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%（滿刻度）

零點(diǎn)漂移：≤±2%滿刻度/4h

跨度漂移：≤±2%滿刻度/4h

線性偏差：≤±1.5%滿刻度

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水氯化鈣的過濾器于儀器進(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?。洪L(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)，使之脹滿后放掉。如此反復(fù)四次，最后一次打滿后，密封進(jìn)樣口，并寫上標(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

每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，分別通過色譜儀的流通進(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，并計(jì)算中心回歸的斜率，以斜率書B 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)曲線法查標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，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。