环境污染物检测大气
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环境污染物检测大气
7.2.2氮氧化物
• 氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化三氮等多种 形式。其中占主要成分的是NO和NO2，以NOx(氮氧化物)表示。
• N(放包O的括x污尾汽染气车主。及要内来燃源机于燃生烧产排、放生的活N中O所x)；用其的次煤是、来石自油使等用燃硝料酸燃的烧生的产产排物 • N为O棕为红无色色气、体无，臭具、有微刺溶激于性水臭的味气，体是，引在起大支气气中管易炎被等氧呼化吸为道N疾O2病，的NO有2
害 生物光质化。学反当应NO，x与产碳生氢一化种物光共化存学于烟空雾气，中它时是，一经种阳有光毒紫性外的线二照次射污，染发物。 N可O致2比气N管O、的肺毒病性变高。4倍吸，入可NO引，起可肺引损起害变，性甚血至红造蛋成白肺的水形肿成。并慢对性中中枢毒 神经系统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0mg/m3，对患者 的影响浓度大致为0.2mg/m3。国家国家环境质量标准规定，居住区的 平均浓度低于0.10mg/m3，年平均浓度低于0.05mg/m3。
环境污染物检测大气
1、分光光度法
钍试剂分光光度法
• 【工作原理】气样中的SO2被过氧化氢
（H2O2）溶液吸收并被氧化为硫酸 （H2SO4），硫酸根与过量的高氯酸钡反应 生成硫酸钡沉淀，剩余的钡离子与钍试剂 结合生成钍试剂－钡紫红色络合物。
• SO2+H2O2=H2SO4 • Ba2++SO42-=BaSO4↓ • Ba2++钍试剂=钍试剂-钡络合物（紫红色） 最大吸收波长520nm。
气样大中。的当S气O样2含以量固越定大流，速则连阴续极地电通流入越库小仑而池参时比，电则极参电比流电IR极越 电流和SO2量间的关系：
QV9I6R5M 0n 00.0003IR32 (7.3)
式中电SO：流2分Q（子Vμ—A的每）电秒；子进M变入—化库S数O仑2。分池子的量SO（2量64（）μ；gn/s—）参；加IR—反参应比的电每极个
7.1概述
• 大气污染物:由于人类活动或自然过程排入 大气并对人和环境产生有害影响的那些物 质。
• 大气污染物按其存在形态可概括为两大类： 1.气溶胶状态污染物；2.气体状态污染物。
环境污染物检测大气
1、分光光度法
四氯汞盐－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
• 【工作原理】用氯化钾（KCl）源自文库氯化汞
（HgCl2）配制成四氯汞钾溶液，气样中的 SO2被该溶液吸收，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 瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深 浅与SO2含量成正比，可用分光光度法测定。
图7.7原电池库仑滴定法测定NOx原理
7.2.3总氧化剂和臭氧
• 总氧化剂：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(PAN)和氮氧化物等。
• 光化学氧化剂：除NOx以外的其它氧化剂。 • 光化学氧化剂＝总氧化剂－0.269（矫正系数）×氮氧化物 • （一）光化学氧化剂的测定——先用硼酸碘化钾溶液吸收
• 利用测荧光波长和荧光强度建立起来的定性、定 量方法称为荧光分析法。
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6、火焰光度检测法
• 【工作原理】将气样导入富氢（氢气）火
焰中，富氢火焰使SOx形成激发态分子，当 它们回到基态时，发射出394nm特征波长的 光，光强度与被测组分的量成正比，测定 它的发光强度，即可连续的测得SO2的浓度。
上氧化的I与阴极上还原的I-数量相等。参比电极无电 流IR输出。如果气样中含SO2，则发生反应：
S 2 O I 2 2 H 2 O S 4 2 O 2 I 4 H (7.2)
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3、库仑滴定法
使阴极液体中的I2减少，阴极电流降低，为维持电极间的氧 化还原平衡，降低的电流通过参比电极流出。
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2、溶液电导法
• 【工作原理】用酸性的硫酸-过氧化氢溶液吸收
气样中的SO2生成的硫酸：
S2 O H 2 O 2 H 2 S4 O 2 H S4 2 O• (7.1)
• 生成的离子会使吸收液电导率增加，其增加值决 定前于后气电样 导中 率的 的变SO化2含，量就，可通知过气测样量中吸SO收2液的吸浓收度。SO2
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5、紫外荧光法
• 【工作原理】某些物质受到紫外光照射后，会发 射出比照射光波长长的荧光，用波长190—230nm
紫激外发光态照 ，射 即气S样，O 2 则h气样 中S的O S2O2紫外光被激发(7.至4)
激荧发光态，SO即2不稳定S，O 2瞬 间S 返回O 2基h态2，发射出330nm(7的.5)
• 电参另导气导比一率样式池个（中SK， 是 的O2S用 测）2O自于 量。2动浓测 池两度监定，种。测空用电仪白于导器吸测液中收定电有液吸导两的收率个电S差O电导值2后导率（的池（K吸，2K-K收一1）1）液个，即电是
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3、库仑滴定法
库仑滴定式原理的SO2自动监测仪 【工作原理】如果进入库仑池的气样中不含SO2，阳极
空气样品，测定总氧化剂的浓度，同时测定氮氧化物的浓 度，二者的差值即为光化学氧化剂。
• I-+H++氧化剂→I2 • 用分光光度计测定I2的浓度，即可算出总氧化剂的浓度。
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4、红外吸收法
• （1）红外线吸收法
• 【工作原理】将气样导入气体池，用选择
性检测器测定SO2在7.3μm附近的红外线吸 收，即可连续地求得SO2的浓度。 • （2）紫外线吸收法
• 【工作原理】将气样导入气体池，在
280～320nm附近对SO2的紫外吸收量变化进 行光电测定，即可连续地求得SO2的浓度。
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7.2.2氮氧化物
• 气样中的NO和NO2常用的测定方法有盐酸 萘乙二胺分光光度法，化学发光法及恒电 流库仑滴定法等。
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3、原电池库仑滴定法
原电池库仑滴定法与SO2库仑滴定测定法的不同之处是库仑 池不施加直流电压，而依据原电池原理工作。
【工作原理】进入库仑池气样中的NO2与电解液中的I-反应生 成I2，I2又立即在铂网阴极上还原为I-，产生微小电流．如 果电流效率达100％，则微电流大小与气样中NO2浓度成 正比，根据法拉第电解定律将产生的电流换算成NO2的浓 度。
7.2.2氮氧化物
• 氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化三氮等多种 形式。其中占主要成分的是NO和NO2，以NOx(氮氧化物)表示。
• N(放包O的括x污尾汽染气车主。及要内来燃源机于燃生烧产排、放生的活N中O所x)；用其的次煤是、来石自油使等用燃硝料酸燃的烧生的产产排物 • N为O棕为红无色色气、体无，臭具、有微刺溶激于性水臭的味气，体是，引在起大支气气中管易炎被等氧呼化吸为道N疾O2病，的NO有2
害 生物光质化。学反当应NO，x与产碳生氢一化种物光共化存学于烟空雾气，中它时是，一经种阳有光毒紫性外的线二照次射污，染发物。 N可O致2比气N管O、的肺毒病性变高。4倍吸，入可NO引，起可肺引损起害变，性甚血至红造蛋成白肺的水形肿成。并慢对性中中枢毒 神经系统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0mg/m3，对患者 的影响浓度大致为0.2mg/m3。国家国家环境质量标准规定，居住区的 平均浓度低于0.10mg/m3，年平均浓度低于0.05mg/m3。
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1、分光光度法
钍试剂分光光度法
• 【工作原理】气样中的SO2被过氧化氢
（H2O2）溶液吸收并被氧化为硫酸 （H2SO4），硫酸根与过量的高氯酸钡反应 生成硫酸钡沉淀，剩余的钡离子与钍试剂 结合生成钍试剂－钡紫红色络合物。
• SO2+H2O2=H2SO4 • Ba2++SO42-=BaSO4↓ • Ba2++钍试剂=钍试剂-钡络合物（紫红色） 最大吸收波长520nm。
气样大中。的当S气O样2含以量固越定大流，速则连阴续极地电通流入越库小仑而池参时比，电则极参电比流电IR极越 电流和SO2量间的关系：
QV9I6R5M 0n 00.0003IR32 (7.3)
式中电SO：流2分Q（子Vμ—A的每）电秒；子进M变入—化库S数O仑2。分池子的量SO（2量64（）μ；gn/s—）参；加IR—反参应比的电每极个
7.1概述
• 大气污染物:由于人类活动或自然过程排入 大气并对人和环境产生有害影响的那些物 质。
• 大气污染物按其存在形态可概括为两大类： 1.气溶胶状态污染物；2.气体状态污染物。
环境污染物检测大气
1、分光光度法
四氯汞盐－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
• 【工作原理】用氯化钾（KCl）源自文库氯化汞
（HgCl2）配制成四氯汞钾溶液，气样中的 SO2被该溶液吸收，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 瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深 浅与SO2含量成正比，可用分光光度法测定。
图7.7原电池库仑滴定法测定NOx原理
7.2.3总氧化剂和臭氧
• 总氧化剂：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(PAN)和氮氧化物等。
• 光化学氧化剂：除NOx以外的其它氧化剂。 • 光化学氧化剂＝总氧化剂－0.269（矫正系数）×氮氧化物 • （一）光化学氧化剂的测定——先用硼酸碘化钾溶液吸收
• 利用测荧光波长和荧光强度建立起来的定性、定 量方法称为荧光分析法。
环境污染物检测大气
6、火焰光度检测法
• 【工作原理】将气样导入富氢（氢气）火
焰中，富氢火焰使SOx形成激发态分子，当 它们回到基态时，发射出394nm特征波长的 光，光强度与被测组分的量成正比，测定 它的发光强度，即可连续的测得SO2的浓度。
上氧化的I与阴极上还原的I-数量相等。参比电极无电 流IR输出。如果气样中含SO2，则发生反应：
S 2 O I 2 2 H 2 O S 4 2 O 2 I 4 H (7.2)
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3、库仑滴定法
使阴极液体中的I2减少，阴极电流降低，为维持电极间的氧 化还原平衡，降低的电流通过参比电极流出。
环境污染物检测大气
2、溶液电导法
• 【工作原理】用酸性的硫酸-过氧化氢溶液吸收
气样中的SO2生成的硫酸：
S2 O H 2 O 2 H 2 S4 O 2 H S4 2 O• (7.1)
• 生成的离子会使吸收液电导率增加，其增加值决 定前于后气电样 导中 率的 的变SO化2含，量就，可通知过气测样量中吸SO收2液的吸浓收度。SO2
环境污染物检测大气
5、紫外荧光法
• 【工作原理】某些物质受到紫外光照射后，会发 射出比照射光波长长的荧光，用波长190—230nm
紫激外发光态照 ，射 即气S样，O 2 则h气样 中S的O S2O2紫外光被激发(7.至4)
激荧发光态，SO即2不稳定S，O 2瞬 间S 返回O 2基h态2，发射出330nm(7的.5)
• 电参另导气导比一率样式池个（中SK， 是 的O2S用 测）2O自于 量。2动浓测 池两度监定，种。测空用电仪白于导器吸测液中收定电有液吸导两的收率个电S差O电导值2后导率（的池（K吸，2K-K收一1）1）液个，即电是
环境污染物检测大气
3、库仑滴定法
库仑滴定式原理的SO2自动监测仪 【工作原理】如果进入库仑池的气样中不含SO2，阳极
空气样品，测定总氧化剂的浓度，同时测定氮氧化物的浓 度，二者的差值即为光化学氧化剂。
• I-+H++氧化剂→I2 • 用分光光度计测定I2的浓度，即可算出总氧化剂的浓度。
环境污染物检测大气
4、红外吸收法
• （1）红外线吸收法
• 【工作原理】将气样导入气体池，用选择
性检测器测定SO2在7.3μm附近的红外线吸 收，即可连续地求得SO2的浓度。 • （2）紫外线吸收法
• 【工作原理】将气样导入气体池，在
280～320nm附近对SO2的紫外吸收量变化进 行光电测定，即可连续地求得SO2的浓度。
环境污染物检测大气
7.2.2氮氧化物
• 气样中的NO和NO2常用的测定方法有盐酸 萘乙二胺分光光度法，化学发光法及恒电 流库仑滴定法等。
环境污染物检测大气
3、原电池库仑滴定法
原电池库仑滴定法与SO2库仑滴定测定法的不同之处是库仑 池不施加直流电压，而依据原电池原理工作。
【工作原理】进入库仑池气样中的NO2与电解液中的I-反应生 成I2，I2又立即在铂网阴极上还原为I-，产生微小电流．如 果电流效率达100％，则微电流大小与气样中NO2浓度成 正比，根据法拉第电解定律将产生的电流换算成NO2的浓 度。