专利名称：一种快速检测空气中气体二氧化氯浓度的方法
技术领域：
本发明属于相对封闭空间环境检测技术领域。具体涉及一种快速检测空气中气体二氧化氯浓度的方法。
背景技术：
目前世界上主要传染病中，经空气传播的占各种传播疾病的首位。因此，空气消毒是预防控制传染源，防止交叉感染的重要措施。尤其是对人员相对集中的如医院、图书馆等较大空间环境的公共场所进行空气预防性消毒和终末消毒显得尤为重要，有效的空气消毒能在一定时间内杀灭空气悬浮颗粒上沾染的病原微生物，可以在疾病预防控制过程中起到关键作用。二氧化氯作为一种强氧化剂和高效消毒剂，在水处理、医疗、食品行业中已经得到·了广泛的应用。近些年，二氧化氯由于其出色的杀菌消毒效果，已经被应用于反恐领域，对遭受生物和化学武器袭击或者污染的场所进行有效的清洗。相对于液体二氧化氯，气体二氧化氯由于其优异的高效广谱杀菌性能和较低的有毒副产物，用于空气消毒是一项易于大面积使用的新型控制、防治技术，特别适用于对大面积空间环境中微生物的杀菌消毒。气体二氧化氯除了在医院、图书馆等公共卫生领域应用于空间环境微生物的杀菌消毒外，还可广泛应用于大棚蔬菜、水果的杀菌，以取代传统农药杀虫剂，提高果蔬的食品安全性，同时在粮食存储仓库的除霉防霉，森林和农作物病虫的防治等许多领域也具有极其广阔的应用前景。然而，当空气中的二氧化氯浓度过高时，除对人体器官有强烈刺激作用外，还有一定的爆炸危险性。因此，为了保障生产和使用过程中人们的生命和财产安全，对空气中二氧化氯气体的浓度必须进行严格监测与控制。目前，对于空气中二氧化氯气体及其浓度的检测还没有更好的方法，现有少量的文献报道也大多是采取用大气采样器采集含有二氧化氯气体的空气溶于吸收剂水中，通过分光光度法测定吸收水样中二氧化氯的浓度然后还原到空气中的二氧化氯浓度。这种方法的优点是测试值相对比较准确，其缺点一是只适合空气中高浓度的二氧化氯检测，对于低浓度的二氧化氯检测无能为力；二是不能实现快速现场检测，这样不能及时控制相关空间环境空气中的二氧化氯气体，检测方法存在滞后性，不能满足实际应用。
发明内容
本发明的目的提供一种快速检测空气中二氧化氯气体浓度的方法，建立一个简便、快速的二氧化氯气体浓度的检测方法。根据本发明的一个方面提供了一种快速检测空气中气体二氧化氯浓度的方法，包括以下步骤(I)在一定条件下，ClO2气体和H2S气体在反应室内混合，气相中H2S与ClO2反应产生的S原子重新组合生成电子激发态的s2%并且在回迁时有荧光性，产生化学发光，反应式如下
权利要求
1.快速检测空气中气体ニ氧化氯浓度的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)在一定条件下，ClO2气体和H2S气体在反应室内混合，气相中H2S与ClO2反应产生的S原子重新组合生成电子激发态的S2%并且在回迁时有荧光性，产生化学发光，反应式如下
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于=ClO2气体和H2S气体的化学发光反应中，保持H2S始终过量，步骤⑵所述的关系式通过积分变化，简化为1Cl = flCL(0^ = Kc + C, Ia表示整个反应的总的化学发光强度；K表示测试条件常数或作为灵敏度的度量；c为待测物ClO2浓度；C为积分常数。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述一定条件是温度为室温，H2S气体的纯度为95 % -99. 8 %，流速为50 80mL/min ；C102浓度为10 200mg/L，流速为100 600mL/min ;反应室内压强为0. I 0. 05MPa ;传感器采集频率为5 500Hz，采集时长为5s IOmin0
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于反应室内压强为0.06MPa时，化学发光的光信号强度达到最大，检测灵敏度较高。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于=ClO2气体流速为300mL/min时，光信号强度达到最大值，检测具有最高的灵敏度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于反应室压强为0.06MPa，ClO2流速为300mL/min吋，ClO2浓度在60 140mg/L范围内，浓度值与化学发光强度的关系式为Ia =24. 356+0. 7233c，检测灵敏度为 0. 7233/(mg.じ1)。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述S/发射光谱最大发射波长在328nm。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所用传感器为紫外光传感器，作为光信号的采集装置。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述记录通过记录仪实现，所述记录仪的信号采集时长为5s、采集频率在4 1000Hz之间，将不同时刻的光信号强度，对反应时间进行积分来获得采集时长内的光信号总强度，通过RS232接ロ与电脑相连，对数据采集与保存。
全文摘要
本发明公开了一种快速检测空气中气体二氧化氯浓度的方法。该方法包括以下步骤一定条件下，ClO2气体和H2S气体在反应室内混合，气相中H2S与ClO2反应产生的S原子重新组合生成电子激发态的S2*，并且在回迁时有荧光性，产生化学发光，反应式如下其中，S2*发射光谱波长在250-460nm之间。(2)根据ClO2气体和H2S气体化学发光反应特性，选择合适波长探测范围的传感器，对发光反应所产生的光强进行采集、记录，其中，在外部条件一定的情况下，化学发光强度与反应物的浓度有如下关系其中，ICL是波长λ和时间t的函数，表示波长为λ的光子在t时刻的化学发光强度；γ是传感器的收光效率；φCL是化学反应发光效率；dcA/dt和dcB/dt分别是两种反应物的反应速率。本发明的方法适用于对60-140mg/L范围内的二氧化氯浓度进行检测，实现快速现场检测。
文档编号G01N21/76GK102788784SQ201210308828
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者崔超, 晋日亚, 胡双启, 赵海霞 申请人:中北大学