空氣中二氧化碳的測定方法
空氣中的二氧化碳的測定方法主要有非分散紅外線氣體分析法、氣相色譜法、容量滴定法等。
E.1 非分散 紅外線氣體分析法
E.1.1 相關標準和依據
本方法主要依據GB/T18204.24 《公共場所空氣中二氧化碳測定方法》。
E.1.2 原理
二氧化碳對紅外線具有選擇性的吸收,在一定範圍內,吸收值與二氧化碳濃度呈線性關係。根據吸收值確定樣品二氧化碳的濃度。
E.1.3 測量範圍
0~0.5 %; 0~1.5 %兩檔。最低檢出濃度為0.01%。
E.1.4 試劑和材料
E.1.4.1 變色矽膠:在120℃下幹燥2h;
E.1.4.2 無水氯化鈣:分析純;
E.1.4.3 高純氮氣:純度99.99%;
E.1.4.4 燒堿石棉:分析純;
E.1.4.5 塑料鋁箔複合薄膜采氣袋0.5L或1.0L;
E.1.4.6 二氧化碳標準氣體(0.5%):貯於鋁合金鋼瓶中。
E.1.5 儀器和設備
二氧化碳非分散紅外線氣體分析儀。
儀器主要性能指標如下:
測量範圍: 0~0.5 %; 0~1.5 %兩檔;
重現性:≤±1%滿刻度;
零點漂移:≤±3%滿刻度/4h;
跨度漂移:≤±3%滿刻度/4h;
溫度附加誤差:≤±2%滿刻度/10℃(在10℃~80℃);
一氧化碳幹擾:1000mL/m3 CO ≤±2%滿刻度;
供電電壓變化時附加誤差:220V±10% ≤±2%滿刻度;
啟動時間:30min;
響應時間:指針指示到滿刻度的90%的時間<15s。
E.1.6 采樣
用塑料鋁箔複合薄膜采氣袋,抽取現場空氣衝洗 3~4次,采氣0.5L或1.0L,密封進氣口,帶回實驗室分析。也可以將儀器帶到現場間歇進樣,或連續測定空氣中二氧化碳濃度。
E.1.7 分析步驟
E.1.7.1 儀器的啟動和校準
E.1.7.1.1 啟動和零點校準:儀器接通電源後,穩定30min~1h,將高純氮氣或空氣經幹燥管和燒堿石棉過濾管後,進行零點校準。
E.1.7.1.2 終點校準:用二氧化碳標準氣(如0.50%)連接在儀器進樣口,進行終點刻度校準。
E.1.7.1.3 零點與終點校準重複 2~3 次,使儀器處在正常工作狀態。
E.1.7.2 樣品測定
jiangneizhuangkongqiyangpindesuliaolvbofuhebomocaiqidaijiezaizhuangyoubianseguijiaohuowushuilvhuagaideguolvqiheyiqidejinqikouxianglianjie,yangpinbeizidongchoudaoqishizhong,bingxianshieryanghuatandenongdu(%)。
如果將儀器帶到現場,可間歇進樣測定。並可長期監測空氣中二氧化碳濃度。
E.1.8 結果計算
樣品中二氧化碳的濃度,可從氣體分析儀直接讀出。
E.1.9 精密度和準確度
E.1.9.1 重現性小於2%,每小時漂移小於6%。
E.1.9.2 準確度取決於標準氣的不確定度(小於2%)和儀器的穩定性誤差(小於6%)。
E.1.10 幹擾和排除
室內空氣中非待測組分,如甲烷、一氧化碳、水蒸氣等影響測定結果。紅外線濾光片的波長為4.26μm,二氧化碳對該波長有強烈的吸收;而一氧化碳和甲烷等氣體不吸收。因此,一氧化碳和甲烷的幹擾可以忽略不計;danshuizhengqiduicedingeryanghuatanyouganrao,takeyishiqishifanshelvxiajiang,congershiyiqilingmindujiangdi,yingxiangcedingjieguodezhunquexing,yinci,bixushikongqiyangpinjingganzaohou,zaijinruyiqi。
E.2氣相色譜法
E.2.1 相關標準和依據
本方法主要依據GB/T18204.24 《公共場所空氣中二氧化碳測定方法》。
E.2.2 原理
eryanghuatanzaisepuzhuzhongyukongqideqitachengfenwanquanfenlihou,jinruredaojianceqidegongzuobi,shigaibidianzuzhidebianhuayucankaobidianzuzhidebianhuabuxiangdeng,huisidengdianqiaoshiqupinghengerchanshengdexinhaoshuchu。zaixianxingfanweinei,xinhaodaxiaoyujinrujianceqideeryanghuatannongduchengzhengbi。congerjinxingdingxingyudingliangceding。
E.2.3 測定範圍
進樣3mL時,測定濃度範圍是0.02%~0.6%,最低檢出濃度為0.014%。
E.2.4 試劑
E.2.4.1 二氧化碳標準氣:濃度1%(鋁合金鋼瓶裝),以氮氣作本底氣;
E.2.4.2 高分子多孔聚合物:GDX-102, 60~80 目,作色譜固定相;
E.2.4.3 純氮氣:純度99.99%。
E.2.5 儀器與設備
E.2.5.1 氣相色譜儀:配備有熱導檢測器的氣相色譜儀;
E.2.5.2 注射器:2mL,5mL,10mL,20mL,50mL,100mL體積誤差<±1%;
E.2.5.3 塑料鋁箔複合膜采樣袋:容積 400~600 mL;
E.2.5.4 色譜柱:長3m、內徑4mm不鏽鋼管內填充GDX-102高分子多孔聚合物,柱管兩端填充玻璃棉。新裝的色譜柱在使用前,應在柱溫180℃、通氮氣70mL/min條件下,老化12h,直至基線穩定為止。
E.2.6 采樣
yongxiangjiaoshuanglianqiujiangxianchangkongqidarusuliaolvbofuhemocaiqidai,shizhizhangmanhoufangdiao。rucifanfusici,zuihouyicidamanhou,mifengjinyangkou,bingxieshangbiaoqian,zhumingcaiyangdidianheshijiandeng。
E.2.7 分析步驟
E.2.7.1 色譜分析條件
由於色譜分析條件常因實驗條件不同而有差異,所以應根據所用氣相色譜儀的型號和性能,製定能分析二氧化碳的最佳色譜分析條件。
E.2.7.2 繪製標準曲線和測定校正因子
在作樣品分析時的相同條件下,繪製標準曲線或測定校正因子。
E.2.7.2.1 配製標準氣
在5支100mL注射器內,分別注入1%二氧化碳標準氣體2mL、4mL、8mL、16mL、32mL,再用純氮氣稀釋至100mL,即得濃度為0.02%、0.04%、0.08%、0.16%、0.32%的氣體。另取純氮氣作為零濃度氣體。
E.2.7.2.2 繪製標準曲線
每個濃度的標準氣體,分別通過色譜儀的六通進樣閥,量取3mL進樣,得到各濃度的色譜峰和保留時間。每個濃度作三次,測量色譜峰高(峰麵積)的平均值。以二氧化碳的濃度(%)對平均峰高(峰麵積)繪製標準曲線,並計算回歸線的斜率,以斜率的倒數Bg作樣品測定的計算因子。
E.2.7.2.3 測定校正因子
用單點校正法求校正因子。取與樣品空氣中含二氧化碳濃度相接近的標準氣體。按E.2.7.2.2項操作,測量色譜峰的平均峰高(峰麵積)和保留時間。用下式計算校正因子。
式中:
f――校正因子;
c0――標準氣體濃度,%;
h0――平均峰高(峰麵積)。
E.2.7.3 樣品分析
通過色譜儀六通進樣閥進樣品空氣3mL,按E.2.7.2.2項操作,以保留時間定性,測量二氧化碳的峰高(峰麵積)。每個樣品作三次分析,求峰高(峰麵積)的平均值。並記錄分析時的氣溫和大氣壓力。高濃度樣品用純氮氣稀釋至小於0.3%,再分析。
E.2.8 結果計算
E.2.8.1 用標準曲線法查標準曲線定量,或用下式計算濃度。
c=h×Bg
式中:
c――樣品空氣中二氧化碳濃度,%;
h――樣品峰高(峰麵積)的平均值;
Bg――由E.2.7.2.2項得到的計算因子。
E.2.8.2 用校正因子按下式計算濃度
c=h×f
式中:
c――樣品空氣中二氧化碳濃度,%;
h――樣品峰高(峰麵積)的平均值;
f ――由E.2.7.2.3項得到的校正因子。
E.2.9 精密度和準確度
E.2.9.1 重現性
二氧化碳濃度0.1%~0.2%時,重複測定的變異係數為5%~3%。
E.2.9.2 回收率
二氧化碳濃度在0.02%~0.4%時,回收率為90%~105%,平均回收率為99%。
E.2.10 幹擾和排除
由於采用了氣相色譜分離技術,空氣、甲烷、氨、水和二氧化碳等均不幹擾測定。
A.9 容量滴定法
E.3.1 相關標準和依據
本方法主要依據GB/T18204.24 《公共場所空氣中二氧化碳測定方法》。
E.3.2 原理
用(yong)過(guo)量(liang)的(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇(bei)溶(rong)液(ye)與(yu)空(kong)氣(qi)中(zhong)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)作(zuo)用(yong)生(sheng)成(cheng)碳(tan)酸(suan)鋇(bei)沉(chen)澱(dian),采(cai)樣(yang)後(hou)剩(sheng)餘(yu)的(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇(bei)用(yong)標(biao)準(zhun)乙(yi)二(er)酸(suan)溶(rong)液(ye)滴(di)定(ding)至(zhi)酚(fen)酞(tai)試(shi)劑(ji)紅(hong)色(se)剛(gang)褪(tui)。由(you)容(rong)量(liang)法(fa)滴(di)定(ding)結(jie)果(guo)除(chu)以(yi)所(suo)采(cai)集(ji)的(de)空(kong)氣(qi)樣(yang)品(pin)體(ti)積(ji),即(ji)可(ke)測(ce)得(de)空(kong)氣(qi)中(zhong)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)濃(nong)度(du)。
E.3.3 測定範圍
當采樣體積為5L時,可測濃度範圍0.001%~0.5%;最低檢出濃度為0.001%。
E.3.4 試劑和材料
E.3.4.1 吸收液
E.3.4.1.1 稀吸收液(用於空氣二氧化碳濃度低於0.15%時采樣):稱取1.4g氫氧化鋇[Ba(OH) 2?8H2O]和0.08g氯化鋇(BaCl2?2H2O)溶於800mL水中,加入3mL正丁醇,搖勻,用水稀釋至1000mL。
E.3.4.1.2 濃吸收液(用於空氣二氧化碳濃度在0.15%~0.5%時采樣):稱取2.8g氫氧化鋇[Ba(OH) 2?8H2O]和0.16g氯化鋇(BaCl2?2H2O)溶於800mL水中,加入3mL正丁醇,搖勻,用水稀釋至1000mL。
shangshuliangzhongxishouyeyingzaicaiyangqianliangtianpeizhi,zhupingjiagai,mifengbaocun,bimianjiechukongqi。caiyangqian,zhuyepingsaijieshangnashihuiguan,yonghongxishouguanjiangxishouyexizhixishouguannei。
E.3.4.2 草酸標準溶液:稱取0.5637g草酸(H2C2O4?2H2O),用水溶解並稀釋至1000mL,此溶液1mL相當於標準狀況(0℃,101.325kPa)0.1mL二氧化碳。
E.3.4.3 酚酞指示劑
E.3.4.4 正丁醇
E.3.4.5 純氮氣(純度99.99%)或經堿石灰管除去二氧化碳後的空氣。
E.3.5 儀器和設備
E.3.5.1 空氣采樣器;
E.3.5.2 50mL多孔玻璃板吸收管;
E.3.5.3 酸式滴定管:50mL;
E.3.5.4 碘量瓶:125mL。
E.3.6 采樣
取一個吸收管(事先應充氮或充入鈉石灰處理的空氣)加入50mL氫氧化鋇吸收液,以0.3L/min流量,采樣 5~10 min,采樣前後,吸收管的進、出口均用乳膠管連接以免空氣進入。
E.3.7 分析步驟
采樣後,吸收管送實驗室,取出中間砂芯管,加塞靜置3h,使碳酸鋇沉澱完全,吸取上清液25mL於碘量瓶中(碘量瓶事先應充氮或充入經堿石灰處理的空氣),加入2滴酚酞指示劑,用草酸標準液滴定至溶液由紅色變為無色,記錄所消耗的草酸標準溶液的體積。同時吸取25mL未采樣的氫氧化鋇吸收液作為空白滴定,記錄所消耗的草酸標準溶液的體積(mL)。
E.3.8 結果計算
E.3.8.1 將采樣體積按4.7.7換算成標準狀態下采樣體積。
E.3.8.2 空氣中二氧化碳濃度按下式計算:
式中:
c――空氣中二氧化碳濃度,%;
a――樣品滴定所用草酸標準溶液體積,mL;
b――空白滴定所用草酸標準溶液體積,mL;
V0――換算成標準狀態下的采樣體積,mL。
E.3.9 靈敏度、精密度和準確度
E.3.9.1 靈敏度
樣品溶液每消耗1mL標準草酸溶液,相當於0.1mL二氧化碳(標準狀況0℃,101.325kPa)。
E.3.9.2 精密度和準確度
對含二氧化碳0.04%~0.27%的標準氣體的回收率為97%~98%,重複測定的變異係數為 2%~4 %。
E.3.10 幹擾及排除
空氣中二氧化硫、氮氧化物及乙酸等酸性氣體對本法的吸收液產生中和反應,但一般室內空氣二氧化碳濃度在500mg/m3以上,相比之下,空氣中上述酸性氣體濃度要低得多,即使空氣中二氧化硫濃度超過0.15mg/m3的100倍,並假設它全部轉變為硫酸,對本法所引起的幹擾不到5%。



