氟化氢检测(监测)方法指导书
(方法标准号:HJ688－2０13)
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方法原理
本方法采用加热得采样管连续从固定污染源采集废气样品,经加热得过滤器滤除颗粒物,废气样品进入冷却
得碱性吸收液,气态氟化物被吸收生成氟离子。经离子色谱仪分离检测,保留时间定性,响应值定量、
2 适用范围
本标准规定了测定固定污染源废气中氟化氢得离子色谱法、
本标准适用于固定污染源废气中气态氟化物得测定,以氟化氢浓度表示,不能测定碳氟 化物,如氟利昂。
当采样体积 120L,定容体积 ２00mｌ 时,检出限为 0.03ｍｇ/m 3 ,测定下限为 0.12mg／m ３ ; 定容体积 500ｍl 时,检出限为 0、０8mｇ／m 3 ,测定下限为 0.32mg/m ３ 。
3 仪器及试剂
3、1 试剂与材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准得分析纯试剂;水,GB/T ６682,二级。 ３、1.1氢氧化钾(ＫOH)、 3、1、2无水碳酸钠(Ｎa2ＣO3)。
3、1、３氟化钠(ＮａF),优级纯:在 110℃下干燥 2h,于干燥器中保存。 ３。1。4吸收液
3、１。４、１氢氧化钾溶液:c(KOH) = ０、1ｍｏl/L。称取 5。６g 氢氧化钾(3、1。１),溶解于水,稀释至 100０ml。
3、1、4.2氢氧化钾-碳酸钠溶液:c(KＯH) = 0、0０6mol／Ｌ,c(Na2CＯ3) = 0.0０8ｍol/L。称取 0。33g 氢氧化钾(３。1.1)与 ０、85g 无水碳酸钠(3、１、2),溶解于水,稀释至 1０００ｍl、 3、1.5 淋洗液
３。1、5、1氢氧化钾溶液:c(KOH) = 0.０3０moｌ／L、称取 １。7g 氢氧化钾(3、1、1),溶解于水,稀释至 1０00ml。
3、1、5.2 氢氧化钾—碳酸钠溶液:c(KOH) = 0.0０1８mol/Ｌ,c(Ｎa2CO3) = 0、0024mol/L、称取 0、1g 氢氧化钾(3。１。1)与 0.２6g 无水碳酸钠(3、1。２),溶解于水,稀释至 １000mｌ。 3、1、6 氟化钠标准贮备溶液:ρ(Ｆ—) ＝ ５０0μg/ml。
称取 0.１1０5g 氟化钠(3、1.２)溶解于水中,移入 100ml 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,贮于聚乙烯瓶中,在 ４℃下可保存一个月,临用时取出放至室温再用。也可使用有证标准溶液进行配制。 3。1、７氟化钠标准使用液:ρ(F-) = ５μg/mｌ。
吸取 1。00ml 氟化钠标准贮备溶液(3。１。6),移入 100ｍｌ 容量瓶中,用淋洗液(３、1。5)稀释至标线,摇匀,临用现配。
3、1。8 微孔滤膜:孔径 0、4５μm,材质为乙酸纤维或聚四氟乙烯(PTFE)。
3、２ 仪器与设备
3。2、1 玻璃量器
除非另有说明,分析时均使用国家标准得 Ａ 级玻璃量器、 3。2、2烟气采样器
烟气采样器应符合 HJ/T 47 得技术要求,由采样管、过滤装置、吸收单元、干燥器、冷却装置、流量计量与控制装置及抽气泵等组成,见图 1。抽气泵应保证足够得抽气量,当采 样系统负载阻力为 20kPa 时,抽气泵抽气流量应不低于 2、0L／min。
1、采样管;2。过滤器; 3、4、截止阀;5、6.主路得小型多孔玻板吸收瓶;7、8、旁路得小型多孔玻板吸收瓶; 9。干燥器;1０、压力传感器;11。温度传感器;12。流量传感器;13、流量调节装置;１4、抽气泵;１５。烟道壁; 1６。虚线内为加热区:17、冰水浴或控制温度得冷却装置、
图 1 废气中氟化氢恒流采样装置示意图
3。2。3 等速采样烟气采样器
用烟尘采样器作为等速采样烟气采样器,应符合 HJ/T 48 得技术要求。采样器由组合采样管、过滤装置、吸收单元、干燥器、冷却装置、流量计量与控制装置及抽气泵等组成,见图 2。也可参照 HJ/T ３65 中推荐得仪器。
1.热电偶或热电阻温度计;2.皮托管;3.组合式采样管(含过滤器);4、5.大型冲击吸收瓶;6。空瓶;7.干燥 器;8.微压传感器;9。压力传感器;10、温度传感器;1１。流量传感器;12。微处理系统;13.微型打印机或接口;
１4.显示器;15。流量调节装置;16。冰水浴或控制温度得冷却装置;17。抽气泵;1８。烟道壁;19。虚线内 为加热区。
表 2 废气中氟化氢等速采样装置示意图
3.２。４采样嘴:材质为硼硅酸盐玻璃、石英玻璃或钛合金,应符合 HJ/Ｔ 48 得要求。
３。2、5采样管内衬管:材质为 PTFE、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃或钛合金,内衬管得内表面应光滑流畅、 3.2。6过滤器:材质为石英玻璃纤维、PTＦE 得滤筒、滤膜或钛合金烧结过滤器等;要求对粒径大于 0。5μm 颗粒物得阻留效率超过 99。９％。
３。２。7过滤器支架:材质为 PTFE、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃,尺寸与过滤器(5。6)相匹配,应便于取放,接口处密封良好。
3。2。8吸收瓶:材质为硼硅酸盐玻璃或石英玻璃得 ５0ml 小型多孔玻板吸收瓶或 ２５0mｌ 大型冲击吸收瓶、
3。2、９连接管:采样管出口与吸收瓶之间、吸收瓶之间、吸收瓶与干燥器之间得连接管为 PTFE、聚丙烯、聚乙烯或氟橡胶管,应尽量短、
3。２、10冷却装置:冷却装置采用冰水浴或控制温度不超过 ５℃得其它装置。
3。2、１1储液瓶:聚乙烯塑料瓶,容量为 5００ml。
3、2、1２离子色谱仪:含电导检测器及阴离子色谱柱与阴离子保护柱。 3、2、13实验室常用仪器。
4 操作步骤
4。1色谱条件参照仪器说明书进行选择。 4、２标准曲线得绘制
6 支 ５０mｌ 比色管,按表 1 配制标准系列。
表 1 氟化钠标准系列
管号 0 1 ２ 3 ４ 5 NａF 标准使用液(ml) ０ 2、00 5、０0 １0.0 20。0 50、0 淋洗液(ml) 5０、0 4８.0 4５。0 40、0 30.0 0 Ｆ浓度(μg／mｌ) －０ 0、２0 0、50 1.00 2.00 ５、00 混合均匀后,分别由低到高将不同浓度得标准溶液注入离子色谱仪,测量仪器响应值及保留时间。以仪器响应值对氟离子浓度绘制标准曲线。
4。3 试样得测定在与绘制标准曲线相同得条件下,将试样注入离子色谱仪测定氟离子浓度,保留时间定性,仪器响应值定量、
4、4 空白得测定除将全程序空白试样注入离子色谱仪,其余同试样得测定。
5 结果计算
结果计算固定污染源废气中氟化氢得浓度按下式计算。
式中:ρ(ＨF)——固定污染源废气中 HF 得浓度,ｍｇ/ｍ ３ ; —-试样中得氟离子浓度,μｇ/ml;
-—空白试样中得氟离子浓度,μg/ml; V ——试样稀释后得体积,ml;
—-标准状态下(273K,101.325ｋPa)干废气得采样体积,Ｌ。
6 精密性与准确性
6、1每批样品应至少做一个全程序空白,空白值不得超过方法检出限。否则应查找原因,重新分析直至合格之后才能分析样品。
6。２每次样品分析应绘制校准曲线,校准曲线得相关系数应≥0、995。
6。3每分析 2０ 个样品或一个批次样品(样品量少于 ２0 个),应分析一个校准曲线得中间点浓度得标准溶液,其测定结果与最近一次校准曲线该点浓度得相对误差应≤１0％。否则应重新绘制标准曲线、每批样品至少测定 1０％得加标样品,样品数小于 1０ 时,应至少测定一个加标样品,加标回收率应在 80%～120%之间。
7 注意事项
7.１ 吸收液浓度高于淋洗液浓度,当两者浓度相差较大时,测定误差大、因此,样品溶液在测定前需稀释 ３.3 倍,使样品溶液与淋洗液浓度相近。
７.２ 当废气中氟化氢浓度低时,可增加采样体积与/或减小试样稀释后得体积;当废气中氟化氢浓度高时,可减少采样体积与／或增大试样稀释后得体积;当试样稀释后得体积发生变化时,配制得淋洗液得浓度应做相应得调整。
７。3 试样中含有粒径超过 ０、45μm 得颗粒物时,颗粒物会对离子色谱柱造成影响,试样溶液在进入离子色谱仪前预先过滤处理可以消除此种影响。
7、4气泡对离子色谱柱分离效果有影响,进样时不能带入气泡。
7。5硼硅酸盐玻璃具有化学惰性,耐酸耐碱,抗腐蚀性,可在 ８00°C 下使用。石英具有化学惰性、耐 HＦ 得化学特性,可在 900°C 下使用。钛合金具有化学惰性,表面光滑,耐腐蚀,可在 450°C～55０°C 温度下使用、PTFE 使用温度不得高于 250°C,否则将分解并释放氟化物、新制 ＰTＦE 器件可能释放氟化物气体,需要提前在采样得温度下进行加热处理。
7、6恒流采样操作过程中,当废气开始流经主路时,为防止旁路得吸收液发生倒吸现象,应首先关闭旁路得截止阀,然后打开主路得截止阀。此外,由于两个截止阀均位于加热范围内,温度较高,操作时需戴隔热手套,以防烫伤。 7、7本方法灵敏度高,吸收管、连接管及个器皿均应仔细洗涤,操作中注意防止自来水及空气中氟化物得干扰、
固定污染源废气 氟化氢的测定 离子色谱法
