资源简介

(共44张PPT)
任务3.2 室内空气中氨的测定
项目三 室内空气污染监测
学习目标
掌握室内空气中氨的测定方法和操作要点，并掌握初步评价方法。
知识目标
技能目标
1、能根据监测方法的要求选择合适的采样方法和采样器，并能熟练操作采样仪器；
2、能规范采集室内氨样品，并准确填写采样记录；
3、能根据现场采集的样品类型选择合适的保存和运输方法；
4、能准确分析样品，填写分析测试原始记录表，并对原始数据进行处理；
5、能正确选择评价标准对监测结果进行评价；
6、能把质量控制体系运用在整个监测过程中。
素质目标
1、以工匠精神学习室内空气中氨测定的知识与技能；
2、学会获取、判别、利用氨测定所需的资料及信息，具备一定的信息素养；
3、科学、依法、诚信开展室内空气中氨的测定，强化监测过程中的质量意识。
目录/Contents
01
02
03
室内氨的来源
室内氨的评价标准
室内氨的测定方法介绍
01
室内氨的来源
室内氨的来源：
1、混凝土里添加含尿素的防冻剂。
2、氨也可来自室内装饰材料，比如家具涂饰时使用添加剂和增白剂大部分都用氨水。
一、室内氨的来源
02
室内氨的评价标准
《室内空气质量标准(GB/T18883-2022) 》用于住宅与办公建筑的室内空气质量评价，规定NH3 小时均值≤0.20mg/m3
《民用建筑工程室内环境污染控制规范（GB50325-2020）》用于民用建筑的验收监测，规定Ⅰ类民用建筑 NH3 ≤0.15mg/m3 、Ⅱ类民用建筑 NH3 ≤0.20mg/m3
二、室内氨的评价标准
03
室内氨的测定方法介绍
《室内空气质量标准》（GB/T 18883-2022）规定的检测方法：
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2）
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ 533）
（三）离子选择电极法（GB/T 14669）
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB 50325-2020）规定的检测方法：
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2）
三、室内氨的测定方法
1、原理：空气中氨吸收在稀硫酸中，在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠存在下，与水杨酸生成蓝绿色靛酚蓝染料，比色定量。
2、测定范围：本法检出限为0.2μg/10mL吸收液。若采样体积为20L时，可测浓度范围为 0.01～0.5 mg/m3。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
3、干扰和排除
金属离子：加入柠檬酸钠溶液可消除常见离子的干扰；
硫化物：若样品因产生异色而引起干扰（如硫化物存在时为绿色）时，可在样品溶液中加入稀盐酸而去除干扰；
有机物：有些有机物（如甲醛），生成沉淀干扰测定，可在比色前用0.1mol/L的盐酸溶液将吸收液酸化到pH≤2后，煮沸即可除去。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
4、仪器、设备
大型气泡吸收管：有10ml刻度线，密封良好。
空气采样器：流量范围0～2L/min，流量稳定。使用前后，用皂膜流量计校准采样系统的流量，误差应小于±5%。
具塞比色管：10ml。
分光光度计：可测波长为697.5nm，10mm比色皿。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
5、试剂
无氨水：纯水
吸收液：0.005mol/L硫酸溶液。量取2.8mL浓硫酸加入水中，用水稀释至1000mL（0.05mol/L），临用时再稀释10倍。
水杨酸溶液（50g/L）： 称取10.0g水杨酸和10.0g柠檬酸钠，加水约50mL，再加 2mol/L氢氧化钠55mL ，用水稀至200mL。此试剂稍有黄色，室温可稳定一个月。
亚硝基铁氰化钠溶液（10g/L）：称取1.0g亚硝基铁氰化钠，溶于100mL水中。冰箱中保存可稳定一个月。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
次氯酸钠原液：
次氯酸钠试剂，有效氯不低于5.2%。取1mL次氯酸钠原液，用碘量法标定其浓度。
次氯酸钠使用液[C(NaClO)=0.05mol/L]：
用2 mol/L NaOH溶液稀释标定好的次氯酸钠标准溶液成0.05 mol/L的溶液，于冰箱中可保存两个月 。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
标定方法：碘量法
称取2g碘化钾于250mL碘量瓶中，加水50mL溶解，加1.00mL次氯酸钠试剂，再加0.5mL（1+1）盐酸溶液，摇匀。暗处放置3min。用硫代硫酸钠标准溶液[C（Na2S2O3）=0.100mol/L]滴定至浅黄色，加入1ml 5g/L淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去即为终点。记录滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积。
平行滴定三次，消耗硫代硫酸钠标准溶液体积之差不应大于0.04mL，取其平均值V。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
碘量法反应式及计算公式如下：
2I-+ClO-+2H+=I2+Cl-+H2O
I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
式中：C ——次氯酸钠标准溶液浓度，mol/L；
V ——滴定时所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml ;
C(Na2S2O3) ——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
氨标准溶液：
氨标准贮备液： 称取0.3142g经105℃干燥2h的氯化铵。用少量水溶解，移入100mL容量瓶中，用吸收液稀释至刻度。此液1.00mL含1.00mg的氨。
氨标准中间液：将氨标准贮备液用吸收液稀释成1.00mL含100μg的氨。
氨标准工作液：临用时，将氨标准贮备液用吸收液稀释成1.00mL含1.00μg氨。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
6、采样及样品保存
采样：用一个内装10ml吸收液的气泡吸收管，以0.5L/min流量，采气5L。记录采样时的温度和大气压力。（GB/T 18883-2022附录A推荐0.4L/min连续采样至少45min）
样品保存：采样后，样品在室温下保存，于24h内分析。必要时于 2℃～5 ℃下冷藏，可贮存1周。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
7、分析步骤
标准曲线的绘制
（1）按下表试剂添加量在10mL具塞比色管中制备标准系列
表1 氨标准系列
管号 0 1 2 3 4 5 6
氨标准工作液 (mL) 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
吸收液 (mL) 10.00 9.50 9.00 7.00 5.00 3.00 0
氨含量(μg) 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
（2）于上述各管分别加入0.50mL水杨酸溶液，混匀；再加入0.10mL亚硝基铁氰化钠溶液和0.10mL次氯酸钠溶液，混匀，室温下放置60min后，在波长697.5nm下，用10mm比色皿，以蒸馏水作参比，测定各管溶液的吸光度。
管号 0 1 2 3 4 5 6
氨标准使用液 (mL) 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
吸收液 (mL) 10.00 9.50 9.00 7.00 5.00 3.00 0
水杨酸溶液（ml） 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
亚硝基铁氰化钠(ml) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
次氯酸钠（ml） 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
氨含量(μg) 0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
（3）以氨含量（μg）为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
y ＝ bx ＋α
标准曲线的斜率b应为0.081±0.003吸光度/μg。
式中：Y――标准溶液的吸光度（A-A0）；
　　　X――氨含量，μg；
　　　a――回归方程式的截距；
　　　b――回归方程式斜率，吸光度/μg。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
样品的测定
（1）将样品溶液转入具塞比色管中，用少量的水洗吸收管，合并，使总体积为10mL。再按绘制标准曲线的步骤测定样品的吸光度。
（2）在每批样品测定的同时，用10mL未采样的吸收液作试剂空白测定。
如果样品溶液吸光度超过标准曲线的范围，则可用试剂空白（即吸收液）稀释样品显色液后再分析。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
8、结果计算
参比状态下气体体积的换算：
空气中氨浓度用下式计算：
式中： C ——空气中氨浓度，mg/m3；
A ——样品溶液吸光度；
A0——空白溶液的吸光度；
Bs——计算因子， μg/吸光度(斜率的倒数)；
V0——参比状态下的采样体积，L；
D ——分析时样品溶液的稀释倍数。
（一）靛酚蓝分光光度法（GB/T 18204.2-2014）
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
1、原理
空气中氨吸收在稀硫酸中，生成的氨离子与纳氏试剂作用生成黄棕色化合物，根据着色深浅，比色定量。
2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O
2、检测限
本标准的方法检出限为0.5 μg/10 ml吸收液。当吸收液体积为50 ml，采气10 L时，氨的检出限为0.25 mg/m3，测定下限为1.0 mg/m3，测定上限20 mg/m3。当吸收液体积为10 ml，采气45 L时，氨的检出限为0.01 mg/m3，测定下限0.04 mg/m3，测定上限0.88 mg/m3。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
3、干扰和排除
三价铁等金属离子：加入0.50 ml酒石酸钾钠溶液络合掩蔽；
硫化物：若样品因产生异色而引起干扰（如硫化物存在时为绿色）时，可在样品溶液中加入稀盐酸而去除干扰；
有机物：有些有机物（如甲醛），生成沉淀干扰测定，可在比色前用0.1mol/L的盐酸溶液将吸收液酸化到pH≤2后，煮沸即可除去。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
4、试剂和材料
本法所用的试剂均为分析纯，水为无氨蒸馏水。
（1）吸收液[C(H2SO4=0.005mol/L)]：量取2.8ml浓硫酸加入水中，并稀释至1L。临用时再稀释10倍。
（2） 酒石酸钾钠溶液（500g/L）：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100ml水中，煮沸以驱除氨，使约减少20ml为止，冷却后，再用水定容至100ml。
当酒石酸钾钠铵盐含量较高时，此时采用加入少量的氢氧化钠溶液，煮沸蒸发掉溶液体积的20%-30%，冷却后用无氨水稀释至原体积。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
4、试剂和材料
（3）纳氏试剂：
称取12 g氢氧化钠（NaOH）溶于60 ml水中，冷却；
称取1.7 g二氯化汞（HgCl2）溶解在30 ml水中；
称取3.5 g碘化钾（KI）于10 ml水中，在搅拌下将上述二氯化汞溶液慢慢加入碘化钾溶液中，直至形成的红色沉淀不再溶解为止；
在搅拌下，将冷却至室温的氢氧化钠溶液缓慢地加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中，再加入剩余的二氯化汞溶液，混匀后于暗处静置24 h，倾出上清液，储于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，2～5℃可保存1个月。
Ｈｇ2+ + 2Ｉ- = ＨｇＩ2
ＨｇＩ2 + Ｉ- =ＨｇＩ42-
（红色沉淀）
淡黄色显色基团
纳氏试剂配置时氢氧化钠几乎就是饱和的，属于强碱溶液，和玻璃里含的二氧化硅反应腐蚀玻璃瓶。所以碱性溶液一般用塑料瓶装。一般配置说明上会要求用聚乙烯塑料瓶装。而且要避光保存。
为了保证纳氏试剂具有良好的显色能力，配制时务必控制HgCl2的加入量，至微量HgI2红色沉淀不再溶解为止。配制100ml纳氏试剂所需HgCl2与KI的用量之比约为2.3：5.在配制时为了加快反应速度，节省配制时间，可低温加热进行，防止HgI2红色沉淀的提前出现。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
4、试剂和材料
（4）氨标准溶液
① 氨标准贮备液：称取0.7855g经105℃干燥2h的氯化铵（NH4Cl），用少量水溶解，移入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液1.00ml含1000μg氨。
②氨标准使用溶液：临用时，将标准贮备液用吸收液稀释成1.00ml含20.00μg氨。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
5、仪器设备
（1）玻板吸收管或大气冲击式吸收管：125 ml、50 ml或10 ml。
（2）空气采样器：流量范围0～2L/min，流量稳定。使用前后，用皂膜流量计校准采样系统的流量，误差应小于±5%。
（3）具塞比色管：10ml。
（4）分光光度计：可测波长为425nm，狭缝小于20nm。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
6、采样
用一个内装10ml吸收液的吸收管，以0.5~1L/min流量，采气至少45min，及时记录采样点的温度及大气压力。（GB/T 18883-2022附录A推荐1L/min连续采样至少45min）
全程空白样：即在采样管中加入与样品同批配制的相应体积的吸收液，带到采样现场、未经采样的吸收液。
用于检查样品采集、运输、贮存过程中样品是否被污染。如果采样全程空白明显高于同批配制的吸收液空白，则同批次采集的样品作废。
采样后应尽快分析，以防止吸收空气中的氨。若不能立即分析，2～5℃可保存7 d。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
7、分析步骤
（1）标准曲线的绘制
取10ml具塞比色管7支，按下表中试剂量制备标准系列管。
管号 0 1 2 3 4 5 6
标准使用液/ml 0.00 0.10 0.30 0.50 1.00 1.50 2.00
水/ml 10.00 9.90 9.70 9.50 9.00 8.50 8.00
酒石酸钾钠/ml 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
纳氏试剂/ml 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
氨含量/μg 0 2.00 6.00 10.00 20.00 30.00 40.00
各管混匀，室温下放置10min。用1cm比色皿，于波长420nm处，以水作参比，测定吸光度。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
以氨含量（μg）为横坐标，扣除试剂空白的吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
Y=bX+a
式中：Y――标准溶液的吸光度；
X――氨含量，μg；
a――回归方程式的截距；
b――回归方程式斜率，吸光度/μg。

（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
（2）样品测定
取一定量样品溶液（吸取量视样品浓度而定）于10 ml比色管中，用吸收液稀释至10 ml。加入0.50 ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入0.50 ml纳氏试剂，摇匀，放置10 min后，在波长420 nm，用10 mm比色皿，以水作参比，测定吸光度。
在每批样品测定的同时，用10ml未采样的吸收液作试剂空白测定。
如果样品溶液吸光度超过标准曲线范围，则可用试剂空白稀释样品显色后再分析。计算样品浓度时，要考虑样品溶液的稀释倍数。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
8、结果计算
(1)将采样体积按公式换算成参比状态下的采样体积：
式中：Vnd――参比状态下的采样体积，L；
　　　 Vt――采样体积，由采样流量乘以采样时间而得，L；
　　　 P――采样时的大气压力，kPa；
　　　 t――采样时的空气温度，℃。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
(2) 空气中氨浓度计算：
式中：C――空气中氨浓度，mg/m3；
　　　A――样品溶液的吸光度；
　　　A0――与样品同批配制的吸收液空白的吸光度；
Vs——样品吸收液总体积，ml；
V0——分析时所取吸收液体积，ml；
Vnd——所采气样参比状态下的体积（101.325 kPa，298.15 K），L。
　　　
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
纳氏试剂分光光度法测氨是需注意含汞废液的处理方法：
为了避免含汞废液造成对环境的污染，应将废液中的汞进行处理。
方法是：将废液收集在塑料桶中，当废水容量达到20L左右时，以曝气方式混匀废液，同时加入50ml氢氧化钠（400g/L）溶液，再加入50g硫化钠（Na2S·9H2O），10min后，慢慢加入200ml市售过氧化氢，静置24h后，抽取上清液弃去。
（二）纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009）
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）
1、电位分析法原理
用一个指示电极和一个参比电极，或者采用两个指示电极，与试液组成电池，然后根据电池的电动势的变化或指示电极电位的变化进行分析的方法。
当测定时，参比电极的电极电位保持不变，电池电动势随指示电极的电极电位而变，而指示电极的电极电位随溶液中待测离子活度而变。
装置：参比电极、指示电极、电位差计。
离子选择性电极仅对溶液中特定离子有选择性响应。
测定原理
外壳（塑料）
指示电极（内电极导线）（平头pH玻璃电极）
参比电极
Ag—AgCl
内充液 0.1mol/LNH4Cl
透气薄膜（聚四氟乙烯，微孔疏水，选择型透气），只能透过NH3；H2O,O2不透过
原理：NH4++OH-=NH3+H2O
NH3 内充液中
使NH3+H2O=NH4++OH-
平头pH玻璃电极响应
NH3↑→OH-↑→pH电极响应
透气膜
[OH]=K
[NH3]
[NH4+]
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）
2、本方法适用范围
本标准规定了测定工业废气中氨的氨气敏电极法。本标准适用于测定空气和工业废中的氨。
3、检测限
本方法检测限为10ml吸收液中0.7ug氨，当样品溶液总体积为10ml，采样体积为60L时，最低检测浓度为0.014mg/m3。
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）
4、试剂
1）无氨蒸馏水
2）电极内充液C(NH4Cl)=0.1mol/L
3）碱性缓冲液C(NaOH)=5mol/L,C(EDTA-2Na)=0.5mol/L
4）吸收液C(H2SO4)=0.05mol/L
5）氨标准储备液（1mg/ml）
6）氨标准使用液
5、仪器
1）气体采样器
2）氨敏感膜电极
3）磁力搅拌器
4）pH计
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）
6、采样
用一个内装10ml吸收液的多孔玻板吸收管，以1.0L/min流量，采气60min,记录采样点的温度和大气压力。（GB/T 18883-2022附录A推荐0.5L/min连续采样至少45min）
7、标准曲线绘制
取10ml下表中不同浓度的氨标准溶液于烧杯中，浸入电极后加入1.0ml碱性缓冲液，在搅拌下，读取电位值E。
氨标准溶液浓度（mg/L） 0.1 1.0 10 100 1000
电位（mV） E1 E2 E3 E4 E5
在半对数坐标纸上绘制E-logC标准曲线图
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）
8、样品分析
采样后，将吸收管中的吸收液倒入10ml容量瓶中，再以少量吸收液清洗吸收管，加入容量瓶，最后以吸收液定容至10ml,将容量瓶中吸收液放入25ml小烧杯中，以下步骤同校准曲线绘制相同。
根据电位值在校准曲线上查得气样吸收液中氨的含量（mg/L)，然后计算氨的浓度（mg/m3）。
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）
9、检测结果
（三）离子选择电极法（GB/T 14669-93）

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