第六章大气中污染物的测定
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2HNO2 + NH2SO2ONH4→H2SO4 + 3H2O + 2N2↑
or HNO2 + 3NaN3 + 3HCl →3NaCl + 2H2O + 5N2↑
b. O3的干扰 采样后放置20分钟，可自行分解而消失。
c. 10mg以下的Fe3+、Mn2+、Cr3+、Cu2+均不干扰。 若量多，加EDTA掩蔽。
V0
Vt
273 273
t
P 101.3
参比状态（25℃，101.3KPa）：
Leabharlann Baidu
273 25 P
V25 Vt
273 t
101.3
2. 浓度的表示方法 通常有两种：
mg/M3（or mg/M3 ），ppm（or ppb）
二者可进行互换：
标准状态：
Cp
(
ppm)
22.4 M
C (mg
/
M
3)
参比状态：
Cp
(
ppm)
24.5 M
C (mg
/
M
3)
对于空气中悬浮颗粒物的成分分析，也可用单 位质量悬浮颗粒物中所含某成分的质量数来表 示，常用mg/g，ng/g（相当于ppm，ppb）
一、空气中二氧化硫的测定
（一）空气中的SO2及其影响 1. 污染源：SO2是大气中最常见最主要的污染物。
引起大气污染的各种有害物质则称为 大气污染物。
大气污染物的种类
• 按形成过程分类： 1) 一次污染物：直接从污染源排到大气中的污
染物。
2) 二次污染物：进入大气的一次污染物发生反 应所产生的新的污染物。
• 按存在状态分类： 1) 分子状污染物（气态、蒸气） 2) 粒子状污染物（雾、烟、尘）
采样方法和仪器
灵敏度
548nm 高
高
可用以校正仪器 及其他化学方法
方法二
多 1.2 蓝紫色 575nm 低 低
ii. 反应温度的影响
T高，显色快，稳定时间短；30℃，10´显色，10´稳 T低，显色慢，稳定时间长。定 ∴iii.应干严扰格因控素制的标消准除与样品的T与1定t的5℃一，致4。0´显色，50´稳 a. NO2的干扰
• 采样方法
根据被测物质在空气中存在的状态和浓度，以及 所用的分析方法的灵敏度，可选择不同的采样方法。 一般分为： 直接采样法：适用于被测物浓度高，方法灵敏度高。结
果代表瞬时或短时间内的平均浓度。速度 快，经济，方便。所用容器：塑料袋、注 射器、真空管（瓶）等
富集采样法：适用于被测物浓度低，方法灵敏度低。采 样时间长，分析结果是在采样时间内的平 均浓度。方法有：溶液吸收法、固体吸收 法、低温冷凝法、滤料采样法等。
NO 主要大气污染物
NO2 N2O 非燃烧产物，活性差
N2O3 N2O4
不稳定，易分解为NO和NO2， 本身在工业毒理学上无意义。
N2O5
i. 污染源（正常大气：NO微量，NO20.001ppm） • 化学工业：HNO3、H2SO4制造厂，氮肥厂 • 各种燃煤、燃油的燃烧装置 • 一些消化工艺、硝酸处理等工艺过程 • 气、电焊作业 • 含硝酸盐及亚硝酸盐的炸药的爆炸 • 香烟的烟雾（145~1000ppm） • 打雷
原理：
[HgCl4]2– + SO2 + H2O → [HgCl2SO3]2– + 2Cl– + 2H+ 二氯亚硫酸汞络合离子
[HgCl2SO3]2–+ HCHO + 2H+ → HgCl2 + HOCH2SO3H 羟基甲基磺酸
HCl·NH2 HCl·NH2
Cl
C
NH2·HCl + HOCH2SO3H
10~100ppm，出现流泪和胸痛等症状
>100ppm，很多动物可致死
400~500ppm，人严重中毒，窒息而死。
另外，SO2具有腐蚀作用。（对一些材料、器物等）
酸雾
SO2
SO3
H2SO4
危害更大
酸雨
（二）测定方法
1. 采样 根据所采用的分析方法的灵敏度可采用不 同的采样方法。
2. 盐酸副玫瑰苯胺比色法 West和Gaeke，Scaringelli等人提出。 是测定大气中SO2的国际标准方法。
10 ´
用Na2SO3配制 +2.00mL0.2% +5.00mL0.016%
碘量法标定 甲醛溶液
对品红使用液
用新煮沸 定容 显色 15~30´
冷却的水
(视T而定)
测A l=548nm,1cm 比色皿，水作 参比。
讨论：
i. 原理 H3PO4用量 pH 显色
方法一 相同
少
1.6 紫红色
lmax 试剂空白
• 采样装置 收集器
流量计
采样动力
1) 收集器 溶液吸收瓶（管）、填充柱采样管、滤料采样夹
2) 流量计 测量空气流量的仪器 Vt=QS （Q：流量；S：采样时间）
3) 采样动力 玻璃注射器、双连球、电动抽气泵
• 专用采样装置
空气中污染物浓度的表示方法
1. 空气体积的换算 标准状态（0℃，101.3KPa）：
第六章 大气污染物的测定
空气是人类和一切生物所时刻不能缺 少的物质条件。
正常的大气化学组成是保证人体生理 机能和健康的必要条件。
大气的正常化学组分：N2 78.06% O2 20.95% 99.94% Ar2 0.93% 其它气体总和<1‰
大气污染
当人类生产和生活中所产生的有害物 质逸散到空气中，当其达到一定浓度并持 续一定时间时，破坏了大气正常组成的物 理、化学和生态平衡关系，影响工农业生 产，对人体、动植物以及物品、材料等产 生不利影响和危害，这一现象称为大气污 染。
iv. 吸收液用四氯汞钠或四氯汞钾溶液，含汞废液需除 汞。（新方法，不用汞吸收，彻底排除汞的污染）
3. 二氧化铅法
方法原理：
大气中 SO2
PbO2吸收管
PbSO4
Na2CO3
PbCO3 + SO42– BaCl2 BaSO4 重量法测定
二、空气中氮氧化物的测定（NOx）
（一）空气中的NOx及其影响
盐酸副玫瑰苯胺（无色or浅黄色） 又称对品红
HO3S—CH2—NH
C
HO3S—CH2—NH
NCH2—SO3H 紫色
测定步骤：
*
含SO2 气体
10mL四氯汞钾采样器
吸收液
吸收管
移入25mL 定容（试液） 容量瓶
以0.5升/分流量 采样30´（or60´）
取10mL **试液
（标准）
25mL 容量瓶
放置 20´ +1.00mL0.6% 氨基磺酸氨溶液
自然界：火山爆发 人为污染：工业：冶炼工业
炼铁工业 发电工业 制窑工业 化学工业 生活：家庭用煤及燃料油 汽车、火车、飞机、轮船
2. 危害性
SO2具有强烈的刺激性，可致支气管炎，肺炎，严 重者可致肺水肿和呼吸麻痹。
一般，[SO2] ~1ppm，人的嗅觉可感觉到。 （植物：叶黄，落叶，枯死）
1~10ppm，对人有刺激
or HNO2 + 3NaN3 + 3HCl →3NaCl + 2H2O + 5N2↑
b. O3的干扰 采样后放置20分钟，可自行分解而消失。
c. 10mg以下的Fe3+、Mn2+、Cr3+、Cu2+均不干扰。 若量多，加EDTA掩蔽。
V0
Vt
273 273
t
P 101.3
参比状态（25℃，101.3KPa）：
Leabharlann Baidu
273 25 P
V25 Vt
273 t
101.3
2. 浓度的表示方法 通常有两种：
mg/M3（or mg/M3 ），ppm（or ppb）
二者可进行互换：
标准状态：
Cp
(
ppm)
22.4 M
C (mg
/
M
3)
参比状态：
Cp
(
ppm)
24.5 M
C (mg
/
M
3)
对于空气中悬浮颗粒物的成分分析，也可用单 位质量悬浮颗粒物中所含某成分的质量数来表 示，常用mg/g，ng/g（相当于ppm，ppb）
一、空气中二氧化硫的测定
（一）空气中的SO2及其影响 1. 污染源：SO2是大气中最常见最主要的污染物。
引起大气污染的各种有害物质则称为 大气污染物。
大气污染物的种类
• 按形成过程分类： 1) 一次污染物：直接从污染源排到大气中的污
染物。
2) 二次污染物：进入大气的一次污染物发生反 应所产生的新的污染物。
• 按存在状态分类： 1) 分子状污染物（气态、蒸气） 2) 粒子状污染物（雾、烟、尘）
采样方法和仪器
灵敏度
548nm 高
高
可用以校正仪器 及其他化学方法
方法二
多 1.2 蓝紫色 575nm 低 低
ii. 反应温度的影响
T高，显色快，稳定时间短；30℃，10´显色，10´稳 T低，显色慢，稳定时间长。定 ∴iii.应干严扰格因控素制的标消准除与样品的T与1定t的5℃一，致4。0´显色，50´稳 a. NO2的干扰
• 采样方法
根据被测物质在空气中存在的状态和浓度，以及 所用的分析方法的灵敏度，可选择不同的采样方法。 一般分为： 直接采样法：适用于被测物浓度高，方法灵敏度高。结
果代表瞬时或短时间内的平均浓度。速度 快，经济，方便。所用容器：塑料袋、注 射器、真空管（瓶）等
富集采样法：适用于被测物浓度低，方法灵敏度低。采 样时间长，分析结果是在采样时间内的平 均浓度。方法有：溶液吸收法、固体吸收 法、低温冷凝法、滤料采样法等。
NO 主要大气污染物
NO2 N2O 非燃烧产物，活性差
N2O3 N2O4
不稳定，易分解为NO和NO2， 本身在工业毒理学上无意义。
N2O5
i. 污染源（正常大气：NO微量，NO20.001ppm） • 化学工业：HNO3、H2SO4制造厂，氮肥厂 • 各种燃煤、燃油的燃烧装置 • 一些消化工艺、硝酸处理等工艺过程 • 气、电焊作业 • 含硝酸盐及亚硝酸盐的炸药的爆炸 • 香烟的烟雾（145~1000ppm） • 打雷
原理：
[HgCl4]2– + SO2 + H2O → [HgCl2SO3]2– + 2Cl– + 2H+ 二氯亚硫酸汞络合离子
[HgCl2SO3]2–+ HCHO + 2H+ → HgCl2 + HOCH2SO3H 羟基甲基磺酸
HCl·NH2 HCl·NH2
Cl
C
NH2·HCl + HOCH2SO3H
10~100ppm，出现流泪和胸痛等症状
>100ppm，很多动物可致死
400~500ppm，人严重中毒，窒息而死。
另外，SO2具有腐蚀作用。（对一些材料、器物等）
酸雾
SO2
SO3
H2SO4
危害更大
酸雨
（二）测定方法
1. 采样 根据所采用的分析方法的灵敏度可采用不 同的采样方法。
2. 盐酸副玫瑰苯胺比色法 West和Gaeke，Scaringelli等人提出。 是测定大气中SO2的国际标准方法。
10 ´
用Na2SO3配制 +2.00mL0.2% +5.00mL0.016%
碘量法标定 甲醛溶液
对品红使用液
用新煮沸 定容 显色 15~30´
冷却的水
(视T而定)
测A l=548nm,1cm 比色皿，水作 参比。
讨论：
i. 原理 H3PO4用量 pH 显色
方法一 相同
少
1.6 紫红色
lmax 试剂空白
• 采样装置 收集器
流量计
采样动力
1) 收集器 溶液吸收瓶（管）、填充柱采样管、滤料采样夹
2) 流量计 测量空气流量的仪器 Vt=QS （Q：流量；S：采样时间）
3) 采样动力 玻璃注射器、双连球、电动抽气泵
• 专用采样装置
空气中污染物浓度的表示方法
1. 空气体积的换算 标准状态（0℃，101.3KPa）：
第六章 大气污染物的测定
空气是人类和一切生物所时刻不能缺 少的物质条件。
正常的大气化学组成是保证人体生理 机能和健康的必要条件。
大气的正常化学组分：N2 78.06% O2 20.95% 99.94% Ar2 0.93% 其它气体总和<1‰
大气污染
当人类生产和生活中所产生的有害物 质逸散到空气中，当其达到一定浓度并持 续一定时间时，破坏了大气正常组成的物 理、化学和生态平衡关系，影响工农业生 产，对人体、动植物以及物品、材料等产 生不利影响和危害，这一现象称为大气污 染。
iv. 吸收液用四氯汞钠或四氯汞钾溶液，含汞废液需除 汞。（新方法，不用汞吸收，彻底排除汞的污染）
3. 二氧化铅法
方法原理：
大气中 SO2
PbO2吸收管
PbSO4
Na2CO3
PbCO3 + SO42– BaCl2 BaSO4 重量法测定
二、空气中氮氧化物的测定（NOx）
（一）空气中的NOx及其影响
盐酸副玫瑰苯胺（无色or浅黄色） 又称对品红
HO3S—CH2—NH
C
HO3S—CH2—NH
NCH2—SO3H 紫色
测定步骤：
*
含SO2 气体
10mL四氯汞钾采样器
吸收液
吸收管
移入25mL 定容（试液） 容量瓶
以0.5升/分流量 采样30´（or60´）
取10mL **试液
（标准）
25mL 容量瓶
放置 20´ +1.00mL0.6% 氨基磺酸氨溶液
自然界：火山爆发 人为污染：工业：冶炼工业
炼铁工业 发电工业 制窑工业 化学工业 生活：家庭用煤及燃料油 汽车、火车、飞机、轮船
2. 危害性
SO2具有强烈的刺激性，可致支气管炎，肺炎，严 重者可致肺水肿和呼吸麻痹。
一般，[SO2] ~1ppm，人的嗅觉可感觉到。 （植物：叶黄，落叶，枯死）
1~10ppm，对人有刺激