我們知道地球大氣層上有一層臭氧層，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)臭氧層能吸收紫外線，研究表明臭氧僅對(duì)波長(zhǎng)253.7nm的紫外線具有zui大吸收系數(shù)，在此波長(zhǎng)下紫外線通過臭氧會(huì)產(chǎn)生衰減，符合蘭波特——比爾定律。

    該方法已被美國等國家作為臭氧標(biāo)準(zhǔn)分析方法。

    該臭氧檢測(cè)儀就是采用紫外線吸收法的原理，用穩(wěn)定的紫外燈光源產(chǎn)生紫外線，用光波過濾器過濾掉其它波長(zhǎng)紫外光，只允許波長(zhǎng)253.7nm通過。

    經(jīng)過樣品光電傳感器，再經(jīng)過臭氧吸收池后，到達(dá)采樣光電傳感器。通過樣品光電傳感器和采樣光電傳感器電信號(hào)比較，再經(jīng)過數(shù)學(xué)模型的計(jì)算，就能得出臭氧濃度大小。

    臭氧分析儀的檢測(cè)方法介紹

    臭氧濃度檢測(cè)方法大致可分為“化學(xué)分析法”、“物理分析法”、“物理化學(xué)分析法”三類。

    1.化學(xué)檢測(cè)法

    1.1碘量法

    碘量法是zui常用的臭氧測(cè)定方法,我國和許多國家均把此法作為測(cè)定氣體臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方法,我國建設(shè)部發(fā)布的《臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3028.2—94中即規(guī)定使用碘量法。

    其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2)。臭氧還原為氧氣。

    反應(yīng)式為：O3 2KI H2O→O2 I2 2KOH

    游離碘顯色,依在水中濃度由低至高呈淺黃至深紅色。

    利用硫代硫酸鈉(NaS2O3)標(biāo)準(zhǔn)液滴定,,反應(yīng)終點(diǎn)為完全褪色止。

    反應(yīng)式為：I2 2Na2S2O3→2NaI NaS4O6

    兩反應(yīng)式建立起O3反應(yīng)量與NaS2O3消耗量的定量關(guān)系為1molO3：2molNaS2O3,

    則臭氧濃度CO3計(jì)算式為：CO3=40x3x1000/1000(mg/L)

    式中：CO3——臭氧濃度,mg/L;ANa——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液用量,ml;B——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液濃度,mol/L;V0——臭氧化氣體取樣體積,ml。

    操作程序及方法參照標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3028.2—94。

    測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)生器濃度很方便。臭氧化氣體積用流量計(jì)計(jì)數(shù),NaS2O3濃度一般配制為0。100mol/L,測(cè)定精度可達(dá)±1%。

    測(cè)定空氣中臭氧濃度時(shí),應(yīng)用在氣采樣器抽氣定量。為保證測(cè)定精度,NaS2O3配為0.10mol/L。

    測(cè)定水溶臭氧濃度亦可用此公式計(jì)算,只是V0代表采水量,取1000ml。NaS2O3濃度為0.10mol/L。

    碘量法優(yōu)點(diǎn)為顯色直觀。不需要貴重儀器。缺點(diǎn)是易受其氧化劑如NO、CI2等物質(zhì)的干擾,在重要檢測(cè)時(shí)應(yīng)減除其它氧化物質(zhì)的影響。

    1.2比色法

    比色法是根據(jù)臭氧與不同化學(xué)試劑的顯色或脫色反應(yīng)程度來確定臭氧濃度的方法。按比色手段分為人工色樣比色與光度計(jì)色。此法多用于檢測(cè)水溶解臭氧濃度。

    國內(nèi)檢測(cè)瓶裝水臭氧溶解濃度有使用碘化鉀、其方式是利用檢測(cè)樣品顯色液管相比較,確定測(cè)樣臭氧溶解度值(0.05~0.08mg/L),要求的,則利用分光光度計(jì)檢測(cè)。

    國外利用此法做成儀器,配制標(biāo)準(zhǔn)工具與藥品作為現(xiàn)場(chǎng)抽檢使用,很方便。如、日本荏原公司的DPD(二己基對(duì)苯二胺)比色盤,范圍為0.05~2mg/L。

    微型比色儀,利用靛藍(lán)染料脫色反應(yīng)。在600nm波長(zhǎng)比色,0.05~0.75nm/L濃度數(shù)字顯示,精度±0.01nm/L。受其它氧化劑干擾少。

    1.3檢測(cè)管

    將臭氧氧化可變化試劑浸漬在載體上,作為反應(yīng)劑封裝在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑的玻璃管內(nèi)做成測(cè)管,使用時(shí)將檢測(cè)管兩端切斷,把抽氣器接到檢測(cè)管出氣端吸取定量臭氧氣體,臭氧濃度與檢測(cè)管內(nèi)反應(yīng)劑柱變色長(zhǎng)度成正比,通過刻度值讀取濃度值。

    德國、日本和我國都生產(chǎn)臭氧檢測(cè)管,濃度范圍分為高(1000ppm)、中(10ppm)、低(3ppm)三種,用于檢測(cè)空氣臭氧濃度,適于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,使用簡(jiǎn)便,但精度低(為±15%)。

    2.物理方法

    物理方法分析臭氧現(xiàn)在在國際上zui流行的是紫外線吸收法。

    它是利用臭氧對(duì)254nm波長(zhǎng)的紫外線特征吸收的特性,依據(jù)比爾—郎伯(Beer-Lambert)定律制造出的分析儀器,只要選擇合適長(zhǎng)度的吸收池,就可以檢測(cè)0.002mg/m3~5%(vol)濃度的臭氧。其線形在4~5個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)都很好。

    該法已被我國作為環(huán)境空氣中測(cè)定臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方法(GB1/T1154348)。

    紫外線吸收法不但可以適用于檢測(cè)氣體中臭氧濃度,也可以檢測(cè)水中溶存的臭氧濃度。

    紫外線吸收法的儀器在美國、的國、瑞士、日本都有產(chǎn)品。ML-8810型紫外吸收式臭氧分析器,用于環(huán)境檢測(cè),1992年以后又陸續(xù)擴(kuò)展量程到100ppm、1000ppm。

    ZX-01系列紫外線吸收式臭氧分析器,其測(cè)量范圍從0~10ppm(用于環(huán)境檢測(cè))、0~100ppm、0~1000ppm、0~10000ppm到0~25000ppm。