室內(nèi)空氣中臭氧的測定方法

室內(nèi)空氣中臭氧的測定方法空氣中臭氧的測定方法主要有靛藍二磺酸鈉分光光度法、紫外光度法和化學發(fā)光法。

G.1靛藍二磺酸的分光光度法

G.1.1

相關標準和依據(jù)

本方法主要依據(jù)GB/T15437

《環(huán)境質(zhì)量

臭氧的測定

靛藍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，與吸收液中藍色的靛藍二磺酸鈉等摩爾反應，褪色生成靛紅二磺酸鈉。在610nm處測定吸光度，根據(jù)藍色減褪的程度定量空氣中臭氧的濃度。

G.1.3

測定范圍

當采樣體積為30L時，最低檢出濃度為0.01mg/m3。當采樣體積為（5～30）L，時，本法測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

采樣導管：用玻璃管或聚四氟乙烯管，內(nèi)徑約為3mm，盡量短些，最長不超過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。

G.1.4.5

恒溫水浴或保溫瓶。

G.1.4.6

水銀溫度計：精度為±5℃。

G.1.4.7

雙球玻璃管：長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，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑和重蒸餾水或同等純度的水。

G.1.5.1

溴酸鉀標準貯備溶液C（1/6KBrO3）=0.1000mol/L：稱取1.3918g溴酸鉀（優(yōu)級純，180℃烘2h

）溶解于水，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至標線。

G.1.5.2

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

容量瓶中，加入1.0g溴化鉀（KBr），用水稀釋至標線。

G.1.5.3

硫代硫酸鈉標準貯備溶液C（Na2S2O3）=0.1000mol/L。

G.1.5.4

硫代硫酸鈉標準工作溶液C（Na2S2O3）=0.0050mol/L：臨用前，準確量取硫代硫酸鈉標準貯備溶液用水稀釋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

靛藍二磺酸鈉（C6H18O8S2Na2

簡稱IDS），分析純。

G.1.5.9

IDS標準貯備溶液：稱取0.25g靛藍二磺酸鈉（IDS），溶解于水，移入500mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻，24h后標定。此溶液于20℃以下暗處存放可穩(wěn)定兩周。

標定方法：吸取20.00mL

IDS標準貯備溶液于250mL碘量瓶中，加入20.00mL溴酸鉀—溴化鉀標準溶液，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，加入5.0mL（1+6）硫酸溶液，立即蓋好瓶塞，混勻并開始計時，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，用硫代硫酸鈉標準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)滴定至藍色消褪呈現(xiàn)亮黃色。兩次平行滴定所用硫代硫酸鈉標準工作溶液的體積之差不得大于0.10mL。IDS溶液相當于臭氧的質(zhì)量濃度C（O3，μg/mL）按下式計算：

式中：

C1——溴酸鉀—溴化鉀標準溶液的濃度，mol/L；

V1——溴酸鉀—溴化鉀標準溶液的體積，mL；

C2——滴定用硫代硫酸鈉標準工作溶液的濃度，mol/L；

V2——滴定用硫代硫酸鈉標準工作溶液的體積，mL；

V——IDS標準貯備溶液的體積，mL；

12.00——臭氧的摩爾質(zhì)量（1/4O3），g/mol。

G.1.5.10

IDS標準工作溶液：將標定后的IDS標準貯備溶液用磷酸鹽緩沖溶液，稀釋成每毫升相當于1.0μg臭氧的IDS標準工作溶液。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標準貯備溶液用磷酸鹽緩沖溶液稀釋成每毫升相當于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：臨用前在氮氣保護下400℃b.零點校準。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。讓分析儀和校準儀同時采集零空氣直至獲得穩(wěn)定的響應值（零空氣需穩(wěn)定輸出15min）。然后調(diào)節(jié)校準儀的零點電位器至零。同時調(diào)節(jié)分析儀的零點電位器。分別記錄臭氧校準儀和臭氧分析儀對零空氣的穩(wěn)定響應值。

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

如果滿量程跨度調(diào)節(jié)作了大幅度的調(diào)節(jié)，則應重復步驟c~d再檢驗零點和跨度。

e.多點校準。調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器，在臭氧分析儀滿量程標度范圍內(nèi)，至少發(fā)生5個臭氧濃度，對每個發(fā)生的臭氧濃度分別測定其穩(wěn)定的輸出值，并分別記錄臭氧校準儀與臭氧標準儀對每個濃度的穩(wěn)定響應值。

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

O3（mg/m3）=b×[臭氧分析儀的響應值]+a

g.用最小二乘法公式計算校準曲線的b、a和γ值。a值應小于滿量程濃度值的1%，b值應在0.99~1.01之間，γ值應大于0.9999。

G.2.7.1.2

傳遞標準校準

在不具備一級校準儀和不方便使用一級標準的情況下，可以用傳遞標準校準。傳遞校準可采用紫外臭氧校準儀和靛藍二磺酸鈉分光光度法。用于傳遞校準的紫外臭氧校準儀只能用于校準。

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，儀器至少預熱一小時。待儀器穩(wěn)定后連接氣體采樣管線進行現(xiàn)場測定。記錄臭氧的濃度。

G.2.8

結果的表示

G.2.8.1

臭氧濃度的計算

報告結果時使用mg/m3。儀器參數(shù)以mL/m3計時換算成mg/m3。臭氧mL/m3與mg/m3的換算關系為：1mL/m3=2.141

mg/m3。

G.2.8.2

精密度

五個實驗室重復測定濃度在

0.014~1.198

mg/m3的臭氧，濃度在

0.014~0.020

mg/m3之間時重復性變異系數(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%。相對標準偏差小于1.0%。

G.2.9

干擾

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

表G.2.1

對紫外臭氧測定儀產(chǎn)生干擾的某些化學物質(zhì)

干擾物質(zhì)（1mL/m3計）響應（以%濃度計）

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時不產(chǎn)生反應：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

化學發(fā)光法

G.3.1

相關標準和依據(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)光反應的原理制成的。樣氣被連續(xù)抽進儀器的反應室與乙烯反應產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的甲醛（HCHO*）。當HCHO*回到基態(tài)時，放出光子（hγ）。反應式如下：

2O3+2C2H4→4

HCHO*+O2

HCHO*→HCHO+

hγ

發(fā)射300～600

nm的連續(xù)光譜，峰值波長為435nm。所發(fā)光的強度與臭氧濃度呈線性關系，從而測得臭氧濃度。

G.3.3

最低檢出濃度

本法最低檢出濃度為0.005mg/m3。

G.3.4

儀器和設備

G.3.4.1

臭氧分析器

儀器主要技術指標如下：

測量范圍：

0～2.0

mg/m3；

響應時間（達到最大值90%）：＜1min；

線性誤差：＜±2%滿刻度；

重現(xiàn)性：＜±2%滿刻度；

零點漂移：＜±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

臭氧標準氣體發(fā)生裝置：

臭氧濃度用紫外光度法標定。

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管，以儀器要求的流量抽入儀器。

G.3.7

分析步