一、方法概要
氣體試樣中之氯氣經吸收液吸收後,使其與鄰聯甲苯胺反應呈色,於
波長 435nm比色,定量氯氣濃度。
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二、適用範圍
本方法適用於排放管道中氯氣之檢驗,其濃度約相當於0.2~10ppm(
v/v) ,採氣量介於 0.5~2.5L。
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三、干擾
本方法須於氧化性氣體,如溴、碘、臭氧、二氧化氮、二氧化氯和還
原性氣體如硫化氫、二氧化硫等之影響可被忽略之情況下使用。
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四、設備
(一)氣體試樣吸收瓶及採樣裝置:如圖一所示。
(二)分光光度計:波長可設定於 435nm。
(三)滴定管。
(四)冷卻水槽。
(五)天平:可精秤至 0.1mg。
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五、試劑
(一)鄰聯甲苯胺鹽酸溶液:秤取1g鄰聯甲苯胺鹽酸鹽﹝3,3-dimethy
lbenzidinedihydrochloride〕 之粉末溶於 500mL之試劑水中,
加鹽酸15mL,再以試劑水稀釋至1L。此溶液須貯存於棕色瓶中,
保存有效期限約 6個月。
(二)吸收液:取五、(一)之鄰聯甲苯胺鹽酸溶液 100mL,加試劑水
稀釋至1L。
(三)澱粉指示液:秤取0.4g可溶性澱粉,加入少量試劑水調成均勻糊
狀,將此糊狀物小心的倒入 200mL沸水中,繼續煮沸至澄清,冷
卻後置於有蓋之玻璃瓶。
(四)0.05N 硫代硫酸鈉溶液:秤取 13g硫代硫酸鈉五水合物及0.2g無
水碳酸鈉溶於試劑水中,並稀釋至1L,放置一天後再行標定。
標定:將碘酸鉀在120~140℃乾燥 2小時,置於乾燥器中放冷後
,秤取八0.3567g ,以試劑水溶解,移至 200mL之量瓶,加試劑
水稀釋至標線。取其20mL移至附栓錐形瓶 (300mL),加2g碘化
鉀及 5mL硫酸(1+5),立即加栓緩慢搖動混合,於黑暗處放置
5 分鐘後,加試劑水 100mL,以此硫代硫酸鈉溶液滴定所游離之
碘。溶液之黃色變淡後,加澱粉溶液 1mL作為指示劑,繼續滴定
至碘澱粉之藍色消失為止。另以同一條件進行空白試驗,修正此
硫代硫酸鈉溶液消耗量,然後依下式算出其對 0.05N之濃度係數
。
式中 f:0.05N 硫代硫酸鈉溶液之濃度係數
b 20 1
f =a ×──×───×──────
100 200 X ×0.001783
a :碘酸鉀秤取量(g)
b :碘酸鉀純度(%)
X :0.05N 硫代硫酸鈉溶液滴定消耗量(mL)
0.001783:0.05N 硫代硫酸鈉溶液1mL之碘酸鉀相當量(g)
(五)氯儲備溶液(1mg/mL):取10/nmL次氯酸鈉溶液置於 100mL量瓶
中(n:有效氯含量)以試劑水稀釋至標線。有效氯含量n之標定
法如下所述:取vmL(通常是10mL)的次氯酸鈉溶液,置於200mL
之定量瓶,加試劑水稀釋至標線,再取10mL的上述溶液至 300mL
的有栓錐形瓶中,加試劑水使之接近 100mL,加 1~2g碘化鉀和
6mL 醋酸(1十1),立刻加蓋振搖充分混合後,於黑暗處靜置 5
分鐘,再以 0.05N硫代硫酸鈉溶液滴定,當溶液顏色褪為極淡的
黃色時,加 2mL澱粉指示劑,並繼續滴定至澱粉的藍色消失。另
外,取 vmL試劑水做空白試驗,並依相同方法測出滴定值。
200 1
n =a ×f × ── × ─ × 0.001773×100
10 V
n :有效氯含量(%)
a :滴定所耗用 0.05N 硫代硫酸鈉溶液之體積(mL)
f :0.05N 硫代硫酸鈉溶液之濃度係數
v :次氯酸鈉溶液之體積(mL)
0.001773:與0.05N硫代硫酸鈉溶液相當之氯的重量(g)
(六)氯標準溶液 (0.01mg/mL):精取氯儲備溶液10mL置於1000mL量
瓶,以試劑水稀釋至標線。
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六、採樣與保存
(一)採集試樣氣體
1.連結氣體採集裝置,如圖一所示。採樣管須插入煙道橫截面 1
/3至 1/2位置,如煙道直徑2m以上時,須插入至少1m。
2.採樣管及導管宜使用不受排氣中之氯及共存成分侵蝕之材料,
如玻璃管、不銹鋼管、石英管、鐵氟龍管等。
3.為防止排氣中之粒狀物混入,須於採樣管之適當位置裝配過濾
材料(如玻璃棉)。
4.若有水分可能凝縮於配管內,採樣管至吸收瓶間之管路均須加
熱至 120℃以上。
5.加熱部分之配管連結,須使用磨砂玻璃接頭或矽質橡膠管。
6.取50mL的吸收液於吸收瓶中。
7.將三通活栓轉至旁路,並調整抽氣流率為100~200mL/min。
8.採樣開始前進行測漏後才準備開始採氣。
9.手握三通活栓,眼觀流量計,於打開活栓的同時讀取流量計之
數值,並記錄之。
10.記錄大氣壓力、氣體溫度及流量計錶壓。
11.採氣量視排氣中含氯濃度適當增減。
12.採樣結束後關掉三通活栓,並同時讀取流量計之數值,記錄之
。
13.採樣完後10分鐘內將樣品從吸收瓶倒入 100mL的量瓶中,並用
吸收液將吸收瓶內壁稍做清洗,並將此吸收液倒入上述量瓶中
,最後以吸收液定容至 100mL,此即為分析用檢液。
(二)保存
本方法為現場採樣,應立即分析。
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七、步驟
(一)檢量線之製作
當吸收液冷卻至5~10℃時,逐一取不同體積的氯標準溶液於100
mL的量瓶,並加吸收液至 100mL。取此溶液以波長 435nm測吸光
度,並以吸收液當對照溶液。
(二)分析操作步驟
取分析用檢液適當體積置於 100mL分析用量瓶,以吸收液定容至
100mL ,10分鐘內以波長 435nm測其吸光度,並以吸收液為對照
溶液。
最後由檢量線求出氯含量。
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八、結果處理
依下式可計算出標準狀況時(0℃,760mmHg)試樣氣體中氯之濃度。
A ×100/V
C =────────────×1000
Pa+Pm-Pv 273
X ×─────×────
760 273+t
22.4
C'=C ×────
70.9
C :氯之濃度(mg/Nm3)
C':氯之濃度(ppm)
A :由檢量線求得之氯含量(mg)
V :檢液分取量(mL)
X :氣體採樣量(L)
Pa:大氣壓(mmHg)
Pm:氣體流量計所顯示之錶壓(mmHg)
Pv:氣體溫度t℃時之飽和水蒸氣壓(mmHg)
t :氣體流量計所顯示氣體之溫度(℃)
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九、品質管制
(一)本方法採樣時之抽氣流率必須控制在100~200mL/min之間,同時
吸收瓶保溫在 5~10℃之間。
(二)本方法之黃色呈色物之色度隨呈色時間延長而衰減,因此必須在
10分鐘內測定其吸光度,因此檢量線標準溶液與樣品必須現場測
定吸光度。
(三)檢量線:檢量線之相關係數應大於或等於 0.995。
(四)空白分析:每10個或每一批次之樣品至少執行一個樣品空白分析
,空白分析值應小於方法偵測極限之二倍。
(五)查核樣品分析:每10個或每一批次之樣品至少執行一個查核樣品
分析,並求其回收率。
回收率應涵括於85~ 115%範圍內。
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十、精密度及準確度
某單一實驗室以本方法進行精密度與準確度之測定,對於 13.1ppm標
準氣體之測定值標準偏差為 0.6ppm 。
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十一、參考資料
1.日本規格協會,1982,JISK0106,排氣中氯之分析方法。
2.工業技術研究院化學工業研究所,1993,固定污染源空氣污染物標
準檢驗方法之研究及建議(一),EPA-81-E3S1-09-01。
3.經濟部中央標準局,1992,中國國家標準 CNS 7054K9062, 排氣中
氯之檢驗法。
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