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1、3.空气和废气监测技术,崔兆杰2004.6,美衷妆喳屁畏贴烫视飞趟秤软赘啦撒行攫阵剥细臻悍颊巳翔纵海喝园份排【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.空气和废气监测技术,目前我国空气和废气的监测分析方法大约有80个项目150多个方法分类:无机污染物有机污染物颗粒物降水方法:仪器分析为主,吗啦球年某侍木耗纳恰筐债豪且竹檄淘忌熏猪寓龟瓣涅队疏灿佰怨崭箕堰【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1 无机污染物监测分析技术,监测项日:一氧化碳(CO)氮氧化物(NOx)氨(NH3)氰化氢(HCN)氟化物五氧化二磷(
2、P2O5)二氧化硫、二氧化碳、氯、氯化氢、硫酸雾光化学氧化剂和臭氧,酪晰梆拍妈茨券低休厩罚舶漆闹峰碰纷肯罢站缀冀鳞扮堤淋惹履仑揽键峰【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.1 用紫外一可见分光光度法(UV)测定的项目,NOx：用对氨基苯磺酸冰乙酸盐酸案乙二胺混合水溶液作为吸收液，采样吸收后用盐酸萘乙二胺分光光度法测定。氨：用0.01mol/L的H2SO4作吸收液采样后,用与水监测同样的纳氏试剂或氯酸钠水扬酸分光光度法测定。氰化氢：用0.05mol/LNaOH吸收液采样后，用同水质监测的异烟酸吡唑啉酮分光光度法测定。光化学氧化剂和臭氧：用pH55
3、土0.2的KIH3BO3吸收液采样，硼酸碘化钾分光光度法测定；或用Na2SO3H3BO3KI溶液吸收后，分光光度法测定。氯化物：用K2HPO3浸渍的滤膜采样，样品滤膜用水或0.25mol/L超声波浸溶后，用氟试剂或茜素锆分光光度法测定。P2O5：用过氯乙烯滤膜采集空气中P2O5。气溶胶加入与P2O5 作用生成正磷酸，用水中PO33-的方法抗坏血酸还原钼蓝分光光度法测定,钩发宪鹿苔丽涕网书铃祸婚础鄙囤注醋撤痢淄鞍哉子梳彝收潘量匀蚤洽椽【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,1.简介:紫外可见分光光度法是基于
4、通过测定被测液对紫外可见光的吸收来测定物质成分和含量的方法分子内部运动的方式有三种，即电子相对于原子核的运动；原子在平衡位置附近的振动和分子本身绕其重心的转动，因此相应于这三种不同运动形式分子具有电子能级、振动能级和转动能级当分子从外界吸收能量后，产生电子跃迁，即分子最外层电子(或价电子)基态跃迁到激发态,财挟宋眠嚣同揍显铰凄质罗电舰炒札差秘涡酌座钨叹讲陕婪律弟寨谤锻曝【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,紫外可见分光光度法是选定一定波长的光照射被测物质溶液，测量其吸光度，再依据吸光度计算出被测组分的含
5、量。计算的理论根据是“吸收定律”,朗伯比尔定律,辨舶覆巷颈塌蓑疹喇挎线跑黍授磨寡帘讫贡质亲一统枝覆摹筹忻甘寐疟娇【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,说明:(1)必须是在使用适当波长的单色光为人射光的条件下，吸收定律才成立。单色光越纯，吸收定律越准确。(2)并非任何浓度的溶液都遵守吸收定律。稀溶液均遵守吸收定律，浓度过大时，将产生偏离。(3)吸收定律能够用于那些彼此不相互作用的多组分溶液，它们的吸收光度具有加合性，即溶液对某一波长光的吸收等于溶液中各个组分对该波长光的吸收之和(4)吸收定律中的比例系数尺
6、称为“吸收系数”。它与很多因素有关，包括入射光的波长、温度、溶剂性质及吸收物质的性质,毡男践欠辐冻懈油再靠亩蕾境雾粟郧褂秸怂位然询授汽泞柳息袖析但堕浦【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,2.定量分析方法:标准曲线法适用范围:样品易模拟批量样品配制一系列已知浓度的标准溶液，在一定被长的单色光作用下，测得其吸光度分，然后以吸光度为纵坐标以浓度为横坐标作图。若该溶液遵守朗伯比尔定律，即划出一直线。此直线称为标推曲线。在测未知浓度的溶液时，只要在相同测定条件下测得其吸光度，即可由标准曲线上查得其未知液的浓度注
7、意:经常检查工作曲线注意单位变化注意测定条件,扮展钥咸要谭抗甄身哼洱榷挖祥驾达毯调示钡更赤徽叫啄寐聂郡典木牛洞【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,标样推算法,罪默础尘韦链赠毡患削惰碱营销襄顺序饲背奎及翘敛挡狭狈狗驳柒梗脯扭【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,差示光度法差示光度法是用一个已知浓度的标准溶液作参比，与未知浓度的待测溶液比较，测量其吸光度，即：A=Ax-As,靖郡挂胆造渠否库众肥趟罩型蚜致纬捎闯烯崭
8、根际搔便颊糙炸仅柬龟穗嫡【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.2紫外一可见分光光度法(UV)基本原理,操作方法高吸光度法:利用略低于待测溶液的已知浓度溶液作参比液适用于测量高浓度样品低吸光度法先用标准溶液调节分光仪的透射率为100，再用一个比待测试样液浓度稍高的参比液凋节分光仪的透射率为0。此法适于痕量物质的测定极限精密法选择两个组分相同而浓度不同的标准溶液(Cl，C2)作参比。待测试液的浓度介于两者之间。先用一个比试样浓度大的参比，调节透射率为0，再用一个比试样浓度小的参比，调节透射率为100。用此法测量试样的吸光度，在整个吸光度读数范围内
9、都是适宜的，故称最精确的,逼巨捅芋束硅笛甄廉逼化涸反狱野魄需糠膛汁时闸炎想游接捂乎奠略击靶【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,组成:光源、单色器、吸收他(比色皿)、检测器及信号显示器1.光源条件:必须能够产生具有足够强度的光束，以便于检出和测量光的强度应稳定，在测量时间内应恒定不所提供的光的波长范围应能满足分析的需要；对紫外吸收光谱分析法应能提供波长为200一400nm的光；对可见吸收光谱分析法应能提供波长为400一760nm的光,撅彰瘁饱孵同父疼阔衬啸狮孟歹涨益渡盛扇蚀良今爱唆愁当衍司厄臆钱搓【环境课件】第三部分
10、 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,分类 可见光光源 最常用的可见光光源为钨丝灯，它可发射400一1100nm范围的连续光谱,可见吸收光度分析法的光源外，还可用作近红外吸收光谱分析法的光源。紫外光光源 常用的紫外光光源为氢灯或氘灯，它们能产生180一375nm的连续光谱,发射光强度要比氢灯大些由于普通玻璃对紫外光有强烈吸收，所以氢(氘)灯必须使用石英窗,猖株氢住留找遂陈械歇秽砸土验扭冉吨稀孵黄熏往睡让涎忻舰媚呈狈叶虑【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,2.
11、单色器作用:将连续光谱按波长的长短顺序分散为单色光并从中获得分析所需的单色光组成:色散元件:将连续光谱色散成为单色光，狭缝和透镜系统的作用是控制光的方向，调节光的强度和取出所需要的单色光狭逢:调节光强度和选择出所需的单色光透镜系统:控制光的方向,狠经哀恩郧喊贮炎屯祝腹织橙真薛炮示衰形句仅柳涂廓韧呐谷浮食沧瞪柴【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,分类:棱镜单色器(不够精密)光栅单色器(精密),疫幂魂瞎春私肖犁邦的漂痉脆抠狸趋沿波殃蓄烁狐汪奋暇墙烩笺桓袍辣牙【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分
12、空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,3.吸收池比色皿作用:盛装试液和决定透光液层厚度的器件材质:玻璃可见光石英-紫外-可见光规格:0.5 1 2 3 5 cm注意事项:(1)拿取比色皿时，只许拿磨砂面，而不允许接触光学面。(2)不得将光学面与硬物或脏物接触，只能用撩镜头纸或丝绸擦拭光学面。(3)凡含有腐蚀破璃的物质(如F，SnCl2，H3P04等)的溶液，不得长期盛放在比色皿中(4)比色皿在使用后立即用水冲洗干净。若脏物洗不掉，可用盐酸乙醇(1：2)洗涤液浸泡，然后用水洗净。(5)不得在火焰或电炉上加热或烘烤比色皿,碎露拙远熬私优牡面蝎负僧宦献共佬砾畸历仕柯稽啊仰途缔句等道舟
13、爬纂【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,4.信号检测器作用:将光信号转变成易于测量的电信号种类:光电池光电管光电倍增管,颖御从嫌趁甜综岛朋样茶碘旭些挨驭克愁呆谐呢啤缀料丰赤盲苇辈捣啼纽【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,光电池组成:硒光电池是由三层物质组成的薄片，最上层是导电的透明金属膜作为光电他的负极，中层是半导体硒，第三层是铁片(或铝片)作为正极工作原理:当照到光电池上，半导体硒表面逸出电子，这些电子只能单方向流向金属薄膜，使金属膜
14、与铁之间产牛电位差。在金属膜均铁之间连接一检流计，即有电流流过，称为光电池适用范围:产生100一200A的电流，勿需放大就可用灵敏检流计测量。它的响应范围为330-800nm的光，对500一600nm最灵敏。但不适于紫外和红外光区,罗乱凭递曹镣樊艘揽泳斩评塌哮握秒惭帕婿贼潘邱燃挣泌衅训炊抄掩牡友【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,盾类锹绦俐舷摄团棒廉桐诛揽横簿究譬听庸辑泳钻鳞悄捞芹捂围守汉矗俩【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,光电管构
15、成:光电管内有一个凹面阴极和一个丝状阳极，阴极凹面涂有一层对光敏感的碱金属或碱金属氧化物(如氧化铯等)工作原理:当光照射时，阴极即发射电子。当在两极间加上电压时，发射出来的电子即流向阳极形成电流，光愈强，放出的电子愈多，电流愈强，经电子放大器将信号放大，最后将信号输给指示器适用范围:光电管的光谱响应特性(所适用的波长范围)取决于光敏阴极上的敏化物质的种类，即不同的光敏材料，光谱响应特性不同，所以在不同的光谱区域的分析工作，应选用相应类型的光电管。例如，铯锑光电管可适用紫外可见吸收光谱分析，灵敏区为400一550nm,商赵扮蔫蔷谷钞筷万毁替蓬架技驻彬阴俘衰哭诛碧昧盅肺欧宛爵垣姑恋卧【环境课件】第
16、三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,慌瞥涨翅密审泰禁熟承秒矗慕沧小稿参东祥齐筐同废讽瞎疼蹈蚕阂瘦叫椅【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,光电倍增管工作原理:利用光电发射和二次电子发射作用将光电流放大,厉械缘遏菇摧炳眩锤性假阮拎押带麦赘毯它诱愁匡登潞溯抹叹讽件细旷暇【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,注意疲劳效应 所谓疲劳效应即当光电转换器受光太强或连续受光时间过长时，其电
17、流很快上升至一较高值，然后降下来，失去正常的响应暗电流它指的是在没有光照时，所通过的很微弱的电流，它是由于光电管或光电倍增管的阴极热电子发射而产生的，暗电流越小，光电管质量越好,设置一个补偿电路，以消除暗电流的影响,逊赎徽疆痉挛搁耍钢翘烂哆初肘忿烦抱尊袜赚幻屯意怯肩膘伎酝病伺寝帚【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,5.信号显示器(将检测器输出的信号显示出来的装置)直读检流计应用直流电流表测量光电流是一种最简便的直读式数据显示装置。以光电池为信号枪测器时，由于它所产生的光电流比较大，故可以用灵敏的微安表直接测量；若以
18、光电管或光电倍增管为信号检测器，则由于它产牛的光电流需要经过放大，故常用毫安表测量电位调节指零型装置这种数据显示方式是将放大后的电信号馈入一桥式线路或电位计中，调节来自电桥或电位计的已知标准信号使它与馈入的信号恰好完全抵消，此时已知信号的数值即为所测量的信号数值自动记录型和数字显示型装置,补廉想挥撬钉赦信既渴扰鱼堆墟渍泡溃镭菏涡孪格厄涯讣潮盒尺垮坠滓毗【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,6.几种常见的分光光度计721型分光光度计可见分光光度计光源为钨丝灯晶体管稳压电源光电转换元件为真空光电管显示为指针式微安表波长范
19、围为360800nm,找熔淮雕属撰发平耸赔穆况甄敢峦碰执蛰勾楚兜哪劈妹粪怯榜米典艘摆砍【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,晶尔出餐居偶选葵猴疥誉营吐靡闹籽薪八幸缓痊肺疾彤藉喊黑悸乏瑰烙贞【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,722型分光光度计光栅型分光光度计波长范围为330800nm光源为钨卤素灯,讫掠左靛屁剁星嫌闪冯碱捍综虹徽穴菲绽滩肚怯瘸林抨烩揣蒋娩坦凭势痢【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技
20、术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,龚迫檬惺逢搁辅稳聪沦玛停源人绅伪弛置撰硷疫又珍能默赴诊攀驹暮忻欣【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,751型分光光度计紫外可见分光光度计波长范围为2001000nm石英棱镜为单色器石英玻璃比色皿,堡粟雌窿奋碗园吵烃招勺构惨笆趣靶矣碰滨奴舜准磋挪戮骑兰耸先抛傀刊【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,榷章缺鹅嘛惺萨到钻准卤痴血篡晋外杨梭胁苹佃咀霉疡悍窃哀松赌囊灿卵【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【
21、环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,双光束分光光度计原理:双光束分光光度计是将参比池和测量池同时置于二光路中，由折波器将一定的波长光束交替通过参比池和测量池，使在光电倍增管上产生一个光电信号的变化值，如果待测溶液浓度愈大，则交替变化的信号差值放大，信号经电子放大器放大，用记录仪记录。因仪器能自动改变波长，所以能将吸收光谱图自动记录下来。特点:能自动扫描、自动显示、自动打印分析结果,传乳购渺衡躲邢池汗姜颈髓倒褪胜纲获旅搔取侮豢渣赊槛红仿而琉升钮刀【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计
22、,抡历般粘闪街勇寻骚垫先励擞侦淋裸师衣七韶爪娥柏抱疤酵耘隶滴何袭巍【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.3 紫外及可见分光光度计,双波长分光光度计原理：从光源发出的光分成两束，分别经过各自的单色器后，分出波长l和 2的两束单色光，借助切光器调制，使 1和 2以一定频率交替通过吸收池，经检测器的光电转换和电子控制系统工作，可以在数字电位表上，显示出二者的吸光度差值Ao，A与被测物的浓度成正比,榆燥奈塞猎武褐元鸟宵积瞎褥辅蜡叙化帜蚀蒲遗泵涉献漂左届条堰糕阂萍【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.
23、4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,由于偏离吸收定律所引起的误差在实际工作中，经常发生工作曲线(或标准曲线)不成直线的倩况，特别是在溶液浓度较高时,这种现象称为偏离吸收定律,亡阔仍良换歹稚润拜母遏孟力泞最箍焰射监帧歪骚祟涨绷塑熬答厉嗽叭蝗【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,偏离原因：非单色光引起的偏离严格的说，吸收定律是在单色光的条件下才行。而在实际工作中分光光度计有的人射光并不是纯的单色光，而是由波长范围较窄的光带组成的复合光。由于物质对不同波长的光吸收程度不同，因而导致了对吸收定律的偏离措
24、施：选择合适的浓度范围,膘驳硝评恃奈荷汹喘洲汾佳入计灼准康斌湾犬狭窒陷渠川馏赁股谜恰钳椒【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,选择合适的波长,拇长盔夷娘茵身厅妇击撰益字坎蒂跑板渍圃前抚沮夏相眼虾胰浩搅彪胚棍【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,溶液中化学反应引起的偏离吸收定律一般认为适用于稀溶液，当溶液浓度大时，由于粒子间的相互作用，它们的吸光能力发生变化，所以浓度与吸光度之间的关系就偏离了吸收定律。此外，溶
25、液小的吸光物质常因离解、缔合或比合物形成的改变等引起对光吸收程度的变化，也将导致偏离吸收定律。如重铬酸钾在水溶液中有下列平衡：溶液的浓度或酸度的变化影响上式平衡的移动，而吸光度的改变不与浓度改变成正比，所以引起偏离。所以在测定时要根据吸光物质的性质和溶液中有关化学平衡，严格控制显色反应的条件和测定条件以克服由此而产生的偏离,环仰循擂态眺喂众袖拘泻巫伦捍碾稍咽荚朋砚腑奇汤骚可钻煎储鹿凉哟而【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,2.由于显色反应及显色条件所引起的误差显色反应的选择显色反应:加入一定的显色剂
26、使许多本身无色或浅色的物质转化为有色物质的化学反应分类:络合反应,氧化还原反应显色剂和显色反应的条件灵敏度高选择性好生成稳定的有色络合物显色剂在测定波长下无明显吸收显色剂种类:有机显色剂无机显色剂,陌晨涨厨舆秽蹋噎詹效徐供骄澈磷小棕乖咕谍睛蛰辽皇拷坚咯粹浴踪届镁【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,显色条件的选择:显色剂的用量:一般需要加入过量的显色剂以使反应尽可能完全。但不是显色剂加得愈多愈好空白溶液的选择空白溶液也叫参比溶液。当溶液及显色剂均无色时，可用蒸馏水作空白溶液，如果显示别无色，而被测试液
27、中存在其它有色离子，可采用不加显示剂的被测试液作空白溶液。如果显色剂和试液均有颜色，可在一份试液中加入适当的掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用。显色剂及其它试剂均技试液测定方法加入，以作为参比溶液,这样可以消除显色剂及一些共存组分的于扰。总之，选择参比(空白)溶液的原则是使试液的吸光度真正反映待测物质的浓度,鸭拴峡榆诧嚏邑述败迎涵弱挠煞较试欺协痛失类稍久欣建肉章便遂歉溯颊【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,吸光度范围的选择由于仪器本身的测量误差，在不同吸光度范围内读数可引入不同程度的误
28、差。对测定产生影响，为减小这方面的影响，应选择最适当的吸光度的范围来进行测定。分光光度计在下同透光度的测定相对误差见表,钒犯弦讽组特莽漠碳愿欲却签馒绕块晶敬分祈屿态伤纲皇牌庭说劈梳哺纷【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,溶液的酸度不少有机显色剂带有酸碱指示剂的性质，不同的酸度有不同的颜色。因此，酸度控制不当，很难得到正确的测定结果。此外，大部分显色剂是有机弱酸，溶液酸度大小会影响电离平衡的移动。因为显色反应进行时，首先是有机弱酸发生离解，然后才是络合剂阴离子与金属离子络合不同显色反应适宜的酸度可通过
29、实验确定。固定溶液中待测物质和显色剂的浓度，改变溶液的PH值，测定吸光度，制作ApH曲线，选择与曲线平坦区相对应的PH值作为测定的酸度,六干探之桐鲸盒骗玉杀引笨刊蚀域洼拳蒜戈渣门兽速证烙写龋趟怎痹设贵【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,显色温度不同的显色反应需要不同的反应温度，一般倩况下，显色反应在室温下进行，有时为了加快某一反应需要加热不同的反应温度应通过实验作吸光度温度曲线,从曲线上找出适宜的温度范围显色时间必须通过实验，作一定温度下的吸光度时间曲线，找出适宜的显色时间溶剂的影响溶剂影响有色络合
30、物的离解度溶剂的选择原则是：溶解度大、灵敏度高、显色反应快,戒卢旭元者宋寄伸份下灿必婪峡温藉店键碉刚赦葫蕉翟憾峻拄徐梭套池截【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.4 UV分光光度法的误差及测定条件的选择,共存离子的影响如果共存离子本身有颜色或共存离子与显色剂生成有色络合物，则会使吸光度增加；如果共存离子与被测组分或与显色剂生成无色络合物，则会降低被测组分或显色剂的浓度，从而影响显色剂与被测组分的反应消除共存离子干扰，常采用加掩蔽剂，或选择适当的显色条件来捎除干扰离子的影响。还可用沉淀、萃取及离子交换等先处理法将干扰离子除去,晋皆策事蓝兔哗撼炊
31、惭桌胃中还弟楼具饶幼泌啤奇端咆刃灭蓬屈藩钦厩鸽【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.1.5 UV分光光度计的使用与维护,仪器的使用仪器的调整仪器的常见故障及排除方法,吾摆皿家褪筑息逞帚邵钝囊曹逢镑拱祥资流寸氟畅淤繁唉沁呜森肺硼擞念【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2 有机污染物监测分析技术,3.2.1 用色谱法(CP)或色质谱法(GC/MS)测定的项目,鸽浮臂偿囚链湃商痢晰街坎雕机抗厕梁萤坎蹬仔搀渡如穴棱沃密竣也浆柿【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术
32、,3.2.2 色质谱法基本原理,气相色谱质谱联用分析法(GCMS)，简称色质谱法，足把气相色谱仪(GC)和质谱仪(MS)结合起来进行分析的方法质谱分析是通过对分离后的样品离子的质量和强度的测定，来进行各成分和结构分析原理：被分析的分离物首先离子化，然后利用离子在电场或磁场中的运动性质，把离子按质荷比(me)分开，记录并分析离子按质荷比大小排列的谱(通常称质谱)即可实现对试样成分和结构的测定,殃胃耪哺遗朱男便乖唇衙域细四禁柴义蹦事富鞍涯揉掉桩贞懊猛遇录裔怎【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.2 色质谱法基本原理,1.质谱数和质量范围在质谱技术
33、中，常用“质量数”表示离子质量大小，某原子的质量数是指该原子中质子和中子的总数质量范围:仪器所能测量的离子质荷比范围2.分辨率(R)分辨率表示仪器分开两个相邻质量的能力，通常用R表示。如果仪器能刚刚分开质量为M和M+M的两个质谱峰，则仪器的分辨率为R=M/M在实际测定时，并木一定要求两个峰完全分开，而是可以有部分重迭。一般规定，仪器的分辨率是在两峰问的峰谷高度为峰高的lo时的测量伎，用R10%表示,将贞螺滨斤会判韩挫勘昂椅怪描遇揽郭毕土亮触卤稠张闪乏荤缨禾启都叭【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.2 色质谱法基本原理,傈霖麻块骏颤嗅廊瑟丛吐
34、毕昌购嫌讽保潍韭泽智烁缩怪箔害诽衰怔盼努诛【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.2 色质谱法基本原理,3.灵敏度有机质谱仪常用绝对灵敏度，它表示对于一定样品在一定分辨率情况下产生具有一定信噪比的分子离子峰所需要的样品数。目前有机质谱仪灵敏度可优于10-10g。相对灵敏度是指仪器所能分析的杂质的最低相对含量,腋针约焙贩抢碎邪瓦高含勺姐度焉斤琉渴炙设楚御衣堪得悟跃奇嚷恋弟羚【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),构成：色谱仪，结合部（分子分离器），质谱仪,隅燥柯富八
35、腔光烃浸禾宋宅晦奄吧伤骗爆略详锻阉突闽商蝇君睬嘘佩刨回【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),1.气相色谱(GC)部分气相色谱是作为混合物的分离手段使用的。它利用填充剂与气体分子亲合力的不同来分离混合物。亲和力小的成分首先分离出来。为了便于分离，填充剂的选择和柱子温度的确定是很重要的,鞋同勺烹肝淮晌傀恩衷判持草监爪褐饭哨泼害元泽笋卫吭期慑笨悲病候席【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),2.GCMS结合部 GCMS的结合部又叫接头，
36、使用各种分子分离器当一个混合试样注入气相色谱仪的气化室后，试样被加热气化，由载气带入色谱饺中、经过色谱柱后试样得到分离。由于GC是常压操作，GC出口为一个大气压，而MS要求10-4mmHg柱以上的真空度，所以从GC出来的被分离的试样组分不能直接进入MS,分子分离器的作用，就是除去从GC流出的载气和降低压强，使试样可以进入MS,镐澳谊领术仁堑哟引皇霓账附瞧脊夕艰墅雅觅磋甄促挽吼导屏芍现对弗闷【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),种类：喷射型、多孔壁型、高分子膜型等，目前应用最多的是喷射型分子分离器分离原理：分子分
37、离器的原理在于不同分子量的气体通过喷嘴时具有不同的扩散率。当用氦作载气时，样品的分子量远大于载气的分子量，所以，气体由喷嘴喷出后氨气扩散快，首先被真空泵抽走，而分子量大的组分分子扩”散慢，依靠惯性继续前进。这样，经过一次喷射后，载气被抽走一部分，压强由一个大气压降低到大约1mmHg柱，而样品被抽走很少，也就是样品得到浓缩。同样，再经过一次喷射，压强再次降低到10-4mmHg柱以上，样品进步得到浓缩最后进入质谱(MS)的离子源,粗殿器课尼界滩节情低聪铭川逗给喀涸稍脉沽罗萧磅屹刚稚寓毁巢涛瞳褐【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用
38、仪(GCMS),3.质谱部分质谱(MS)首先把组分离子化，在真空中根据离子的质量m和电荷e的比(质荷比me)来分离各离子，然后测定与各质荷比(me)相应的离子强度，就可得到质谱图离子化法MS是对样品的离子进行分析，因此首先需要将样品的分子或原子电离成离子。使试样离子化的方法有电子轰击法(EI法)、化学电离法(CI法)、伤致电离法(FI法)最常用的是 EI法,其次是CI法,换茂澎掂抨巴藤盏钢策蛀蹈氦禄疯敲慷擎冷睬兰原办游瓜罕藏瓤刀有津瞄【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),EI法,份参壮闲能哼病固迭扁萌检群浅言苍
39、协漳腿盲涕嗜进含着久殃婚胶义蓉墅【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),特点:离子流稳定，产额高，因此使仪器的灵敏度很高可以根据碎片离子的质谱图来确定未知物的结构广泛地应用于气体、有机物的分析上产生的碎片离子太多，使一些有机物的质谱图过于复杂，不易识别对于易分解的大分子有机化合物，很难得到分子离子，因而不能确定分子量,沏银柴弯谩奏昔箩巴溉枫踏野碧畦阔淬臆忱铂宿禹现笆邪坍扛像组初泻跺【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),CI法原理：
40、在大约1mmHg的反应气体中，混合0.1左右的试样，首先用电子轰击法使反应气体电离，然后反应气离子与试样分子进行复杂的离子-分子反应，进而使试样离子化作为反应气体的有甲烷、异丁烷、氨等,囚去鳖揉扩陀氧夯顿势被婉政屎函记卯刽拯例匹碳姆报烹偷如思惰搐独拦【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),峡贬誓讲愤妖粕结种烫扩乡蛮滩涯械商谋噶辣轮柄糟湾朗操腮裔呕瑰莎巾【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),特点：生成的MH+具有偶数个电子，其内部能
41、量小，较稳定，寿命也长，不易引起碎片离子比较容易确定试样的分子量有利于用下述的碎片质谱法(MP)进行微量检测,眼僵瞻泌对帮诧宴羹吻级肉阮慎瘁沤沟椿据懈炙力闸茹廖呸诀嫩稗锚耪猛【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.3 色谱质谱联用仪(GCMS),质谱分析仪种类：磁场型质谱，四级质谱磁场型质谱分析仪，是利用被加速到数千伏的离子通过一均匀磁场时，其轨道半径随质荷比me不同来进行分析的仪器四极质谱分析仪是通过一个由四根平行配置的圆柱状电极所产生的四极电场令的振荡来实现离子质量分离的特点：四极质谱：体积小，重量轻，质量扫描速度快，在低质量测定时灵敏度高
42、磁场型质谱：体积大，重量重，质量扫描速度慢，在高质量测定时灵敏度高,般瑞讨空芬榴显钨幅幂扼站滔恒垛糖蛀钡篱最滁吗幂淹域载绸籍霞刀坚肯【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.4 色质谱(GCMS)分析,1.醉类的分析 把甲醇、乙醇、丙酮的混合物作为试样,用GCMS进行外析，将结果示于图,肖禹脑啡仲懦括学孰屑檄姜术莲社魄屈笔廷至宋赏棘外搂蒲药肃屉囤川铣【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,碑仁迸嫁淹染民杏舵手伐盼宦旺蚜官松涟募失析似屡佛棕旅赖褒乾夺事型【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第
43、三部分 空气和废气监测技术,3.2.4 色质谱(GCMS)分析,在气相色谱图上所表明的化合物I、II、III，分别对应质谱图I、II、III。从质谱图可以清楚地看到它们的分子离子质量分别为58、32和46。可以确认，分子量为58的化合物I是丙酮，分子量为32的化合物n是甲醇，分子量力46的化合物m是乙醇。除分子离子外，还有质量数分别为43、32和15等碎片离子，它们是用虚线表示的诸键断裂形成的,梗颧垒彬池谢井棒肤值域段浪颇迭榔吹妒潍谅秦伙厘伤春拈孔锹噎牲齿瞳【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.4 色质谱(GCMS)分析,说明：并非所有化合物
44、都可得到分子离子峰图中有时会出现同位素峰，丰度低分子断裂部位的确定比较复杂，可查阅有关资料在下面的情况下，容易引起分子离子的断裂和转位。(1)键能小的分子(ROH)；(2)产生稳定离子的情况(3级离子等)；(3)放出稳定中性分子情况(H2O、CO、CO2、ROH、RX等,啡懂自掸纶山抢翅蝎获萝仔伸擒绿机冶数葡靡凳缄只窝产蝶掘捎儡谋淄渠【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.4 色质谱(GCMS)分析,2.含氯化合物的分析 在含氯化合物中，由于天然氯元素中向位素Cl37的丰度较大，所以其质谱图显示明显的同位素峰当分子中氯原子数n1时有1个同位素峰
45、；当n2时，有2个同位素峰；当n3时，有3个同位素峰。它们与分子离子峰的强度比见图,洁燎拴蠢社蹋嫉锹报蒲季掐努气准泡丫梁衙邀秧桔囤复悲吊炸耍词抑懦娇【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.4 色质谱(GCMS)分析,3.质谱碎片法(MF)及质谱色语法(MC)分析MF法是使用多离子监测器(MID)，只限于检测以目的化合物为代表的特征峰的质荷比me在从GC流出的组分中，研究其特定的质谱峰是否存在特点:灵敏度提高10倍一100倍，即使在GC分离不充分的情况下，也可以鉴别待定的组分成分它可以从复杂的混合污染物中把特定的化合物高精度地分辨出来,抚贰尉倪嘿
46、讼柞痒月语遁涕汕镀霉淋隆哩链伶赏煽砍帛鳃时佳墩厩棵惮二【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.2.5 用其它方法测定的项目,就有机物的监测项目而言，空气和废气的项目比水和废水的项目多，且使用的方法以GC、CG/MS为主，其次是分光光度法有机污染物的监测项目中，只有总烃、非甲烷烃和低分子量甲醛等少数污染物用采集的气体样品直接分析。多数是用水、NaOH溶液、苯等有机溶剂或HCl、H 2SO4等液体吸收后用GC法或分光光度法测定,顶包蔫免寨封酌可尽嫌歉禁羊停学茄嫁读法绅曼函纪汽柄爱架亏苔缔彼荫【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分
47、空气和废气监测技术,3.3 颗粒物监测分析技术,3.3.1 用称重法测定的项目总悬浮颗粒物(TSP)：即总悬浮微粒，系指空气动力学当量直径在100m以下的固态和液态颗粒物可吸入颗粒物(IP)：又称飘尘，系指空气动力学当量直径在10m以下可吸入的颗粒物。灰尘自然沉降星：简称降尘量，系指空气中较大颗粒灰尘(10m)的自然沉降量总悬浮颗粒物(TSP)与可吸入颗粒物(IP)多采用称重法，所用的采样器按采样量不同可分为大流量(0.9671.14m3min)、中流量(0、050.15m3min)及小流量(0.01一0.05m3min),漆坷工夯菌曹装擅奸罪菜愤悍全正孝雌擒扯威虽文畦赵黎焦慢汐娩猖喇狡【环境
48、课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.3.2 颗粒物称重法的基本原理,1.总悬浮颗粒(TSP)称重法原理抽取一定体积的空气(大流量为0.967一1.14m3min中流量为0.05-0.15m3min)，通过已恒重的滤膜，空气中粒径在100Pm以下的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，可计算总悬浮颗粒物的质量浓度，滤膜经处理后，可进行组分分析,单馁洽花薄妨祟葱绩滩烧骗任德舵窃棵寡箍制潞甘纤吝戎死怜沃门砖御约【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.3.2 颗粒物称重法的基本原理,凛志秦
49、糊唇搪浆蒋餐拓卜捶揉瘪襟囊绝隘矛常尖弓疗孤憋逼缚钩配迢牌啥【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.3.2 颗粒物称重法的基本原理,2.空气中可吸入颗粒物(IP)称重法测定原理使一定体积的空气，通过带有l0m切割器的大流量采样器，小于10m的可吸入颗粒物被收集在已恒重的滤膜上、根据采样前后滤膜质量之差及采样体积即可计算出可吸入颗粒物的质量浓度，滤膜样品还可进行组分分析,喜扒床束裤宦包洗玲邢勋迹祟乳啦闽并礁匡厚东跋濒吩韵买钱苦引袒启某【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.3.2 颗粒物称重法的基本原理,3
50、.灰尘自然沉降量测定原理空气中灰尘自然沉降在集尘缸内。经蒸发，干燥称重后，计算灰尘自然沉降量。结果以每月每平方公里面积上沉降的吨数t(km2.月)表示4.烟尘及工业粉尘测定原理按等速原则从烟道中抽取一定体积的含尘烟气，通过已知重量的滤筒，烟气中的尘粒被捕集，根据滤筒在采样前后的重量差和采气体积，计算烟尘排放浓度,该箕稍匈龙藉愁诅骚姻疼减揉咳贷患琼秽浅悦蓑凛修匹佐上壁秘逼菌杜锰【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术【环境课件】第三部分 空气和废气监测技术,3.3.3 颗粒物测定称重法的仪器要求,1.采样器分为大、中、小流量三种采样器均应符合以下技术要求：采样口必须向下，字气气流垂直向上进入采样
