实验室臭氧测定仪的测定方法主要包括紫外线吸收法、电化学法、碘量法、比色法及检测管法,其中紫外线吸收法和电化学法因灵敏度高、稳定性好,成为实验室及环境监测中的主流技术。以下为具体测定方法及原理:
紫外线吸收法
原理:臭氧对波长253.7nm的紫外线具有最大吸收系数。当紫外线通过臭氧层时,其强度会发生衰减,这一衰减程度与臭氧浓度成正比,符合朗伯-比尔定律。通过测量紫外线通过臭氧前后的光强变化,可以推算出臭氧浓度。
特点:检测精度高、稳定性好,且受其他氧化剂干扰小。但设备成本较高,适用于对测量精度要求较高的实验室环境。
应用:已被我国及美国等国家作为环境空气中测定臭氧的标准方法,广泛应用于气体和水溶存臭氧浓度的检测。
电化学法
原理:臭氧与电极材料发生氧化还原反应,产生与臭氧浓度成正比的电信号。通过测量这一电信号,可以推算出臭氧浓度。
特点:响应速度快、灵敏度高,且设备成本相对较低。适用于低浓度臭氧的测量,如实验室环境监测、工业过程控制等。
应用:电化学臭氧检测仪在实验室中常用于实时监测臭氧浓度,为实验提供准确的数据支持。
碘量法
原理:臭氧作为强氧化剂,与碘化钾水溶液反应生成游离碘,同时臭氧被还原为氧气。通过滴定游离碘的量,可以推算出臭氧浓度。
特点:操作简便、成本低廉,但测量精度相对较低。适用于对测量精度要求不高的场合,如教学实验、初步筛选等。
应用:碘量法是中国和许多国家测定气体臭氧的标准方法之一,但在实验室高精度测量中应用较少。
比色法
原理:根据臭氧与不同化学试剂的显色或脱色反应程度来确定臭氧浓度。按比色手段分为人工色样比色与光度计色。
特点:操作简便、成本低廉,但测量精度受人为因素影响较大。适用于水溶解臭氧浓度的检测,如水处理过程中的臭氧投加量控制。
应用:比色法在实验室中常用于快速检测水样中的臭氧浓度,为实验提供初步的数据支持。
检测管法
原理:将臭氧氧化可变化试剂浸渍在载体上,作为反应剂封装在标准内径的玻璃管内做成测管。使用时将检测管两端切断,把抽气器接到检测管出气端吸取定量臭氧气体。臭氧浓度与检测管内反应剂柱变色长度成正比,通过刻度值读取浓度值。
特点:操作简便、快速直观,但测量精度受检测管质量、环境温度等因素影响较大。适用于现场快速检测臭氧浓度,如环境监测、工业安全等。
应用:检测管法在实验室中常用于初步筛选或现场快速检测臭氧浓度,为实验提供快速的数据支持。