温设为60℃,汽化室和检测室温度均为110℃。

二硫化碳;2.二氯甲烷;3.二氯丙烷;4.1,1-二氯乙烷二氯丙烷与共存物的分离色谱图2.无泵型采样-气相色谱法(1)原理本方法适用于测定空气中的1,2-二氯乙烷。其原理是:空气中的1,2-二氯乙烷用无泵型采样器采集,二硫化碳解吸后进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。(2)仪器条件色谱柱:2m×4mm,FFAP:ChromosorbWAW=10:100;柱温100℃,汽化室温度150℃,检测室温度150℃,载气(氮气)流量15ml/min。(3)测定

将采过样的活性炭片放入溶剂解吸瓶中,加入5.0ml二硫化碳,封闭后,不时振摇,解吸30min。摇匀,解吸液供测定。二)氯甲烷、二氯甲烷和溴甲烷1.原理用直接进样-气相色谱法测定。其原理是,空气中的氯甲烷、二氯甲烷和溴甲烷用注射器采集,直接进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件色谱柱1(用于氯甲烷、二氯甲烷):2m×4mm,邻苯二甲酸二壬酯:102担体=15:100;柱温50℃,汽化室温度100℃,检测室温度100℃,载气(氮气)流量40ml/min。色谱柱2(用于溴甲烷):2m×4mm,聚乙二醇6000:6201红色担体=5:100;柱温90℃,汽化室温度120℃,检测室温度150℃,载气(氮气)流量40ml/min。

102担体为白色硅藻土担体;6201红色担体为红色硅藻土担体。三)碘甲烷1.原理以1,2-萘醌-4-磺酸钠分光光度法测定。其原理是,空气中的碘甲烷用无水乙醇采集,与亚硝酸钠作用,在氢氧化钠存在的条件下,再与1,2-萘醌-4-磺酸钠反应,生成紫蓝色化合物,测定吸光度,进行定量。二、卤代烯烃的测定

监测方法有溶剂解吸-气相色谱法、热解吸-气相色谱法、无泵型采样器-气相色谱法、直接进样-气相色谱法等。一)

二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯1.溶剂解吸-气相色谱法(1)原理空气中的二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯用活性炭管采集,以溶剂解吸,色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰高或峰面积定量。(2)仪器条件色谱柱1(用于二氯乙烯):2m×4mm,聚乙二醇20M:ChromosorbWHP=5:10;柱温70℃,汽化室温度180℃,检测室温度180℃,载气(氮气)流量25mL/min。色谱柱2(用于三氯乙烯和四氯乙烯):2m×4mm,FFAP:6201红色担体=10:100;柱温100℃,汽化室温度160℃,检测室温度200℃,载气(氮气)流量25mL/min。(3)测定

将采过样的前后段活性碳分别倒入两个溶剂解吸瓶中,各加入1.0mL1,2-二氯乙烷(用于二氯乙烯)或1.0mL二硫化碳(用于三氯乙烯和四氯乙烯);封闭后,不时振摇,解吸30min,解吸液供测定。2.热解吸-气相色谱法(1)

原理

空气中的氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯用活性碳管采集,热解吸后,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰高或峰面积定量。(2)仪器条件(3)测定

将采过样的活性碳管放入热解吸器中,进气口端连接100mL注射器,抽气端与载气相连。解吸温度:氯乙烯和二氯乙烯为200℃,三氯乙烯和四氯乙烯为300℃。载气流量为50mL/min,解吸100mL。解吸气供测定。二)氯乙烯、氯丙烯、氯丁二烯和四氟乙烯1.原理以直接进样-气相色谱法测定。其原理是,空气中的氯乙烯、氯丙烯、氯丁二烯和四氟乙烯用注射器采集,直接进样,经色谱柱分离,氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高或峰面积定量。2.仪器条件三、卤代芳烃的测定

工作场所空气中卤代芳香烃类化合物包括氯苯、二氯苯、三氯苯、对氯甲苯、苄基氯、溴苯等。主要来源于染料、制药、农药、油漆和有机合成等工业。

卤代芳烃的监测方法有溶剂解吸-气相色谱法、无泵型采样器-气相色谱法等。一)氯苯、二氯苯、三氯苯、溴苯、对氯甲苯和苄基氯1.溶剂解吸-气相色谱法(1)原理空气中的氯苯

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