1.原理
空气样品经选择性过滤器去除干扰物及水蒸后,进入反应室中,一氧化碳与活性氧化汞在180～200℃温度下反应,置换出汞蒸气,汞蒸气对253.7nm的紫外线具有强烈吸收作用,利用光电转换检测器测出汞蒸气含量,换算成一氧化碳浓度。反应式如下:
CO(气)+HgO(固)—→Hg(蒸气)+CO2(气)(加热到180-200℃)
空气中丙酮、甲醛、乙烯、乙炔、二氧化硫及水蒸气干扰测定,使测定结果偏高。其中水蒸气是影响灵敏度及稳定性的一个重要因素,故载气和样品气均需经过5A及13X分子筛及变色硅胶管过滤,以除尽干扰物及水蒸气。当烯烃含量较高时,可在5A分子筛管后串联一支硫酸亚汞硅胶管,以除尽乙烯、乙炔等。
方法检出限为0.04mg/m3。
2.仪器
①聚乙烯塑料采气袋、铝箔采气袋或衬铝塑料采气袋。
②弹簧夹。
③双联球。
④一氧化碳测定仪。
a.六通阀:附有10ml定量管。
b.反应室:中间大、两端小的不锈钢空腔室,内装0.6g HgO颗粒,上下两锥腔用玻璃毛填紧。
c.反应室加热炉:为铝加热块,内有4支100W电烙铁芯,温度精度为士0.2℃。
d.检测器:无火焰原子吸收光电转换检测器。
3.试剂
①变色硅胶:在120℃烘于2h。
②活性炭:在120℃烘干2h。
③霍加拉特催化剂:10～20日。
④5A和13X分子筛:球状,在350～400℃活化4h。
⑤氧化汞:黄色,0.3～0.5mm,颗粒状,制备如下:
氧化求的制备方法:称取10.0g二氯化汞(HgCl2)溶解于100ml热水中。再称取6.0g氢氧化钠,溶解于100ml水中。待两液冷却30℃以下,取65ml氢氧化钠溶液在搅拌下加到100ml二氯化汞溶液中(不要反过来加)。室温下放置1h。中间搅拌两次,然后川去离子水洗涤至无氯离子为止(用1%硝酸银溶液检验洗涤液,至不产生白色浑浊为止)。抽滤,将沉淀在40℃烘干,烘干后在暗处切成直径为0.3～0.5mm颗粒,密封于棕色瓶中备用。
⑥一氧化碳标准气:浓度为1ppm(1.25mg/m3),10ppm(12.5mg/m3),25ppm(31.25mg/m3),50ppm(62.50mg/m3),或用动态方法配制所需浓度的一氧化碳标准气体。
⑦碘一活性炭:按1份碘(I2)、两份碘化钾(KI)和20份水配成溶液,加入约10份(重量)活性炭,用力搅拌至溶液脱色后,倾出溶液,将活性炭在100~110℃烘干备用。
4.采样
用双联球将现场空气抽入采气袋中,洗3～4次,采气500ml,夹紧进气口。
5.步骤
①仪器启动和调试:按仪器使用说明书将仪器调至最佳工作状态。
②仪器量程校准:将仪器零点(或记录仪基线)调至零位,“量程”开关置于所需量程,用相应浓度的一氧化碳标准气体,连接在仪器六通阀进气口上,转动六通阀,一氧化碳标准气体经定量管进入,测量峰高(h)(使峰高在满量程的95%),重复三次,取峰高平均值 (mm)。
③样品测定:将采有样品的采气袋连接在六通阀进气口,挤压采气袋,使空气样品充满定量管,转动六通阀,空气样品进入仪器,测量峰高,重复三次,取峰高平均值(h1,mm)。
6.计算
式中:C——一氧化碳标准气体浓度,mg/m3;
h——一氧化碳标准气的峰高,mm;
h1——一氧化碳样品气的峰高,mm。
7.说明
①水蒸气对测定影响较大,它能引起基线紊乱、灵敏度下降及本底增高。因此,仪器中的干燥剂及分子筛应经常更换。最好外接二支串联的氯化钙干燥塔,以保证仪器止常工作。
②氧化汞寿命一般在一年以上,用久或使用不当会造成氧化汞活性下降,反应不灵敏或基线漂移较大,应采用重新通气活化的办法,活化温度250℃,活化时间10h以上,如无效则需更换氧化汞。
③载气(即空气)中一氧化碳在加拉特催化剂作用下,被氧化成二氧化碳,而二氧化碳与氧化汞不反应,故可通净化空气调节仪器零点。
④反应后的汞蒸气在排出之前用碘-活性炭吸附,以免污染空气。为保证碘-活性炭的效果,使用1至2个月后,应重新更换。
⑤新装入反应室的氧化汞,由于表面有单质汞和杂质,使用前必须活化,以提高氧化汞活性及去除本底汞。活化温度一般比操作温度高60℃左右(240～250℃),通气加热10h以上。
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