TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 6157 : 1996

ISO 10313 : 1993

KHÔNG KHÍ XUNG QUANH - XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG OZON - PHƯƠNG PHÁP PHÁT QUANG HÓA HỌC

Ambient air - Determination of the mass concentration of ozone - Chemiluminescence method

Lời nói đầu

TCVN 6157 : 1996 hoàn toàn tương đương với ISO 10313 : 1993.

TCVN 6157 : 1996 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 146 Chất lượng không khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường ban hành.

KHÔNG KHÍ XUNG QUANH - XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG OZON - PHƯƠNG PHÁP PHÁT QUANG HÓA HỌC

Ambient air - Determination of the mass concentration of ozone - Chemiluminescence method

1 Phạm vi

1.1 Đại cương

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phát quang hóa học để xác định nồng độ khối lượng ozon trong không khí xung quanh.

Phương pháp này được áp dụng để xác định nồng độ khối lượng ozon trong khoảng từ 2 mg/m³ [0.001 ppm (v/v)] đến 10mg/m³ [5 ppm (v/v)] ở điều kiện chuẩn 25 °C và101,3 kPa.

Phương pháp trắc quang cực tím được quy định là phương pháp chuẩn cơ bản vì độ chính xác đã được xác định và đặc trưng đối với ozon. Cho phép sử dụng các chuẩn sao là được phép nếu chúng được hiệu chuẩn trước theo phương pháp hiệu chuẩn cơ bản.

1.2 Những hạn chế của phương pháp

Phản ứng quang hóa của ozon với etylen không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ chất ô nhiễm không khí thông thường nào. Nhưng nếu không khử bụi đi thì bụi sẽ tích tụ trong ống lấy mẫu và có thể gây ra sự phân hủy ozon đáng kể. Nếu vào được trong buồng phản ứng của máy phân tích thì bụi không chỉ tán xạ ánh sáng phát xạ mà còn tích tụ lên cửa sổ quang do đó gây ra sự suy giảm tiếp ánh sáng phát xạ. Nitơ oxit (NO) trong mẫu khí ở mức độ nào đó cũng sẽ phản ứng với ozon do đó thời gian lưu không khí trong ống lấy mẫu phải đủ ngắn để giữ tác dụng này ở mức thấp nhất.

Chú thích 1 - Một vài nhà nghiên cứu đã thông báo rằng khi dùng máy phân tích phát quang hóa học có bán ở thị trường để xác định ozon thì kết quả đo được ở độ ẩm tương đối khoảng 80% và 22 °C cao hơn khoảng 10% so với khi đo ở không khí khô. Song việc so sánh các phép đo ozon trong không khí xung quanh khi dùng máy phát quang hóa học và máy trắc quang cực tím thì sự sai khác là không đáng kể. Vì thế, trong thực tế, bất kỳ sai số nào liên quan đến sự hiệu chuẩn khi dùng không khí khô đều được bổ chính bằng các ảnh hưởng khác.

2 Định nghĩa

Tiêu chuẩn này dùng định nghĩa sau đây:

2.1 Chuẩn sao: Là một thiết bị (có thể vận chuyển được) có những quy trình hoạt động kết hợp có khảnăng đo hoặc tạo lại một cách chính xác các nồng độ ozon chuẩn, những nồng độ chuẩn này có liên quan định lượng đến chuẩn cơ bản có hiệu lực.

3 Nguyên tắc

Mẫu khí được hút liên tục ở tốc độ không đổi qua bộ lọc bụi trước khi đi vào máy phân tích phát quang hóa học. Sau đó nó được thổi vào buồng phản ứng và được trộn với dòng etylen dư. Ozon và etylen lập tức phản ứng sinh ra ánh sáng trong vùng có bước sóng cực đại khoảng 400 nm. Cường độ ánh sáng phát ra tỉ lệ với nồng độ ozon trong mẫu khí và được đo bằng ống nhân quang. Điện thế sinh ra được khuyếch đại, chỉ báo và được chuẩn hóa theo nồng độ ozon trong không khí xung quanh.

4 Thuốc thử và vật liệu

4.1 Ống lấy mẫu

Ống lấy mẫu được làm bằng vật liệu trơ với ozon như thủy tinh hoặc polime floruacacbon và càng ngắn càng tốt để cho thời gian mẫu khí nằm trong đó là tối thiểu. Nitơ oxit có mặt trong mẫu khí sẽ phản ứng với một phần ozon trong thời gian nó nằm trong đường ống. Sự phân hủy này của ozon là một hàm phức tạp của tỷ lệ nồng độ khối lượng r(O₃)/r(NO) và hiệu nồng độ khối lượng r(O₃)-r(NO). Tính toán đã chỉ ra rằng nếu thời gian lưu nhỏ hơn 0,5 s thì sự phân hủy ozon sẽ nhỏ hơn 1% với hầu hết mọi nồng độ nitơ oxit và ozon thường gặp. Vì thế, chiều dài đường ống và tốc độ bơm cần được chọn sao cho thời gian khí lưu lại trong ống lấy mẫu nhỏ hơn 0,5 s. Song trong monitoring hàng ngày thời gian đó được phép lên đến 5 s. Bất kỳ ống lấy mẫu hoặc ống dẫn nào đặt trước cái lọc đều phải được làm sạch. Phải chú ý ngăn ngừa sự ngưng tụ phía trong đường ống, chẳng hạn bằng cách làm nóng đường ống.

4.2 Cái lọc bụi

Cái lọc và giá giữ phải được làm bằng vật liệu trơ với ozon như polyme floruacacbon và cái lọc phải loại được tất cả các hạt làm biến đổi tính năng của máy phân tích. Cái lọc phải thường kỳ được thay là