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  • 臭氧標準

    發布時間:2015-03-07 15:23:00 點擊:

    中華人民共和國城鎮建設行業標準 
    臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量 
    1 主題內容與適用範圍 
            本標準規定了臭氧發生器的臭氧濃度,產量和電耗的測定及計算方法。適用於以電為能源臭氧發生器的測定。 
    2 名詞術語 
      電耗 specific energy consumption 
      設備生產單位重量的成品所消耗的電能。 
    3 臭氧發生器的臭氧濃度、產量、電耗的測量和計算方法 
    3.1 臭氧濃度 
    3.1.1 方法原理概要:
          臭氧(O3)是一種強氧化劑,與碘化鉀(KI)水溶液反應可遊離出碘,在取樣結束並 對溶液酸化後,用0.1000mol/L硫代硫酸鈉(Na2S2O3)標準溶液並以澱粉溶液為指示劑對遊離碘進滴定,根據硫 代硫酸鈉標準溶液的消耗量計算出臭氧量。其反應式為: 
      O3+2KI+H2O——O2+I2+2KOH     (1) 
      I2+2Na2S2O3——2NaI+Na2S4O6      (2) 
    3.1.2 試劑 
    3.1.2.1 碘化鉀(KI)溶液(20%):
            溶解200g碘化鉀(分析純)1000mL煮沸後冷卻的蒸餾水中,用棕色瓶保存於冰箱中,至少儲存一天後再用。此溶液1.00mL含0.20g碘化鉀。 
    3.1.2.2 (1+5)硫酸(H2SO4)溶液:
           量取濃硫酸(p=1.84;分析純)溶於5倍體積的蒸餾水中。 
    3.1.2.3 C(Na2S2O3·5H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸鈉標準溶液;使用分析天平準確稱取24.817g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O;分析純)用新煮沸冷卻的蒸餾水定溶於1000mL的容量瓶中。或稱取25g硫代硫酸鈉(Na2S2O3 ·5H2O;分析純)溶於1000mL新煮沸冷卻的蒸餾水中,此溶液硫代硫酸鈉濃度約為0.1mol/L。再加入0.2g碳酸鈉(Na2S0O3)或5mL三氯甲烷(CHCL3);標定,調整濃度到0.1000mol/L,貯於棕色瓶中,儲存的時間過長時,使用前需要重新標定(標定方法見附錄A)。 
    3.1.2.4 澱粉溶液;
            稱取1g可溶性澱粉,用冷水調成懸浮漿,然後加入約80mL煮沸水中,邊加邊攪拌,稀釋到100mL;煮沸幾分鍾後放置沉澱過夜,取上清液使用,如需較長時間保存可加入1.25g水楊酸或0.4g氯化鋅。
    3.1.3 試驗儀器、設備及對其要求 
    3.1.3.1 三角洗瓶(吸收瓶)500mL。 
    3.1.3.2 滴定管50mL,宜用精密滴定管。 
    3.1.3.3 濕式氣體流量計 容量5L。 
    3.1.3.4 量筒 20mL 500mL 各一隻。 
    3.1.3.5 刻度吸管(吸量管)10mL 。 
    3.1.3.6 容量瓶 1000mL。 
    3.1.3.7 聚乙烯或聚氯乙烯軟管,用於輸送含臭氧的氣體。不可使用橡膠管。 
    3.1.4 實驗程序及方法:量取20mL的碘化鉀溶液(3.1.2.1),倒入500mL的吸收瓶中,再加入350mL蒸餾水,待臭氧發生器運行穩定後於臭氧化氣體出口處取樣,先通入吸收瓶(3.1.3.1)對臭氧進行吸收後再通過濕式氣體流 量計(3.1.3.3)對氣體計量,氣體通過量為2000mL(時間控製在4min左右),停止取樣後立即加入5mL(1+5)硫酸溶液(3.1.2.2)(使pH值降至2.0以下)並搖勻,靜置5min。用0.1000mol/L的硫代硫酸鈉標準深液(3.1.2.3)滴定,待溶液呈淺黃色時加入澱粉溶液(3.1.2.4)幾滴(約1mL),繼續小心迅速的滴定的顏色消失為止。記錄硫代硫酸鈉標準溶液用量。 
    3.1.5 臭氧濃度的計算 
      Co3=ANa×B×2400/V0(mg/L) (3) 
      式中:Co3——臭氧濃度,mg/L; 
      ANa——硫代硫酸鈉標準溶液用量,mL; 
      B ——硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L; 
      V0 ——臭氧化氣體取樣體積,mL; 
      臭氧濃度大於等於3mg/L時,此測試結果的精密度在±1%以內。 
    3.2 臭氧產量 
    3.2.1 方法原理概要:臭氧濃度數值與進入臭氧發生器總氣體量數值的乘積即為產量。 
    3.2.2 設備、儀器及對其要求 
    3.2.2.1 壓力表 1.5級 
    3.2.2.2 氣體轉子流量計 工業級 
    3.2.3 氣體流量的修正計算:流量計使用時被測氣體的溫度、壓力,往往與流量計分度標定時有所不同因 此,使用時讀數的流量顯示值,常常不是流經流量計氣體的真實反映,必須予以修正。其公式如下: 
      QN=(PsTN/PNTs)1/2·Qs(m3/h或L/h) (4) 
      式中:QN——標準狀態下,氣體實際流量,m3/h或L/h; 
      Qs——測量(試驗)狀態下,氣體在儀表中的顯示流量,m3/h或L/h; 
      Ps——測量(試驗)狀態下,氣體的壓力,Pa; 
      TN——儀表標定時的絕對溫度,(273.15+20)K; 
      Ts——測量(試驗)狀態下,氣體的溫度K; 
      PN——儀表標定狀態時的絕對壓力(一個標準大氣壓1.01325×105Pa)。 
    3.2.4 臭氧產量的計算 
      Do3=Co3·QN(g或mg) (5) 
      式中 Do3——臭氧產量,g或mg。 
    3.3 電耗 
    3.3.1 方法原理概要:臭氧發生器實測消耗電功率與單位臭氧產量之比為電耗。 
    3.3.2 設備、儀器及對其要求。 
    3.3.2.1 電壓表(伏特表)0.5級。 
    3.3.2.2 電流表(安培表)0.5級。 
    3.3.2.3 功率表(瓦特表)0.5級。 
    3.3.2.4 靜電高電壓表1.5級。 
    3.3.2.5 電度表2.0級。 
    3.3.3 電耗計算:以功率表(瓦特表)(3.3.2.3)測得數值或電度表(3.3.2.5)單位時間內記錄累積數值單 位時間內臭氧產量之比即為電耗,公式如下: 
      P=W/Do3(W·h/g·O3或kW·h/kg·O3) (6)           或 
      P=AH/Do3(W·h/g·O3或kW·h/kg·O3) (7) 
      式中 P——臭氧單位電耗,W·h/g·O3或kW·h/kg·O3; 
      W——電功率,W或kW; 
      AH——電度表單位時間時內累積數值,kW·h。 
      附錄A 硫代硫酸鈉標準溶液的標定(補充件) 
      本附錄列出兩種對硫代硫酸鈉標準溶液的標定方法,在硫代硫酸鈉標準溶液的標定中,等同使用。 
    A1 方法一 
    A1.1 試劑 
    A1.1.1 碘化鉀(KI),分析純。 
    A1.1.2 C(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L重鉻酸鉀標準溶液:使用分析天平準確稱取於105~110oC烘幹2h,並在矽膠幹燥器中冷卻30min以上的重鉻酸鉀4.9032g,定溶於1000mL容量瓶中搖勻。 
    A1.2 試驗儀器、設備及對其要求 
    A1.2.1 碘量瓶 250mL; 
    A1.2.2 稱液管 10.00mL; 
    A1.3 方法、步驟:稱取1g碘化鉀(A1.1.1)置於250mL碘量瓶(A1.2.1)內,並加入100mL蒸餾水,用移管 (A1.2.2)移入10.00mL,0.1000mol/L重鉻酸鉀標準溶液(A1.1.2),加入5mL(1+5)硫酸溶液(3.1.2.2),靜置5min。用待標定的硫代硫酸鈉標準溶液(3.1.2.3)滴定,待溶液變成淡黃色後,加入約1mL澱粉溶液(3.1.2.4),繼續滴定至恰使藍色消退為止,記錄用量。硫代硫酸鈉標準溶液的濃度為: 
      N1=N2V/V1(mol/L)(A1) 
      式中 N1——硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L; 
      N2——重鉻酸鉀標準溶液濃度,0.1000mol/L; 
      V1——硫代硫酸鈉溶液消耗量,mL; 
      V2——取用重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL; 
    A2 方法二 
    A2.1 試劑 
    A2.1.1 碘酸鉀(KIO3)。 
    A2.1.2 乙酸(CH3COOH)。 
    A2.2 方法、步驟:使用分析天平準確稱取0.15g在105~110oC烘幹1h,並置於矽膠幹燥器中冷卻30mi以上 的碘酸鉀(A2.1.1)2份,分別放入250mL碘量瓶中(A1.2.1),每瓶各加入100mL蒸餾水,使碘酸鉀溶解,再各加入3g碘化(A1.1.1)及10mL乙酸(A2.1.2),搖勻,在暗處靜置5min,用待標定的硫代硫酸鈉溶液(3.1.2.3)滴定,待溶液變成淡黃色後,加入約1mL澱粉溶液(3.1.2.4),繼續滴定至恰使藍色消退為止,記錄用量。硫代硫酸鈉標 
    準溶液濃度為: 
      B=W/ V×214.00/6000=W/ V×0.03567 (mol/L) (A2) 
      式中 B——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度,mol/L; 
      W——碘酸鉀的重量,g; 
      V——硫代硫酸鈉標準溶液消耗量,mL。 
      兩平行樣品的結果相差不得大於2%。 
      附錄B 測量的質量(參考件) 
      本附錄是對測量質量問題的說明。 
    B1 化學分析 
    B1.1 一般規則:本標準關於化學分析的一般規則(名詞、術語、玻璃儀器的選用及洗滌等)參照GB5750《生活飲用水標準檢驗法》“第一篇總則,1一般規則”的有關內容。 
    B1.2 溶液質量:除試劑的質量影響外,其他影響溶液質量的因素及避象和預防方法按有關規定執行。 
      注:可參看《水和廢水監測分析》(第三版)“六 化學試劑與試液的配製(五)試液的質量”的有關內容。 
    B1.3 溶液表示法 
    B1.3.1 濃度:本標準中,濃度均指量濃度(摩爾濃度)其表示如下: 
      C(B)=a mol/L 
      式中 C——濃度符號; 
      (B)——物質基本單元; 
      a ——濃度數值; 
      mol/L——單位。 
    B1.3.2 (a+b)溶液:按一定體積的比例混合的溶液“a”代表溶質體積,“b”代表溶劑體積。 
    B1.3.3 溶液(a%):習慣稱重量百分比濃度,在化學分析中常指溶質a的質量(重量)與溶液體積之比(m/V) ,是一種不準確的表示法,本標準在括號中列“a%”隻是習慣用法的標記。本標準采用的表示方法是:此溶液 1.00mL含a克某物質,a指某物質質量(重量)數。 
    B2 儀器、儀表 
    B2.1 天平、電工儀表、流量和壓力儀表應定期檢定、校正。 
    B2.2 電工儀表的檢定和校正應按國家有關規定及規程進行,檢定和校正應在國家授權的電工儀表檢定和校正單位進行,並對已檢定和校正的儀表出具證明。 
    B2.3 流量和壓力儀表應按國家有關規定及規程檢定和校正。 
    B2.4 玻璃量器容量的檢定應按國家有關規定和規程進行,可參看《水和廢水監測分析法》(第三版)“五量器的容量檢定”。 
    B3 測量結果的表示方法和數據處理 
    B3.1 測量結果的表示方法和數據處理參照GB5750“第一篇總則,3水質檢驗結果的表示方法和數據處理的 有關內容。