固定污染源排气中氯气的测定-甲基橙分光光度法

固定污染源排气中氯气的测定 甲基橙分光光度法 HJ/T 30-1999 1．适用范围 1.1 本方法适用于固定污染源有组织排放和无组织排放的氯气测定。 1.2 当采集无组织排放样品体积为30L时，方法的检出限为0.03mg/m3，定量测定的浓度范围为 0.086~3.3mg/m3，当采集有组织排气样品体积为5.0L时，方法的检出限为0.2mg/m3，定量测定的浓度范围为0.52~20mg/m3。 1.3 游离溴有和氯相同的反应而产生正干扰，微量二氧化硫对测定有明显负干扰。 2. 方法原理 含溴化钾、甲基橙的酸性溶液和氯气反应，氯气将溴离子氧化成溴，溴能在酸性溶液中将甲基橙溶液的红色减退，用分光光度法测定其退色的程度来确定氯气的含量。 3. 试剂和材料 除非另有说明，分析过程中均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水。 3.1 浓硫酸：ρ=1.84g/ml。 3.2 甲基橙。 3.3 溴化钾。 3.4 溴酸钾：基准试剂。 3.5 硫酸溶液：1+6。 量取100ml浓硫酸，缓慢地、边倒边搅拌加入到600ml水中 3.6 甲基橙吸收贮备液 称取0.1000 g甲基橙，溶解于100ml 40~50℃的水中，冷却至室温，加无水乙醇20ml，移入1000ml容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。此溶液放置暗处可保存半年。 3.7 甲基橙吸收使用液 用吸管移取甲基橙吸收储备液250ml，置于1000ml容量瓶中，加入500ml 1+6硫酸溶液，再加入5.0g溴化钾，溶解后用水稀释至刻度，混匀。 3.8 溴酸钾标准贮备液：c(l/6KBrO3)1.41×10-1mol/L。 称取1.9627g溴酸钾，用少量水溶解，移入500ml容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。此溴酸钾标准贮备溶液每毫升相当于5.00mg氯。放置暗处，可保存半年。 3.9 溴酸钾标准使用液：c(l/6KBrO3)1.41×10-3mol/L。 用吸管移取溴酸钾标准贮备液10ml，移入1000ml容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。此溴酸钾标准使用液每毫升相当于50.0μg氯。 4. 仪器 4.1 分光光度计：具1cm比色皿。 4.2 采样仪器 4.2.1 有组织排放监测采样仪器 参照GB 16157—1996中9.3有关部分配置采样仪器。 4.2.1.1 采样管 以硬质玻璃、氟树脂或氯乙烯树脂为材质，具有适当尺寸的管料为采样管。 4.2.1.2 取样装置 25ml多孔玻板吸收管。 4.2.1.3 流量计量装置 按GB 16157—1996中9.3.6配置流量计量装置。 4.2.1.4 抽气泵 按GB 16157—1996中9.3.7配置抽气泵。 4.2.1.5 连接管 聚四氟乙烯软管或内衬聚四氟乙烯薄膜的硅橡胶管。 4.2.2 无组织排放监测采样仪器 4.2.2.1 引气管 以聚四氟乙烯或聚乙烯软管作引气管，在其头部接一玻璃漏斗。 4.2.2.2 取样装置 25ml多孔玻板吸收管。 4.2.2.3 流量计量装置 按GB 16157—1996中9.3.6配置流量计量装置。 4.2.2.4 抽气泵 按GB 16157—1996中9.3.7配置抽气泵。 4.2.2.5 连接管 聚四氟乙烯软管或内衬聚四氯乙烯薄膜的硅橡胶管。 5. 样品采集和保存 5.1 有组织排放样品采集 5.1.1 采样位置和采样点 按GB 16157—1996中9.1.1和9.1.2确定采样位置和采样点。 5.1.2 采样装置的连接 参考GB 16157—1996中9.3图28，按采样管、样品吸收装置、流量计量装置和抽气泵的顺序连接好采样系统，连接管要尽可能短。按GB 16157—1996中9.4的要求检查采样系统的气密性和可靠性。 5.1.3 样品采集 将采样管头部塞适量玻璃棉后，插入排气筒采样点，用两支串联，内装10.0ml甲基橙吸收液的多孔玻板吸收管，以0.2L/min的流量采样。当吸收液颜色有明显减退时，即可停止采样。如不退色，采样时间选择60min。 5.2 无组织排放样品采集 5.2.1 采样位置和采样点 按GB 16297—1996附录C的规定确定无组织排放监控点的位置，或按其他特定要求确定环境空气采样点。 5.2.2 采样装置的连接 按引气管、样品吸收装置、流量计量装置和抽气泵的顺序连接采样装置。按GB 16157—1996中9.4 的要求检査采样系统的气密性和可靠性。 5.2.3 样品采集 串联两支内装l0.0ml甲基橙吸收液的多孔玻板吸收管，以0.6L/min的流量采 样。当甲基橙吸收液颜色明显减退时，即可停止采样。如不退色，采样时间选择60min。 5.3 样品的保存 采样后，将两管样品溶液全部转移到100ml容量瓶中，用水洗涤吸收管，合并转移到此容量瓶中。用水稀释至标线，混匀，待测定。该样品显色完成后溶液颜色稳定，常温下至少可保存15天。 6. 分析步骤 6.1 校准曲线的绘制 取7只100ml容量瓶，各加入20.0ml甲基橙吸收液，并按次序分别移入溴酸钾标准使用溶液0.00、0.20、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00ml (即相当于含氯量为 0、10、20、40、60、80、100μg)，用水稀释至刻度，混匀。放置40min后，用lcm比色皿，在波长507nm处，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对氯含量(μg)绘制校准曲线，并计算得到校准曲线的线性回归方程。 6.2 样品测定 采样后转移到100ml容量瓶中的溶液，放置40min后，用lcm比色皿，在波长507nm处，以水为参比，测定吸光度。 7. 计算和结果示 7.1 样品中氯气浓度的计算： 测得样品吸光度后，在校准曲线上读得其对应的氯含量x；或根据回归直线方程：y=a+bx来计算求得氯含量x。即： x= (Y-a) /b 式中： Y——吸光度； a——截距； b——斜率，1/μg； x——氯含量，μg。 结果计算的公式为：c=x/Vnd。 式中： c——样品气体的含氯浓度，mg/m3； x——样品溶液中测得的含氯量，μg； Vnd——换算成标准状态下的干采气体积，L。 按 GB 16157—1996 中 10.1 或 10.2 计算Vnd。 7.2 氯气有组织排放的“排放浓度”计算 按GB 16157 —1996中11.1.2或11.1.4计算氯气的“排放浓度”。 7.3 氯气有组织排放的“排放速率（kg/h)”计算 按GB 16157—1996中11.4计算氯气的“排放速率”。 7.4 氯气的“无组织排放监控浓度值”计算 7.4.1 按下式计算一个无组织排放监控点的氯气平均浓度 式中： c——一个无组织排放监控点的氯气平均浓度； ci——一个样品中的氯气浓度； n——一个无组织排放监控点采集的样品数目。 7.4.2 “无组织排放监控浓度值”的计算 按GB 16297—1996附录C中C2.3计算氯气的“无组织排放监控浓度值”。 8. 说明 8.1 温度低于20℃时，校准曲线绘制和样品测定都必须延长反应显色时间；或将反应后的吸收液置于 20~30℃恒温水浴中40min。 8.2 在现场采样时，如氯气浓度较高，则操作人员应在上风向并戴好防毒口罩操作，严防氯气中毒。