氯氣測定方法介紹--甲基橙分光光度法
一、原理
氯氣指固定污染源有組織排放和無組織排放的游離氯。
含溴化鉀、甲基橙的酸性溶液和氯氣反應(yīng)。氯氣將溴離子氧化成溴,溴能在酸性溶液中將甲基橙溶液的紅色減褪,用分光光度法測定其褪色的程度來確定氯氣的含量。當采集無組織排放樣品體積為30L時,方法的檢出限為0.03mg/m3,定量測定的濃度范圍為0.086～3.3mg/m3。當采集有組織排氣樣品體積為5.0L時,方法的檢出限為0.2mg/m3,定量測定的濃度范圍為0.52～20mg/m3。
游離溴有和氯相同的反應(yīng)而產(chǎn)生正干擾,微量二氧化硫?qū)y定有明顯負干擾。
二、儀器
①分光光度計:具1cm比色皿。
②多孔玻板吸收管:25ml。
③采樣管:以硬質(zhì)玻璃、氟樹脂或氯乙烯樹脂為材質(zhì),具有適當尺寸的管料的采樣管。
④引氣管:聚四氟乙烯或聚乙烯軟管,頭部裝接一玻璃漏斗。
⑤連接管:聚四氟乙烯軟管或內(nèi)襯聚四氯乙烯薄膜的硅橡膠管。
⑥煙氣采樣器。
三、試劑
除非另有說明,分析過程中均使用符合國家標準的分析純試劑和蒸餾水。
①濃硫酸:ρ=1.84g/ml。
②甲基橙。
③溴化鉀。
④溴酸鉀;基準試劑。
⑤硫酸溶液(1+6):量取100ml濃硫酸,緩慢地、邊倒邊攪拌加入到600ml水中。
⑥甲基橙吸收貯備液:稱取0.1000g甲基橙,溶解于100ml 40～50℃的水中,冷卻至室溫,加無水乙醇20ml,移入1000ml 容量瓶中,加水稀釋至刻度,混勻。此溶液放置暗處可保存半年。
⑦甲基橙吸收使用液:用吸管移取甲基橙吸收貯備液250ml,置于1000m容量瓶中,加入500ml(1+6)硫酸溶液,再加入5.0g溴化鉀,溶解后用水稀釋至刻度,混勻。
⑧溴酸鉀標準貯備液C(1/6KBrO3)=1.41×10-1mol/L:稱取1.9627溴酸鉀,用少量水溶解,移入500ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,混勻。此溴酸鉀標準貯備溶液每毫升相當于5.00mg氯。放置暗處,可保存半年。
⑨溴酸鉀標準使用液C(1/6KBrO3)=1.41×10-3mol/L:用吸管移取溴酸鉀標準貯備液10ml,移入1000ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,混勻。此溴酸鉀標準使用液每毫升相當于50.0μg氯。
四、采樣
1、有組織排放樣品采集
①～②采樣位置和采樣點,采樣裝置的連接,分別同硫氰酸汞分光光度法。
③樣品采集:將采樣管頭部塞適量玻璃棉后,插入排氣筒采樣點,用兩支串聯(lián),內(nèi)裝10.0ml甲基橙吸收液的多孔玻板吸收管,以0.2L/min的流量采樣。當吸收液顏色有明顯減褪時,即可停止采樣。如不褪色,采樣時間選擇60min。
2、無組織排放樣品采集
①采樣位置和采樣點,②采樣裝置的連接,分別同硫氰酸分光光度法。
③樣品采集:串聯(lián)兩支內(nèi)裝10.0ml甲基橙吸收液的多孔玻板吸收管,以0.6L/min的流量采樣。當甲基橙吸收液顏色明顯減褪時,可停止采樣。如不褪色,采樣時間選擇60min。
3、樣品的保存
采樣后,將兩管樣品溶液全部轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中,用水洗滌吸收管,合并轉(zhuǎn)移到此容量瓶中。用水稀釋至標線,混勻,待測定。該樣品顯色完成后溶液顏色穩(wěn)定,常溫下至少可保存15d。
五、步驟
1、標準曲線的繪制
取七個100ml容量瓶,各加入20.0ml甲基橙吸收液,并按次序分別移入溴酸鉀標準使用溶液0.00、0.20、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00ml(即相當于含氯量為0、10、20、40、60、80、100μg),用水稀釋至刻度,混勻。放置0min后,用1cm比色皿,在波長507nm處,以水為參比,測定吸光度。以吸光度對氯含量(μg)繪制校準曲線,并計算得到標準曲線的線性回歸方程。
2、樣品測定
采樣后轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中的溶液,放置40min后,用1cm比色皿,在波長507nm處,以水為參比,測定吸光度。
六、計算
測得樣品吸光度后,在標準曲線上讀取其對應(yīng)的氯含量(μg);或根據(jù)回歸直線方程計算求得氯含量(μg)。
式中:W——樣品溶液中測得的氯含量,μg;
? ? ? ? ? ?Vnd——標準狀態(tài)下干氣的采樣體積,L。
七、說明
①溫度低于20℃時,標準曲線繪制和樣品測定都必須延長反應(yīng)顯色時間?；?qū)⒎磻?yīng)后的吸收液置于20～30℃恒溫水浴中40min。
②在現(xiàn)場采樣時,如氯氣濃度較高,則操作人員應(yīng)在上風(fēng)向并戴好防毒口罩操作,嚴防氯氣中毒。
③本方法適用于測定固定污染源有組織排放和無組織排放的氯氣。
八、精密度和準確度
五個實驗室對濃度為3.70mg/m3的統(tǒng)一樣品分別進行測定,其精密度數(shù)據(jù)見表1。
五個實驗室同時對某企業(yè)的有組織排氣和環(huán)境空氣進行采樣和分析的結(jié)果表明:有組織排氣的采樣分析結(jié)果相對標準偏差為11%;環(huán)境空氣采樣分析結(jié)果相對標準偏差為23%。
五個實驗室對濃度為3.70mg/m3的統(tǒng)一樣品分別進行加標回收率測定,得到回收率區(qū)間為98.8%～103.5%。
五個實驗室同時對某企業(yè)的排氣和環(huán)境空氣進行采樣測定實際樣品的加標回收率,回收率分布于91.0%～97.5%之間。
