UDC_ 628. 512 : 543. 062 z 15 中华人民共和国国家标准 GB/T 15438--1995 环境空气 臭氧的测定 紫外 光度法 Ambient air--Determination of ozone -Ultraviolet photometric method 1995-03-25发布 1995-08-01实施 发布 中华人民共和国国家标准 环境空气 臭氧的测定 GB/T15438--1995 紫外 光度法 Ambient air--Determination of ozone Ultraviolet photometric method 1主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了测定环境空气中臭氧的紫外光度法。 1.2 适用范围 本标准规定了在测定条件25℃和101.325kPa时，臭氧的测定范围为2.14μg/m（0.001ppm V/V)至 2 mg/m(1 ppm V/V)。 1.3干扰 本方法不受常见气体的于扰，但少数有机物如苯及苯胺等（见附录A），在254nm处吸收紫外光， 对臭氧的测定产生正干扰。除此之外，当被测环境空气中颗粒物浓度超过100μg/m3时，也对臭氧的测 定产生影响。 2术语 2.1零空气：不含能使臭氧分析仪产生可检测响应的空气，也不含与臭氧发生反应的氧化碳、乙烯等 物质。 2.2传递标准：一个仪器及相关的操作程序或一个方法，能准确测量并重现与一级标准有定量相关性 的臭氧浓度标准。 3原理 当空气样品以恒定的流速进入仪器的气路系统，样品空气交替地或直接进入吸收池或经过臭氧涤 去器再进入吸收池，臭氧对254nm波长的紫外光有特征吸收，零空气样品通过吸收池时被光检测器检 测的光强度为I。，臭氧样品通过吸收池时被光检测器检测的光强度为I，1/I。为透光率。每经过一个循 环周期，仪器的微处理系统根据朗伯-比耳定律求出臭氧的浓度。这些量之间的关系由式(1)表示： I/I。= e-acl (1) 4试剂和材料 4.1采样管线 采用玻璃、聚四氟乙烯等不与臭氧起化学反应的情性材料。 4.2颗粒物滤膜 国家环境保护局1995-03-25批准 1995-08-01实施 GB/T 15438--1995 滤膜及其支撑物应由聚四氟乙烯等不与臭氧起化学反应的惰性材料制成。应能脱除可改变分析器 性能、影响臭氧测定的所有颗粒物。 注：①滤膜孔径为5μm； ②通常，新滤膜需要在工作环境中适应5~15min后再使用， 4.3零空气 来源不同的零空气可能含有不同的残余物质，因此，在测定I。时，向光度计提供零气的气源与发生 臭氧所用的气源相同。 5 仪器 5.1紫外臭氧分析仪 图1为紫外臭氧分析仪的示意图。 空气入口 颗粒物过滤器 （选用） 三通阀 仅用于奥氧分析仪 臭氧涤去器 检测器 吸收池 O光源 信号处理 透镜 电路 流量计上 泵 排气口 图1UV臭氧分析仪示意图 5.1.1紫外吸收池 紫外吸收池应用不与臭氧起化学反应的惰性材料制成，并具良好的机械稳定性。吸收池的臭氧损失 不能大于5%。光路长度为已知值的99.5%。 5.1.2紫外灯 所产生的紫外光被检测器接受的254nm的辐射至少占99.5%。 5.1.3光检测器 光检测器能满足在254nm波长下测量的灵敏度要求。浓度测量标准偏差不超过0.01mg/m(0℃， 101.325kPa)或浓度的3%。 5.1.4臭氧涤去器 空气样品经过臭氧涤去器以后进入吸收池由光检测器测出I。，臭氧涤去器的平均寿命由生产厂家 给出。然而实际寿命由采样环境而定。当臭氧涤去器对环境中的臭氧反应明显降低时线性检验精度 >1%时则应更换臭氧涤去器。 5.1.5采样泵 采样泵安装在气路的末端，抽吸空气流过臭氧分析仪，并能在仪器所需的流量和压力条件下运转。 5.1.6流量控制器 控制流过臭氧分析仪的空气流量恒定在选定流量值的士2%以内。 2 GB/T 154381995 5.1.7流量计 流量计的流量值在要求值的士2%范围以内。 5.1.8温度指示器 温度指示器能测量紫外吸收池的温度，准确度为士0.1%℃。 5.1.9压力指示器 压力指示器能测量紫外吸收池的压力，准确度为士0.1kPa。 5.2校准用主要设备 图2为臭氧校准系统的示意图。 0 流量控制器 流量计 奥氧发生器 零空气 输出多支管 出口 备用出口 不用时加盖封口 接被校准 接校准 分析仪入口 仪入口 图2臭氧校准系统示意图 5.2.1一级紫外臭氧校准仪 一级紫外臭氧校准仪仅用于一级校准用。只能通入清洁、干燥、过滤过的气体，而不可以直接采集环 境大气。只能放在干净的专用的试验室内，必须固定避免震动。可将紫外臭氧校准仪通过传递标准作为 现场校准的共同标准。 一级紫外臭氧校准仪其吸收池要能通过254nm波长的紫外光，通过吸收池的254nm波长的紫外 光至少要有99.5%被检测器所检测。吸收池的长度，不应大于已知长度的士0.5%。臭氧在气路中的损 失不能大于5%。 5.2.2臭氧发生器 能在仪器的量程范围内发生稳定浓度的臭氧。在整个校准周期内臭氧的流量要保持均匀。 5.2.3输出多支管 输出多支管应用不与臭氧起化学反应的惰性材料，如玻璃、聚四氟乙烯塑料等。直径要保证与仪器 连接处及其他输出口压力降可忽略不计。系统必须有排出口，以保证多支管内压力为大气压，防止环境 空气倒流。 6 步骤 6.1紫外臭氧分析仪的校准 6.1.1一级标准校准 6.1.1.1原理 用臭氧发生器制备不同浓度的臭氧，将一级紫外臭氧校准仪和臭氧分析仪连接在输出多支管上同 时进行测定。将臭氧分析仪测定的臭氧浓度值对一级紫外臭氧校准仪的测定值做图，即得出臭氧分析仪 的校准曲线。 6.1.1.2臭氧分析仪的校准步骤 a.按图2连接臭氧分析仪的校准系统，通电使整个校准系统预热和稳定48h。 b．零点校准。调节零空气的流量，使零空气流量必须超过接在输出多支管上的校准仪与分析仪 3 GB/T15438-—1995 的总需要量，以保证无环境大气抽入多支管的排出口。让分析仪和校准仪同时采集零空气直至获得稳定 的响应值（零空气需稳定输出15min）。然后调节校准仪的零点电位器至零。同时调节分析仪的零点电 位器（把分析仪的零点调至计录纸量程标度5%的位置上，以便于观察零点的负飘移）。分别记录臭氧校 准仪和臭氧分析仪对零空气的稳定响应值。 c．调节臭氧发生器，发生臭氧分析仪满量程80%的臭氧浓度。 d．跨度调节。让分析仪和校准仪同时采集臭氧，直至获得稳定的响应值（臭氧需稳定输出 15min）。调节分析仪的跨度电位器，使之与校准仪的浓度指示值一致。分别记录臭氧校准仪与臭氧分析 仪臭氧标气的稳定响应值。 如果满量程跨度调节作了大幅度的调节，则应重复步骤c～d再检验零点和跨度。 e．多点校准。调节臭氧发生器，在臭氧分析仪满量程标度范围内，至少发生5个臭氧浓度，对每个 发生的臭氧浓度分别测定其稳定的输出值，并分别记录臭氧校准仪与臭氧校准仪对每个浓度的稳定响 应值。 f．绘制标准曲线。以臭氧分析仪的响应值（mg/m"）为Y轴，以臭氧浓度（臭氧校准仪的响应值） 为X轴作校准曲线。所得的校准曲线应符合公式（2)的线性方程。 O（mg/m"）=b×【臭氧分析仪的响应值】十a *.(2) g．用最小二乘法公式计算校准曲线的b、a和值。α值应小于满量程浓度值的1%，b值应在 0.99～1.01之间，值应大于0.9999。 6.1.2传递标准校准 在不具备一级校准仪和不方便使用一级标准的情况下，可以用传递标准校准。传递校准可采用紫外 臭氧校准仪和靛蓝三磺酸钠分光光度法。用于传递校准的紫外臭氧校准仪不可以用于环境测定。只能 用于校准。传递标准校准原理同6.1.1.1。 6.2臭氧分析仪的操作 接通电源，打开仪器主点源开关，仪器至少预热一小时。待仪器稳定后连接气体采样管线进行现场 测定。可将臭氧分析仪与记录仪、数据记录器和计算机等适当的记录装置连接，记录臭氧的浓度。 7结果的表示 7.1臭氧浓度的计算 报告结果时使用mg/m。仪器参数以ppm计时换算成mg/m。臭氧ppm与mg/m的换算关系如 下： 在0℃，101.3kPa条件下：1ppm=2.141mg/m3 在25℃，101.3kPa条件下：1ppm=1.962mg/m3 7.2精密度 五个实验室重复测定浓度在0.014~1.198mg/m²的臭氧，浓度在0.014～0.020mg/m之间时重 复性变异系数小于9.0%；浓度在0.020～1.198mg/m²之间其变异系数小于5.0%。相对标准偏差小 于1.0%。 GB/T 15438—1995 附录A 对紫外奥氧测定仪产生干扰的某些化学物质 （参考件） 干扰物质（1ppm计） 响应(以%浓度计) 苯乙烯 20 反式-甲基苯=乙烯 >100 苯甲醛 5 0-甲氧甲酚 12 由 100 苯 苯胺 下列物质在浓度低于1ppm时不产生反应：甲苯、过氧硝酸乙酰酯、丁二酮-(2,3)、过氧硝酸苯酰 酯、硝酸甲酯、硝酸正丙酯、硝酸正丁酯。 附加说明： 本标准由国家环境保护局科技标准司提出。 本标准由鞍山市环境监测中心负责起草。 本标准主要起草人张玉坤、罗荣权。 本标准委托中国环境监测总站负责解释。 GB/T 15438—1995 附录A 对紫外奥氧测定仪产生干扰的某些化学物质 （参考件） 干扰物质（1ppm计） 响应(以%浓度计) 苯乙烯 20 反式-甲基苯=乙烯 >100 苯甲醛 5 0-甲氧甲酚 12 由 100 苯 苯胺 下列物质在浓度低于1ppm时不产生反应：甲苯、过氧硝酸乙酰酯、丁二酮-(2,3)、过氧硝酸苯酰 酯