空氣中一氧化碳的檢測(cè)方法

一。不分光紅外氣體分析法

1  原理

一氧化碳對(duì)不分光紅外箱具有選擇性的吸收。在一定范圍內(nèi)，吸手值與一氧化碳濃度呈線(xiàn)性關(guān)系。根據(jù)吸收值確定樣品中一氧化碳的濃度。

2  試劑和材料

2. 1  變色硅膠：于120℃下干燥2h

2. 2  無(wú)水氯鈣：分析純。

2. 3 高純氮?dú)猓杭兌?9.99%。

2. 4 霍加拉特（Hopcalite）氧化劑：10~20目顆粒?；艏永匮趸瘎┲饕煞譃榛艋停∕ n O）和氧化銅（CuO）它 作用是講空氣中的一氧化碳氧化成二氧化碳，用于儀器調(diào)零。此氧化劑在100℃以下的氧化效率應(yīng)達(dá)到100%。為保證其氧化效率，在使用存放過(guò)程中應(yīng)保持干燥。

2. 5  一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體：貯于鋁合金瓶中。

3   儀器和設(shè)備

3.1 一氧化碳不分光紅外線(xiàn)氣體分析儀。

3.1 .1儀器主要性能如下：

測(cè)量范圍：0~30ppm;0~100ppm兩檔

重現(xiàn)性：≤0.5%（滿(mǎn)刻度）

零點(diǎn)漂移：≤±2%滿(mǎn)刻度/4h

跨度漂移：≤±2%滿(mǎn)刻度/4h

線(xiàn)性偏差：≤±1.5%滿(mǎn)刻度

啟動(dòng)時(shí)間：30min~1h

抽汽流量：0.5L/min左右

響應(yīng)時(shí)間：指針指示或數(shù)值顯示到滿(mǎn)刻度90%＜15S

3.2 記錄儀0~10mV

4  采樣

用聚乙烯薄膜采樣袋，抽取現(xiàn)場(chǎng)空氣沖洗3~4次，采氣0.5L 或1.0L， 密封進(jìn)氣口帶回實(shí)驗(yàn)室分析。也可以將儀器帶到現(xiàn)成間歇進(jìn)樣，或連續(xù)測(cè)定空氣中的一氧化碳濃度。

5分析步驟

5.1 儀器啟動(dòng)和校準(zhǔn)

5.1.1 啟動(dòng)的零點(diǎn)校準(zhǔn)：儀器接通電源穩(wěn)定30min~1h后用高純氮空氣加霍加拉特氧化管和干燥管進(jìn)入儀器進(jìn)氣口進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。

5.1.2 終點(diǎn)校準(zhǔn)：用一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣（如30ppm）進(jìn)入儀器進(jìn)樣口，進(jìn)行終點(diǎn)校準(zhǔn)。

5.1.3 零點(diǎn)和終點(diǎn)校準(zhǔn)復(fù)復(fù)2~3次，使儀器處于正常工作狀態(tài)。

5.2 樣品測(cè)定

將空氣樣品的聚乙烯采樣袋接在裝有變色硅膠或無(wú)水氯化鈣的過(guò)濾器于儀器進(jìn)氣口相連接，樣品被自動(dòng)抽到氣室里，表頭指出一氧化碳的濃度（ppm）。如果儀器帶到現(xiàn)場(chǎng)使用，可直接測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)空氣中的一氧化碳的濃度。儀器接上記錄儀表，可長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)空氣中一氧化碳的濃度。

6 結(jié)果計(jì)算

一氧化碳體積濃度PPM.可按下列公式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下質(zhì)量濃度mg/m3.   mg/m3=ppm/B×28   式中：B--標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體摩爾體積。當(dāng)0℃（101Kpa）時(shí)，B=22.41 當(dāng)25℃（101Kpa）時(shí)，B=22.46  28--一氧化碳分子量

7 測(cè)量范圍，精密度和準(zhǔn)確度

7.1測(cè)量范圍

0~30PPPM; 0~100PPM兩檔

7.2檢出下限

zuidi 檢出濃度為0.1PPM

7.3干擾和排除

環(huán)境空氣中非待測(cè)組分，如甲烷，二氧化碳，水蒸氣等能影響測(cè)定結(jié)果。但是采用串聯(lián)式紅外檢測(cè)器，可以大部分消除以上非待測(cè)組分的干擾。

7.4 重現(xiàn)性小于1%，漂移4h小于4%。

7.5 準(zhǔn)確度取決于標(biāo)準(zhǔn)氣的不確定度（小于2%）和儀器的穩(wěn)定性誤差（小于4%）

二 氣相色譜法

1原理

一氧化碳在色譜柱與空氣的其他成分*分離后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐，在360℃鎳觸媒催化作用下，與氫氣反應(yīng)，生成甲烷，用氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定。CO+3 H2 在360℃高溫下，用Ni催化成CH4+C2O

2試劑

2.1 碳分子篩：TDX-01 60目-80目 ，作為寄存定相。

2.2純空氣：不含一氧化碳或氧化碳含量低于本方法檢測(cè)下限。

2.3 鎳觸媒：30-40目 當(dāng)CO＜180mg/m3,CO2＜0.4%時(shí)，轉(zhuǎn)化率＞95%

2.4  一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣：一氧化碳含量10~40PPM（鋁合金鋼瓶裝）以氮?dú)鉃楸镜讱狻?/span>

3儀器與設(shè)備

3.1氣象色譜儀：配備氫火焰離子化 檢測(cè)器的氣相色譜儀。

3.2轉(zhuǎn)化爐：可控溫360±1%℃。

3.3注射器：2ml, 5ml , 10ml .100ml. 體積誤差＜±1%。

3.4兼鋁箔復(fù)合膜采樣袋：容積400-600ml.

3.5色譜柱：長(zhǎng)2M    內(nèi)徑2MM  不銹鋼 管內(nèi)填充TDX-0.1碳分子篩，柱管兩端填充玻璃棉。新裝的色譜柱在使用前，應(yīng)在柱溫150℃，檢測(cè)器溫度180℃，通氫氣60ml/min條件下，老化處理10h.

3.6 轉(zhuǎn)化住：長(zhǎng)15cm內(nèi)徑4mm不銹鋼內(nèi)，填充鎳觸媒（30~40目）柱管兩端填充玻璃棉。轉(zhuǎn)化住裝在轉(zhuǎn)化爐內(nèi)，一端與色譜柱連通，另一端與檢測(cè)器相連。使用前，轉(zhuǎn)化住應(yīng)在爐溫36℃，通氫氣60ml/min條件下，活化10h.  轉(zhuǎn)化住與色譜柱老化同步進(jìn)行。當(dāng)CO＜180mg/m3  時(shí)，轉(zhuǎn)化率＞95%

4采樣

用橡膠二連球，將現(xiàn)場(chǎng)空氣打入采樣袋內(nèi)，使之脹滿(mǎn)后放掉。如此反復(fù)四次，最后一次打滿(mǎn)后，密封進(jìn)樣口，并寫(xiě)上標(biāo)簽，注明采樣地點(diǎn)和時(shí)間等。

5分析步驟

5.1色譜分析條件

由于色譜分析條件常因?qū)嵤l件不同而有差異，所以應(yīng)根據(jù)說(shuō)適用的色譜儀型號(hào)和性能，制定能分析一氧化碳的最佳的色譜分析條件。附錄附列舉色譜分析條件上一個(gè)實(shí)例。

5.2繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和測(cè)定校正因子

在做樣品分析是的相同條件下，繪制標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)或測(cè)定校正因子。

5.2.1 配置標(biāo)準(zhǔn)氣

在5支100mL注射器中，用純空氣江已知濃度的一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體，稀釋成0.4~40ppm  (0.5~50mg/m3)范圍的4個(gè)濃度點(diǎn)的氣體。另取純空氣作為零濃度氣體。

5.2.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，分別通過(guò)色譜儀的流通進(jìn)樣閥，量取1ml進(jìn)樣，得到各濃度的色譜峰和保留時(shí)間。每個(gè)濃度做三次，測(cè)量色譜峰高的平均值。以逢高（mm）作縱坐標(biāo)，濃度（ppm）做橫坐標(biāo)。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，并計(jì)算中心回歸的斜率，以斜率書(shū)B(niǎo) g (ppm/mm）做樣品測(cè)定的計(jì)算因子。

5.2.3 測(cè)定校正因子

用單點(diǎn)校正法求校正因子。去與樣品空氣中含一氧化碳濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)氣體。按 6.2.2項(xiàng)操作，測(cè)量色譜的平均峰高（cm）和保留時(shí)間。用公式（1）計(jì)算校正因子（f）:f=h/c       (1)          式中：  f   校正因子，ppm/mm

C 標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度（ppm)

h  平均峰高， m m

5.3 樣品分析

通過(guò)色譜儀六項(xiàng)進(jìn)樣閥，進(jìn)樣品空氣1ml.  按6.2.2項(xiàng)操作，以保留時(shí)間定性，測(cè)量一氧化碳的峰高。每個(gè)樣品做三次分析，求峰高的平均值。并記錄分析是的氣溫和大氣壓力。高濃度樣品，應(yīng)用清潔空氣稀釋至小于40ppm（50mg/mm)z）

再分析。

6計(jì)算結(jié)果

6.1用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法查標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)定量，或有公式（2）計(jì)算空氣中一氧化碳濃度、

C=h×Bg    (2)

式中：C    樣品空氣中一氧化碳濃度ppm

6.2  用校正因子公式（3）計(jì)算濃度

C=h×f  (3)

式中：C  樣品空氣中一氧化碳濃度ppm

h  平均峰高mm

f  有6.2.3項(xiàng)得到的校正因子，ppm/mm。

6.3一氧化碳濃度ppm可按公式（4）換算成保證狀態(tài)下的質(zhì)量濃度mg/m3;  mg/m3=ppm/B×28     (4)

7 測(cè)量范圍，精密度和準(zhǔn)確度

7.1測(cè)量范圍

進(jìn)樣1ml時(shí)，測(cè)定濃度濕0.5~50mg/m3

7.2檢出下限

進(jìn)樣1ml時(shí)，測(cè)定濃度濕0.5/m3

7.3干擾和排除

由于采用了氣相色譜分離技術(shù)，空氣，甲烷，二氧化碳及其他有機(jī)物均不干擾測(cè)定。

7.4重現(xiàn)性

一氧化碳濃度在6mg/m3.  10次進(jìn)樣分析，變異系數(shù)為2%。

7.5回收率

一氧化碳濃度在3~25mg/m3時(shí)，回收率為94~104%

附錄

氣相色譜分析空氣中一氧化碳的實(shí)例

A.1 色譜分析條件

色譜柱溫度--78℃;

轉(zhuǎn)化住溫度--360℃;

載氣--H2   78ml /min;

氮?dú)?-130ml/min;

空氣--750ml/min;

記錄儀滿(mǎn)載量10mA  流速  5mm/min;

靜電放大器--高阻10；

進(jìn)量樣--用六通進(jìn)樣閥進(jìn)樣1ml;

A.2按A1色譜分析條件所得到的標(biāo)準(zhǔn)氣和樣品氣色譜圖。