资源简介

(共25张PPT)
任务4.5 工业废气中氯化氢的测定
项目四 固定污染源废气监测
前言/认识废气中的氯化氢（HCl）
性质：无色、刺激性气味、具有挥发性，极易溶于水。
危害：腐蚀性、健康危害（腐蚀皮肤和粘膜、声哑、角膜混沌、肺水肿）
排放源：电镀、化工、造纸、油脂、垃圾焚烧发电
行业 排放限值 监测点位（时间）
电镀 30 mg/m3 车间或生产设施排气筒
生活垃圾焚烧发电 60 mg/m3 1小时均值
50 mg/m3 24小时均值
烧碱/聚氯乙烯 20 排气筒
通用限值 0.25 厂界无组织
典型行业废气HCl排放限值
现象：打开实验室的浓盐酸试剂瓶，可以在瓶口上方观察到“白雾”。
原因：试剂中的HCl挥发出来，与空气中的水蒸气结合，形成的盐酸小液滴。
特性：易挥发性，极易溶于水，与水蒸气凝结成液态
空气中的HCl极易溶于水，可以使用吸收瓶收集后定量，计算废气中HCl的浓度。
由于收集的HCl易挥发，考虑到HCl溶液的强酸性，可以使用碱性液体作为吸收液，避免样品损失。
废气中HCl的监测方法原理：以氢氧化钠溶液吸收废气中的HCl，对吸收液中的Cl-进行定量，结合采样体积计算废气中HCl浓度。
目录/Contents
01
02
03
04
05
废气中氯化氢的测定方法
废气样品采集
分析测定
结果计算与评价
质量控制与保证
学习目标
掌握废气中氯化氢的测定方法原理和步骤，并掌握初步评价方法。
知识目标
技能目标
1、能正确准备、连接采样器具，并能熟练操作；
2、能规范采集和运输氯化氢样品，填写采样记录；
3、能正确选择评价标准对监测结果进行评价；
4、能把质量控制与保障措施贯穿运用在整个监测过程中。
1、以工匠精神学习废气中氯化氢测定的知识与技能；
2、训练学习和应用标准检测方法的能力；
3、强化科学、依法、诚信的检测人员职业素养；
4、牢固树立监测过程质量意识。
素质目标
01
废气中氯化氢的测定方法
废气中氯化氢测定方法对比
固定污染源排气中氯化氢的测定 硫氰酸汞分光光度法 HJ/T 27
固定污染源废气 氯化氢的测定 硝酸银容量法 HJ 548
环境空气和废气 氯化氢的测定 离子色谱法 HJ 549
方法比较陈旧；硫氰酸汞本身高毒，与酸反应产生剧毒气体
定量范围3.0 mg/m3~24 mg/m3
容量法定量，无需大型仪器设备
测定下限8.0 mg/m3 —— 不适合无组织废气
仪器法测定，稳定，高效
环境空气采样体积60L，测定下限0.080 mg/m3
污染源废气采样体积10L，测定下限0.80 mg/m3
废气中氯化氢的测定方法
环境空气和废气 氯化氢的测定 离子色谱法 HJ 549-2016
本标准适用于环境空气和废气中氯化氢的测定。
对于环境空气，当采样体积为60L（标准状态），定容体积为10.0 ml时，方法检出限为0.02 mg/m ，测定下限为0.080 mg/m 。
对于固定污染源废气，当采样体积为10L（标准状态），定容体积为50.0 ml时，方法检出限为0.2 mg/m ，测定下限为0.80 mg/m3。
适用范围
环境空气和废气 氯化氢的测定 离子色谱法 HJ 549-2016
用水或碱性吸收液分别吸收环境空气或固定污染源废气中的氯化氢，将形成含氯离子的试样注入离子色谱仪进行分离测定。用电导检测器检测，根据保留时间定性，峰面积或峰高定量。
方法原理
计算HCl含量
采样体积 V
HCl
水/碱液吸收
离子色谱定量
思考：如果废气颗粒物含有 ，也进入到吸收液中，会不会影响检测结果
02
废气样品的采集
试剂
碱性吸收液： C（NaOH）= 30 mmol/L 或 C（KOH）= 30 mmol/L
采样前的准备
氢氧化钠 1.20 g
（或：氢氧化钾 1.68 g）
（优级纯）
去离子水
电阻率≥18MΩ cm
聚乙烯容量瓶
1000 mL
50 mL
冲击式吸收瓶
定容
罐装
质量
意识
1. 称量质量、定容体积、罐装量不够准确，对测定结果准确性的影响有多大？
2. 氢氧化钠规格、去离子水的规格不符合要求，对测定结果准确性的影响有多大？
虽然试剂的规格对结果的影响更大，但仍然要以精准测量的工匠精神完成每一步的操作。
仪器设备
采样前的准备
空气采样器∶采样流量0L/min～1L/min。
烟气采样器∶采样流量0L/min～1L/min，采样管为硬质玻璃或氟树脂材质，应具备加热和保温功能。
烟尘采样器∶采样流量5L/min～50L/min，采样管为硬质玻璃或氟树脂材质，应具备加热和保温功能。
聚四氟乙烯滤膜或石英滤膜∶对粒径大于0.3μm颗粒物的阻留效率不低于99.9%。
滤膜夹∶聚四氟乙烯材质，尺寸与滤膜匹配。
连接管∶聚四氟乙烯软管或内衬聚四氟乙烯薄膜的硅橡胶管。
冷却装置∶冰水浴。
冲击式吸收瓶∶25ml、75ml。用去离子水清洗至洗液电导率小于1.0 μS/cm，洁净环境中晾干备用。
过滤废气中的颗粒物
保证HCl冷凝，被吸收液吸收
思考
采样前的准备
吸收液
根据任务单要求的监测点位数和频次准备，每个点位准备2支吸收瓶；
至少准备2个实验室空白和2个的全程序空白；
临用现配，罐装好后将吸收瓶密封存放。
试剂和仪器设备的数量和要求？
仪器和设备
根据任务单工作量安排采样组数量，至少每组一套采样仪器；
根据任务类型选择采样器具；
含有颗粒物的有组织废气，每个点位，每个频次至少准备一套滤膜；
外出前检查仪器是否经过检定/校准，是否在有效期内，是否能正常工作。
做好采样工作规划
落实质量控制措施
职业素养
采集环境空气和无组织废气样品——方法
采样时，将滤膜置于滤膜夹内，串联两支各装10 ml 水作为吸收液的25 ml冲击式吸收瓶，与空气采样器连接。以0.5 L/min～1.0 L/min的采样流量，连续1小时采样，或在1小时内以等时间间隔采集3个～4个样品计平均值。采样前后流量偏差应≤5%。
环境空气布点：HJ 644 和 HJ/T 194
无组织废气布点：HJ/T 55
采集固定污染源废气样品——方法与装置
采样时，串联两支各装50 ml 吸收液的75 ml冲击式吸收瓶，按照气态污染物的采样方法。以0.5 L/min～1.0 L/min的采样流量，连续1小时采样，或在1小时内以等时间间隔采集3个～4个样品计平均值。采样前后流量偏差应≤5%。
若排气中含有颗粒态氯化物，应在吸收瓶前接装放入滤膜的滤膜夹。
采集固定污染源废气样品——要求
采样装置要求
采样要求
检查采样装置连接好之后，检查装置气密性；
采样前后均进行流量校准，流量偏差应≤5%；
采样过程保持采样管夹套温度120℃。
全程序空白
每批次采集不少于10%的全程序空白；
将吸收液带至现场，不采样，随样品一起保存和运输，带回实验室。
样品运输和保存
密封吸收瓶，4℃下冷藏保存，48小时内分析；
无法分析的，将样品转移至聚乙烯瓶，4℃下冷藏可保存7天。
采集固定污染源废气样品——干扰
氯气干扰
使用四支75 mL吸收瓶，前面两支各罐装50 mL浓度为0.05 mol/L的硫酸吸收液，用来吸收氯气；
后面两支按正常操作，罐装碱性吸收液，用来吸收氯化氢；
分析后两支吸收瓶内吸收液的氯离子含量。
高湿度干扰
废气湿度较高时，氯化氢主要以盐酸雾的形式存在，应先按照颗粒物采样方法将废气采集出来，将采集的废气升温，使HCl转变为气态后，再按气态污染物采样方法采集样品。
等速采样
采集盐酸雾
加热样气
消除盐酸雾
03
分析测定
分析测定
（1）试剂材料
配制标准物质——氯化物贮备液（ρ（ ）=1000 mg/L）、氯化物标准溶液 （ρ（ ）=100 mg/L）
氯化钾：优级纯，使用前，应于105℃±5℃烘 2 小时，置于干燥器中冷却至室温，备用。
氯化物贮备液：准确称取0.5257 g 氯化钾（优级纯），去离子水溶解并定容至250 mL容量瓶。
转入聚乙烯瓶中，4℃冷藏，可保存6个月。
氯化物标准溶液：移取10.00 mL氯化物贮备液，去离子水稀释定容至100 mL容量瓶。临用现配。
标准曲线系列：分别移取0.00ml、0.50ml、1.00ml、5.00ml、10.00ml氯化物标准溶液置于一组50ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。
序号 S1 S2 S3 S4 S5
标准溶液体积（mL） 0.00 0.50 1.00 5.00 10.00
去离子水体积（mL） 50 49.5 49 45 40
浓度（mg/L） 0.00 1.00 2.00 10.0 20.0
分析测定
（2）色谱条件
根据仪器使用说明书优化测量条件或参数。
参考条件∶淋洗液为30 mmol/L的氢氧化钾溶液，流速为1.00ml/min，进样体积为100μl。柱温为30℃±0.5℃。抑制器电流为75mA。
（3）绘制标准曲线
将配制的标准溶液系列从低浓度到高浓度依次进样，进样体积为100 μl，得到不同浓度氯离子的色谱图。以氯离子的浓度为横坐标，峰高或峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
注意顺序和时间
（4）样品测定
与标样相同，超范围样品应稀释后进样。
04
结果计算与评价
结果计算与评价
式中：
ρ（氯化氢）——环境空气或无组织排放废气中氯化氢的浓度，mg/m ；
ρ1——第一支具塞比色管试样制备的试料中氯离子浓度，mg/L；
ρ2——第二支具塞比色管试样制备的试料中氯离子浓度，mg/L；
ρ0——两支实验室空白试样制备的试料中氯离子平均浓度，mg/L；
Vn————标准状态（101.325kPa，273K）下的采样体积，L；
36.45——氯化氢的摩尔质量，g/mol；
35.45——氯离子的摩尔质量，g/mol。
环境空气和无组织排放废气
固定污染源有组织排放废气
结果计算与评价
结果表示
（1）当环境空气或无组织排放废气中氯化氢样品浓度大于或等于0.1 mg/m 时，结果保留三位有效数字；小于0.1 mg/m3时，结果保留至小数点后3位。
0.4172 mg/m3 0.417 mg/m3 ； 0.04172 mg/m3 0.042 mg/m3
（2）当固定污染源废气中氯化氢样品浓度大于或等于1.0 mg/m 时，结果保留三位有效数字；小于1.0 mg/m 时，结果保留至小数点后2位。
1.302 mg/m3 1.30 mg/m3 ； 0.1302 mg/m3 0.13 mg/m3
05
质量控制与保证
01
02
03
04
05
每批次至少2个实验室空白和2个全程序空白
实验室空白测定结果低于方法检出限
全程序空白测定结果低于方法测定下限
每次开机重新绘制标准曲线
标准曲线的线性相关系数≥0.999
每10个样品做一个中间浓度点校核
中间浓度点校核结果相对误差≤10%
无平行样要求
采样装置应尽可能短，检查气密性
采样前后流量偏差不超过5%
在正常工况条件下采样
根据现场条件判断是否需要使用滤膜
样品保持密封，避免泄露和交叉污染
关键试剂、器皿要满足方法条件
操作中防止自来水、空气等干扰
每次分析结束候后用淋洗液清洗仪器
空白试验
校准曲线
平行样测定
采样要求
实验要求
质量与安全意识
六、质量控制与保证

展开更多......

收起↑