紫外吸收法臭氧濃度檢測原理

發(fā)布時間：2023-05-18 13:30:00
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　　前文我們介紹了常用的環(huán)境空氣臭氧濃度的檢測方法，主要有紫外光度法、靛藍(lán)二磺酸分光光度法、化學(xué)發(fā)光法、差分吸收光譜等。本文詳細(xì)地介紹一下臭氧濃度檢測原理-紫外吸收法的相關(guān)內(nèi)容。

　　測定原理

　　利用臭氧對253.7 m波長的紫外線特征吸收的特性，依據(jù)比爾—郎伯（Beer-Lambert）定律，只要選擇合適長度的吸收池，就可以檢測0.002mg/m3~5%（vol）濃度的臭氧。其線形在4~5個數(shù)量級內(nèi)都很好。

　　該法已被我國作為環(huán)境空氣中測定臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方法（HJ 590-2010）。

　　輻射被某種氣體或液體吸收是受朗伯-比爾（LambertBeer）定律控制的：

　　I=Io–klc

　　式中Io——入射光束的強(qiáng)度；

　　I——光束穿透樣品（氣體或液體）后的強(qiáng)度；

　　l——通過樣品光程的長度；

　　c——樣品內(nèi)吸收物質(zhì)的濃度；

　　k——吸收物質(zhì)對該光線波長的比吸收系數(shù)。

　　此種檢測需要對物質(zhì)在已知波長下k值的精確了解。

　　臭氧吸收短波紫外區(qū)（200~300nm）哈特雷波段紫外光，在253.7nm處具有最大吸收。在此波長，吸收系數(shù)值的范圍從303.9到313.2cm-1·mol-1·L（273K和760mmHg），研究者證實(shí)了該值為302.4cm-1·mol-1.L。

　　該方法作為一種非破壞性的物理監(jiān)測方法，適用于連續(xù)實(shí)時監(jiān)測，方便簡單，靈敏度高。由于紫外光度法監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和對臭氧的特異性，是目前城市空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站最常用的方法。

典型的紫外光度法臭氧測量系統(tǒng)示意圖

【典型的紫外光度法臭氧測量系統(tǒng)示意圖】

　　HJ 590-2010測量原理

　　當(dāng)樣品空氣以恒定的流速通過除濕器和顆粒物過濾器進(jìn)入儀器的氣路系統(tǒng)時分成兩路,一路為樣品空氣，一路通過選擇性臭氧洗滌器成為零空氣，樣品空氣和零空氣在電磁閥的控制下交替進(jìn)入樣品吸收池(或分別進(jìn)入樣品吸收池和參比池)，臭氧對253.7 mm波長的紫外光有特征吸收。設(shè)零空氣通過吸收池時檢測的光強(qiáng)度為ln，樣品空氣通過吸收池時檢測的光強(qiáng)度為，則I為透光率。儀器的微處理系統(tǒng)根據(jù)朗伯-比爾定律公式，由透光率計(jì)算臭氧濃度。

　　產(chǎn)品推薦：

　　GHK-100便攜式臭氧測試儀

　　PF-300便攜式非甲烷總烴分析儀（臭氧擴(kuò)展版）