實驗室臭氧測定儀的測定方法主要包括紫外線吸收法、電化學法、碘量法、比色法及檢測管法,其中紫外線吸收法和電化學法因靈敏度高、穩定性好,成為實驗室及環境監測中的主流技術。以下為具體測定方法及原理:
紫外線吸收法
原理:臭氧對波長253.7nm的紫外線具有最大吸收系數。當紫外線通過臭氧層時,其強度會發生衰減,這一衰減程度與臭氧濃度成正比,符合朗伯-比爾定律。通過測量紫外線通過臭氧前后的光強變化,可以推算出臭氧濃度。
特點:檢測精度高、穩定性好,且受其他氧化劑干擾小。但設備成本較高,適用于對測量精度要求較高的實驗室環境。
應用:已被我國及美國等國家作為環境空氣中測定臭氧的標準方法,廣泛應用于氣體和水溶存臭氧濃度的檢測。
電化學法
原理:臭氧與電極材料發生氧化還原反應,產生與臭氧濃度成正比的電信號。通過測量這一電信號,可以推算出臭氧濃度。
特點:響應速度快、靈敏度高,且設備成本相對較低。適用于低濃度臭氧的測量,如實驗室環境監測、工業過程控制等。
應用:電化學臭氧檢測儀在實驗室中常用于實時監測臭氧濃度,為實驗提供準確的數據支持。
碘量法
原理:臭氧作為強氧化劑,與碘化鉀水溶液反應生成游離碘,同時臭氧被還原為氧氣。通過滴定游離碘的量,可以推算出臭氧濃度。
特點:操作簡便、成本低廉,但測量精度相對較低。適用于對測量精度要求不高的場合,如教學實驗、初步篩選等。
應用:碘量法是中國和許多國家測定氣體臭氧的標準方法之一,但在實驗室高精度測量中應用較少。
比色法
原理:根據臭氧與不同化學試劑的顯色或脫色反應程度來確定臭氧濃度。按比色手段分為人工色樣比色與光度計色。
特點:操作簡便、成本低廉,但測量精度受人為因素影響較大。適用于水溶解臭氧濃度的檢測,如水處理過程中的臭氧投加量控制。
應用:比色法在實驗室中常用于快速檢測水樣中的臭氧濃度,為實驗提供初步的數據支持。
檢測管法
原理:將臭氧氧化可變化試劑浸漬在載體上,作為反應劑封裝在標準內徑的玻璃管內做成測管。使用時將檢測管兩端切斷,把抽氣器接到檢測管出氣端吸取定量臭氧氣體。臭氧濃度與檢測管內反應劑柱變色長度成正比,通過刻度值讀取濃度值。
特點:操作簡便、快速直觀,但測量精度受檢測管質量、環境溫度等因素影響較大。適用于現場快速檢測臭氧濃度,如環境監測、工業安全等。
應用:檢測管法在實驗室中常用于初步篩選或現場快速檢測臭氧濃度,為實驗提供快速的數據支持。