大氣中硝酸霧的檢測方法與流程

本發明涉及大氣中硝酸霧的檢測方法,屬于技術分析檢測領域。
背景技術：
：硝酸霧是空氣中硝酸微粒所形成的霧。化石燃料不完全燃燒會產生氮氧化物，被空氣中的霧滴吸收、氧化易生成硝酸霧滴。當空氣中相對濕度大于62％或氣溫高于25℃時，常有硝酸蒸汽存在。在城市中汽車排氣、居民燃煤以及硝酸和硝化工業、氮肥工業地區常有大量氮氧化物產生，也是硝酸霧的主要來源。硝酸霧比硫酸霧較少出現，通常以硝酸鹽的狀態存在。這是由于大氣中硝酸濃度比硫酸要低得多，且易于揮發轉化的緣故；硝酸在氣相中的飽和濃度可達1.2×108μg/m3，而硫酸僅為4μg/m3。吸入硝酸煙霧可引起呼吸道損害，如嗆咳、流淚、咽喉刺激感、喉頭紅腫、胸悶、氣急、發紺、頭痛和頭暈等，嚴重者經過一定潛伏期(幾小時至幾十小時)后出現急性肺水腫；皮膚灼傷，皮膚接觸硝酸液后致局部發黃、壞死、潰瘍。大氣中硝酸霧的快速檢測，在環境監測方面也尤為重要。技術實現要素：為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供大氣中硝酸霧的檢測方法，包括以下步驟：大氣中硝酸霧的檢測方法，包括以下步驟：1)采樣：以V的確定濃度的碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液為吸收液，采集大氣試樣，記錄氣體流量ν0和采樣時間t，記錄大氣試樣采集參數：煙溫T和煙道壓力P，采樣后密封，冷藏；2)標準曲線繪制：用碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液配制一組硝酸根標準溶液；將標準溶液按濃度由低至高依次注入離子色譜儀，記錄儀器響應值和保留時間，以儀器響應值對硝酸根離子濃度繪制標準曲線；3)測定：將步驟1)收集的試樣用碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液稀釋定容，記錄稀釋倍數n，以同體積的碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液作為空白對照；將試樣和空白對照分別注入離子色譜儀，記錄儀器響應值和保留時間，根據步驟2)的標準曲線計算試樣中的硝酸根離子濃度ρ和空白對照中的硝酸根離子濃度ρ0；4)按以下公式計算大氣中硝酸霧中的硝酸質量濃度其中作為優選，步驟1)中，所述碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液中，c(Na2CO3)＝0.008mol/L，c(NaHCO3)＝0.001mol/L。作為優選，步驟1)中，采集試樣的吸收液體積V控制為10mL。作為優選，步驟1)中，大氣試樣先經聚四氟乙烯濾膜過濾。作為優選，步驟2)中，該標準溶液的濃度依次為0.00mg/L、0.10mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L。相比現有技術，本發明的有益效果在于：本發明的硝酸霧含量檢測方法采用大型氣泡吸收管內加入碳酸鈉-碳酸氫鈉吸收液進行采樣，吸收液原料比較便宜且比較容易配置。采集到的樣品可直接進入離子色譜測定，不需要進行其他的前處理，步驟更加簡單，提高了檢測的效率；價格便宜有利降低檢測成本，減少試劑用量有利減少了對環境的二次污染，有利于環境保護。本發明的硝酸霧含量檢測方法的效果良好，線性關系良好，檢出限低、準確性高、能滿足檢測要求。本發明提供的大氣中硝酸霧的檢測方法，對實驗儀器和操作人員的要求較低，檢測步驟精簡、效率高、準確率高，且該檢測方法的線性關系良好、檢出限低、準確率高，能滿足環境監測檢測需要。附圖說明圖1為實施例2的標準曲線；圖2為實施例2的1.00mg/L的標準溶液的色譜圖。具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述：本發明提供大氣中硝酸霧的檢測方法，所采用的試劑或器材，如未特殊說明，均可通過市售途徑獲得，或通過實驗室常規的實驗手段獲得。所采用的試劑，均符合國家標準的分析純試劑，去離子水滿足GB/T6682。所采用的試劑包括但不限于：無水碳酸鈉(Na2CO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、硝酸根離子標準溶液以下具體實施方式中，采用的吸收液的配制方式示例如下:稱取26.5g碳酸鈉，溶解于水，稀釋至250mL,得到c(Na2CO3)＝1mol/L的碳酸鈉溶液；稱取4.2g碳酸氫鈉，溶解于水，稀釋至100mL，得到c(NaHCO3)＝0.5mol/L碳酸氫鈉溶液；將取8mL上述碳酸鈉溶液和2mL上述碳酸氫鈉溶液，用去離子水定容至1000mL，得到吸收液。所采用的玻璃儀器，均符合國家標準的A級玻璃容器，包括但不限于：煙氣采樣器(流量范圍0-1L/min)、大型氣泡吸收管(10mL)、聚四氟乙烯濾膜或石英濾膜(對粒徑大于0.3μm顆粒物的阻留效率不低于99.9％，孔徑0.22μm)、聚四氟乙烯或聚乙烯塑料瓶、具塞比色管(10mL)。所采用的儀器為離子色譜儀，型號包括但不限于戴安ICS-1000。實施例1：樣品采集在吸收瓶的一接口依次連接聚四氟乙烯濾膜、串聯2支大型氣泡吸收管，吸收瓶的另一接口接真空，在每支大型氣泡吸收管內裝入5.0mL吸收液，調節真空度，以0.5L/min流量，采樣20min，于不同地點不同時間采集30份大氣試樣；記錄大氣試樣采集參數：煙溫T和煙道壓力P，將吸收液轉移至聚四氟乙烯管中密封，于0-4℃冷藏保存，48h內分析測定。實施例2：檢測方法的建立1)標準曲線的繪制分別準確吸取0μL、100μL、250μL、100μL、200μL、500μL硝酸根離子標準使用液，分別置于10mL、100mL、50mL、10mL、10mL、10mL，用淋洗液稀釋至標線，準確定容。本系列硝酸根離子濃度為：0.00mg/L、0.10mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L。混合均勻后，分別由低到高將不同濃度的標準溶液注入離子色譜儀，進樣量為25μL，進樣流速1.0mL/min。記錄儀器響應值(保留時間和峰面積)，結果如下表所示。表1標準溶液及峰面積響應值濃度(mg/L)00.10.5125峰面積00.0110.0510.1010.1980.498以儀器響應值對硝酸根離子濃度繪制標準曲線，以硝酸根離子濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標y繪制標準曲線，其符合y＝0.995x-0.0006的線性方程，其中r＝1.000，標準曲線如圖1所示。其中，1.00mg/L的標準溶液的色譜圖如圖2所示，其出峰信息如下表所示：表21.00mg/L標準溶液的出峰信息由上表可知，硝酸根出峰時間較早在八分多鐘就已經出峰，檢測時間相對較短。2)儀器檢出限最低濃度的標準溶液的出峰信息如下表所示，表30.1mg/L標準溶液的出峰信息根據以下公式計算儀器的檢出限:式中：D——儀器檢出限，mg/L；C——硝酸根濃度(以最低標準物質濃度點0.10mg/L參與計算)，mg/L；N——噪聲，μV；S——信號，μV。即儀器的檢測限為0.005mg/L。3)方法檢出限當采樣流速為0.5L/min，采樣時間為20min，即采樣體積為10L時：式中：MLD——硝酸根的方法檢出限，mg/m3；D——硝酸根的儀器檢出限，mg/L；V——待測試樣的吸收液體積，mL；Vnd——標準狀態(101.325kPa，273K)下干氣的采樣體積，L。標準曲線達到r＝1>0.999；當采樣流速為0.5L/min，采樣時間為20min，即采樣體積為10L時方法檢出限為0.005mg/m3。4)精密度將同一樣品均分六份，分別加入20μL濃度為1000mg/L的硝酸根離子標準溶液，進行進樣，所得結果的相對標準偏差RSD用來衡量儀器的精密度，其結果如下表所示：表4檢測方法的精密度試驗由同一個樣品均分的六個加標的平行樣，所得結果的相對標準偏差小于5％，表明此方法精密度較好。實施例3：試樣的檢測將實施例1收集到的30份大氣試樣，采用碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液稀釋定容至10mL，取25μL注入離子色譜儀，以碳酸鈉-碳酸氫鈉混合液為空白試樣，記錄響應值，根據實施2得到的標準曲線計算試樣中NO3-質量濃度，即ρ，以及空白試樣中NO3-質量濃度ρ0，結果如下表所示：表5試樣中NO3-質量濃度根據以下公式計算大氣中硝酸的質量濃度，上式中：Vnd——標準狀態(101.325kPa，273K)下的采樣體積，L；v0——氣體流量，L/min；t——采樣時間，min；P——煙道壓力，kPa；T——煙溫，℃。以吸收液體積V為10mL,Vnd為10L，計算30份大氣試樣中，HNO3的質量濃度如下表所示。表6大氣試樣中HNO3質量濃度綜上所述，采用本發明提供的方法，其在0.00-5.00mg/L的濃度范圍內呈良好的線性相關性；當采樣體積為10L，進樣體積為25μL時，本方法的檢出限為0.005mg/m3。即采用本發明提供的方法測定環境大氣中硝酸霧，具有線性關系良好，檢出限低，加標回收率較高，準確度好，精密度高，滿足測定的要求。對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3