TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 6137 : 2009
ISO 6768 : 1998
KHÔNG KHÍ XUNG QUANH - XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG
CỦA NITƠ ĐIÔXIT - PHƯƠNG PHÁP GRIESS-SALTZMAN CẢI BIÊN
Ambient
air - Determination of mass concentration of nitrogen dioxide - Modified
Griess-Saltzman method
Lời nói đầu
TCVN 6137 : 2009 thay thế
TCVN 6137 : 1996
TCVN 6137 : 2009 hoàn toàn
tương đương với ISO 6768 : 1998
TCVN 6137 : 2009 do Ban Kỹ
thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 146 Chất lượng không khí biên soạn, Tổng cục
Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
KHÔNG
KHÍ XUNG QUANH - XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG CỦA NITƠ ĐIÔXIT - PHƯƠNG PHÁP
GRIESS-SALTZMAN CẢI BIÊN
Ambient
air - Determination of mass concentration of nitrogen dioxide - Modified
Griess-Saltzman method
1. Phạm vi áp
dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp
Griess-Saltzman cải biên xác định nồng độ khối lượng của nitơ điôxit có mặt
trong không khí xung quanh.
Phương pháp này được áp dụng để xác
định nồng độ khối lượng của nitơ điôxit có mặt trong không khí xung quanh và có
giới hạn trong khoảng nồng độ từ 0,003 mg/m3 đến 2 mg/m3
với thời gian lấy mẫu từ 10 min đến 2 h.
Những chất có mặt trong khối không
khí được nghiên cứu và do đó có mặt trong mẫu khí được biết là có ảnh hưởng đến
sự hiển thị kết quả của thiết bị, được nêu trong 7.4. Thông tin về các đặc tính
được nêu trong 8.2.
Phương pháp này không thích hợp cho
lấy mẫu khí ở vùng thở của cá nhân.
Phương pháp Griess-Saltzman là phù
hợp cho kiểm tra phân tích hỗn hợp khí chuẩn được dùng để hiệu chuẩn máy phân
tích huỳnh quang hóa học [xem TCVN 6138 (ISO 7996)].
2. Tài liệu
viện dẫn
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
ISO 6349 : 1979, Gas analysis -
Preparation of calibration gas mixtures - Permeation method (Phân tích khí -
Chuẩn bị hỗn hợp khí chuẩn - Phương pháp thấm).
3. Nguyên lý
của phương pháp
Nitơ điôxit có mặt trong mẫu khí
được hấp thụ bằng cách cho đi qua thuốc thử tạo phẩm màu azo trong khoảng thời
gian xác định, kết quả là tạo thành màu hồng trong vòng 15 min.
Độ hấp thu của dung dịch mẫu sau đó
được đo ở bước sóng giữa 540 nm và 550 nm bằng phổ quang kế phù hợp. Nồng độ
khối lượng tương ứng của nitơ điôxit được xác định từ đường chuẩn của độ hấp
thụ ứng với nồng độ đã được chuẩn bị dùng dung dịch natri nitrit với các nồng
độ đã biết.
4 Thuốc thử
Trong quá trình phân tích, chỉ được
dùng thuốc thử có độ tinh khiết phân tích và nước không có nitrit (4.1).
4.1. Nước không nitrit
Nếu sử dụng nước để chuẩn bị các
dung dịch hấp thụ và dung dịch chuẩn mà tạo thành màu hồng do sự có mặt của
nitrit trong nước, thì chuẩn bị nước không nitrit như sau: Cho kali permanganat
tinh thể (KMnO4) và bari hydroxit tinh thể Ba(OH)2 vào
nước và chưng cất lại nước đó trong bộ chưng cất bằng thủy tinh.
4.2. N-(1-naphty)etylendiamin
dihydroclorua, dung dịch gốc 0,5 g/l
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Bảo quản trong lọ thủy tinh màu nâu
nút kín ở nhiệt độ dưới 50C. Dung dịch bền trong vài tháng.
CHÚ THÍCH: Cũng có thể bảo quản
những lượng cân nhỏ của thuốc thử thể rắn.
4.3. Dung dịch hấp thụ
Hòa tan 5,0 g axit sulfanilic (C6H4SO3HNH2)
trong khoảng 600 ml nước không nitrit (4.1) và 50 ml axit axetic làm nóng nếu
cần, trong bình định mức có dung tích 1000 ml. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ
phòng, thêm 100 ml dung dịch N-(1-naphty)-etylendiamin dihydroclorua (4.2), lắc
đều và làm đầy đến vạch mức bằng nước không nitrit (4.1).
Bảo quản trong lọ thủy tinh màu nâu
nút kín ở nhiệt độ dưới 50C. Dung dịch bền trong 2 tuần.
4.4. Hỗn hợp khí
Chuẩn bị hỗn hợp khí được sử dụng để
kiểm tra hiệu quả hấp thụ (7.1.1), theo kỹ thuật thấm quy định trong ISO 6349
hoặc bằng một phương pháp tương tự.
4.5. Thuốc thử dùng để chuẩn bị
đồ thị chuẩn
4.5.1. Dung dịch nitrit, rNO2 = 250 mg/l
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Bảo quản trong bình nút kín. Dung
dịch bền ít nhất trong 3 tháng.
1 ml dung dịch này chứa 250 mg NO2`.
4.5.2. Dung dịch nitrit, rNO2 = 2,5 mg/l
Chuyển 10,0 ml dung dịch nitrit
(4.5.1) vào bình định mức 1000 ml. Thêm nước không nitrit (4.1) đến vạch mức và
lắc kỹ.
Chuẩn bị dung dịch này ngay trước
khi sử dụng.
1 ml dung dịch này chứa 2,5 mg NO2`.
5. Thiết bị,
dụng cụ
5.1. Thiết bị thông thường của phòng
thí nghiệm và các thiết bị lấy mẫu, như qui định trong 5.1.1 đến 5.1.7.
5.1.1. Đầu lấy mẫu
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình
1 - Các ví dụ về dãy lấy mẫu có khả năng xác định nồng độ khối lượng của nitơ điôxit
trong không khí xung quanh
5.1.2. Cái lọc bông xơ
Ống thủy tinh bosilicat có đường
kính trong ít nhất là 15 mm và có chiều dài khoảng 80 mm được nhồi lỏng bằng
lớp bông xơ đã tẩy trắng nhưng không trong suốt về mặt quang học. Nó chỉ là một
bộ phận của hệ thống lấy mẫu cần thiết để loại ozon ra khỏi không khí trước khi
không khí đi vào bình hấp thụ (xem thêm 7.4).
5.1.3. Bình hấp thụ
Bình hấp thụ làm bằng thủy tinh
bosilicat nối với ống thủy tinh có lỗ xốp đủ mịn cho hiệu quả hấp thụ ít nhất
đạt 0,95 mà không gây độ giảm áp suất quá lớn trong sử dụng. Ống thủy tinh xốp
có đường kính lỗ giữa 40 mm và 60 mm là phù hợp. Bốn ví dụ về kiểu bình hấp thụ
(kiểu A đến kiểu D) đã từng được cho là phù hợp được nêu ra ở Hình 2.
Hiệu quả hấp thụ của từng bình hấp
thụ cần được kiểm tra ít nhất một lần trong một năm dùng hỗn hợp khí chuẩn được
điều chế theo kỹ thuật thấm quy định trong ISO 6349 hoặc phương pháp tương
đương.
Ống thủy tinh xốp bị nhuốm màu có
thể được làm sạch nhờ hỗn hợp dung dịch kali dicromat và axit sunfuric đặc hoặc
các chất làm sạch thích hợp khác. Khi dùng hỗn hợp axit sunfuric dicromat cần
tráng kỹ ống thủy tinh với nước không nitrit (4.1).
CẢNH BÁO - Cần tránh cơ thể tiếp
xúc với dicromat và thuốc thử chứa dicromat, đặc biệt với hỗn hợp axit sunfuric
- dicromat.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình
2 - Ví dụ về các bình hấp thụ phù hợp để lấy mẫu nitơ điôxit
(Đầu
cuối của ống thủy tinh của từng ống hấp thụ có thể thiết kế như chỗ nối nhám dạng
hình cầu, hình nón hoặc hình quả ô liu)
5.1.4. Bẫy
Bình nón có dung tích 100 ml nhồi
bông thủy tinh.
5.1.5. Cái lọc màng
5.1.6. Bơm lấy mẫu và hệ thống
điều chỉnh, có khả năng hút không khí với tốc độ khoảng 0,4 l/min đến 0,6
l/min trong khoảng thời gian lấy mẫu.
5.1.7. Dụng cụ đo không khí
Dùng lưu lượng kế ướt hoặc lưu
lượng kế có bề mặt biến đổi được bằng thủy tinh đã được chuẩn, hoặc dùng lưu
lượng kế khối lượng hoặc lỗ tới hạn đã được chuẩn. Trong tất cả các trường hợp,
tốc độ dòng không khí phải là trong khoảng sai số ± 5%.
Dùng lưu lượng kế ướt hoặc bọt xà
phòng là thuận tiện cho việc kiểm tra chuẩn lưu lượng kế có bề mặt biến đổi
được, lưu lượng kế lỗ tới hạn hoặc lưu lượng kế khối lượng.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.3. Cuvét, các cuvét phẳng
xếp thành cặp, có độ dài truyền quang 10 mm đến 50 mm.
5.4. Pipet một vạch, có dung
tích 5 ml; 10 ml; 15 ml; 20 ml; 25 ml và 50 ml.
6. Lấy mẫu
Lắp hệ thống lấy mẫu phù hợp với ví
dụ nêu ra ở Hình 1 và phù hợp với mọi yêu cầu đặc biệt đối với khối khí đang
nghiên cứu. Dùng đầu nối bằng thủy tinh nhám ở trước ống thủy tinh sục khí hoặc
bằng thủy tinh nối với nhau bằng ống nối polyvinyl clorua hay polytetrafloetylen.
Dùng các pipet (5.4) để lấy một thể
tích dung dịch hấp thụ phù hợp (4.3) vào bình hấp thụ khô (5.1.3), cụ thể là 25
ml cho bình hấp thụ kiểu A, 20 ml cho bình hấp thụ kiểu B, 50 ml cho bình hấp
thụ kiểu C và 10 ml cho bình hấp thụ kiểu D. Nối các bình hấp thụ với hệ thống
lấy mẫu.
Ghi số đọc trên lưu lượng kế ướt
(5.1.7) và thời gian, rồi bật bơm lấy mẫu (5.1.6). Điều chỉnh thiết bị điều
tiết dòng khí với tốc độ hút khoảng 0,4 l/min đến 0,6 l/min.
Khoảng thời gian lấy mẫu cần thiết
là 10 min đến 2 h tùy theo yêu cầu. Cần bảo vệ dung dịch hấp thụ khỏi tác động
của ánh sáng trong quá trình lấy mẫu.
Khi kết thúc thời gian lấy mẫu, tắt
bơm lấy mẫu, ghi số đọc được trên lưu lượng kế ướt và thời gian. Tháo bình hấp
thụ ra khỏi hệ thống lấy mẫu. Trộn lẫn thể tích dung dịch mẫu bên ngoài màng
thủy tinh với lượng nhỏ dung dịch mẫu bên trong ống sục khí bằng cách hút một
phần vừa đủ qua ống thủy tinh của bình sục khí và sau đó thả ra. Lặp đi lặp lại
động tác này vài lần.
Đậy bình hấp thụ cẩn thận và bảo vệ
dung dịch mẫu tránh ánh sáng. Để yên dung dịch mẫu khoảng 15 min.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
CHÚ THÍCH: Nói chung, ảnh hưởng của
sự bay hơi mẫu có thể bỏ qua khi thời gian lấy mẫu ngắn. Tuy nhiên, với quá
trình lấy mẫu kéo dài, lượng dung dịch hấp thụ nhỏ và trong điều kiện không khí
khô thì phải tính đến ảnh hưởng của sự bay hơi.
7. Cách tiến
hành
7.1. Kiểm tra bình hấp thụ
7.1.1. Kiểm tra hiệu quả hấp thụ
Theo các ví dụ nêu ở Hình 1, lắp hệ
thống lấy mẫu có 2 bình hấp thụ cùng loại và được mắc nối tiếp nhau, mỗi một
bình chứa thể tích dung dịch hấp thụ thích hợp, như nêu ra ở Điều 6.
Lắp đầu vào của hệ thống lấy mẫu
vào đầu ra của thiết bị thấm (hoặc sử dụng phương pháp tương đương) có khả năng
tạo ra hỗn hợp khí (xem 4.4) ở tốc độ dòng cao hơn tốc độ mong đợi tại vùng đầu
vào của hệ thống lấy mẫu. Chuẩn bị hỗn hợp khí có nồng độ khối lượng nitơ
điôxit khoảng 1 mg/m3. Tránh nồng độ khối lượng nitơ điôxit cao hơn
2 mg/m3.
Lựa chọn khoảng thời gian lấy mẫu
đủ gây ra sự hấp thụ một lượng nitơ điôxit khoảng 0,5 mg/ml ở dung dịch hấp thụ trong bình hấp thụ thứ nhất và tiến
hành lấy mẫu như nêu ra ở Điều 6.
Tính hiệu suất hấp thụ bằng cách
chia độ hấp thụ của dung dịch mẫu ở bình hấp thụ thứ nhất cho tổng giá trị độ
hấp thụ của dung dịch mẫu trong bình hấp thụ thứ nhất và thứ hai.
Hiệu quả hấp thụ phải ít nhất là
0,95. Các bình hấp thụ không thỏa mãn yêu cầu này thì không được dùng.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tính xốp của ống thủy tinh xốp có
thể bị ảnh hưởng do nhiều lần làm sạch. Vì vậy các ống thủy tinh cần được kiểm
tra, ví dụ, dùng một phương pháp sức căng bề mặt phù hợp nếu cho rằng có xảy ra
sự thay đổi tính xốp của ống thủy tinh xốp.
7.2. Hiệu chuẩn
7.2.1. Chuẩn bị dãy dung dịch
hiệu chuẩn
Chuẩn bị dãy dung dịch hiệu chuẩn
có nồng độ khối lượng iôn nitrit 0,0 mg/ml;
0,25 mg/ml; 0,5 mg/ml; 0,75 mg/ml; và 1,0
mg/ml bằng cách hút 0 ml; 5 ml; 10 ml;
15 ml; và 20 ml dung dịch nitrit tương ứng (4.5.2) cho vào dãy bình định mức
dung tích 50 ml, thêm dung dịch hấp thụ (4.3) đến vạch mức và lắc đều.
Để yên dung dịch này trong 15 min
7.2.2. Đo quang phổ
Kiểm tra máy quang phổ (5.2) theo
bản hướng dẫn của nhà sản xuất và sau khi để máy ổn định, thực hiện các điều
chỉnh cần thiết và đặt bước sóng ở một giá trị cố định trong khoảng 540 nm đến
550 nm.
Chuyển một phần dung dịch vừa đủ từ
một trong bốn dung dịch hiệu chuẩn (7.2.1) vào cuvét (5.3) và đọc độ hấp thụ
của từng dung dịch hiệu chuẩn so với độ hấp thụ của cuvét chứa một phần vừa đủ
dung dịch hấp thụ (4.3).
7.2.3. Vẽ đường chuẩn
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Lưu ý rằng độ dốc của đồ thị được
tính theo công thức:
phải là (0,992 ± 0,030) ml/mg với cuvet 10 mm. Nếu không như vậy thì
phải kiểm tra tất cả thuốc thử.
Hình
3 - Đồ thị chuẩn đặc trưng
7.3. Xác định
Đo độ hấp thụ của dung dịch mẫu
không nên tiến hành sớm hơn 15 min hoặc muộn hơn 20 h sau khi hoàn thành việc
lấy mẫu.
Cho một lượng vừa đủ dung dịch mẫu
vào cuvet và đo độ hấp thụ của mẫu như qui định trong 7.2.2, nhưng dùng một
cuvet đối chứng chứa một phần vừa đủ dung dịch hấp thụ (4.3) để so sánh. Khối
lượng nitơ điôxit chứa trong mẫu khí chia cho thể tích dung dịch mẫu để so sánh
với đường chuẩn (7.2.3).
CHÚ THÍCH 1: Khi cần độ nhạy cao
thì có thể sử dụng cuvet có đường truyền quang dài.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7.4. Các chất cản trở
Nồng độ khối lượng của nitơ oxit;
sulfua điôxit; hydro sulfua; hydro clorua và các hợp chất flo nói chung có mặt
trong không khí xung quanh không có ảnh hưởng đến phép xác định nồng độ khối
lượng nitơ điôxit.
Ozon ảnh hưởng nhẹ đến việc xác
định do làm tăng kết quả hiển thị ở thiết bị nếu như nồng độ khối lượng của
ozon trong không khí cao hơn 0,20 mg/m3. Ảnh hưởng cản trở này có
thể tránh được bằng cách dùng cái lọc bông xơ (xem 5.1.2).
Peroxyacylnitrat (PAN) có thể cho
kết quả xấp xỉ từ 15% đến 35% khi có cùng nồng độ với nitơ điôxit. Tuy nhiên
trong không khí xung quanh, nồng độ khối lượng của peroxyacylnitrat thông
thường quá thấp để gây ra bất cứ sai số đáng kể nào.
Nitrit và axit nitrơ có thể có mặt
trong mẫu khí, sinh ra màu hồng trong dung dịch hấp thụ giống như nitơ điôxit.
8. Biểu thị kết
quả
8.1. Tính kết quả
Nồng độ khối lượng của nitơ điôxit rNO2 trong mẫu, tính bằng
microgam trên mét khối, theo công thức:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
fNO2 nghịch đảo của độ
dốc của đường chuẩn, tính bằng microgam trên mililit ứng với cuvet 10 mm;
As độ hấp thụ của dung
dịch mẫu.
Aa độ hấp thụ của dung
dịch hấp thụ (xem chú thích 2 của 7.3);
b độ dài đường quang của
cuvet, tính bằng milimet
V1 thể tích của dung
dịch hấp thụ đưa vào bình hấp thụ, tính bằng mililit
V2 thể tích của mẫu khí,
tính bằng mét khối
8.2. Các đặc tính
8.2.1. Giới hạn phát hiện dưới
Giới hạn phát hiện dưới của phương
pháp này có thể kỳ vọng ở mức nồng độ khối lượng nitơ điôxit là 3 mg/m3.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
8.2.2.1. Độ lặp lại
Độ lặp lại của phương pháp này đạt
được trong khoảng 5% ở nồng độ khối lượng nitơ điôxit khoảng 100 mg/m3.
8.2.2.2. Độ tái lập
Độ tái lập của phương pháp đạt được
trong khoảng 5% ở nồng độ khối lượng nitơ điôxit khoảng 100 mg/m3.
9. Báo cáo kết
quả
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít
nhất các thông tin sau:
a) Mô tả đầy đủ tình trạng của mẫu
khí;
b) Viện dẫn tiêu chuẩn này;
c) Các kết quả thu được;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
f) Mọi thao tác nào đã được thực
hiện mà không có quy định trong tiêu chuẩn này hoặc trong tiêu chuẩn viện dẫn
khác, hoặc được coi như tùy chọn.
Phụ lục A
(tham
khảo)
Thư
mục tài liệu tham khảo
[1] TCVN 6138 :
1996 (ISO 7996 : 1985), Không khí xung quanh - Xác định nồng độ khối lượng của
các nitơ ôxit. Phương pháp phát quang hóa học.