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紫外线吸收法分析臭氧浓度【德国Anseros】

发布于:2012-11-14T10:11:10 阅读次数:4275

物理方法分析臭氧现在在国际上最流行的是紫外线吸收法。它是利用臭氧对 254nm 波长的紫外线特征吸收的特性,依据比尔—郎伯( Beer-Lambert )定律制造出的分析仪器,只要选择合适长度的吸收池,就可以检测0.002mg/m3~5% ( vol )浓度的臭氧。其线形在 4~5 个数量级内都很好。该法已被我国作为环境空气中测定臭氧的标准方法( GB1/T1154348 )。

紫外线吸收法不但可以适用于检测气体中臭氧浓度,也可以检测水中溶存的臭氧浓度。

2.1 紫外线吸收法原理
辐射被某种气体或液体吸收是受朗伯 - 比尔( Lambert Beer )定律控制的:
I = I o e – klc
式中 I o —— 入射光束的强度;
I—— 光束穿透样品(气体或液体)后的强度;
l—— 通过样品光程的长度;
c—— 样品内吸收物质的浓度;
k—— 吸收物质对该光线波长的比吸收系数。

此种检测需要对物质在已知波长下 k 值的精确了解。

2.2 臭氧检测
    臭氧吸收短波紫外区( 200~300nm )哈特雷波段紫外光,在 253.7nm 处具有最大吸收(图1 )。在此波长,吸收系数值的范围从 303.9 到 313.2cm -1 ? mol -1 ? L ( 273K 和 760mmHg ),研究者证实了该值为 302.4cm -1 ? mol -1 ? L 。

2.3 布朗 - 吕伯
    布朗 - 吕伯分析仪(前联邦德国汉堡)的工作原理如图 2 所示。水银灯的辐射经聚光镜聚焦形成平行光束透过测皿照射到光线接收器上,一部分辐射光线被分光镜折射到参比检测用的另一光线接收器上,光强用一可变光栏调节到同一水平。两只光线接受器接在桥式电路内,测皿吸收的光引起桥式电路的不平衡,一只伺服电机供恢复平衡用,其校正动作范围与光吸收相符。该仪器内装有自动零点补偿。当测量空气中臭氧时,通过一只电磁阀将惰性气引入测皿,当检测水中臭氧时,将标准溶液注入测皿。

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