大气中硝酸雾的检测方法与流程

本发明涉及大气中硝酸雾的检测方法,属于技术分析检测领域。
背景技术：
：硝酸雾是空气中硝酸微粒所形成的雾。化石燃料不完全燃烧会产生氮氧化物，被空气中的雾滴吸收、氧化易生成硝酸雾滴。当空气中相对湿度大于62％或气温高于25℃时，常有硝酸蒸汽存在。在城市中汽车排气、居民燃煤以及硝酸和硝化工业、氮肥工业地区常有大量氮氧化物产生，也是硝酸雾的主要来源。硝酸雾比硫酸雾较少出现，通常以硝酸盐的状态存在。这是由于大气中硝酸浓度比硫酸要低得多，且易于挥发转化的缘故；硝酸在气相中的饱和浓度可达1.2×108μg/m3，而硫酸仅为4μg/m3。吸入硝酸烟雾可引起呼吸道损害，如呛咳、流泪、咽喉刺激感、喉头红肿、胸闷、气急、发绀、头痛和头晕等，严重者经过一定潜伏期(几小时至几十小时)后出现急性肺水肿；皮肤灼伤，皮肤接触硝酸液后致局部发黄、坏死、溃疡。大气中硝酸雾的快速检测，在环境监测方面也尤为重要。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供大气中硝酸雾的检测方法，包括以下步骤：大气中硝酸雾的检测方法，包括以下步骤：1)采样：以V的确定浓度的碳酸钠-碳酸氢钠混合液为吸收液，采集大气试样，记录气体流量ν0和采样时间t，记录大气试样采集参数：烟温T和烟道压力P，采样后密封，冷藏；2)标准曲线绘制：用碳酸钠-碳酸氢钠混合液配制一组硝酸根标准溶液；将标准溶液按浓度由低至高依次注入离子色谱仪，记录仪器响应值和保留时间，以仪器响应值对硝酸根离子浓度绘制标准曲线；3)测定：将步骤1)收集的试样用碳酸钠-碳酸氢钠混合液稀释定容，记录稀释倍数n，以同体积的碳酸钠-碳酸氢钠混合液作为空白对照；将试样和空白对照分别注入离子色谱仪，记录仪器响应值和保留时间，根据步骤2)的标准曲线计算试样中的硝酸根离子浓度ρ和空白对照中的硝酸根离子浓度ρ0；4)按以下公式计算大气中硝酸雾中的硝酸质量浓度其中作为优选，步骤1)中，所述碳酸钠-碳酸氢钠混合液中，c(Na2CO3)＝0.008mol/L，c(NaHCO3)＝0.001mol/L。作为优选，步骤1)中，采集试样的吸收液体积V控制为10mL。作为优选，步骤1)中，大气试样先经聚四氟乙烯滤膜过滤。作为优选，步骤2)中，该标准溶液的浓度依次为0.00mg/L、0.10mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L。相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的硝酸雾含量检测方法采用大型气泡吸收管内加入碳酸钠-碳酸氢钠吸收液进行采样，吸收液原料比较便宜且比较容易配置。采集到的样品可直接进入离子色谱测定，不需要进行其他的前处理，步骤更加简单，提高了检测的效率；价格便宜有利降低检测成本，减少试剂用量有利减少了对环境的二次污染，有利于环境保护。本发明的硝酸雾含量检测方法的效果良好，线性关系良好，检出限低、准确性高、能满足检测要求。本发明提供的大气中硝酸雾的检测方法，对实验仪器和操作人员的要求较低，检测步骤精简、效率高、准确率高，且该检测方法的线性关系良好、检出限低、准确率高，能满足环境监测检测需要。附图说明图1为实施例2的标准曲线；图2为实施例2的1.00mg/L的标准溶液的色谱图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：本发明提供大气中硝酸雾的检测方法，所采用的试剂或器材，如未特殊说明，均可通过市售途径获得，或通过实验室常规的实验手段获得。所采用的试剂，均符合国家标准的分析纯试剂，去离子水满足GB/T6682。所采用的试剂包括但不限于：无水碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、硝酸根离子标准溶液以下具体实施方式中，采用的吸收液的配制方式示例如下:称取26.5g碳酸钠，溶解于水，稀释至250mL,得到c(Na2CO3)＝1mol/L的碳酸钠溶液；称取4.2g碳酸氢钠，溶解于水，稀释至100mL，得到c(NaHCO3)＝0.5mol/L碳酸氢钠溶液；将取8mL上述碳酸钠溶液和2mL上述碳酸氢钠溶液，用去离子水定容至1000mL，得到吸收液。所采用的玻璃仪器，均符合国家标准的A级玻璃容器，包括但不限于：烟气采样器(流量范围0-1L/min)、大型气泡吸收管(10mL)、聚四氟乙烯滤膜或石英滤膜(对粒径大于0.3μm颗粒物的阻留效率不低于99.9％，孔径0.22μm)、聚四氟乙烯或聚乙烯塑料瓶、具塞比色管(10mL)。所采用的仪器为离子色谱仪，型号包括但不限于戴安ICS-1000。实施例1：样品采集在吸收瓶的一接口依次连接聚四氟乙烯滤膜、串联2支大型气泡吸收管，吸收瓶的另一接口接真空，在每支大型气泡吸收管内装入5.0mL吸收液，调节真空度，以0.5L/min流量，采样20min，于不同地点不同时间采集30份大气试样；记录大气试样采集参数：烟温T和烟道压力P，将吸收液转移至聚四氟乙烯管中密封，于0-4℃冷藏保存，48h内分析测定。实施例2：检测方法的建立1)标准曲线的绘制分别准确吸取0μL、100μL、250μL、100μL、200μL、500μL硝酸根离子标准使用液，分别置于10mL、100mL、50mL、10mL、10mL、10mL，用淋洗液稀释至标线，准确定容。本系列硝酸根离子浓度为：0.00mg/L、0.10mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L。混合均匀后，分别由低到高将不同浓度的标准溶液注入离子色谱仪，进样量为25μL，进样流速1.0mL/min。记录仪器响应值(保留时间和峰面积)，结果如下表所示。表1标准溶液及峰面积响应值浓度(mg/L)00.10.5125峰面积00.0110.0510.1010.1980.498以仪器响应值对硝酸根离子浓度绘制标准曲线，以硝酸根离子浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标y绘制标准曲线，其符合y＝0.995x-0.0006的线性方程，其中r＝1.000，标准曲线如图1所示。其中，1.00mg/L的标准溶液的色谱图如图2所示，其出峰信息如下表所示：表21.00mg/L标准溶液的出峰信息由上表可知，硝酸根出峰时间较早在八分多钟就已经出峰，检测时间相对较短。2)仪器检出限最低浓度的标准溶液的出峰信息如下表所示，表30.1mg/L标准溶液的出峰信息根据以下公式计算仪器的检出限:式中：D——仪器检出限，mg/L；C——硝酸根浓度(以最低标准物质浓度点0.10mg/L参与计算)，mg/L；N——噪声，μV；S——信号，μV。即仪器的检测限为0.005mg/L。3)方法检出限当采样流速为0.5L/min，采样时间为20min，即采样体积为10L时：式中：MLD——硝酸根的方法检出限，mg/m3；D——硝酸根的仪器检出限，mg/L；V——待测试样的吸收液体积，mL；Vnd——标准状态(101.325kPa，273K)下干气的采样体积，L。标准曲线达到r＝1>0.999；当采样流速为0.5L/min，采样时间为20min，即采样体积为10L时方法检出限为0.005mg/m3。4)精密度将同一样品均分六份，分别加入20μL浓度为1000mg/L的硝酸根离子标准溶液，进行进样，所得结果的相对标准偏差RSD用来衡量仪器的精密度，其结果如下表所示：表4检测方法的精密度试验由同一个样品均分的六个加标的平行样，所得结果的相对标准偏差小于5％，表明此方法精密度较好。实施例3：试样的检测将实施例1收集到的30份大气试样，采用碳酸钠-碳酸氢钠混合液稀释定容至10mL，取25μL注入离子色谱仪，以碳酸钠-碳酸氢钠混合液为空白试样，记录响应值，根据实施2得到的标准曲线计算试样中NO3-质量浓度，即ρ，以及空白试样中NO3-质量浓度ρ0，结果如下表所示：表5试样中NO3-质量浓度根据以下公式计算大气中硝酸的质量浓度，上式中：Vnd——标准状态(101.325kPa，273K)下的采样体积，L；v0——气体流量，L/min；t——采样时间，min；P——烟道压力，kPa；T——烟温，℃。以吸收液体积V为10mL,Vnd为10L，计算30份大气试样中，HNO3的质量浓度如下表所示。表6大气试样中HNO3质量浓度综上所述，采用本发明提供的方法，其在0.00-5.00mg/L的浓度范围内呈良好的线性相关性；当采样体积为10L，进样体积为25μL时，本方法的检出限为0.005mg/m3。即采用本发明提供的方法测定环境大气中硝酸雾，具有线性关系良好，检出限低，加标回收率较高，准确度好，精密度高，满足测定的要求。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页1 2 3